Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2015164015A - 直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法 - Google Patents

直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015164015A
JP2015164015A JP2014039544A JP2014039544A JP2015164015A JP 2015164015 A JP2015164015 A JP 2015164015A JP 2014039544 A JP2014039544 A JP 2014039544A JP 2014039544 A JP2014039544 A JP 2014039544A JP 2015164015 A JP2015164015 A JP 2015164015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
output
power supply
output voltage
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014039544A
Other languages
English (en)
Inventor
政俊 則竹
Masatoshi Noritake
政俊 則竹
哲史 津村
Tetsushi Tsumura
哲史 津村
英徳 松尾
Hidenori Matsuo
英徳 松尾
圭一 廣瀬
Keiichi Hirose
圭一 廣瀬
慶朗 早川
Yoshiaki Hayakawa
慶朗 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Facilities Inc
Original Assignee
NTT Facilities Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Facilities Inc filed Critical NTT Facilities Inc
Priority to JP2014039544A priority Critical patent/JP2015164015A/ja
Publication of JP2015164015A publication Critical patent/JP2015164015A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

【課題】太陽光発電装置が発電する電力を有効に利用する。
【解決手段】直流給電システムは、商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線に出力し、直流供給線を介して負荷装置に供給する直流電源装置と、太陽光を利用して直流電力を発電し、発電した当該直流電力を、ダイオードを介して直流供給線に出力する太陽光発電装置と、太陽光発電装置が出力する電流を検出する検出部とを備え、直流電源装置は、直流供給線に出力する出力電圧を変更して、検出部が検出した電流と出力電圧とに基づく太陽光発電装置の出力電力が最大になるように制御する電源制御部を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法に関する。
近年、商用電源系統からの電力とともに、太陽光発電装置が発電した電力を負荷装置に供給する直流給電システムが知られている。このような給電システムでは、例えば、太陽光発電装置は、DC/DCコンバータを含むパワーコンディショナ(以下、PCSということがある)を介して直流供給線に接続されることがある。このような場合、DC/DCコンバータが、太陽光発電装置から出力される直流電力の最大電力点追従(MPPT)の機能と直流電圧の安定化を行う機能とを備え、太陽光発電装置が発電する電力から最大電力を得られるようにしている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2012−152093号公報
しかしながら、上述のような直流給電システムでは、太陽光発電装置が発電する電力は、DC/DCコンバータを含むPCSを介して直流供給線に供給される。このDC/DCコンバータでは、変換に伴い損失が発生するため、上述のような直流給電システムでは、太陽光発電装置が発電する電力を有効に利用できないことがある。
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、太陽光発電装置が発電する電力を有効に利用することができる直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法を提供することにある。
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線に出力し、前記直流供給線を介して負荷装置に供給する直流電源装置と、太陽光を利用して直流電力を発電し、発電した当該直流電力を、ダイオードを介して前記直流供給線に出力する太陽光発電装置と、前記太陽光発電装置が出力する電流を検出する電流検出部とを備え、前記直流電源装置は、前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、前記電流検出部が検出した前記電流と前記出力電圧とに基づく前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように制御する電源制御部を備えることを特徴とする直流給電システムである。
また、本発明の一態様は、上記の直流給電システムにおいて、前記電源制御部は、前記直流電力が供給される前記負荷装置の動作電圧範囲内において前記出力電圧を変更して、前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように制御することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の直流給電システムにおいて、前記太陽光発電装置が出力する第1の出力電圧を前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように調整するとともに、前記第1の出力電圧を予め定められた第2の出力電圧に変換し、変換した前記第2の出力電圧を前記直流供給線に出力する変換器と、前記太陽光発電装置の出力線と前記直流供給線との間に接続され、前記太陽光発電装置が出力する前記直流電力を、前記変換器をバイパスさせて前記直流供給線に供給するスイッチ部と、前記スイッチ部の開閉状態を少なくとも制御するバイパス制御部を有する給電制御装置とを備え、前記電源制御部は、前記スイッチ部が前記変換器をバイパスさせて、前記直流電力を前記直流供給線に供給している場合に、前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように、前記出力電圧を制御することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の直流給電システムにおいて、前記太陽光発電装置が出力する前記第1の出力電圧を検出する電圧検出部を備え、前記バイパス制御部は、前記電圧検出部によって検出された前記第1の出力電圧が、所定の電圧範囲内にある場合に、前記変換器の動作を停止させるとともに、前記スイッチ部に対して、前記太陽光発電装置が出力する前記直流電力を、前記変換器をバイパスさせて前記直流供給線に供給させることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の直流給電システムにおいて、前記所定の電圧範囲は、前記第2の出力電圧を含む電圧範囲であって、前記直流供給線を介して前記直流電力が供給される前記負荷装置の動作電圧範囲に基づいて定められた電圧範囲であり、前記バイパス制御部は、前記第1の出力電圧が前記所定の電圧範囲の下限値よりも高い第1の閾値以上、且つ、前記所定の電圧範囲の上限値よりも低い第2の閾値以下になった場合に、前記変換器の動作を停止させるとともに、前記スイッチ部に対して前記変換器をバイパスさせる制御を行い、前記第1の出力電圧が前記下限値以下、又は、前記上限値以上になった場合に、前記変換器を動作させるとともに、前記スイッチ部に対して前記変換器のバイパスを停止させる制御を行うことを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の直流給電システムにおいて、前記商用電源系統からの交流電力が停止した場合に、前記直流電源装置に電力を供給する蓄電装置を備え、前記バイパス制御部は、前記商用電源系統からの交流電力が停止した場合に、前記変換器の動作を停止させるとともに、前記スイッチ部に対して、前記太陽光発電装置が出力する前記直流電力を、前記変換器をバイパスさせて前記直流供給線に供給させる制御を行い、前記直流電源装置は、前記商用電源系統からの交流電力が停止した場合に、前記蓄電装置から供給される電力に基づいて、前記直流電力を前記直流供給線に出力することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の直流給電システムにおいて、複数の前記太陽光発電装置、及び複数の前記太陽光発電装置のそれぞれに対応する複数の前記電流検出部を備え、前記電源制御部は、前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、複数の前記太陽光発電装置による出力電力の合計が最大になるように制御することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線に出力し、前記直流供給線を介して負荷装置に供給する直流電源装置であって、前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、太陽光を利用して発電した直流電力を、ダイオードを介して前記直流供給線に出力する太陽光発電装置が出力する電流を検出する電流検出部によって検出された前記電流と前記出力電圧とに基づく前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように、前記出力電圧を制御する電源制御部を備えることを特徴とする直流電源装置である。
また、本発明の一態様は、商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線に出力し、前記直流供給線を介して負荷装置に供給する直流電源装置と、太陽光を利用して直流電力を発電し、発電した当該直流電力を、ダイオードを介して前記直流供給線に出力する太陽光発電装置とを備える直流給電システムにおける給電制御方法であって、前記直流電源装置が、前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、前記太陽光発電装置が出力する電流を検出する電流検出部によって検出された前記電流と前記出力電圧とに基づく前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように制御する電源制御ステップを含むことを特徴とする給電制御方法である。
本発明によれば、太陽光発電装置が発電する電力を有効に利用することができる。
