JP7303721B2 - Power storage device and power storage system - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電装置および蓄電システムに関する。 The present invention relates to power storage devices and power storage systems.

図４に、従来の蓄電装置６００と、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２と、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２に接続されたパワーコンディショナ装置３００とを示す。 FIG. 4 shows a conventional power storage device 600, solar cells PV1 and PV2, and a power conditioner device 300 connected to the solar cells PV1 and PV2.

パワーコンディショナ装置３００は、太陽電池ＰＶ１に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１と、太陽電池ＰＶ２に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０２と、単方向ＤＣ／ＡＣインバータ回路３０３と、制御部（図示略）と、リレーＳＷ１、ＳＷ２とを備える。制御部は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２、単方向ＤＣ／ＡＣインバータ回路３０３、およびリレーＳＷ１、ＳＷ２を制御する。 The power conditioner device 300 includes a DC/DC converter circuit 301 connected to the solar cell PV1, a DC/DC converter circuit 302 connected to the solar cell PV2, a unidirectional DC/AC inverter circuit 303, and a control unit ( not shown), and relays SW1 and SW2. The controller controls DC/DC converter circuits 301 and 302, a unidirectional DC/AC inverter circuit 303, and relays SW1 and SW2.

また、パワーコンディショナ装置３００は、第１系統接続ラインＬ３に接続される系統出力端Ｔ３と、第１自立出力ラインＬ４に接続される自立出力端Ｔ４とを備える。第１系統接続ラインＬ３は、商用電力系統（系統）に接続される。 The power conditioner device 300 also includes a system output terminal T3 connected to the first system connection line L3, and an independent output terminal T4 connected to the first independent output line L4. The first system connection line L3 is connected to a commercial power system (system).

蓄電装置６００は、蓄電池６０１と、蓄電池６０１に接続された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路６０２と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路６０２に接続された双方向インバータ回路６０３と、制御部６０４と、リレーＳ１１～Ｓ１６とを備える。 The power storage device 600 includes a storage battery 601, a bidirectional DC/DC converter circuit 602 connected to the storage battery 601, a bidirectional inverter circuit 603 connected to the bidirectional DC/DC converter circuit 602, a control unit 604, and a relay. S11 to S16 are provided.

また、蓄電装置６００は、第２系統接続ラインＬ１１に接続される系統入力端Ｔ１１と、第２自立出力ラインＬ１２に接続される自立出力端Ｔ１２と、自立入力ラインＬ１３を介して第１自立出力ラインＬ４に接続される自立入力端Ｔ１３とを備える。第２系統接続ラインＬ１１は、商用電力系統に接続される。 Power storage device 600 also includes system input terminal T11 connected to second system connection line L11, independent output terminal T12 connected to second independent output line L12, and first independent output through independent input line L13. and an independent input terminal T13 connected to the line L4. The second system connection line L11 is connected to the commercial power system.

通常時、すなわち商用電力系統が通電状態にある系統通電時、蓄電装置６００では、リレーＳ１１～Ｓ１３がオンし、リレーＳ１４～Ｓ１６がオフする。この時の蓄電装置６００は、系統入力端Ｔ１１に入力された商用電力系統の系統電力を、リレーＳ１２を介して自立出力端Ｔ１２から出力する。また、蓄電装置６００は、低価格の深夜電力（深夜の系統電力）を使用して蓄電池６０１を充電する一方、系統電力が高価になる昼間に蓄電池６０１を放電させる。 In normal times, that is, when the commercial power system is in an energized state and the system is energized, in power storage device 600, relays S11 to S13 are turned on, and relays S14 to S16 are turned off. At this time, power storage device 600 outputs the grid power of the commercial grid input to grid input terminal T11 from isolated output terminal T12 via relay S12. In addition, power storage device 600 charges storage battery 601 using low-cost late-night power (midnight grid power), while discharging storage battery 601 during the day when grid power becomes expensive.

通常時で太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電している時、パワーコンディショナ装置３００は、リレーＳＷ１をオン、リレーＳＷ２をオフさせて、系統出力端Ｔ３から太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２の発電電力を出力する。 When the solar cells PV1 and PV2 are normally generating power, the power conditioner device 300 turns on the relay SW1 and turns off the relay SW2, and outputs the power generated by the solar cells PV1 and PV2 from the system output terminal T3. .

商用電力系統が停電状態にある停電時、蓄電装置６００は、リレーＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１６をオフ、リレーＳ１３～Ｓ１５をオンさせて、自立出力端Ｔ１２から蓄電池６０１の放電電力を出力する。自立出力端Ｔ１２が接続される第２自立出力ラインＬ１２には、停電時でも動作させたい家庭内負荷（例えば、冷蔵庫などの家電製品）が接続される。 During a power failure in which the commercial power system is in a power failure state, power storage device 600 turns off relays S11, S12, and S16, turns on relays S13 to S15, and outputs the discharged power of storage battery 601 from independent output terminal T12. A domestic load (for example, a home appliance such as a refrigerator) that is desired to operate even during a power failure is connected to the second self-sustaining output line L12 to which the self-sustaining output terminal T12 is connected.

停電が発生すると、パワーコンディショナ装置３００は、リレーＳＷ１をオフさせる。停電発生時に太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電している場合は、手動で、または自動（パワーコンディショナ装置３００の制御部による制御）で、リレーＳＷ２をオンさせる。これにより、パワーコンディショナ装置３００は、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２の発電電力に基づいて生成したＡＣ１００［Ｖ］の交流電力を、自立出力端Ｔ４から出力する。 When a power failure occurs, the power conditioner device 300 turns off the relay SW1. If the solar cells PV1 and PV2 are generating power when a power failure occurs, the relay SW2 is turned on manually or automatically (controlled by the control unit of the power conditioner device 300). As a result, the power conditioner device 300 outputs AC100 [V] AC power generated based on the power generated by the solar cells PV1 and PV2 from the independent output terminal T4.

自立出力端Ｔ４から出力されたＡＣ１００［Ｖ］の交流電力が蓄電装置６００の自立入力端Ｔ１３に入力されると、蓄電装置６００は、設定された動作モードに応じて、ＡＣ１００［Ｖ］の交流電力を自立出力端Ｔ１２から出力するか、または蓄電池６０１を充電する。 When the AC 100 [V] AC power output from the isolated output terminal T4 is input to the isolated input terminal T13 of the power storage device 600, the power storage device 600 changes the AC 100 [V] AC power according to the set operation mode. Electric power is output from the independent output terminal T12 or the storage battery 601 is charged.

