JP2002233077A - 太陽光発電電力供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経済的な太陽光発電電力供給システムを提供
する。 【解決手段】 複数の発電負荷ユニット１０に対して１
つの制御センタ２０を備えるので、高価な共通蓄電池２
２や制御センタ２０が一つでよく、低コスト化が達成さ
れる。また、交流負荷１３の増大、天候不良、あるい
は、災害等による太陽電池１１の故障等、一部の発電負
荷ユニット１０において電力不足となったときに、他の
発電負荷ユニット１０の余剰電力が共通蓄電池２２を介
して発電電力不足の発電負荷ユニット１０に補充される
ので、必ずしも商用電源５０を用いなくてもよく、たと
え、商用電源５０からの電力供給をうけたとしてもその
量を少なくすることが可能とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電電力供
給システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、太陽電池および蓄電池と、こ
れらの電力を消費する負荷と、負荷の消費電力に比して
太陽電池の発電電力が大きいときは余剰電力を蓄電池に
充電し、更なる余剰電力があれば商用電源に逆潮流し、
負荷の消費電力に比して太陽電池の発電電力が小さいと
きや、地震等の災害などにより太陽電池が故障した場合
に不足電力を補うべく蓄電池を放電し、それでも不足す
る場合は商用電源の電力を蓄電池に充電あるいは負荷に
供給する制御装置とを備える太陽光発電電力供給システ
ムが、例えば特開平１０−２８５８２５号公報等に開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような太
陽光発電電力供給システムを、地域内の複数の住宅、商
店、事業所等の需要者で個々に導入する場合、導入地域
内の需要者毎に高価な蓄電池や制御装置を設置すること
になり経済的ではない。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、経済的な太陽光発電電力供給システムを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽光発電電力
供給システムは、直流電力を交流電力に変換する直交変
換部、所定の発電容量を備え発電電力を直交変換部に供
給する太陽電池、および、直交変換部から交流電力が供
給される交流負荷を備える複数の発電負荷ユニットと、
所定の容量を有する共通蓄電池、任意の発電負荷ユニッ
トの直交変換部によって変換された交流電力の少なくと
も一部を直流電力に変換し共通蓄電池への蓄電を可能に
するとともに、共通蓄電池に蓄電された直流電力を交流
電力に変換し任意の発電負荷ユニットの直交変換部への
供給を可能にする蓄電制御部、および、発電負荷ユニッ
トのうち、交流負荷の消費電力に対して太陽電池の発電
電力に余剰がある発電負荷ユニットに対しては、その余
剰電力を直交変換部から蓄電制御部を介して共通蓄電池
に蓄電させ、交流負荷の消費電力に対して太陽電池の発
電電力が不足する発電負荷ユニットに対しては、このユ
ニットの直交変換部に対して共通蓄電池の蓄電電力を蓄
電制御部を介して供給させるシステム制御部を備える制
御センタとを具備したことを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、複数の発電負荷ユニット
に対して１つの制御センタを備えるので、高価な蓄電池
や制御部等が一つでよく、低コスト化が達成される。ま
た、交流負荷の増大、天候不良、あるいは、災害等によ
る太陽電池の故障等、一部の発電負荷ユニットにおいて
電力不足となったときに、たとえば、他の発電負荷ユニ
ットの余剰電力が共通蓄電池から電力不足の発電負荷ユ
ニットに供給されるので、必ずしも商用電源を用いなく
てもよく、たとえ、商用電源からの電力供給をうけたと
してもその量を少なくすることが可能とされる。

【０００７】また、発電負荷ユニットは電力需要者ごと
に配置され、制御センタは、複数の電力需要者からなる
単位ごとに配置されることが好ましい。これにより、太
陽光発電電力供給システムが好適に実施される。

【０００８】また、発電負荷ユニットの直交変換部は、
太陽電池と交流負荷または蓄電制御部との間で電力の直
交変換をする電流制御型インバータと、システム制御部
により制御され、電流制御型インバータと蓄電制御部と
の間を導通／遮断を制御する直交変換部電力スイッチと
を備えることを特徴とすることが好ましい。これによ
り、発電負荷ユニットの直交変換部が簡易に構成される
とともに、太陽光発電電力供給システムが好適に実施さ
れる。