第1の実施形態による直流給電システムの一例を示すブロック図である。 第1の実施形態における整流装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態による直流給電システムの変形例を示すブロック図である。 第2の実施形態による直流給電システムの一例を示すブロック図である。 第2の実施形態におけるバイパス制御の一例を示す図である。 第2の実施形態におけるバイパス制御手順の一例を示すフローチャートである。 第2の実施形態における整流装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第3の実施形態による直流給電システムの一例を示すブロック図である。 第3の実施形態におけるバイパス制御手順の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の一実施形態による直流給電システムについて、図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態による直流給電システム1の一例を示すブロック図である。
この図において、直流給電システム1は、整流装置3、太陽光発電装置4、給電制御装置5、蓄電装置6、双方向DC/DCコンバータ7、分電盤8、スイッチ部200(201〜203)、及び電流検出部301を備えている。
整流装置3(RF:Rectifier)は、交流電力源である商用電源系統2からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線L1に出力する直流電源装置である。ここで、直流供給線L1は、例えば、直流380V系統の直流給電母線であり、分電盤8を介して負荷装置90(例えば、負荷装置91〜93)に接続されている。すなわち、整流装置3は、変換した直流電力を直流供給線L1介して負荷装置90に供給する。
図1に示す例では、直流供給線L1は、分電盤8の入力側に接続されており、整流装置3は、分電盤8を介して、直流供給線L2〜L6の系統内に配置されたそれぞれの負荷装置90(91〜93)に電力を供給する。なお、負荷装置91〜93は、いずれも整流装置3から供給される直流電力によって動作する装置であり、直流給電システム1が備える任意の負荷装置を示す場合、又は特に区別しない場合には、負荷装置90として説明する。負荷装置90は、例えば、直流家電、LED照明、パソコンやサーバなどの情報機器等である。
なお、図1において、直流供給線L1〜L6は、説明上、1本の供給線として簡略して記載されているが、正極側の給電線と、負極側の供給線とから構成される。また、直流供給線L1には、太陽光発電装置4と、双方向DC/DCコンバータ7を介して蓄電装置6とが接続されている。
また、整流装置3は、検出部31、スイッチ部32、直流電源部33、及び電源制御部34を備えている。
検出部31は、例えば、商用電源系統2から供給される電圧又は電流を検出して、商用電源系統2が停電状態にあるか否かを検出する。
スイッチ部32は、商用電源系統2からの供給線と、直流電源部33の入力側(一次側)との間に接続される開閉器である。
直流電源部33は、商用電源系統2からの交流電力を直流電力(例えば、直流380V系統)に変換し、変換した直流電力を直流供給線L1に出力する。直流電源部33が出力する出力電圧は、後述する電源制御部34によって制御される。
電源制御部34は、直流電源部33を制御するとともに、検出部31によって商用電源系統2の停電を検出した場合に、スイッチ部32を開放状態にして商用電源系統2から整流装置3を解列させる。また、電源制御部34は、商用電源系統2が停電状態であるか否かを示す信号Spfを出力する。
また、電源制御部34は、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、後述する太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する最大電力点追従制御を行う。この最大電力点追従制御の詳細については後述する。なお、電源制御部34は、直流電源部33の出力電圧を設定する設定電圧情報を直流電源部33に出力することにより、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更する。また、電源制御部34は、直流電源部33に設定されている設定電圧情報を取得することにより、直流電源部33(整流装置3)の出力電圧を取得可能である。
スイッチ部201〜203は、直流供給線L2〜L6において電路を開閉するための開閉器である。スイッチ部201〜203は、例えば、商用電源系統2の停電した場合や、節電要請などにより電力を節約したい場合などに、負荷装置90(例えば、負荷装置91〜93)を選択して電力を供給することを可能とする。
なお、スイッチ部201〜203は、直流給電システム1が備える任意のスイッチ部を示す場合、又は特に区別しない場合には、スイッチ部200として説明する。
ここで、分電盤8以降の直流供給についてより詳細に説明すると、直流供給線L1は、分電盤8の入力側に接続され、この分電盤8内の過電流遮断器(不図示)等を用いた分岐回路により、直流供給線L2と、直流供給線L5と、に分岐される。そして、直流供給線L2は、スイッチ部201を介して、直流供給線L3に接続され、この直流供給線L3には、負荷装置91が接続される。また、直流供給線L3から、スイッチ部202を介して、直流供給線L4が分岐され、この直流供給線L4に、負荷装置92が接続される。
一方、分電盤8から分岐される直流供給線L5は、スイッチ部203を介して、直流供給線L6に分岐され、この直流供給線L6には、負荷装置93が接続される。
なお、上述のスイッチ部201〜203は、整流装置3に停電が発生し、その後、バックアップ用の蓄電装置6に蓄積された電荷が不足又は枯渇し、この蓄電装置6からシステム全体として必要な電力の供給ができなくなった場合に、一旦、開(オフ)状態になるものとする。そして、例えば、太陽光発電装置4から電力が供給される場合に、スイッチ部201〜203の開閉状態を後述する給電制御装置5によって制御することにより、給電範囲を順次に拡大することができるようにしている。
太陽光発電装置4は、自然エネルギーである太陽光を利用して電力を発電し、発電した当該電力を直流電力として出力する。太陽光発電装置4は、太陽電池アレイ41(太陽電池)及びダイオード42を備えている。太陽光発電装置4は、この太陽電池アレイ41により太陽光を電気に変換して発電した直流電力を、ダイオード42を介して直流供給線L1に出力する。ここで、ダイオード42は、出力電力の逆流を防止する。
電流検出部301は、太陽光発電装置4が出力する出力電流を検出する。電流検出部301は、検出した太陽光発電装置4の出力電流を整流装置3に出力する。
給電制御装置5は、蓄電装置6の充放電制御や、整流装置3を動作させるための各種設定情報を設定する制御、スイッチ部201〜203の開閉状態の制御などの制御を行う。また、給電制御装置5は、給電制御部51を備えている。
給電制御部51は、制御信号CNTによりスイッチ部200(201〜203)の開閉状態の制御を行うともとに、双方向DC/DCコンバータ7による蓄電装置6の充放電の制御を行う。給電制御部51は、直流供給線L1の電力の供給元(太陽光発電装置4、整流装置3又は蓄電装置6)を制御するとともに、スイッチ部201〜203を制御することで、給電範囲を制御する。
蓄電装置6は、例えば、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの電力を充放電する蓄電池である。蓄電装置6は、整流装置3から直流供給線L1に電力が供給されている通常時には、双方向DC/DCコンバータ7を介して、整流装置3からの電力が充電(蓄電)される。蓄電装置6は、商用電源系統2が停電状態にある停電時には、蓄えた電力を、双方向DC/DCコンバータ7を介して、直流供給線L1に供給する。
双方向DC/DCコンバータ7(双方向変換器の一例)は、直流供給線L1に接続され、直流供給線L1から供給される電力を蓄電装置6に充電させるとともに、蓄電装置6から直流供給線L1に電力を放電させる双方向の変換器である。
双方向DC/DCコンバータ7は、通常時における使用電力のピークカットを目的に蓄電装置6の充放電制御を行う。また、双方向DC/DCコンバータ7は、直流供給線L1と蓄電装置6とを切り離す(解列)するための開閉器(不図示)を含み、後述する給電制御装置5による制御に基づいて、蓄電装置6の充放電、及び蓄電装置6の切り離しを制御される。
次に、本実施形態における直流給電システム1の動作について図面を参照して説明する。
図2は、本実施形態における整流装置3の動作の一例を示すフローチャートである。
ここでは、直流給電システム1(整流装置3)の電源制御部34の動作について図2を参照して説明する。
整流装置3の電源制御部34は、直流電源部33が直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、電流検出部301が検出した電流と、直流電源部33の出力電圧とに基づく太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する。例えば、電源制御部34は、直流電力が供給される負荷装置90の動作電圧範囲内において直流電源部33の出力電圧を変更して、太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する。ここで、負荷装置90の動作電圧範囲は、例えば、直流380V±20Vの電圧範囲(360V〜400Vの電圧範囲)である。電源制御部34は、直流電源部33の出力電圧を設定する設定電圧情報を直流電源部33に出力することにより、例えば、360V(下限値)〜400V(上限値)の電圧範囲で、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更する。なお、直流電源部33は、例えば、360V(下限値)未満の出力電圧と、400V(上限値)より大きい出力電圧とを設定できないものとする。
図2において、まず、整流装置3の電源制御部34は、整流装置3の出力電圧(直流供給線L1の電圧)を開始電圧として取得する(ステップS101)。電源制御部34は、直流電源部33に設定されている設定電圧情報を取得することにより、現在の整流装置3の出力電圧を開始電圧として取得する。
次に、電源制御部34は、開始電圧が、動作電圧範囲の下限値(例えば、360V)であるか否かを判定する(ステップS102)。電源制御部34は、開始電圧が動作電圧範囲の下限値である場合(ステップS102:YES)に、処理をステップS111に進める。また、電源制御部34は、開始電圧が動作電圧範囲の下限値でない場合(ステップS102:NO)に、処理をステップS103に進める。
ステップS103において、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が下限値であるか否かを判定する。すなわち、電源制御部34は、直流電源部33から設定電圧情報を取得することで、現在設定されている整流装置3の出力電圧を取得し、取得した整流装置3の出力電圧が動作電圧範囲の下限値であるか否かを判定する。電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が下限値である場合(ステップS103:YES)に、処理を終了する。すなわち、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が最大になる整流装置3の出力電圧が動作電圧範囲の下限値であると判定し、処理を終了する。また、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が下限値でない場合(ステップS103:NO)に、処理をステップS104に進める。