以上のように、蓄電装置６００は商用電力系統に対して放電電力を出力する（系統連系放電を行う）ので、パワーコンディショナ装置３００の系統連系認証とは別に、蓄電装置６００の系統連系認証が必要になる。系統連系認証は、費用が高額で、認証期間が長期間にわたる。このため、系統連系認証済みの既存のパワーコンディショナ装置３００に後付けする場合であっても、蓄電装置６００の系統連系認証が、蓄電装置６００の製品開発費を増大させ、開発期間の長期化を招いてしまう。 As described above, the power storage device 600 outputs discharged power to the commercial power system (performs grid-connected discharge). system certification is required. Grid-tied certification is expensive and has a long certification period. Therefore, even if it is retrofitted to the existing power conditioner device 300 that has already been certified for grid connection, the grid connection certification of the power storage device 600 increases the product development cost of the power storage device 600, resulting in a long development period. It invites transformation.

特許文献１には、上記の問題を解決した蓄電装置が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載の蓄電装置は、汎用のパワーコンディショナ装置ではなく、特殊な（市場にほとんど流通していない）パワーコンディショナ装置に接続することを前提としている。 Patent Literature 1 describes a power storage device that solves the above problem. However, the power storage device described in Patent Literature 1 is based on the premise that it is connected to a special power conditioner device (which is rarely distributed in the market) rather than a general-purpose power conditioner device.

特許文献１に記載の蓄電装置が接続可能なパワーコンディショナ装置は、少なくとも、蓄電装置の制御部と通信線を介して接続できる制御部を備える。さらに、当該パワーコンディショナ装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路（昇圧回路）と双方向ＤＣ／ＡＣインバータ回路とを備え、両者の接続点に蓄電装置のＤＣ／ＤＣコンバータ回路（降圧回路）が接続される構成になっている。これに対して、汎用のパワーコンディショナ装置は、例えば、図４のパワーコンディショナ装置３００のような構成になっており、上記のような特殊な構成にはなっていない。 The power conditioner device to which the power storage device described in Patent Document 1 can be connected includes at least a control unit that can be connected to the control unit of the power storage device via a communication line. Further, the power conditioner device includes a DC/DC converter circuit (step-up circuit) and a bidirectional DC/AC inverter circuit, and the DC/DC converter circuit (step-down circuit) of the power storage device is connected to the connection point between the two. It is configured to On the other hand, a general-purpose power conditioner device has a configuration like the power conditioner device 300 in FIG. 4, for example, and does not have a special configuration as described above.

すなわち、特許文献１に記載の蓄電装置は、上記のような特殊なパワーコンディショナ装置に接続することはできるが、汎用のパワーコンディショナ装置には接続することができない。 That is, the power storage device described in Patent Document 1 can be connected to the special power conditioner device as described above, but cannot be connected to a general-purpose power conditioner device.

特開２０１８－５７２１６号公報JP 2018-57216 A

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、汎用のパワーコンディショナ装置に接続可能で、かつ系統連系認証が不要な蓄電装置および蓄電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a power storage device and power storage system that can be connected to a general-purpose power conditioner device and that does not require grid connection authentication. It is in.

上記課題を解決するために、本発明に係る蓄電装置は、
パワーコンディショナ装置に接続可能な蓄電装置であって、
蓄電池と、
第１直流端および第２直流端を有し、前記第１直流端に前記蓄電池が接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、
直流端および交流端を有し、前記直流端に前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の前記第２直流端が接続される単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路と、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路および前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路を制御し、前記蓄電池の充電制御および放電制御を実行する制御部と、
前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路の前記交流端に接続される入力端と、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路と前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路との接続点に接続され、かつ前記パワーコンディショナ装置に接続される出力端と、
を備え、
前記充電制御時は、前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路が前記入力端から入力された交流電力を直流電力に変換し、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が前記直流電力を昇圧または降圧して前記蓄電池に供給し、
前記放電制御時は、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が、前記蓄電池を放電させ、前記蓄電池の放電電力を昇圧または降圧して前記出力端から出力することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the power storage device according to the present invention includes:
A power storage device connectable to a power conditioner device,
a storage battery;
a bidirectional DC/DC converter circuit having a first DC end and a second DC end, wherein the storage battery is connected to the first DC end;
a unidirectional AC/DC inverter circuit having a DC end and an AC end, the DC end being connected to the second DC end of the bidirectional DC/DC converter circuit;
a control unit that controls the bidirectional DC/DC converter circuit and the unidirectional AC/DC inverter circuit and executes charge control and discharge control of the storage battery;
an input terminal connected to the AC terminal of the unidirectional AC/DC inverter circuit;
an output terminal connected to a connection point between the bidirectional DC/DC converter circuit and the unidirectional AC/DC inverter circuit and connected to the power conditioner device;
with
During the charging control, the unidirectional AC/DC inverter circuit converts AC power input from the input terminal into DC power, and the bidirectional DC/DC converter circuit steps up or down the DC power to feed the storage battery,
During the discharge control, the bidirectional DC/DC converter circuit discharges the storage battery, boosts or steps down the discharged power of the storage battery, and outputs it from the output terminal.

この構成によれば、充電制御時は、パワーコンディショナ装置を経由することなく単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を経由して蓄電池に充電電力を供給するため、汎用のパワーコンディショナ装置に接続可能となる。 According to this configuration, during charging control, charging power is supplied to the storage battery via the unidirectional AC/DC inverter circuit and the bidirectional DC/DC converter circuit without going through the power conditioner device. It becomes possible to connect to a power conditioner device.

また、この構成によれば、パワーコンディショナ装置を経由して系統連系放電が行われ、蓄電装置自身は系統連系放電を行わないため、蓄電装置の系統連系認証が不要となる。さらに、系統連系動作が不要になるため、系統連系動作に必要なセンサ、リレー、および複雑な制御ソフトなどが不要になる。 Further, according to this configuration, grid connection discharge is performed via the power conditioner device, and the power storage device itself does not perform grid connection discharge, so grid connection authentication of the power storage device is not required. Furthermore, since grid-connected operation becomes unnecessary, the sensors, relays, and complicated control software necessary for grid-connected operation become unnecessary.

上記蓄電装置は、
前記出力端と前記接続点との間に介装された突入電流防止回路をさらに備え、
前記突入電流防止回路は、
前記制御部の制御下で開状態と閉状態とが切り替わる第１開閉器と、
一端が前記第１開閉器を介して前記出力端に接続され、他端が前記接続点に接続される抵抗器と、
前記抵抗器に並列接続され、かつ前記第１開閉器に直列接続された、前記制御部の制御下で開状態と閉状態とが切り替わる第２開閉器と、を含むよう構成できる。 The power storage device
further comprising an inrush current prevention circuit interposed between the output end and the connection point;
The inrush current prevention circuit is
a first switch that switches between an open state and a closed state under the control of the control unit;
a resistor having one end connected to the output end via the first switch and the other end connected to the connection point;
a second switch that is connected in parallel to the resistor and serially connected to the first switch and switches between an open state and a closed state under the control of the control unit.

上記蓄電装置において、
前記放電制御時における前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、出力電流の増加に応じて出力電圧が低下するように、昇圧動作を行うことが好ましい。 In the power storage device,
Preferably, the bidirectional DC/DC converter circuit during the discharge control performs a step-up operation so that the output voltage decreases as the output current increases.