【０００９】また、制御センタの蓄電制御部は、交流電
力と直流電力とを互いに変換するとともに電圧と周波数
の調節を行なう電圧制御型インバータを備えることが好
ましい。これにより、蓄電制御部が簡易に構成されると
ともに、太陽光発電電力供給システムが好適に実施され
る。

【００１０】また、制御センタのシステム制御部は、各
々の発電負荷ユニットの太陽電池の発電電力の過不足を
検出するユニット電力検出手段と、ユニット電力検出手
段の検出結果に基づいて、発電電力に余剰がある発電負
荷ユニットの直交変換部から所定の電力が制御センタの
蓄電制御部を介して共通蓄電池に蓄電され、発電電力が
不足する発電負荷ユニットに対して、制御センタの共通
蓄電池から蓄電制御部を介して所定の電力が当該発電負
荷ユニットの直交変換部に供給されるように、各々の発
電負荷ユニットの直交変換部および蓄電制御部を制御す
るユニット電力授受制御手段とを備えることを特徴とす
る。これにより、システム制御部が、簡易に構成される
とともに、太陽光発電電力供給システムが好適に実施さ
れる。

【００１１】また、ユニット電力検出手段は、各々の発
電負荷ユニットの太陽電池の発電電力が供給される直交
変換部での交流電力の電圧値と、制御センタの蓄電制御
部での交流電力の電圧値とを取得して比較し、各々の発
電負荷ユニットの電力の過不足を判断することを特徴と
する。これにより、発電負荷ユニットの電力の過不足が
容易に検出される。

【００１２】また、発電負荷ユニットは、太陽電池と並
列に接続される所定容量のユニット蓄電池を備えてもよ
い。

【００１３】ユニット蓄電池は充放電特性において長い
時定数を有しているので、交流負荷に供給される交流電
力、および、蓄電制御部に出力される交流電力の電圧値
の急激な変動が抑制される。

【００１４】また、発電負荷ユニットは、ユニット蓄電
池への電力の入出力を制御可能とするユニット蓄電池電
力スイッチを備え、制御センタのシステム制御部は、発
電負荷ユニットのユニット蓄電池の蓄電電力量を検出す
るユニット蓄電電力検出手段と、ユニット蓄電電力検出
手段の検出結果に基づいて、太陽電池の発電電力に余剰
がある発電負荷ユニットのユニット蓄電池の蓄電電力量
が所定の最小値より少ない場合は、当該太陽電池の余剰
の発電電力が当該ユニット蓄電池に蓄電され、太陽電池
の発電電力に余剰がある発電負荷ユニットのユニット蓄
電池の蓄電電力量が所定の最大値より大きい場合は、当
該太陽電池の余剰の発電電力が当該ユニット蓄電池に蓄
電されないように、ユニット蓄電池電力スイッチを制御
するユニット蓄電制御手段とを備えてもよい。

【００１５】これにより、ユニット蓄電池への過充電が
防止される。

【００１６】また、制御センタは、さらに商用電源から
蓄電制御部へ電力を供給させる系統連係部を備え、シス
テム制御部は、共通蓄電池の蓄電電力に不足が生じた場
合に商用電源の電力が蓄電制御部に供給されるように、
系統連係部を制御することが好ましい。

【００１７】これにより、交流負荷の増大、天候不良、
あるいは、災害等による太陽電池の故障等、一部または
全部の発電負荷ユニットにおいて電力不足となり、か
つ、他の発電負荷ユニットの余剰電力でもまかないきれ
ない場合に、商用電源から電力が蓄電制御部に供給さ
れ、共通蓄電池の蓄電や電力の不足する発電負荷ユニッ
トの直交変換部への供給が可能とされるので、太陽光発
電電力供給システムの信頼性が向上される。