ステップS104において、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧を所定の電圧である電圧ΔVだけ低下させる。すなわち、電源制御部34は、現在設定されている整流装置3の出力電圧から電圧ΔVだけ低下させた設定電圧情報を直流電源部33に出力して、整流装置3の出力電圧を電圧ΔVだけ低下させる。ここで、電圧ΔVは、予め定められた所定の電圧である。
次に、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電流を取得する(ステップS105)。すなわち、電源制御部34は、電流検出部301が検出した太陽光発電装置4の出力電流を取得する。
次に、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力を算出する(ステップS106)。すなわち、電源制御部34は、例えば、電流検出部301から取得した太陽光発電装置4の出力電流値と、直流電源部33に設定している整流装置3の出力電圧とを積算し、太陽光発電装置4の出力電力を算出する。
次に、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下したか否かを判定する(ステップS107)。すなわち、電源制御部34は、前回算出した太陽光発電装置4の出力電力から今回算出した太陽光発電装置4の出力電力が低下したか否かを判定する。電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下した場合(ステップS107:YES)に、処理をステップS108に進める。また、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下していない(増加している又は変化がない)場合(ステップS107:NO)に、処理をステップS103に戻す。すなわち、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下するまで、ステップS103からステップS107の処理を繰り返す。つまり、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下するまで、太陽光発電装置4の出力電圧を電圧ΔVずつ低下させる。
ステップS108において、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が(開始電圧―電圧ΔV)であるか否かを判定する。電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が(開始電圧―電圧ΔV)である場合(ステップS108:YES)に、処理をステップS110に進める。すなわち、電源制御部34は、最初に電圧ΔVだけ整流装置3の出力電圧を低下させた際に、太陽光発電装置4の出力電力が低下した場合には、処理をステップS110に進めて、整流装置3の出力電圧を上昇させて、太陽光発電装置4の出力電力が最大になる整流装置3の出力電圧を検出する処理を実行する。また、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が(開始電圧―電圧ΔV)でない場合(ステップS108:NO)に、処理をステップS109に進める。
このように、ステップS103からステップS108の処理において、電源制御部34は、直流供給線L1に出力する出力電圧を低下させて、太陽光発電装置4の出力電力が最大になる動作点を検出する。
ステップS109において、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧を電圧Δだけ上昇させる。すなわち、電源制御部34は、ステップS107において、太陽光発電装置4の出力電力が低下したことから、前回の整流装置3の出力電圧が最大電力であると判定し、現在の整流装置3の出力電圧から電圧ΔVだけ上昇させ、処理を終了する。これにより、整流装置3の出力電圧は、太陽光発電装置4の出力電力が最大となる出力電圧に設定される。
また、ステップS110において、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が上限値であるか否かを判定する。すなわち、電源制御部34は、直流電源部33から設定電圧情報を取得することで、現在設定されている整流装置3の出力電圧を取得し、取得した整流装置3の出力電圧が動作電圧範囲の上限値であるか否かを判定する。電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が上限値である場合(ステップS110:YES)に、処理を終了する。すなわち、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が最大になる整流装置3の出力電圧が動作電圧範囲の上限値であると判定し、処理を終了する。また、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧が上限値でない場合(ステップS110:NO)に、処理をステップS111に進める。
ステップS111において、電源制御部34は、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧を所定の電圧である電圧ΔVだけ上昇させる。すなわち、電源制御部34は、現在設定されている整流装置3の出力電圧から電圧ΔVだけ上昇させた設定電圧情報を直流電源部33に出力して、整流装置3の出力電圧を電圧ΔVだけ上昇させる。
次に、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電流を取得する(ステップS112)。すなわち、電源制御部34は、電流検出部301が検出した太陽光発電装置4の出力電流を取得する。
次に、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力を算出する(ステップS113)。すなわち、電源制御部34は、例えば、電流検出部301から取得した太陽光発電装置4の出力電流値と、直流電源部33に設定している整流装置3の出力電圧とを積算し、太陽光発電装置4の出力電力を算出する。
次に、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下したか否かを判定する(ステップS114)。すなわち、電源制御部34は、前回算出した太陽光発電装置4の出力電力から今回算出した太陽光発電装置4の出力電力が低下したか否かを判定する。電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下した場合(ステップS114:YES)に、処理をステップS115に進める。また、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下していない(増加している又は変化がない)場合(ステップS114:NO)に、処理をステップS110に戻す。すなわち、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下するまで、ステップS110からステップS114の処理を繰り返す。つまり、電源制御部34は、太陽光発電装置4の出力電力が低下するまで、太陽光発電装置4の出力電圧を電圧ΔVずつ上昇させる。
このように、ステップS110からステップS114の処理において、電源制御部34は、直流供給線L1に出力する出力電圧を上昇させて、太陽光発電装置4の出力電力が最大になる動作点を検出する。
ステップS115において、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧を電圧Δだけ低下させる。すなわち、電源制御部34は、ステップS115において、太陽光発電装置4の出力電力が低下したことから、前回の整流装置3の出力電圧が最大電力であると判定し、現在の整流装置3の出力電圧から電圧ΔVだけ低下させ、処理を終了する。これにより、整流装置3の出力電圧は、太陽光発電装置4の出力電力が最大となる出力電圧に設定される。
なお、ステップS102において、開始電圧が下限値であった場合には、電源制御部34は、ステップS110からステップS114の処理を行い、出力電圧を上昇させて、太陽光発電装置4の出力電力が最大になる動作点を検出する。
また、電源制御部34は、上述のステップS101からステップS115までの処理を所定の時間間隔ごとに定期的に実行する。
以上説明したように、直流給電システム1は、整流装置3(直流電源装置の一例)と、太陽光発電装置4と、電流検出部301とを備えている。整流装置3は、商用電源系統2からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線L1に出力し、直流供給線L1を介して負荷装置90に供給する。太陽光発電装置4は、太陽光を利用して直流電力を発電し、発電した当該直流電力を、ダイオード42を介して直流供給線L1に出力する。電流検出部301は、太陽光発電装置4が出力する電流を検出する。そして、整流装置3は、電源制御部34を備え、電源制御部34は、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、電流検出部301が検出した電流と出力電圧とに基づく太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する。
これにより、太陽光発電装置4の出力が、DC/DCコンバータを介さずに直流供給線L1に供給され、本実施形態による直流給電システム1は、DC/DCコンバータを備えずに、太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する。そのため、本実施形態における直流給電システム1は、DC/DCコンバータの変換による損失が生じることなく直流供給線L1に電力を適切に供給することができる。すなわち、本実施形態における直流給電システム1は、DC/DCコンバータの変換による電力の損失分を低減することができる。よって、本実施形態における直流給電システム1は、太陽光発電装置4が発電する電力を有効に利用することができる。また、本実施形態における直流給電システム1は、太陽光発電装置4の電力を変換するDC/DCコンバータを備える必要がないので、構成を簡略化することができるとともに、設備費用を低減することができる。
また、本実施形態では、電源制御部34は、直流電力が供給される負荷装置90の動作電圧範囲内(例えば、直流360V〜400V)において出力電圧を変更して、太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する。
これにより、負荷装置90の動作電圧範囲内において、本実施形態における直流給電システム1は、DC/DCコンバータの変換による損失が生じることなく直流供給線L1に電力を適切に供給することができる。
なお、上述の例では、直流給電システム1は、1つの太陽光発電装置4を備える場合について説明したが、図3に示すように、複数の太陽光発電装置4を備えてもよい。
図3は、本実施形態による直流給電システム1の変形例を示すブロック図である。