また、上記課題を解決するために、本発明に係る蓄電システムは、
パワーコンディショナ装置と発電装置との間に設けられる接続箱と、
上記いずれかに記載の蓄電装置と、
を含む蓄電システムであって、
前記蓄電装置は、前記接続箱を介して前記パワーコンディショナ装置に接続され、
前記接続箱は、前記蓄電装置と前記発電装置とをダイオードＯＲ接続するＯＲ回路を備えることを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, the power storage system according to the present invention includes:
a junction box provided between the power conditioner device and the power generation device;
a power storage device according to any one of the above;
A power storage system comprising
The power storage device is connected to the power conditioner device through the connection box,
The junction box is characterized by comprising an OR circuit for diode-OR-connecting the power storage device and the power generation device.

上記蓄電システムにおいて、
前記接続箱は、前記ＯＲ回路よりも前記発電装置側に設けられた電圧検出手段を備え、
前記電圧検出手段は、前記発電装置の発電電圧を検出し、検出結果を前記蓄電装置に出力するよう構成できる。 In the above power storage system,
The junction box includes voltage detection means provided on the power generator side of the OR circuit,
The voltage detection means can be configured to detect a voltage generated by the power generation device and output a detection result to the power storage device.

上記蓄電システムは、
商用電力系統の電力系統ラインと前記パワーコンディショナ装置とを接続する系統接続ラインに設けられ、前記パワーコンディショナ装置の出力電流を検出する第１電流検出手段と、
前記電力系統ラインに設けられ、前記商用電力系統への入力電流および／または前記商用電力系統からの出力電流を検出する第２電流検出手段と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記電圧検出手段、前記第１電流検出手段および前記第２電流検出手段の検出結果に基づいて、前記充電制御を実行するよう構成できる。 The power storage system is
a first current detection means provided in a system connection line that connects a power system line of a commercial power system and the power conditioner device to detect an output current of the power conditioner device;
a second current detection means provided in the power system line for detecting an input current to the commercial power system and/or an output current from the commercial power system;
further comprising
The control section can be configured to execute the charging control based on detection results of the voltage detection means, the first current detection means and the second current detection means.

本発明によれば、汎用のパワーコンディショナ装置に接続可能で、かつ系統連系認証が不要な蓄電装置および蓄電システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage apparatus and electrical storage system which are connectable to a general-purpose power conditioner apparatus and do not require the grid connection authentication can be provided.

本発明の第１実施形態に係る蓄電システムを示すブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the electrical storage system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路における放電動作時の出力特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing output characteristics during discharge operation in the bidirectional DC/DC converter circuit of the present invention; 本発明の第２実施形態に係る蓄電システムを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an electricity storage system according to a second embodiment of the present invention; FIG. 従来の蓄電装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a conventional power storage device; FIG.

以下、添付図面を参照して、本発明に係る蓄電装置および蓄電システムの実施形態について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a power storage device and a power storage system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係る蓄電システムを示す。第１実施形態に係る蓄電システムは、蓄電装置１００と、接続箱２００とを備える。接続箱２００は、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２とパワーコンディショナ装置３００との間に設けられ、蓄電装置１００は、接続箱２００を介してパワーコンディショナ装置３００に接続される。 [First embodiment]
FIG. 1 shows a power storage system according to a first embodiment of the present invention. The power storage system according to the first embodiment includes a power storage device 100 and a connection box 200 . Junction box 200 is provided between solar cells PV<b>1 and PV<b>2 and power conditioner device 300 , and power storage device 100 is connected to power conditioner device 300 via junction box 200 .

太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２は、本発明の「発電装置」に相当し、太陽光エネルギーを利用して直流の発電電力を生成する。パワーコンディショナ装置３００は、汎用のパワーコンディショナ装置に相当し、図４に示したものと同様の構成である。 The solar cells PV1 and PV2 correspond to the "power generation device" of the present invention, and generate DC power using solar energy. The power conditioner device 300 corresponds to a general-purpose power conditioner device and has the same configuration as that shown in FIG.

蓄電装置１００は、蓄電池１０１と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２と、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３と、突入電流防止回路１０４と、制御部１０５と、入力端Ｔ１と、出力端Ｔ２とを備える。 Power storage device 100 includes storage battery 101, bidirectional DC/DC converter circuit 102, unidirectional AC/DC inverter circuit 103, inrush current prevention circuit 104, control unit 105, input terminal T1, and output terminal T2. Prepare.

入力端Ｔ１は、商用電力系統（系統）の電力系統ラインＬ１に接続された第２系統接続ラインＬ２に接続される。電力系統ラインＬ１には、家電製品などの家庭内負荷４００が接続されている。出力端Ｔ２は、接続箱２００を介してパワーコンディショナ装置３００に接続される。 The input terminal T1 is connected to a second system connection line L2 connected to a power system line L1 of a commercial power system (system). A domestic load 400 such as a home appliance is connected to the power system line L1. The output end T2 is connected to the power conditioner device 300 via the junction box 200. FIG.

蓄電池１０１は、少なくとも１つの電池ユニットと、電池ユニットに取り付けられたバッテリーマネージメントシステム（ＢＭＳ）とを含む。バッテリーマネージメントシステムは、電池ユニットの電池情報（例えば、蓄電量）を取得し、制御部１０５に送信する。なお、バッテリーマネージメントシステムは、制御部１０５に含まれていてもよい。 The storage battery 101 includes at least one battery unit and a battery management system (BMS) attached to the battery unit. The battery management system acquires battery information (for example, the amount of stored electricity) of the battery unit and transmits it to the control unit 105 . Note that the battery management system may be included in the control unit 105 .

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２は、一端（本発明の「第１直流端」に相当）がリレーＳ３を介して蓄電池１０１に接続され、他端（本発明の「第２直流端」に相当）が単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３および突入電流防止回路１０４に接続される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２は、制御部１０５の制御下で、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３から供給された直流電力を昇圧または降圧して充電電力として蓄電池１０１に供給したり、蓄電池１０１から供給された直流の放電電力を昇圧または降圧して突入電流防止回路１０４に出力したりする。 The bidirectional DC/DC converter circuit 102 has one end (corresponding to the “first DC terminal” of the present invention) connected to the storage battery 101 via the relay S3, and the other end (corresponding to the “second DC terminal” of the present invention). ) are connected to the unidirectional AC/DC inverter circuit 103 and the inrush current prevention circuit 104 . Under the control of the control unit 105, the bidirectional DC/DC converter circuit 102 steps up or steps down the DC power supplied from the unidirectional AC/DC inverter circuit 103 and supplies it to the storage battery 101 as charging power. DC discharge power supplied from is stepped up or stepped down and output to the inrush current prevention circuit 104 .