【００１８】また、系統連係部は、さらに共通蓄電池の
蓄電電力を蓄電制御部を介して商用電源へ逆潮流させる
ことが可能であり、システム制御部は、共通蓄電池が余
剰の蓄電電力を有している場合に余剰の蓄電電力が共通
蓄電池から商用電源へ逆潮流されるように、系統連係部
を制御することが好ましい。

【００１９】これにより、太陽光発電電力供給システム
の共通蓄電池を蓄電してもなお発電電力に余剰がある場
合に、その発電電力を売電することができるので、運用
コストの削減をすることが可能とされる。

【００２０】また、制御センタの系統連係部は、システ
ム制御部により制御され商用電源と蓄電制御部との間を
導通／遮断する系統連係部電力スイッチと、商用電源と
蓄電制御部との間で電圧を変圧する変圧器とを備えるこ
とが好ましい。これにより、系統連係部が簡易に構成さ
れるとともに、太陽光発電電力供給システムが好適に実
施される。

【００２１】また、制御センタのシステム制御部は、共
通蓄電池の蓄電電力量を検出する蓄電電力検出手段と、
蓄電電力検出手段の検出結果に基づいて、蓄電電力値が
所定の最小値以下になった場合は、商用電源の電力が蓄
電制御部に供給されるように、系統連係部の系統連係部
電力スイッチを制御する系統連係制御手段とを備えるこ
とが好ましい。これにより、システム制御部が、簡易に
構成されるとともに、太陽光発電電力供給システムが好
適に実施される。

【００２２】また、制御センタのシステム制御部の系統
連係制御手段は、さらに、蓄電電力検出手段の検出結果
に基づいて、蓄電電力量が所定の最大値を超えた場合
は、共通蓄電池の蓄電電力が商用電源へ逆潮流するよう
に、系統連係部の系統連係部電力スイッチを制御するこ
とが好ましい。これにより、システム制御部が、簡易に
構成されるとともに、太陽光発電電力供給システムが好
適に実施される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明に係る太陽光発電電力供給システムの好適な実施
形態について詳細に説明する。なお、図面の説明におい
て、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。

【００２４】図１は、本発明の太陽光発電電力供給シス
テムの概略構成図である。本発明の太陽光発電電力供給
システム１は、複数の発電負荷ユニット１０と、これら
の発電負荷ユニット１０が各々接続された単一の制御セ
ンタ２０を備えている。

【００２５】発電負荷ユニット１０は、所定の発電容量
を備え太陽光に従って発電する太陽電池１１と、太陽電
池に接続され直流電力を交流電力に変換する直交変換部
１２と、直交変換部１２に接続され当該直交変換部１２
から交流電力が供給される交流負荷１３を備えている。

【００２６】制御センタ２０は、各々の発電負荷ユニッ
ト１０の直交変換部１２に接続される蓄電制御部２１
と、蓄電制御部２１に接続される共通蓄電池２２と、外
部の商用電源５０と蓄電制御部２１とを接続しこれらの
間で電力の授受をおこなう系統連係部２３と、太陽光発
電電力供給システム１全体を制御するシステム制御部２
４とを備えている。

【００２７】発電負荷ユニット１０の直交変換部１２
は、図２に示すように、電流制御型インバータ１５を備
えており、太陽電池１１により発電される直流電力を交
流電力に変換し、交流負荷１３または制御センタ２０の
蓄電制御部２１へ供給する。また、直交変換部１２は、
電流制御型インバータ１５と制御センタ２０の蓄電制御
部２１との間に直交変換部電力スイッチ１６を備え、制
御センタ２０のシステム制御部２４のユニット電力授受
制御手段４４（後述）からの指示を受けて開閉し、太陽
電池１１により発電された電力をすべて交流負荷１３に
供給したり、一部の電力を制御センタ２０の蓄電制御部
２１に余剰電力として供給したり、逆に制御センタ２０
の蓄電制御部２１から交流負荷１３に電力補充する。ま
た、発電負荷ユニット１０は、交流負荷１３と電流制御
型インバータ１５との間に接続されて電流制御型インバ
ータ１５から出力される交流電圧Ｖ_ac1を測定する電圧
計１７を備えている。