図3において、直流給電システム1aは、整流装置3、太陽光発電装置4(4−1、4−2、・・・)、給電制御装置5、蓄電装置6、双方向DC/DCコンバータ7、分電盤8スイッチ部200(201〜203)、及び電流検出部301(301−1、301−2、・・・)を備えている。なお、この図において、図1に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図に示す変形例では、直流給電システム1aは、複数の太陽光発電装置4(4−1、4−2、・・・)と、複数の電流検出部301(301−1、301−2、・・・)とを備える点を除いて、第1の実施形態と同様である。ここで、太陽光発電装置(4−1、4−2、・・・)は、同一の構成であり、直流給電システム1aが備える任意の太陽光発電装置を示す場合、又は特に区別しない場合には、太陽光発電装置4として説明する。また、太陽光発電装置4−1は、太陽電池アレイ41−1及びダイオード42−1を備え、太陽光発電装置4−2は、太陽電池アレイ41−2及びダイオード42−2を備えている。
なお、太陽電池アレイ(41−1、41−2、・・・)は、直流給電システム1aが備える任意の太陽電池アレイを示す場合、又は特に区別しない場合には、太陽電池アレイ41として説明する。また、ダイオード(42−1、42−2、・・・)は、直流給電システム1aが備える任意のダイオードを示す場合、又は特に区別しない場合には、ダイオード42として説明する
また、電流検出部(301−1、301−2、・・・)は、同一の構成であり、直流給電システム1aが備える任意の電流検出部を示す場合、又は特に区別しない場合には、電流検出部301として説明する。
この変形例のように、複数の太陽光発電装置4を備える場合には、電源制御部34は、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、複数の太陽光発電装置4による出力電力の合計が最大になるように制御する。すなわち、電源制御部34は、電流検出部301(301−1、301−2、・・・)によって検出した各太陽光発電装置4の出力電流を合計し、太陽光発電装置4による出力電力の合計が最大になるように制御する。
具体的には、図2に示すフローチャートにおいて、電源制御部34は、ステップS106及びステップS113における処理を、複数の太陽光発電装置4による出力電力の合計する処理に変更することで対応する。
このように、直流給電システム1aは、複数の太陽光発電装置4、及び複数の太陽光発電装置4のそれぞれに対応する複数の電流検出部301を備えている。そして、電源制御部34は、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、複数の太陽光発電装置4による出力電力の合計が最大になるように制御する。なお、このような制御を行うことで、複数の太陽光発電装置4のそれぞれが発電した電力は、太陽光発電装置4のそれぞれの発電量に応じて適切な配分により直流供給線L1に供給される。
これにより、直流給電システム1aは、複数の太陽光発電装置4を備える場合であっても、DC/DCコンバータの変換による損失が生じることなく直流供給線L1に電力を適切に供給することができる。よって、本実施形態における直流給電システム1aは、複数の太陽光発電装置4が発電する電力を有効に利用することができる。
なお、本実施形態によれば、整流装置3(直流電源装置の一例)は、商用電源系統2からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線L1に出力し、直流供給線L1を介して負荷装置90に供給する。そして、整流装置3は、電源制御部34を備え、電源制御部34は、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、太陽光を利用して発電した直流電力を、太陽光発電装置4が出力する電流を検出する電流検出部301によって検出された電流と、整流装置3の出力電圧とに基づく太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように、整流装置3の出力電圧を制御する。
これにより、整流装置3は、DC/DCコンバータの変換による損失が生じることなく、太陽光発電装置4が出力する電力を、直流供給線L1に適切に供給させることができる。よって、本実施形態における整流装置3は、太陽光発電装置4が発電する電力を有効に利用することができる。
また、本実施形態によれば、本実施形態による給電制御方法は、整流装置3と、発電した直流電力を、ダイオード42を介して直流供給線L1に出力する太陽光発電装置4とを備える直流給電システムにおける給電制御方法である。そして、本実施形態による給電制御方法は、整流装置3が、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、太陽光発電装置4が出力する電流を検出する電流検出部301によって検出された電流と出力電圧とに基づく太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する電源制御ステップを含む。
これにより、本実施形態による給電制御方法は、DC/DCコンバータの変換による損失が生じることなく、太陽光発電装置4が出力する電力を、直流供給線L1に適切に供給させることができるため、太陽光発電装置4が発電する電力を有効に利用することができる。
次に、第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、DC/DCコンバータを備えずに、太陽光発電装置4が出力する電力を直流供給線L1に供給する場合について説明したが、本実施形態では、DC/DCコンバータを備え、DC/DCコンバータをバイパスさせる場合の一例を説明する。
図4は、本実施形態による直流給電システム1bの一例を示すブロック図である。
この図において、直流給電システム1bは、整流装置3、太陽光発電装置4、給電制御装置5a、蓄電装置6、双方向DC/DCコンバータ7、分電盤8、スイッチ部200(201〜203)、電流検出部301、電圧検出部302、PCS(パワーコンディショナ)10、及びバイパススイッチ部12を備えている。
本実施形態では、電圧検出部302、PCS10、及びバイパススイッチ部12を備える点と、給電制御装置5の代わりに給電制御装置5aを備える点とが、第1の実施形態と異なり、ここでは、これらの第1の実施形態とは異なる構成について説明する。
なお、この図において、図1に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
PCS10(パワーコンディショナ)は、太陽光発電装置4から出力される出力電圧(第1の電圧)を予め定められた所定の出力電圧(第2の出力電圧)に変換して直流供給線L1に出力する。なお、予め定められた所定の出力電圧(第2の出力電圧)は、例えば、整流装置3が出力する直流380V系統の電圧である。PCS10は、整流装置3が直流供給線L1に直流電力を供給している通常時には、太陽光発電装置4が発電した電力を直流供給線L1に供給して、整流装置3から直流供給線L1に供給される電力量を低減させる。
また、PCS10は、DC/DCコンバータ11を備えている。
DC/DCコンバータ11(変換器の一例)は、太陽光発電装置4が出力する直流電圧(第1の出力電圧)を太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように調整する。また、DC/DCコンバータ11は、太陽光発電装置4が出力する直流電圧(第1の出力電圧)を上述した予め定められた所定の出力電圧(第2の出力電圧)に変換し、変換した直流電圧(第2の出力電圧)を安定化して直流供給線L1に出力する。DC/DCコンバータ11は、例えば、太陽光発電装置4の出力電圧を昇圧して直流供給線L1に電力を供給するための昇圧型のコンバータ(変換器)である。このように、DC/DCコンバータ11は、太陽光発電装置4から出力される直流電力の最大電力点追従(MPPT)の機能と、直流電圧の安定化を行う機能とを備えている。
バイパススイッチ部12(スイッチ部)は、太陽光発電装置4の出力線(DC/DCコンバータ11の入力側)と直流供給線L1との間に接続され、太陽光発電装置4が出力する直流電力を、DC/DCコンバータ11をバイパスさせて直流供給線L1に供給する。
バイパススイッチ部12は、例えば、サイリスタやIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体スイッチング素子を用いた半導体スイッチを含み、給電制御装置5aから出力される制御信号に基づいて、開閉状態が制御される。
電圧検出部302は、太陽光発電装置4が出力する出力電圧(第1の出力電圧)を検出する。ここで、第1の出力電圧は、DC/DCコンバータ11の入力側(一次側)の電圧である。電圧検出部302は、検出した太陽光発電装置4の出力電圧(第1の出力電圧)を給電制御装置5aに出力する。
給電制御装置5aは、蓄電装置6の充放電制御や、整流装置3を動作させるための各種設定情報を設定する制御、スイッチ部201〜203の開閉状態の制御などの制御、及びバイパススイッチ部12の開閉状態の制御を行う。なお、給電制御装置5aは、バイパススイッチ部12の開閉状態を示す情報(DC/DCコンバータ11をバイパスさせたか否かを示す情報)を整流装置3に出力する。
また、給電制御装置5aは、給電制御部51と、バイパス制御部52とを備えている。
バイパス制御部52は、電圧検出部302によって検出された太陽光発電装置4の出力電圧(第1の出力電圧)が、所定の電圧範囲内にある場合に、バイパススイッチ部12に対して、太陽光発電装置4が出力する直流電力を、DC/DCコンバータ11をバイパスさせて直流供給線L1に供給させる制御を行う。ここで、所定の電圧範囲は、第2の出力電圧を含む電圧範囲であって、直流供給線L1を介して直流電力が供給される負荷装置90の動作電圧範囲に基づいて定められた電圧範囲であり、例えば、負荷装置90の動作電圧範囲の電圧である直流380V±20Vの電圧範囲(360V〜400Vの電圧範囲)である。バイパス制御部52は、DC/DCコンバータ11をバイパスさせることにより、太陽光発電装置4が出力する直流電力(360V〜400Vの電圧)を直流供給線L1に供給させる。この場合、所定の電圧範囲は負荷装置90の動作電圧範囲の電圧であるので、直流給電システム1bは、負荷装置90を正常に動作させることができる。
また、バイパス制御部52は、バイパススイッチ部12に対して、太陽光発電装置4が出力する直流電力を、DC/DCコンバータ11をバイパスさせて直流供給線L1に供給させる際に、DC/DCコンバータ11に対して、所定の出力電圧(第2の出力電圧)の出力を停止させる。なお、以下の説明において、バイパススイッチ部12の開閉状態を制御して、DC/DCコンバータ11をバイパスさせるか否かを制御する制御処理を、「バイパス制御」ということがある。
なお、本実施形態における整流装置3の電源制御部34は、バイパススイッチ部12がDC/DCコンバータ11をバイパスさせて、直流電力を直流供給線L1に供給している場合に、太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように、出力電圧を制御する。
ここで、図5を参照して、バイパス制御部52による具体的な制御について説明する。
図5は、本実施形態におけるバイパス制御の一例を示す図である。
この図において、グラフは、本実施形態におけるバイパス制御によるDC/DCコンバータ11の入力側の電圧(太陽光発電装置4の出力電圧)と、DC/DCコンバータ11の出力側の電圧(直流供給線L1の電圧)との関係を示している。
このグラフにおいて、横軸は、DC/DCコンバータ11の入力側の電圧(単位は[V])を示し、縦軸は、DC/DCコンバータ11の出力側の電圧(単位は[V])を示している。