単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３は、直流端および交流端を有する。直流端は双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２に接続され、交流端は入力端Ｔ１に接続される。単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３は、制御部１０５の制御下で、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換動作を行う一方で、直流を交流に変換するＤＣ／ＡＣ変換動作は行わない。具体的には、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３は、入力端Ｔ１から入力された交流電力（例えば、商用電力系統の系統電力）を直流電力に変換し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２に出力する。 Unidirectional AC/DC inverter circuit 103 has a DC end and an AC end. The DC end is connected to the bidirectional DC/DC converter circuit 102, and the AC end is connected to the input terminal T1. The unidirectional AC/DC inverter circuit 103, under the control of the control unit 105, performs an AC/DC conversion operation for converting alternating current into direct current, but does not perform a DC/AC conversion operation for converting direct current into alternating current. Specifically, the unidirectional AC/DC inverter circuit 103 converts AC power (for example, system power of a commercial power system) input from the input terminal T1 into DC power, and the bidirectional DC/DC converter circuit 102 Output.

突入電流防止回路１０４は、一端が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２と単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３との接続点Ｘ１に接続され、他端が出力端Ｔ２に接続される。突入電流防止回路１０４は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２から出力される突入電流が、パワーコンディショナ装置３００に流れるのを抑制する。 The inrush current prevention circuit 104 has one end connected to the connection point X1 between the bidirectional DC/DC converter circuit 102 and the unidirectional AC/DC inverter circuit 103, and the other end connected to the output terminal T2. Inrush current prevention circuit 104 suppresses the flow of inrush current output from bidirectional DC/DC converter circuit 102 to power conditioner device 300 .

突入電流防止回路１０４は、リレーＳ１（本発明の「第１開閉器」に相当）と、リレーＳ２（本発明の「第２開閉器」に相当）と、抵抗器Ｒ１とを備える。抵抗器Ｒ１は、少なくとも１つの抵抗素子で構成され、一端が接続点Ｘ１に接続され、他端がリレーＳ１を介して出力端Ｔ２に接続される。抵抗器Ｒ１には、リレーＳ２が並列接続されている。リレーＳ１、Ｓ２は、制御部１０５の制御下で開状態と閉状態とが切り替わる。 The rush current prevention circuit 104 includes a relay S1 (corresponding to the "first switch" of the present invention), a relay S2 (corresponding to the "second switch" of the present invention), and a resistor R1. The resistor R1 is composed of at least one resistive element, one end of which is connected to the connection point X1, and the other end of which is connected to the output terminal T2 via the relay S1. A relay S2 is connected in parallel with the resistor R1. Relays S<b>1 and S<b>2 are switched between an open state and a closed state under the control of control unit 105 .

制御部１０５は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２および単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３を制御する制御回路と、リレーＳ１～Ｓ３の開状態（オフ）と閉状態（オン）とを切り替える駆動回路とを備える。制御回路は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２および単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３の入出力特性に関するデータ（例えば、図２の出力特性に関するデータ）を記憶している。 The control unit 105 includes a control circuit that controls the bidirectional DC/DC converter circuit 102 and the unidirectional AC/DC inverter circuit 103, and a drive circuit that switches the relays S1 to S3 between an open state (OFF) and a closed state (ON). and The control circuit stores data on the input/output characteristics of the bidirectional DC/DC converter circuit 102 and the unidirectional AC/DC inverter circuit 103 (for example, data on the output characteristics in FIG. 2).

制御部１０５は、パワーコンディショナ装置３００および接続箱２００を経由することなく、入力端Ｔ１、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２を経由して蓄電池１０１に充電電力を供給するための充電制御を行う。また、制御部１０５は、蓄電池１０１の放電電力を出力端Ｔ２から接続箱２００およびパワーコンディショナ装置３００を経由して電力系統ラインＬ１に供給するための放電制御を行う。充電制御および放電制御の詳細については、後述する。 Control unit 105 supplies charging power to storage battery 101 via input terminal T1, unidirectional AC/DC inverter circuit 103, and bidirectional DC/DC converter circuit 102 without going through power conditioner device 300 and junction box 200. charge control for supplying Further, the control unit 105 performs discharge control for supplying the discharged power of the storage battery 101 from the output terminal T2 to the power system line L1 via the junction box 200 and the power conditioner device 300 . Details of charge control and discharge control will be described later.

接続箱２００は、少なくとも１つのＯＲ回路と、少なくとも１つの電圧検出手段とを備える。本実施形態では、接続箱２００は、カソード同士を接続したダイオードＤ１、Ｄ２からなる第１ＯＲ回路と、カソード同士を接続したダイオードＤ３、Ｄ４からなる第２ＯＲ回路と、第１電圧検出手段２０１と、第２電圧検出手段２０２とを備える。 Junction box 200 comprises at least one OR circuit and at least one voltage detection means. In this embodiment, the connection box 200 includes a first OR circuit composed of diodes D1 and D2 whose cathodes are connected to each other, a second OR circuit composed of diodes D3 and D4 whose cathodes are connected to each other, a first voltage detection means 201, and a second voltage detection means 202 .

ダイオードＤ１、Ｄ２からなる第１ＯＲ回路は、太陽電池ＰＶ１と蓄電装置１００とをダイオードＯＲ接続し、ダイオードＤ３、Ｄ４からなる第２ＯＲ回路は、太陽電池ＰＶ２と蓄電装置１００とをダイオードＯＲ接続する。 A first OR circuit made up of diodes D1 and D2 diode-OR-connects solar cell PV1 and power storage device 100, and a second OR circuit made up of diodes D3 and D4 makes diode-OR-connection between solar cell PV2 and power storage device 100. FIG.

第１電圧検出手段２０１は、ダイオードＤ１のアノード側に設けられ、太陽電池ＰＶ１の発電電圧を検出し、検出結果を蓄電装置１００の制御部１０５に出力する。第２電圧検出手段２０２は、ダイオードＤ３のアノード側に設けられ、太陽電池ＰＶ２の発電電圧を検出し、検出結果を蓄電装置１００の制御部１０５に出力する。本実施形態では、第１電圧検出手段２０１および第２電圧検出手段２０２として、電圧センサを用いるが、電流センサを用いて太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２の発電電流を検出し、任意の演算手段または制御部１０５により発電電流から発電電圧を算出してもよい。 The first voltage detection unit 201 is provided on the anode side of the diode D1, detects the voltage generated by the solar cell PV1, and outputs the detection result to the control unit 105 of the power storage device 100. FIG. The second voltage detection unit 202 is provided on the anode side of the diode D3, detects the voltage generated by the solar cell PV2, and outputs the detection result to the control unit 105 of the power storage device 100. FIG. In this embodiment, voltage sensors are used as the first voltage detection means 201 and the second voltage detection means 202, but current sensors are used to detect the currents generated by the solar cells PV1 and PV2, and any calculation means or control unit 105 may calculate the generated voltage from the generated current.