【００２８】制御センタ２０の蓄電制御部２１は、電圧
制御型インバータ３１を備えており、任意の発電負荷ユ
ニット１０の直交変換部１２から取り出された所定の交
流電力を、電圧制御型インバータ３１により直流に変換
して共通蓄電池２２へ蓄電させる一方で、共通蓄電池２
２に蓄電された電力を所定の交流電圧と周波数に変換し
て、任意の発電負荷ユニット１０の直交変換部１２へ供
給する。また、蓄電制御部２１は、蓄電制御部２１と直
交変換部電力スイッチ１６との間に接続され、電圧制御
型インバータ３１での交流電圧を測定する電圧計３７を
備えている。

【００２９】系統連係部２３は、系統連係部電力スイッ
チ３３を備え、商用電源５０から蓄電制御部２１への電
力供給と、蓄電制御部２１から商用電源５０への逆潮流
とを制御可能にしているとともに、変圧器３４を備え、
電力供給や逆潮流において商用電源５０と蓄電制御部２
１の間で変圧をする。

【００３０】システム制御部２４は、各々の発電負荷ユ
ニット１０の発電電力の過不足を検出するユニット電力
検出手段４３と、ユニット電力検出手段４３の検出結果
に基づいて、発電負荷ユニット１０と蓄電制御部２１と
の間の電力の授受を制御すべく各々の発電負荷ユニット
１０の直交変換部１２と制御センタ２０の蓄電制御部２
１とを制御するユニット電力授受制御手段４４と、共通
蓄電池２２の蓄電電力量を検出する蓄電電力検出手段４
２と、蓄電電力検出手段４２により検出された蓄電電力
量に基づいて、商用電源５０と蓄電制御部２１との間の
電力の授受を制御すべく系統連係部２３を制御する系統
連係制御手段４１を備えている。

【００３１】ユニット電力検出手段４３は、電圧計１７
により測定された各々の発電負荷ユニット１０の交流負
荷１３に印加される電圧Ｖ_ac1を取得するとともに、電
圧計３７により測定された制御センタ２０の蓄電制御部
２１での電圧Ｖ_ac0を取得し、Ｖ_ac1≧Ｖ_ac0の場合は、
発電電力に余剰があると判断し、Ｖ_ac1＜Ｖ_ac0の場合は
発電電力が不足していると判断する。

【００３２】ユニット電力授受制御手段４４は、ユニッ
ト電力検出手段４３が発電負荷ユニット１０の発電電力
に余剰があると判断した場合に、直交変換部１２と蓄電
制御部２１とを制御してその発電負荷ユニット１０の余
剰電力を共通蓄電池２２に蓄電させる。また、ユニット
電力検出手段４３が発電負荷ユニット１０の発電電力に
不足があると判断した場合は、直交変換部１２と蓄電制
御部２１を制御して共通蓄電池２２の電力を放電してそ
の発電負荷ユニット１０へ供給して不足電力を補充させ
る。

【００３３】蓄電電力検出手段４２は、共通蓄電池２２
に接続された図示しない蓄電電力測定器により、共通蓄
電池２２の蓄電電力量を検出する。

【００３４】系統連係制御手段４１は、蓄電電力検出手
段４２が検出した蓄電電力量に基づいて、蓄電電力量が
予め設定された所定の最大値を超えた場合は、蓄電電力
に余剰があるとして、余剰電力を外部へ売電すべく共通
蓄電池２２の蓄電電力が商用電源５０へ逆潮流されるよ
うに系統連係部２３を制御し、蓄電電力値が予め設定さ
れた所定の最小値以下になった場合は、蓄電電力が不足
するとして、共通蓄電池２２の蓄電電力の補充や、電力
の不足した発電負荷ユニット１０の直交変換部１２への
電力の補充をすべく、商用電源５０から蓄電制御部２１
に電力が供給されるように系統連係部２３を制御する。