また、この図において、DC/DCコンバータ11の入力側における電圧範囲R2(電圧Vminから電圧Vmaxまでの範囲)が、上述した所定の電圧範囲を示し、電圧範囲R1及び電圧範囲R3は、所定の電圧範囲外を示している。また、実線で示される波形W1は、DC/DCコンバータ11の入力側の電圧が上昇している場合のDC/DCコンバータ11の出力側の電圧波形を示し、破線で示される波形W2は、DC/DCコンバータ11の入力側の電圧が低下(下降)している場合のDC/DCコンバータ11の出力側の電圧波形を示している。なお、この図に示す例では、DC/DCコンバータ11が出力する所定の出力電圧は、380Vである場合を示している。
図5に示すように、バイパス制御部52は、DC/DCコンバータ11の入力側の電圧(第1の出力電圧)が所定の電圧範囲R2の下限値(Vmin)よりも高い第1の閾値(Vth1)以上、且つ、所定の電圧範囲R2の上限値(Vmax)よりも低い第2の閾値(Vth2)以下になった場合に、バイパススイッチ部12に対してDC/DCコンバータ11をバイパスさせる制御を行う。また、バイパス制御部52は、DC/DCコンバータ11の入力側の電圧(第1の出力電圧)が下限値(Vmin)以下、又は、上限値(Vmax)以上になった場合に、バイパススイッチ部12に対してDC/DCコンバータ11のバイパスを停止させる制御を行う。
なお、所定の電圧範囲R2の下限値(Vmin)及び上限値(Vmax)と、第1の閾値(Vth1)と、第2の閾値(Vth2)とは、設定情報として、不図示の記憶部に予め記憶されているものとする。
具体的に、例えば、バイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧が上昇し、第1の閾値(Vth1)に達した場合に、バイパススイッチ部12に対して、DC/DCコンバータ11をバイパスさせる。また、バイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧がさらに上昇し、上限値(Vmax)に達した場合に、バイパススイッチ部12に対して、DC/DCコンバータ11のバイパスを停止させる。そのため、直流供給線L1には、波形W1に示しように、電圧範囲R1及び電圧範囲R3において、DC/DCコンバータ11によって変換された所定の出力電圧(380V)が出力され、第1の閾値(Vth1)から上限値(Vmax)までの電圧範囲R22において、太陽光発電装置4の出力電圧が出力される。
また、例えば、バイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧が低下し、第2の閾値(Vth2)に達した場合に、バイパススイッチ部12に対して、DC/DCコンバータ11をバイパスさせる。また、バイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧がさらに低下し、下限値(Vmin)に達した場合に、バイパススイッチ部12に対して、DC/DCコンバータ11のバイパスを停止させる。そのため、直流供給線L1には、波形W2に示しように、電圧範囲R1及び電圧範囲R3において、DC/DCコンバータ11によって変換された所定の出力電圧(380V)が出力され、下限値(Vmin)から第2の閾値(Vth2)までの電圧範囲R21において、太陽光発電装置4の出力電圧が出力される。
このように、本実施形態におけるバイパス制御では、バイパスさせる第1の閾値(Vth1)とバイパスを停止させる下限値(Vmin)との間、又は、バイパスさせる第2の閾値(Vth2)とバイパスを停止させる上限値(Vmax)との間に所定の電圧差を設けている。なお、この所定の電圧差は、ノイズなどの外的要因に対するロバスト性を考慮して定められている。これにより、バイパス制御部52は、ノイズなどの外的要因に対するロバスト性を向上させることができる。
次に、本実施形態における直流給電システム1bの動作について図面を参照して説明する。
ここでは、まず、直流給電システム1b(給電制御装置5a)のバイパス制御手順について図6を参照して説明する。
図6は、本実施形態におけるバイパス制御手順の一例を示すフローチャートである。
図6において、まず、給電制御装置5aのバイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧V1を取得する(ステップS201)。すなわち、バイパス制御部52は、電圧検出部302によって検出された太陽光発電装置4の出力電圧V1(第1の出力電圧)を取得する。
次に、バイパス制御部52は、取得した太陽光発電装置4の出力電圧V1の値に基づいて、分岐処理を実行する(ステップS202)。すなわち、バイパス制御部52は、取得した出力電圧V1と、設定情報(上述した「下限値(Vmin)、上限値(Vmax)、第1の閾値(Vth1)、及び第2の閾値(Vth2)」)とに基づいて、分岐処理を実行する。バイパス制御部52は、例えば、出力電圧V1が下限値(Vmin)以下(V1≦下限値)である場合に、処理をステップS203に進め、バイパススイッチ部12によるバイパスを解除させる(バイパスを停止させる)。すなわち、バイパス制御部52は、バイパススイッチ部12を開状態(オフ状態)にさせて、DC/DCコンバータ11のバイパスを停止させる。
また、バイパス制御部52は、例えば、出力電圧V1が第1の閾値(Vth1)以上、且つ、第2の閾値(Vth2)以下(第1の閾値≦V1≦第2の閾値)である場合に、処理をステップS204に進め、バイパススイッチ部12にバイパスさせる。すなわち、バイパス制御部52は、バイパススイッチ部12を閉状態(オン状態)にさせて、DC/DCコンバータ11をバイパスさせる。
また、バイパス制御部52は、例えば、出力電圧V1が上限値(Vmax)以上(上限値≦V1)である場合に、処理をステップS205に進め、バイパススイッチ部12によるバイパスを解除させる(バイパスを停止させる)。すなわち、バイパス制御部52は、バイパススイッチ部12を開状態(オフ状態)にさせて、DC/DCコンバータ11のバイパスを停止させる。
また、バイパス制御部52は、例えば、出力電圧V1が上述の条件のいずれにも該当しないその他の場合に、処理をステップS201に戻す。
また、バイパス制御部52は、ステップS203からステップS205のいずれか1つの処理を実行した後、処理をステップS201に戻す。
このように、バイパス制御部52は、図6に示す処理を実行することにより、図5に示すようなバイパス制御を行う。
なお、上述の実施形態では、バイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧V1を所定の時間間隔で取得する。そして、バイパス制御部52は、取得した出力電圧V1に基づいて(V1≦下限値)、(第1の閾値≦V1≦第2の閾値)、及び(上限値≦V1)の判定をただちに行っているが、これらの条件を所定の回数、又は、所定の期間、満たした場合に、それぞれの条件に対応する制御を行ってもよい。こうすることで、バイパス制御部52は、ノイズなどの外的要因に対するロバスト性をさらに向上させることができる。
次に、本実施形態における直流給電システム1b(整流装置3)の電源制御部34の動作について図7を参照して説明する。
図7は、本実施形態における整流装置3の動作の一例を示すフローチャートである。
図7において、まず、整流装置3の電源制御部34は、バイパススイッチ部12が閉状態であるか否かを判定する(ステップS301)。すなわち、電源制御部34は、給電制御装置5aからバイパススイッチ部12によりDC/DCコンバータ11がバイパスされているか否かを判定する。なお、電源制御部34は、給電制御装置5aから出力されるバイパススイッチ部12の開閉状態を示す情報(DC/DCコンバータ11をバイパスさせたか否かを示す情報)に基づいて、DC/DCコンバータ11がバイパスされているか否かを判定する。電源制御部34は、バイパススイッチ部12が閉状態である(バイパスされている)場合(ステップS301:YES)に、処理をステップS302に進める。また、電源制御部34は、バイパススイッチ部12が閉状態でない(バイパスされていない)場合(ステップS301:NO)に、処理をステップS317に進める。
ステップS302において、電源制御部34は整流装置3の出力電圧(直流供給線L1の電圧)を開始電圧として取得する。電源制御部34は、直流電源部33に設定されている設定電圧情報を取得することにより、現在の整流装置3の出力電圧を開始電圧として取得する。
なお、ステップS302からステップS316までの処理は、図2に示すステップS101からステップS115までの処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。このように、本実施形態では、電源制御部34は、バイパススイッチ部12がDC/DCコンバータ11をバイパスさせて、直流電力を直流供給線L1に供給している場合に、太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように、整流装置3の出力電圧を制御する処理(ステップS302からステップS316までの処理)を実行する。ステップS316の処理後に、電源制御部34は、処理を終了する。
また、ステップS317において、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧を所定の電圧に設定する。すなわち、ステップS317の処理では、バイパススイッチ部12がDC/DCコンバータ11をバイパスさせていないので、整流装置3の出力電圧を所定の電圧(例えば、380Vの固定電圧)を設定する。つまり、この場合では、バイパススイッチ部12がDC/DCコンバータ11をバイパスさせていないので、太陽光発電装置4の出力電力を最大にする処理は、DC/DCコンバータ11が実行している。そのため、電源制御部34は、整流装置3の出力電圧を所定の電圧に設定する。
なお、ステップS316の処理後に、電源制御部34は、処理を終了する。
また、電源制御部34は、上述のステップS301からステップS316までの処理を所定の時間間隔ごとに定期的に実行する。
以上説明したように、本実施形態における直流給電システム1bは、さらに、DC/DCコンバータ11(変換器の一例)と、バイパススイッチ部12(スイッチ部の一例)と、バイパススイッチ部12の開閉状態を少なくとも制御するバイパス制御部52を有する給電制御装置5とを備えている。DC/DCコンバータ11は、太陽光発電装置4が出力する出力電圧(第1の出力電圧)を太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように調整するとともに、太陽光発電装置4の出力電圧を予め定められた出力電圧(第2の出力電圧)に変換し、変換した出力電圧を直流供給線L1に出力する。バイパススイッチ部12は、太陽光発電装置4の出力線と直流供給線L1との間に接続され、太陽光発電装置4が出力する直流電力を、DC/DCコンバータ11をバイパスさせて直流供給線L1に供給する。そして、電源制御部34は、バイパススイッチ部12がDC/DCコンバータ11をバイパスさせて、直流電力を直流供給線L1に供給している場合に、太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように、出力電圧を制御する。