パワーコンディショナ装置３００は、ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１と、ダイオードＤ３、Ｄ４のカソードに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０２と、単方向ＤＣ／ＡＣインバータ回路３０３と、制御部（図示略）と、リレーＳＷ１、ＳＷ２と、系統出力端Ｔ３と、自立出力端Ｔ４とを備える。制御部は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２、単方向ＤＣ／ＡＣインバータ回路３０３、およびリレーＳＷ１、ＳＷ２を制御する。 A power conditioner device 300 includes a DC/DC converter circuit 301 connected to the cathodes of diodes D1 and D2, a DC/DC converter circuit 302 connected to the cathodes of diodes D3 and D4, and a unidirectional DC/AC inverter circuit. 303, a control unit (not shown), relays SW1 and SW2, a system output terminal T3, and an independent output terminal T4. The controller controls DC/DC converter circuits 301 and 302, a unidirectional DC/AC inverter circuit 303, and relays SW1 and SW2.

ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２は、昇圧チョッパ回路で構成され、接続箱２００側に設けられたコンデンサ（図示せず）を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２は、ＭＰＰＴ（最大電力点追従）動作を行う。 DC/DC converter circuits 301 and 302 are configured by boost chopper circuits and include capacitors (not shown) provided on the junction box 200 side. DC/DC converter circuits 301 and 302 perform MPPT (maximum power point tracking) operation.

続いて、蓄電システム（蓄電装置１００および接続箱２００）とパワーコンディショナ装置３００の動作について説明する。 Next, operations of the power storage system (power storage device 100 and connection box 200) and power conditioner device 300 will be described.

通常時、すなわち商用電力系統が通電状態にある系統通電時、蓄電装置１００では、制御部１０５の制御下で、リレーＳ３がオンし、リレーＳ１、Ｓ２がオフする。蓄電装置１００は、入力端Ｔ１に入力された低価格の深夜電力（深夜の系統電力）を使用して、蓄電池１０１を充電する。より詳しくは、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３が交流の深夜電力を直流電力に変換し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２が当該直流電力を昇圧または降圧して蓄電池１０１に供給する。 In normal times, that is, when the commercial power system is in an energized state and the system is energized, in power storage device 100, under the control of control unit 105, relay S3 is turned on and relays S1 and S2 are turned off. Power storage device 100 charges storage battery 101 using low-cost late-night power (mid-night grid power) input to input terminal T1. More specifically, a unidirectional AC/DC inverter circuit 103 converts AC midnight power into DC power, and a bidirectional DC/DC converter circuit 102 steps up or steps down the DC power and supplies it to the storage battery 101 .

通常時で太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電している時、パワーコンディショナ装置３００は、リレーＳＷ１をオン、リレーＳＷ２をオフさせて、系統出力端Ｔ３から太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２の発電電力を出力する。 When the solar cells PV1 and PV2 are normally generating power, the power conditioner device 300 turns on the relay SW1 and turns off the relay SW2, and outputs the power generated by the solar cells PV1 and PV2 from the system output terminal T3. .

通常時で太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電していない時（例えば、悪天候や早朝日没時など）、制御部１０５は、第１電圧検出手段２０１および／または第２電圧検出手段２０２の検出電圧値が予め設定された閾値以下になると、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電していないと判定する。 When the solar cells PV1 and PV2 are not generating power in normal times (for example, bad weather or early morning sunset), the control unit 105 detects the voltage value detected by the first voltage detection means 201 and/or the second voltage detection means 202. becomes equal to or less than a preset threshold value, it is determined that the solar cells PV1 and PV2 are not generating power.

太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電していないと判定した制御部１０５は、突入電流防止回路１０４のリレーＳ１をオンして抵抗器Ｒ１で突入電流を抑制しながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２の上記コンデンサが充電完了した後に、突入電流防止回路１０４のリレーＳ２をオンする。 Control unit 105, having determined that solar cells PV1 and PV2 are not generating power, turns on relay S1 of inrush current prevention circuit 104 to suppress inrush current with resistor R1, while DC/DC converter circuits 301 and 302 are turned on. After the capacitor is completely charged, the relay S2 of the rush current prevention circuit 104 is turned on.

制御部１０５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２の上記コンデンサの静電容量が既知の場合（または想定可能な場合）、上記コンデンサの静電容量から算出した充電完了時間を予め記憶しておき、当該充電完了時間からリレーＳ２をオンするタイミングを決定してもよい。あるいは、リレーＳ１とリレーＳ２および抵抗器Ｒ１との間に電圧センサを設けた場合、上記コンデンサの充電が進むにつれて電圧センサの検出電圧値が上昇するので、制御部１０５は、当該検出電圧値に基づいて（例えば、検出電圧値の上昇が止まるタイミングで）、リレーＳ２をオンしてもよい。 When the capacitances of the capacitors of the DC/DC converter circuits 301 and 302 are known (or can be assumed), the control unit 105 stores in advance the charging completion time calculated from the capacitance of the capacitors. , the timing to turn on the relay S2 may be determined from the charging completion time. Alternatively, if a voltage sensor is provided between relay S1, relay S2, and resistor R1, the voltage detected by the voltage sensor increases as the capacitor is charged. , the relay S2 may be turned on (for example, at the timing when the detected voltage value stops rising).

リレーＳ２がオンすると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２は、制御部１０５の放電制御下で、放電動作（昇圧動作）を開始する。具体的には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２は、放電電力が増加すると昇圧電圧が低下するように、言い換えれば、出力電流の増加に応じて出力電圧が低下するように（図２参照）、昇圧動作を行う。 When the relay S2 is turned on, the bidirectional DC/DC converter circuit 102 starts discharging operation (boosting operation) under the discharge control of the control unit 105 . Specifically, the bidirectional DC/DC converter circuit 102 is configured such that the boosted voltage decreases as the discharge power increases, in other words, the output voltage decreases as the output current increases (see FIG. 2). , to perform boosting operation.

図２に示すように、従来の蓄電装置における双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、出力電流の増減にかかわらず出力電圧が一定になるような昇圧動作を行う。この場合、出力電流×出力電圧で得られる出力電力の最大電力点が一点に定まらないため、パワーコンディショナ装置３００では、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２のＭＰＰＴ動作が不安定になる。 As shown in FIG. 2, the bidirectional DC/DC converter circuit in the conventional power storage device performs boosting operation such that the output voltage is constant regardless of increase or decrease in output current. In this case, since the maximum power point of the output power obtained by multiplying the output current by the output voltage is not fixed at one point, in the power conditioner device 300, the MPPT operation of the DC/DC converter circuits 301 and 302 becomes unstable.

これに対して、本実施形態における双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２は、上記のとおり出力電流の増加に応じて出力電圧を低下させる特性を有するので、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２のＭＰＰＴ動作（言い換えれば、パワーコンディショナ装置３００の制御部によるＭＰＰＴ制御）に障害が発生するのを回避することができる。 On the other hand, the bidirectional DC/DC converter circuit 102 according to the present embodiment has the characteristic that the output voltage decreases in accordance with the increase in the output current as described above, so the MPPT operation of the DC/DC converter circuits 301 and 302 (In other words, the MPPT control by the control unit of the power conditioner device 300) can be prevented from being damaged.