【００３５】そして、上記のような具体的な構成を有す
ることで太陽光発電電力供給システム１の簡易な構成が
可能とされている。

【００３６】このような発電負荷ユニット１０は、図３
に示すように、例えば、民家、商店、事業所、学校・公
園等の公共施設等の需要者毎に設置されているととも
に、制御センタ２０は、これらの需要者の集合、例え
ば、集落、町村、集合住宅、地区等の単位領域に１つ設
置されている。

【００３７】つぎに、このような太陽光発電電力供給シ
ステム１の作用を説明する。各々の発電負荷ユニット１
０の太陽電池１１は光を受けて直流電力を発電し、その
直流電力は直交変換部１２の電流制御型インバータ１５
で所望の交流電力に変換されて当該発電負荷ユニット１
０の交流負荷１３に供給される。このとき、ユニット電
力検出手段４３によって各々の発電負荷ユニット１０の
発電電力の過不足が判断され、余剰があると判断された
ときには、システム制御部２４のユニット電力授受制御
手段４４によってその発電負荷ユニット１０の直交変換
部１２と制御センタ２０の蓄電制御部２１が制御されて
余剰電力が直交変換部１２から蓄電制御部２１を介して
共通蓄電池２２に蓄電される。一方、不足があると判断
されたときには、システム制御部２４のユニット電力授
受制御手段４４によって、その発電負荷ユニット１０の
直交変換部１２と制御センタ２０の蓄電制御部２１が制
御され、上記のようにして余剰電力が蓄電されている共
通蓄電池２２の蓄電電力が放電され蓄電制御部２１を介
して直交変換部１２へ供給され、不足分が補われる。

【００３８】また、蓄電電力検出手段４２によって共通
蓄電池２２の蓄電電力量が検出され、検出された蓄電電
力量に基づいて、系統連係制御手段４１によって共通蓄
電池２２の蓄電電力量の過不足が判断される。そして、
共通蓄電池２２の蓄電電力が不足していると判断された
ときには、系統連係制御手段４１によって系統連係部２
３が制御されて商用電源５０の電力が蓄電制御部２１に
供給され、共通蓄電池２２の蓄電や、不足電力の生じた
発電負荷ユニット１０の直交変換部１２への供給が行な
われる。一方、共通蓄電池２２の蓄電電力に余剰がある
と判断されたときには、系統連係制御手段４１によって
系統連係部２３が制御されて共通蓄電池２２の蓄電電力
が商用電源５０に逆潮流されて売電が行なわれる。

【００３９】このように、複数の発電負荷ユニット１０
に対して１つの制御センタ２０を備えるので、高価な共
通蓄電池２２や制御センタ２０等が一つでよく、低コス
ト化が達成されるので経済性が向上する。また、交流負
荷１３の増大、天候不良、あるいは、災害等による太陽
電池１１の故障等、一部の発電負荷ユニット１０におい
て電力不足となったときに、他の発電負荷ユニット１０
の余剰電力が共通蓄電池２２を介して発電電力不足の発
電負荷ユニット１０に補充されるので、必ずしも商用電
源５０を用いなくてもよく、たとえ、商用電源５０から
の電力供給をうけたとしてもその量を少なくすることが
可能とされ、低コスト化が達成される。

【００４０】また、電力不足が著しくなり、共通蓄電池
２２からの放電だけでは足りない場合には商用電源５０
から電力が蓄電制御部２１に供給され、共通蓄電池２２
の蓄電や電力の不足する発電負荷ユニット１０の直交変
換部１２への供給が可能とされるので、太陽光発電電力
供給システム１の信頼性が向上されている。また、共通
蓄電池２２を蓄電してもなお発電電力に余剰がある場合
に、その発電電力を売電することができるので、さらに
運用コストの削減をすることが可能とされている。