これにより、本実施形態における直流給電システム1bは、DC/DCコンバータ11がバイパスされていない場合には、DC/DCコンバータ11が太陽光発電装置4を最大電力に調整し、DC/DCコンバータ11がバイパスされている場合には、整流装置3の電源制御部34が、太陽光発電装置4を最大電力に調整する。そのため、本実施形態における直流給電システム1bは、DC/DCコンバータ11がバイパスされている場合に、DC/DCコンバータ11の変換による損失が生じることなく直流供給線L1に電力を適切に供給することができる。よって、本実施形態における直流給電システム1bは、太陽光発電装置4が発電する電力を有効に利用することができる。
また、本実施形態では、直流給電システム1bは、太陽光発電装置4が出力する出力電圧(第1の出力電圧)を検出する電圧検出部302を備えている。バイパス制御部52は、電圧検出部302によって検出された出力電圧が、所定の電圧範囲(例えば、360V〜400Vの範囲)内にある場合に、DC/DCコンバータ11の動作を停止させる。そして、バイパス制御部52は、バイパススイッチ部12に対して、太陽光発電装置4が出力する直流電力を、DC/DCコンバータ11をバイパスさせて直流供給線L1に供給させる。
これにより、太陽光発電装置4の出力の所定の電圧範囲内において、太陽光発電装置4の出力が、DC/DCコンバータ11を介さずに直流供給線L1に供給される。そのため、本実施形態における直流給電システム1bは、上述の所定の電圧範囲内において、DC/DCコンバータ11の変換による損失が生じることなく直流供給線L1に電力を供給することができる。
また、本実施形態では、所定の電圧範囲(例えば、電圧範囲R2)は、DC/DCコンバータ11(第2の出力電圧)を含む電圧範囲であって、直流供給線L1を介して直流電力が供給される負荷装置90の動作電圧範囲に基づいて定められた電圧範囲である。なお、負荷装置90の動作電圧範囲に基づいて定められた電圧範囲とは、例えば、負荷装置90の動作電圧範囲内の電圧範囲(例えば、360V〜400V)である。バイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧(第1の出力電圧)が所定の電圧範囲の下限値(Vmin)よりも高い第1の閾値(Vth1)以上、且つ、所定の電圧範囲の上限値(Vmax)よりも低い第2の閾値(Vth2)以下になった場合に、バイパススイッチ部12に対してDC/DCコンバータ11をバイパスさせる制御を行う。また、バイパス制御部52は、太陽光発電装置4の出力電圧(第1の出力電圧)が下限値(Vmin)以下、又は、上限値(Vmax)以上になった場合に、バイパススイッチ部12に対してDC/DCコンバータ11のバイパスを停止させる制御を行う。
なお、上述の所定の電圧範囲は、太陽光発電装置4の出力可能な電圧範囲のうちで、所定の電圧範囲より低い電圧範囲であって、DC/DCコンバータ11をバイパスさせない電圧範囲(図5の電圧範囲R1)と、所定の電圧範囲より高い電圧範囲であって、DC/DCコンバータ11をバイパスさせない電圧範囲(図5の電圧範囲R3)と、を有するように定められている。
これにより、負荷装置90の動作電圧範囲に基づいて定められた所定の電圧範囲(例えば、負荷装置90の動作電圧範囲内の360V〜400V)において、DC/DCコンバータ11をバイパスさせた太陽光発電装置4の出力電圧(第1の出力電圧)が直流供給線L1に出力される。そして、所定の電圧範囲外において、DC/DCコンバータ11の出力電圧(第2の出力電圧)が直流供給線L1に出力される。そのため、直流供給線L1には、太陽光発電装置4からの電力が、負荷装置90の動作電圧範囲内の電圧により供給される。よって、本実施形態における直流給電システム1bは、負荷装置90を正常に動作させつつ、DC/DCコンバータ11の変換による電力の損失分を低減することができる。
また、バイパスさせる閾値(例えば、第1の閾値(Vth1)、第2の閾値(Vth2))とバイパスを停止させる閾値(例えば、下限値(Vmin)、上限値(Vmax))とを異ならせることにより、本実施形態における直流給電システム1bは、バイパス制御において、ノイズなどの外的要因に対するロバスト性を向上させることができる。
次に、第3の実施形態について、図面を参照して説明する。
[第3の実施形態]
第2の実施形態では、DC/DCコンバータ11をバイパスさせる場合の一例を説明したが、本実施形態では、DC/DCコンバータ11をバイパスさせる場合の別の一例について説明する。すなわち、第2の実施形態では、太陽光発電装置4の出力電圧が所定の電圧範囲である場合に、DC/DCコンバータ11をバイパスさせたが、本実施形態では、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、DC/DCコンバータ11をバイパスさせる。そして、この場合、整流装置3aの電源制御部34aが、太陽光発電装置4を最大電力に調整する。
図8は、本実施形態による直流給電システム1cの一例を示すブロック図である。
この図において、直流給電システム1cは、整流装置3a、太陽光発電装置4(4−1、4−2、・・・)、給電制御装置5b、蓄電装置(6、30)、双方向DC/DCコンバータ7、分電盤8、スイッチ部200(201〜203)、電流検出部301(301−1、301−2、・・・)、電圧検出部302、PCS10(10−1、10−2、・・・)、及びバイパススイッチ部12(12−1、12−2、・・・)を備えている。なお、この図において、図3及び図4に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態では、直流給電システム1cが、複数の太陽光発電装置4を備える場合の一例について説明する。
PCS(10−1、10−2、・・・)は、図4に示すPCS10と同一の構成であり、直流給電システム1cが備える任意のPCSを示す場合、又は特に区別しない場合には、PCS10として説明する。また、同様に、DC/DCコンバータ(11−1、11−2、・・・)は、図4に示すDC/DCコンバータ11と同一の構成であり、直流給電システム1cが備える任意のDC/DCコンバータを示す場合、又は特に区別しない場合には、DC/DCコンバータ11として説明する。
また、バイパススイッチ部(12−1、12−2、・・・)は、図4に示すバイパススイッチ部12と同一の構成であり、直流給電システム1cが備える任意のバイパススイッチ部を示す場合、又は特に区別しない場合には、バイパススイッチ部12として説明する。
図8に示す例では、太陽光発電装置4−1の出力電力は、PCS10−1、又はバイパススイッチ部12−1を介して直流供給線L1に供給され、太陽光発電装置4−2の出力電力は、PCS10−2、又はバイパススイッチ部12−2を介して直流供給線L1に供給される。
給電制御装置5bは、蓄電装置6の充放電制御や、整流装置3aを動作させるための各種設定情報を設定する制御、スイッチ部201〜203の開閉状態の制御などの制御、及びバイパススイッチ部12の開閉状態の制御を行う。なお、給電制御装置5bは、バイパススイッチ部12の開閉状態を示す情報(DC/DCコンバータ11をバイパスさせたか否かを示す情報)を整流装置3aに出力する。
また、給電制御装置5aは、給電制御部51と、バイパス制御部52aとを備えている。
バイパス制御部52aは、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、DC/DCコンバータ11の動作を停止させるとともに、バイパススイッチ部12に対して、太陽光発電装置4が出力する直流電力を、DC/DCコンバータ11をバイパスさせて直流供給線L1に供給させる制御を行う。すなわち、バイパス制御部52aは、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、バイパススイッチ部12(12−1、12−2、・・・)を閉状態(オン状態)にさせて、DC/DCコンバータ11(11−1、11−2、・・・)をバイパスさせる。なお、バイパス制御部52aは、整流装置3aから出力された信号Spfに基づいて、商用電源系統2からの交流電力が停止したか否かを判定する。
また、給電制御部51は、双方向コンバータ7に対して充電モードを維持させる。
蓄電装置30は、例えば、鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの電力を充放電する蓄電池である。蓄電装置30は、商用電源系統2からの交流電力が供給されている通常時には、双方向DC/ACコンバータ35を介して、商用電源系統2からの電力が充電(蓄電)される。蓄電装置30は、商用電源系統2が停電状態にある停電時には、蓄えた電力を、双方向DC/ACコンバータ35を介して、直流電源部33に供給する。すなわち、蓄電装置30は、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、整流装置3aに電力を供給する。
整流装置3aは、交流電力源である商用電源系統2からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線L1に出力する直流電源装置である。なお、整流装置3aは、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、蓄電装置30から供給される電力に基づいて、直流電力を直流供給線L1に出力する
また、整流装置3aは、検出部31、スイッチ部32、直流電源部33、電源制御部34a、及び双方向DC/ACコンバータ35を備えている。
直流電源部33は、商用電源系統2又は双方向DC/ACコンバータ35からの交流電力を直流電力(例えば、直流380V系統)に変換し、変換した直流電力を直流供給線L1に出力する。直流電源部33が出力する出力電圧は、電源制御部34aによって制御される。
双方向DC/ACコンバータ35は、電源制御部34aの制御に基づいて、商用電源系統2の交流電力を直流電力に変換して、蓄電装置30に電力を充電する。また、双方向DC/ACコンバータ35は、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、電源制御部34aの制御に基づいて、蓄電装置30から出力される直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力を直流電源部33に供給する。
電源制御部34aは、直流電源部33及び双方向DC/ACコンバータ35を制御するとともに、検出部31によって商用電源系統2の停電を検出した場合に、スイッチ部32を開放状態にして商用電源系統2から整流装置3aを解列させる。また、電源制御部34aは、検出部31によって商用電源系統2の停電を検出した場合に、双方向DC/ACコンバータ35を介して蓄電装置30に蓄電(充電)された電力を直流電源部33に供給させる。また、電源制御部34aは、商用電源系統2が停電状態であるか否かを示す信号Spfを出力する。
また、電源制御部34aは、直流供給線L1に出力する出力電圧を変更して、太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する最大電力点追従制御を行う。この最大電力点追従制御の詳細については、第2の実施形態と同様である。
次に、本実施形態における直流給電システム1cの動作について図面を参照して説明する。
ここでは、まず、直流給電システム1c(給電制御装置5b)のバイパス制御手順について図9を参照して説明する。
図9は、本実施形態におけるバイパス制御手順の一例を示すフローチャートである。