図２では、出力電流の増加に応じて出力電圧を低下させる特性を一次関数で示しているが、この出力特性は、一次関数に限定されるものではなく、例えば、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２の出力特性を模擬した特性であってもよい。 In FIG. 2, the characteristics of decreasing the output voltage in accordance with the increase of the output current are shown by a linear function, but this output characteristic is not limited to a linear function. It may be a characteristic simulating a characteristic.

蓄電装置１００から出力される直流電力は、ダイオードＤ２、Ｄ４、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３０１、３０２、単方向ＤＣ／ＡＣインバータ回路３０３、および第１系統接続ラインＬ３を経由して、電力系統ラインＬ１に放電される。すなわち、蓄電装置１００は、自ら系統連系放電を行うことなく、パワーコンディショナ装置３００を経由して系統連系放電を行う。 DC power output from power storage device 100 passes through diodes D2 and D4, DC/DC converter circuits 301 and 302, unidirectional DC/AC inverter circuit 303, and first system connection line L3 to power system line L1. discharged to That is, the power storage device 100 performs grid-connected discharge via the power conditioner device 300 without performing grid-connected discharge by itself.

また、蓄電装置１００の制御部１０５は、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電していないと判定してから、任意の時間が経過した後（または、任意の時刻）に放電制御を開始することができる。例えば、蓄電装置１００は、制御部１０５と通信可能に構成された操作リモコンを備える場合、当該操作リモコンにより上記任意の時間（または、任意の時刻）が設定される。制御部１０５は、設定された時間が経過すると（または、設定された時刻に）、放電制御を開始してリレーＳ１、Ｓ２を順にオンさせる。 In addition, the control unit 105 of the power storage device 100 can start discharge control after an arbitrary period of time (or an arbitrary time) has elapsed after determining that the solar cells PV1 and PV2 are not generating power. . For example, when power storage device 100 includes an operation remote controller configured to be able to communicate with control unit 105, the arbitrary time (or arbitrary time) is set by the operation remote controller. When the set time elapses (or at the set time), control unit 105 starts discharge control to turn on relays S1 and S2 in order.

商用電力系統が停電状態にある停電時、パワーコンディショナ装置３００は、リレーＳＷ１をオフさせる。停電発生時に太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電している場合は、手動で、または自動（パワーコンディショナ装置３００の制御部による制御）で、リレーＳＷ２をオンさせる。パワーコンディショナ装置３００は、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２の発電電力に基づいて生成したＡＣ１００［Ｖ］の交流電力を、自立出力端Ｔ４から出力する。自立出力端Ｔ４が接続される第１自立出力ラインＬ４には、停電時でも動作させたい家庭内負荷（例えば、冷蔵庫などの家電製品）が接続されている。 During a power failure in which the commercial power system is in a power failure state, the power conditioner device 300 turns off the relay SW1. If the solar cells PV1 and PV2 are generating power when a power failure occurs, the relay SW2 is turned on manually or automatically (controlled by the control unit of the power conditioner device 300). The power conditioner device 300 outputs AC 100 [V] AC power generated based on the power generated by the solar cells PV1 and PV2 from the independent output terminal T4. The first independent output line L4 to which the independent output terminal T4 is connected is connected to a domestic load (for example, a home electric appliance such as a refrigerator) that should be operated even during a power failure.

停電時で太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電していない時、蓄電装置１００は、上記と同様の動作で、接続箱２００のダイオードＤ２、Ｄ４を介して、パワーコンディショナ装置３００に放電電力を出力する。パワーコンディショナ装置３００は、上記放電電力に基づいて生成したＡＣ１００［Ｖ］の交流電力を、自立出力端Ｔ４から出力する。 When the solar cells PV1 and PV2 are not generating power due to a power failure, the power storage device 100 outputs discharged power to the power conditioner device 300 through the diodes D2 and D4 of the connection box 200 in the same manner as described above. . The power conditioner device 300 outputs AC 100 [V] AC power generated based on the discharge power from the independent output terminal T4.

以上のように、本実施形態に係る蓄電装置１００は、充電制御時において、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２を経由して蓄電池１０１に充電電力を供給するため、汎用のパワーコンディショナ装置（例えば、パワーコンディショナ装置３００）に接続可能となる。 As described above, the power storage device 100 according to the present embodiment supplies charging power to the storage battery 101 via the unidirectional AC/DC inverter circuit 103 and the bidirectional DC/DC converter circuit 102 during charging control. , can be connected to a general-purpose power conditioner device (for example, the power conditioner device 300).

また、本実施形態に係る蓄電装置１００は、パワーコンディショナ装置３００を経由して系統連系放電が行われ、蓄電装置１００自身は系統連系放電を行わない。このため、蓄電装置１００の系統連系認証が不要となり、系統連系動作に必要なセンサ、リレー、および複雑な制御ソフトなどが不要になる。その結果、蓄電装置１００の製品開発費の低減と開発期間の短縮が可能になる。 Further, in the power storage device 100 according to the present embodiment, grid-connected discharge is performed via the power conditioner device 300, and the power storage device 100 itself does not perform grid-connected discharge. This eliminates the need for grid connection authentication of the power storage device 100, and eliminates the need for sensors, relays, and complicated control software required for grid connection operation. As a result, it is possible to reduce the product development cost and shorten the development period of the power storage device 100 .

［第２実施形態］
図３に、本発明の第２実施形態に係る蓄電システムを示す。第２実施形態に係る蓄電システムは、第１電流検出手段５０１および第２電流検出手段５０２を備えること以外、第１実施形態に係る蓄電システムと共通する。 [Second embodiment]
FIG. 3 shows a power storage system according to a second embodiment of the invention. The power storage system according to the second embodiment is common to the power storage system according to the first embodiment except that it includes a first current detection means 501 and a second current detection means 502 .

第１電流検出手段５０１は、第１系統接続ラインＬ３に設けられ、例えば、カレントトランスなどの電流センサを含む。第１電流検出手段５０１は、パワーコンディショナ装置３００の出力電流を検出し、検出結果を蓄電装置１００の制御部１０５に出力する。 The first current detection means 501 is provided in the first system connection line L3 and includes, for example, a current sensor such as a current transformer. The first current detection means 501 detects the output current of the power conditioner device 300 and outputs the detection result to the control section 105 of the power storage device 100 .

第２電流検出手段５０２は、電力系統ラインＬ１のうち第１系統接続ラインＬ３の接続点と商用電力系統との間に設けられ、例えば、カレントトランスなどの電流センサを含む。第２電流検出手段５０２は、商用電力系統への出力電流および／または商用電力系統からの入力電流を検出し、検出結果を蓄電装置１００の制御部１０５に出力する。 The second current detection means 502 is provided between the connection point of the first system connection line L3 in the power system line L1 and the commercial power system, and includes, for example, a current sensor such as a current transformer. Second current detection means 502 detects an output current to the commercial power system and/or an input current from the commercial power system, and outputs the detection result to control unit 105 of power storage device 100 .