図9において、まず、給電制御装置5bのバイパス制御部52aは、商用電源系統2が停電状態であるか否かを判定する(ステップS401)。すなわち、バイパス制御部52aは、整流装置3aから出力された信号Spfに基づいて、商用電源系統2からの交流電力が停止したか否かを判定する。バイパス制御部52aは、商用電源系統2が停電状態である場合(ステップS401:YES)に処理をステップS402に進める。また、バイパス制御部52aは、商用電源系統2が停電状態でない場合(ステップS401:NO)に処理をステップS403に進める。
ステップS402において、バイパス制御部52aは、バイパススイッチ部12にバイパスさせる。すなわち、バイパス制御部52aは、バイパススイッチ部12(12−1、12−2、・・・)を閉状態(オン状態)にさせて、DC/DCコンバータ11(11−2、11−2、・・・)をバイパスさせる。また、バイパス制御部52aは、DC/DCコンバータ11(11−2、11−2、・・・)の動作を停止させる。ステップS402の処理後に、バイパス制御部52aは、処理をステップS401に戻す。
また、ステップS403において、バイパス制御部52aは、バイパススイッチ部12によるバイパスを解除させる(バイパスを停止させる)。すなわち、バイパス制御部52aは、バイパススイッチ部12(12−1、12−2、・・・)を開状態(オフ状態)にさせて、DC/DCコンバータ11(11−2、11−2、・・・)のバイパスを停止させる。また、バイパス制御部52aは、DC/DCコンバータ11(11−2、11−2、・・・)の動作を開始させる。ステップS403の処理後に、バイパス制御部52aは、処理をステップS401に戻す。
このように、本実施形態における直流給電システム1c(給電制御装置5b)は、商用電源系統2が停電状態である場合に、DC/DCコンバータ11(11−2、11−2、・・・)をバイパスさせるバイパス制御を行う。
次に、本実施形態における直流給電システム1c(整流装置3a)の電源制御部34aの動作について説明する。
電源制御部34aによる太陽光発電装置4の出力電力が最大になるように制御する最大電力点追従制御につては、上述した図7に示す第2の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
なお、整流装置3aの電源制御部34aは、検出部31によって商用電源系統2の停電を検出した場合に、双方向DC/ACコンバータ35を介して蓄電装置30に蓄電(充電)された電力を直流電源部33に供給させる。これにより、整流装置3aは、蓄電装置30から供給される電力に基づいて、直流電力を直流供給線L1に出力する。
以上説明したように、本実施形態における直流給電システム1cは、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、整流装置3aに電力を供給する蓄電装置30を備えている。そして、バイパス制御部52aは、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、DC/DCコンバータ11の動作を停止させるとともに、バイパススイッチ部12に対して、太陽光発電装置4が出力する直流電力を、DC/DCコンバータ11をバイパスさせて直流供給線L1に供給させる制御を行う。そして、整流装置3aは、商用電源系統2からの交流電力が停止した場合に、蓄電装置30から供給される電力に基づいて、直流電力を直流供給線L1に出力するとともに、第2の実施形態と同様の最大電力点追従制御を行う。
これにより、本実施形態における直流給電システム1cは、例えば、商用電源系統2の停電時において、DC/DCコンバータ11の変換による電力の損失分を低減することができるとともに、太陽光発電装置4を最大電力に調整することができる。よって、本実施形態における直流給電システム1cは、例えば、商用電源系統2の停電時において、太陽光発電装置4が発電する電力を有効に利用することができる。
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の各実施形態は、単独で実施する場合について説明したが、各実施形態を組み合わせて実施してもよい。例えば、第2の実施形態における直流給電システム1bが、複数の太陽光発電装置4、複数の電流検出部301、複数の電圧検出部302、複数のPCB10、及び複数のバイパススイッチ部12を備える形態であってもよい。
また、例えば、第3の実施形態において、直流給電システム1cは、商用電源系統2の停電していない通常時には、第2の実施形態のよるバイパス制御及び蓄電装置30による最大電力点追従制御を行ってもよい。
また、上記の各実施形態において、電源制御部34(34a)は、所定の時間間隔ごとに定期的に最大電力点追従制御を実行する一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電源制御部34(34a)は、太陽光発電装置4の出力電力に変化が生じた場合や負荷装置90の消費電力が変化した場合に最大電力点追従制御を実行してもよい。また、電源制御部34(34a)は、負荷装置90の動作電圧範囲において、太陽光発電装置4の出力電力が増大する方向に、整流装置3(3a)の出力電圧を常に電圧ΔVずつ変化させて最大電力点追従制御を実行してもよい。
また、上記の各実施形態において、直流給電システム1(1a、1b、1c)は、蓄電装置6及び双方向DC/DCコンバータ7を備える構成について説明したが、蓄電装置6及び双方向DC/DCコンバータ7を備えない構成であってもよい。また、双方向DC/DCコンバータ7は、内部に開閉器を備え、直流供給線L1と蓄電装置6とを切り離す(解列)ことが可能な構成として説明したが、直流供給線L1と双方向DC/DCコンバータ7との間に、スイッチ部200を備える構成でもよい。
また、直流給電システム1(1a、1b、1c)は、太陽光発電装置4と直流供給線L1との間に、スイッチ部200を備え、太陽光発電装置4を直流供給線L1から選択的に解列できる構成にしてもよい。
また、上記の各実施形態において、整流装置3(3a)は、商用電源系統2から直接交流電力が供給される場合について説明したが、整流装置3(3a)は、変圧器を含む受電設備を介して交流電力が供給されてもよい。
また、上記の各実施形態において、分電盤8及びスイッチ部200を介して負荷装置90に電力を供給する場合について説明したが、分電盤8及び(又は)スイッチ部200を介さずに負荷装置90に電力を供給してもよい。
また、上記の各実施形態において、バイパススイッチ部12及び給電制御装置5(5a、5b)は、PCS10の外部に備える場合について説明したが、バイパススイッチ部12及び(又は)給電制御装置5(5a、5b)をPCS10が備える形態でもよい。
また、第3の実施形態において、整流装置3aは、双方向DC/ACコンバータ35を備え、整流装置3aは、商用電源系統2の停電時に、双方向DC/ACコンバータ35を介して、蓄電装置30の電力に基づいて、最大電力点追従制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、整流装置3aは、蓄電装置30の直流電力を直流電源部33の内部の直流電力の出力部(例えば、不図示のDC/DCコンバータ部など)に供給し、蓄電装置30の電力に基づいて、最大電力点追従制御を行う形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、整流装置3(3a)が、最大電力点追従制御を行う場合について説明したが、双方向DC/DCコンバータ7が、商用電源系統2の停電時に、最大電力点追従制御を行う形態であってもよい。
また、上記の各実施形態において、直流電源装置の一例として、商用電源系統2からの交流電力を直流電力に変換する整流装置3(3a)を利用する場合について説明したが、直流電源装置は、直流電力を出力して、出力電圧を変更可能な電源装置であれば、他の電源装置であってもよい。
なお、本発明における直流給電システム1(1a、1b、1c)が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した直流給電システム1(1a、1b、1c)が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやWAN、LAN、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、CD−ROM等の非一過性の記録媒体であってもよい。
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に直流給電システム1(1a、1b、1c)が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
また、上述した機能の一部または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
1、1a、1b、1c 直流給電システム
2 商用電源系統
3 整流装置
4、4−1、4−2 太陽光発電装置
5、5a、5b 給電制御装置
6、30 蓄電装置
7 双方向DC/DCコンバータ
8 分電盤
10、10−1、10−2 パワーコンディショナ(PCS)
11、11−1、11−2 DC/DCコンバータ
12、12−1、12−2 バイパススイッチ部
31 検出部
32、200、201、202、203 スイッチ部
33 直流電源部
34、34a 電源制御部
35 双方向DC/ACコンバータ
41、41−1、41−2 太陽電池アレイ
42、42−1、42−2 ダイオード
51 給電制御部
52、52a バイパス制御部
90、91、92、93 負荷装置
301、301−1、301−2 電流検出部
302 電圧検出部

Claims (9)

  1. 商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線に出力し、前記直流供給線を介して負荷装置に供給する直流電源装置と、
    太陽光を利用して直流電力を発電し、発電した当該直流電力を、ダイオードを介して前記直流供給線に出力する太陽光発電装置と、
    前記太陽光発電装置が出力する電流を検出する電流検出部と
    を備え、
    前記直流電源装置は、
    前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、前記電流検出部が検出した前記電流と前記出力電圧とに基づく前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように制御する電源制御部を備える
    ことを特徴とする直流給電システム。
  2. 前記電源制御部は、
    前記直流電力が供給される前記負荷装置の動作電圧範囲内において前記出力電圧を変更して、前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の直流給電システム。
  3. 前記太陽光発電装置が出力する第1の出力電圧を前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように調整するとともに、前記第1の出力電圧を予め定められた第2の出力電圧に変換し、変換した前記第2の出力電圧を前記直流供給線に出力する変換器と、
    前記太陽光発電装置の出力線と前記直流供給線との間に接続され、前記太陽光発電装置が出力する前記直流電力を、前記変換器をバイパスさせて前記直流供給線に供給するスイッチ部と、
    前記スイッチ部の開閉状態を少なくとも制御するバイパス制御部を有する給電制御装置と
    を備え、
    前記電源制御部は、