制御部１０５は、第１実施形態で説明した充電制御および放電制御に加えて、第１電圧検出手段２０１、第２電圧検出手段２０２、第１電流検出手段５０１および第２電流検出手段５０２の検出結果に基づく充電制御を実行することができる。 In addition to the charge control and discharge control described in the first embodiment, the control unit 105 detects the first voltage detection means 201, the second voltage detection means 202, the first current detection means 501, and the second current detection means 502. Charging control based on the result can be performed.

具体的には、制御部１０５は、第１電圧検出手段２０１および／または第２電圧検出手段２０２の検出電圧値が予め設定された閾値を超えると、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電していると判定し、第１電流検出手段５０１の検出電流値が予め設定された閾値を超えると、第１系統接続ラインＬ３への放電が行われていると判定する。 Specifically, when the voltage value detected by the first voltage detection means 201 and/or the second voltage detection means 202 exceeds a preset threshold value, the control unit 105 determines that the solar cells PV1 and PV2 are generating power. When the current value detected by the first current detection means 501 exceeds a preset threshold value, it is determined that discharge to the first system connection line L3 is being performed.

太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２が発電していると判定し、かつ第１系統接続ラインＬ３への放電が行われていると判定した制御部１０５は、第２電流検出手段５０２の検出電流値および蓄電池１０１の状態を監視しつつ、商用電力系統に対する電力授受（売電または買電）が発生しないように蓄電池１０１の充電制御を実行する。 Control unit 105 determines that solar cells PV1 and PV2 are generating power and that discharging to first system connection line L3 is being performed. While monitoring the state of the storage battery 101, charging control of the storage battery 101 is executed so that power transfer (selling or purchasing) to the commercial power system does not occur.

上記の充電制御時において、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路１０３は、パワーコンディショナ装置３００から出力され、電力系統ラインＬ１および第１系統接続ラインＬ３を介して供給された交流電力を直流電力に変換し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１０２は、当該直流電力を昇圧または降圧して蓄電池１０１に供給する。 During the charging control described above, the unidirectional AC/DC inverter circuit 103 converts AC power output from the power conditioner device 300 and supplied via the power system line L1 and the first system connection line L3 into DC power. Then, the bidirectional DC/DC converter circuit 102 steps up or steps down the DC power and supplies it to the storage battery 101 .

本実施形態に係る蓄電システムによれば、太陽電池ＰＶ１、ＰＶ２の発電電力のうち家庭内負荷４００で消費し切れなかった余剰電力を用いて、蓄電池１０１を充電することができる。 According to the power storage system according to the present embodiment, it is possible to charge the storage battery 101 using the surplus power that has not been consumed by the domestic load 400 out of the power generated by the solar cells PV1 and PV2.

以上、本発明に係る蓄電装置および蓄電システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Although the embodiments of the power storage device and the power storage system according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.

本発明に係る蓄電装置は、蓄電池と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路と、制御部とを備え、制御部による充電制御時に、単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路が入力端から入力された交流電力を直流電力に変換し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が上記直流電力を昇圧または降圧して蓄電池に供給する一方、制御部による放電制御時に、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が、蓄電池を放電させ、蓄電池の放電電力を昇圧または降圧して出力端から出力するのであれば、適宜構成を変更できる。 A power storage device according to the present invention includes a storage battery, a bidirectional DC/DC converter circuit, a unidirectional AC/DC inverter circuit, and a controller. AC power input from the input terminal is converted to DC power, and the bidirectional DC/DC converter circuit steps up or steps down the DC power and supplies it to the storage battery. If the converter circuit discharges the storage battery and steps up or down the discharged power of the storage battery and outputs it from the output end, the configuration can be changed as appropriate.

また、本発明に係る蓄電システムは、接続箱と、上記本発明に係る蓄電装置とを含み、蓄電装置が、接続箱を介してパワーコンディショナ装置に接続され、接続箱が、蓄電装置と発電装置とをダイオードＯＲ接続するＯＲ回路を備えるのであれば、適宜構成を変更できる。 Further, a power storage system according to the present invention includes a junction box and the power storage device according to the present invention, wherein the power storage device is connected to the power conditioner device via the junction box, and the junction box connects the power storage device and the power generation device. The configuration can be changed as appropriate if an OR circuit for diode OR-connecting the devices is provided.

例えば、接続箱は、少なくとも１つのＯＲ回路を備えていればよい。 For example, the junction box may have at least one OR circuit.

上記第２実施形態において、第１電流検出手段５０１は、パワーコンディショナ装置３００の出力電流を直接的または間接的に検出できるのであれば、電流センサ以外のものを用いてもよい。 In the above second embodiment, the first current detection means 501 may use something other than the current sensor as long as it can directly or indirectly detect the output current of the power conditioner device 300 .

同様に、上記第２実施形態において、第２電流検出手段５０２は、商用電力系統への入力電流および／または商用電力系統からの出力電流を直接的または間接的に検出できるのであれば、電流センサ以外のものを用いてもよい。 Similarly, in the above-described second embodiment, the second current detection means 502 can directly or indirectly detect the input current to the commercial power system and/or the output current from the commercial power system. Other than that may be used.

１００ 蓄電装置
１０１ 蓄電池
１０２ コンバータ回路
１０３ インバータ回路
１０４ 突入電流防止回路
１０５ 制御部
２００ 接続箱
２０１ 第１電圧検出手段
２０２ 第２電圧検出手段
３００ パワーコンディショナ装置
３０１ コンバータ回路
３０２ コンバータ回路
３０３ インバータ回路
４００ 家庭内負荷
５０１ 第１電流検出手段
５０２ 第２電流検出手段 100 Power storage device 101 Storage battery 102 Converter circuit 103 Inverter circuit 104 Inrush current prevention circuit 105 Control unit 200 Junction box 201 First voltage detection means 202 Second voltage detection means 300 Power conditioner device 301 Converter circuit 302 Converter circuit 303 Inverter circuit 400 Household Internal load 501 First current detection means 502 Second current detection means

Claims (6)