    前記スイッチ部が前記変換器をバイパスさせて、前記直流電力を前記直流供給線に供給している場合に、前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように、前記出力電圧を制御する
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の直流給電システム。
  4. 前記太陽光発電装置が出力する前記第1の出力電圧を検出する電圧検出部を備え、
    前記バイパス制御部は、
    前記電圧検出部によって検出された前記第1の出力電圧が、所定の電圧範囲内にある場合に、前記変換器の動作を停止させるとともに、前記スイッチ部に対して、前記太陽光発電装置が出力する前記直流電力を、前記変換器をバイパスさせて前記直流供給線に供給させる
    ことを特徴とする請求項3に記載の直流給電システム。
  5. 前記所定の電圧範囲は、前記第2の出力電圧を含む電圧範囲であって、前記直流供給線を介して前記直流電力が供給される前記負荷装置の動作電圧範囲に基づいて定められた電圧範囲であり、
    前記バイパス制御部は、
    前記第1の出力電圧が前記所定の電圧範囲の下限値よりも高い第1の閾値以上、且つ、前記所定の電圧範囲の上限値よりも低い第2の閾値以下になった場合に、前記変換器の動作を停止させるとともに、前記スイッチ部に対して前記変換器をバイパスさせる制御を行い、
    前記第1の出力電圧が前記下限値以下、又は、前記上限値以上になった場合に、前記変換器を動作させるとともに、前記スイッチ部に対して前記変換器のバイパスを停止させる制御を行う
    ことを特徴とする請求項4に記載の直流給電システム。
  6. 前記商用電源系統からの交流電力が停止した場合に、前記直流電源装置に電力を供給する蓄電装置を備え、
    前記バイパス制御部は、
    前記商用電源系統からの交流電力が停止した場合に、前記変換器の動作を停止させるとともに、前記スイッチ部に対して、前記太陽光発電装置が出力する前記直流電力を、前記変換器をバイパスさせて前記直流供給線に供給させる制御を行い、
    前記直流電源装置は、
    前記商用電源系統からの交流電力が停止した場合に、前記蓄電装置から供給される電力に基づいて、前記直流電力を前記直流供給線に出力する
    ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の直流給電システム。
  7. 複数の前記太陽光発電装置、及び複数の前記太陽光発電装置のそれぞれに対応する複数の前記電流検出部を備え、
    前記電源制御部は、
    前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、複数の前記太陽光発電装置による出力電力の合計が最大になるように制御する
    ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の直流給電システム。
  8. 商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線に出力し、前記直流供給線を介して負荷装置に供給する直流電源装置であって、
    前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、太陽光を利用して発電した直流電力を、ダイオードを介して前記直流供給線に出力する太陽光発電装置が出力する電流を検出する電流検出部によって検出された前記電流と前記出力電圧とに基づく前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように、前記出力電圧を制御する電源制御部
    を備えることを特徴とする直流電源装置。
  9. 商用電源系統からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流供給線に出力し、前記直流供給線を介して負荷装置に供給する直流電源装置と、太陽光を利用して直流電力を発電し、発電した当該直流電力を、ダイオードを介して前記直流供給線に出力する太陽光発電装置とを備える直流給電システムにおける給電制御方法であって、
    前記直流電源装置が、前記直流供給線に出力する出力電圧を変更して、前記太陽光発電装置が出力する電流を検出する電流検出部によって検出された前記電流と前記出力電圧とに基づく前記太陽光発電装置の出力電力が最大になるように制御する電源制御ステップ
    を含むことを特徴とする給電制御方法。
JP2014039544A 2014-02-28 2014-02-28 直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法 Pending JP2015164015A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014039544A JP2015164015A (ja) 2014-02-28 2014-02-28 直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014039544A JP2015164015A (ja) 2014-02-28 2014-02-28 直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015164015A true JP2015164015A (ja) 2015-09-10

Family

ID=54186903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014039544A Pending JP2015164015A (ja) 2014-02-28 2014-02-28 直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015164015A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105305402A (zh) * 2015-10-20 2016-02-03 天津大学 一种直流微网母线电压鲁棒自治控制方法
CN105391047A (zh) * 2015-12-18 2016-03-09 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种车载式直流微电网系统及控制方法
CN105576643A (zh) * 2015-12-30 2016-05-11 联想(北京)有限公司 一种负载均流的方法及装置
CN105656022A (zh) * 2016-03-14 2016-06-08 上海电力学院 一种分布式光储直流供电系统非线性微分平滑控制方法
CN108306339A (zh) * 2018-02-01 2018-07-20 上海电力学院 一种光-储-燃直流供电系统的能量管理分层控制方法
CN113904425A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 台达电子工业股份有限公司 整合式通信电源系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105305402A (zh) * 2015-10-20 2016-02-03 天津大学 一种直流微网母线电压鲁棒自治控制方法
CN105391047A (zh) * 2015-12-18 2016-03-09 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种车载式直流微电网系统及控制方法
CN105391047B (zh) * 2015-12-18 2018-01-30 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种车载式直流微电网系统及控制方法
CN105576643A (zh) * 2015-12-30 2016-05-11 联想(北京)有限公司 一种负载均流的方法及装置
CN105656022A (zh) * 2016-03-14 2016-06-08 上海电力学院 一种分布式光储直流供电系统非线性微分平滑控制方法
CN108306339A (zh) * 2018-02-01 2018-07-20 上海电力学院 一种光-储-燃直流供电系统的能量管理分层控制方法
CN108306339B (zh) * 2018-02-01 2020-12-22 上海电力学院 一种光-储-燃直流供电系统的能量管理分层控制方法
CN113904425A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 台达电子工业股份有限公司 整合式通信电源系统
CN113904425B (zh) * 2020-06-22 2024-10-25 台达电子工业股份有限公司 整合式通信电源系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10050446B2 (en) Device and method for global maximum power point tracking
EP2793352B1 (en) Power supply system and power conditioner for charging and discharging
JP5800919B2 (ja) 電力変換装置
JP5342598B2 (ja) 電力変換器
EP3148037B1 (en) Energy storage system
US20150236589A1 (en) Power conditioner and method of controlling power conditioner
EP2670015B1 (en) Power control device and power control method
US8704493B2 (en) Battery system
WO2011074661A1 (ja) 充放電システム
JP5290349B2 (ja) 直流給電システムおよびその制御方法
JP2015164015A (ja) 直流給電システム、直流電源装置、及び給電制御方法
KR20110133809A (ko) 에너지 저장 시스템
JP2013042627A (ja) 直流電源制御装置および直流電源制御方法
EP3059653B1 (en) Power conversion device and method for controlling same
JP2015177631A (ja) 電源装置及びその制御方法
EP3419142A1 (en) Power storage system and power storage method
KR20200086835A (ko) Ups를 이용한 수용가 부하 관리 시스템
KR20130051772A (ko) 태양광 발전 장치 연계형 전력공급장치 및 이의 제어 방법
EP3487034B1 (en) Power conversion system, power supply system, and power conversion apparatus
JP2015164377A (ja) 直流給電システム、給電制御装置、及び給電制御方法
JP2017108558A (ja) 直流電源システム
JP2017158265A (ja) 電力供給システム、及び電力変換システム
JP6532274B2 (ja) 直流電源システムの制御装置および制御方法
JP2015231327A (ja) 直流電源システム及び整流装置
JP6351200B2 (ja) 電力供給システム