パワーコンディショナ装置に接続可能な蓄電装置であって、
蓄電池と、
第１直流端および第２直流端を有し、前記第１直流端に前記蓄電池が接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、
直流端および交流端を有し、前記直流端に前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の前記第２直流端が接続される単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路と、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路および前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路を制御し、前記蓄電池の充電制御および放電制御を実行する制御部と、
前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路の前記交流端に接続される入力端と、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路と前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路との接続点に接続され、かつ前記パワーコンディショナ装置に接続される出力端と、
を備え、
前記充電制御時は、前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路が前記入力端から入力された交流電力を直流電力に変換し、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が前記直流電力を昇圧または降圧して前記蓄電池に供給し、
前記放電制御時は、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が、前記蓄電池を放電させ、前記蓄電池の放電電力を昇圧または降圧して前記出力端から出力し、
前記放電制御時における前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、出力電流の増加に応じて出力電圧が低下するように、昇圧動作を行うことを特徴とする蓄電装置。 A power storage device connectable to a power conditioner device,
a storage battery;
a bidirectional DC/DC converter circuit having a first DC end and a second DC end, wherein the storage battery is connected to the first DC end;
a unidirectional AC/DC inverter circuit having a DC end and an AC end, the DC end being connected to the second DC end of the bidirectional DC/DC converter circuit;
a control unit that controls the bidirectional DC/DC converter circuit and the unidirectional AC/DC inverter circuit and executes charge control and discharge control of the storage battery;
an input terminal connected to the AC terminal of the unidirectional AC/DC inverter circuit;
an output terminal connected to a connection point between the bidirectional DC/DC converter circuit and the unidirectional AC/DC inverter circuit and connected to the power conditioner device;
with
During the charging control, the unidirectional AC/DC inverter circuit converts AC power input from the input terminal into DC power, and the bidirectional DC/DC converter circuit steps up or down the DC power to feed the storage battery,
During the discharge control, the bidirectional DC/DC converter circuit discharges the storage battery, steps up or steps down the discharged power of the storage battery, and outputs the power from the output terminal;
The power storage device according to claim 1, wherein the bidirectional DC/DC converter circuit during the discharge control performs a step-up operation so that an output voltage is decreased according to an increase in the output current. 前記出力端と前記接続点との間に介装された突入電流防止回路をさらに備え、
前記突入電流防止回路は、
前記制御部の制御下で開状態と閉状態とが切り替わる第１開閉器と、
一端が前記第１開閉器を介して前記出力端に接続され、他端が前記接続点に接続される抵抗器と、
前記抵抗器に並列接続され、かつ前記第１開閉器に直列接続された、前記制御部の制御下で開状態と閉状態とが切り替わる第２開閉器と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。 further comprising an inrush current prevention circuit interposed between the output end and the connection point;
The inrush current prevention circuit is
a first switch that switches between an open state and a closed state under the control of the control unit;
a resistor having one end connected to the output end via the first switch and the other end connected to the connection point;
and a second switch that is connected in parallel to the resistor and connected in series to the first switch and switches between an open state and a closed state under the control of the control unit. 2. The power storage device according to 1. パワーコンディショナ装置と発電装置との間に設けられる接続箱と、a junction box provided between the power conditioner device and the power generation device;
前記パワーコンディショナ装置に接続可能な蓄電装置と、a power storage device connectable to the power conditioner device;
を含む蓄電システムであって、A power storage system comprising
前記蓄電装置は、The power storage device
蓄電池と、a storage battery;
第１直流端および第２直流端を有し、前記第１直流端に前記蓄電池が接続される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、a bidirectional DC/DC converter circuit having a first DC end and a second DC end, wherein the storage battery is connected to the first DC end;
直流端および交流端を有し、前記直流端に前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の前記第２直流端が接続される単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路と、a unidirectional AC/DC inverter circuit having a DC end and an AC end, the DC end being connected to the second DC end of the bidirectional DC/DC converter circuit;
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路および前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路を制御し、前記蓄電池の充電制御および放電制御を実行する制御部と、a control unit that controls the bidirectional DC/DC converter circuit and the unidirectional AC/DC inverter circuit and executes charge control and discharge control of the storage battery;
前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路の前記交流端に接続される入力端と、an input terminal connected to the AC terminal of the unidirectional AC/DC inverter circuit;
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路と前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路との接続点に接続され、かつ前記パワーコンディショナ装置に接続される出力端と、an output terminal connected to a connection point between the bidirectional DC/DC converter circuit and the unidirectional AC/DC inverter circuit and connected to the power conditioner device;
を備え、with
前記充電制御時は、前記単方向ＡＣ／ＤＣインバータ回路が前記入力端から入力された交流電力を直流電力に変換し、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が前記直流電力を昇圧または降圧して前記蓄電池に供給し、During the charging control, the unidirectional AC/DC inverter circuit converts AC power input from the input terminal into DC power, and the bidirectional DC/DC converter circuit steps up or down the DC power to feed the storage battery,
前記放電制御時は、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が、前記蓄電池を放電させ、前記蓄電池の放電電力を昇圧または降圧して前記出力端から出力し、During the discharge control, the bidirectional DC/DC converter circuit discharges the storage battery, steps up or steps down the discharged power of the storage battery, and outputs the power from the output terminal;
前記蓄電装置は、前記接続箱を介して前記パワーコンディショナ装置に接続され、The power storage device is connected to the power conditioner device through the connection box,
前記接続箱は、前記蓄電装置と前記発電装置とをダイオードＯＲ接続するＯＲ回路を備えることを特徴とする蓄電システム。The power storage system, wherein the connection box includes an OR circuit that performs a diode OR connection between the power storage device and the power generation device. パワーコンディショナ装置と発電装置との間に設けられる接続箱と、
請求項１または２に記載の蓄電装置と、
を含む蓄電システムであって、
前記蓄電装置は、前記接続箱を介して前記パワーコンディショナ装置に接続され、
前記接続箱は、前記蓄電装置と前記発電装置とをダイオードＯＲ接続するＯＲ回路を備えることを特徴とする蓄電システム。 a junction box provided between the power conditioner device and the power generation device;
The power storage device according to claim 1 or 2 ;
A power storage system comprising
The power storage device is connected to the power conditioner device through the connection box,
The power storage system, wherein the connection box includes an OR circuit that performs a diode OR connection between the power storage device and the power generation device. 前記接続箱は、前記ＯＲ回路よりも前記発電装置側に設けられた電圧検出手段を備え、
前記電圧検出手段は、前記発電装置の発電電圧を検出し、検出結果を前記蓄電装置に出力することを特徴とする請求項３または４に記載の蓄電システム。 The junction box includes voltage detection means provided on the power generator side of the OR circuit,
5. The power storage system according to claim 3 , wherein said voltage detection means detects a voltage generated by said power generator and outputs a detection result to said power storage device. 商用電力系統の電力系統ラインと前記パワーコンディショナ装置とを接続する系統接続ラインに設けられ、前記パワーコンディショナ装置の出力電流を検出する第１電流検出手段と、
前記電力系統ラインに設けられ、前記商用電力系統への入力電流および／または前記商用電力系統からの出力電流を検出する第２電流検出手段と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記電圧検出手段、前記第１電流検出手段および前記第２電流検出手段の検出結果に基づいて、前記充電制御を実行することを特徴とする請求項５に記載の蓄電システム。 a first current detection means provided in a system connection line that connects a power system line of a commercial power system and the power conditioner device to detect an output current of the power conditioner device;
a second current detection means provided in the power system line for detecting an input current to the commercial power system and/or an output current from the commercial power system;
further comprising
6. The power storage system according to claim 5, wherein the control unit executes the charging control based on detection results of the voltage detection means, the first current detection means, and the second current detection means.
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