【００４１】図４は、発電負荷ユニット１０の他の構成
を示す回路図である。ここでは、発電負荷ユニット１０
は、さらに、太陽電池１１と並列に直交変換部１２に接
続されたユニット蓄電池１８を備えている。ユニット蓄
電池１８は充放電特性において長い時定数を有してい
る。このような太陽光発電電力供給システム１によれ
ば、ユニット蓄電池１８が長い時定数を有しているの
で、交流負荷１３に供給される交流電力、および、蓄電
制御部２１に出力される交流電力の電圧値の急激な変動
が抑制され、高品質な電力の給配電が可能となってい
る。そして、このような発電負荷ユニット１０でも太陽
光発電電力供給システム１が好適に実施されるというの
は言うまでもない。

【００４２】図５は、発電負荷ユニット１０と制御セン
タ２０のさらに他の構成を示す回路図である。ここで
は、発電負荷ユニット１０は、さらに、ユニット蓄電池
１８と直交変換部１２との間の導通／遮断をおこなうユ
ニット蓄電池電力スイッチ１９を備えるとともに、ユニ
ット蓄電池１８の蓄電電力量を測定する蓄電電力測定器
２９を備えている。

【００４３】また、制御センタ２０は、さらに、蓄電電
力測定器２９により測定された各々の発電負荷ユニット
１０のユニット蓄電池１８の蓄電電力量を取得するユニ
ット蓄電電力検出手段４５と、取得された蓄電電力量に
基づいて各々の発電負荷ユニット１０のユニット蓄電池
電力スイッチ１９を制御するユニット蓄電制御手段４６
とを備えている。

【００４４】ユニット蓄電制御手段４６は、ユニット電
力検出手段４３によって太陽電池１１の発電電力に余剰
があると判断された発電負荷ユニット１０に対して、ユ
ニット蓄電電力検出手段４５により検出されたその発電
負荷ユニット１０のユニット蓄電池１８の蓄電電力量が
予め設定された所定量より大きい場合は、これ以上のユ
ニット蓄電池１８への蓄電は不要としてユニット蓄電池
電力スイッチ１９を遮断してこれ以上そのユニット蓄電
池１８に余剰電力が蓄電されないようにし、ユニット蓄
電池１８の蓄電電力量が予め設定された所定量以下の場
合は、ユニット蓄電池１８への蓄電が必要として、ユニ
ット蓄電池電力スイッチ１９を導通して余剰電力をその
ユニット蓄電池１８に蓄電させる。

【００４５】これにより、ユニット蓄電池１８の過充電
が防止されている。そして、このような発電負荷ユニッ
ト１０および制御センタ２０でも太陽光発電電力供給シ
ステム１が好適に実施されるというのは言うまでもな
い。

【００４６】なお、本発明に係る太陽光発電電力供給シ
ステムは、上記実施形態に限定されるものではなく、種
々の変形態様をとることが可能である。

【００４７】例えば、上記実施形態では、発電負荷ユニ
ット１０を民家等の需要者ごとに配置し、これら複数の
需要者に対し一つの制御センタ２０を設置しているがこ
れに限られず、複数の需要者でまとめて発電負荷ユニッ
ト１０を設置しても構わず、一つの需要者が複数の発電
負荷ユニットを設置しても構わない。また、複数の発電
負荷ユニット１０の単位に対して複数の制御センタ２０
を設置しても構わない。

【００４８】また、上記実施形態の直交変換部１２は、
電流制御型インバータ１５と直交変換部電力スイッチ１
６とを備えているが、同様の機能を奏すればこれ以外の
構成を採用することも可能である。

【００４９】また、上記実施形態では、系統連係部２３
は、系統連係部電力スイッチ３３と変圧器３４とを備え
ているが、同様の機能を有すれば他の構成でも構わな
い。

【００５０】また、上記実施形態のユニット電力検出手
段４３は、直交変換部１２での交流電力の電圧値と、蓄
電制御部２１の交流電力の電圧値とを比較して、発電負
荷ユニット１０の電力の過不足を判断しているが、これ
に限られず、太陽電池１１の直流電圧や、共通蓄電池２
２の直流電圧等を取得して判断しても構わない。

【００５１】また、上記実施形態では、商用電源５０か
らの電力供給と、商用電源５０への逆潮流を行う系統連
係部２３、および、系統連係部２３を制御する系統連係
制御手段４１を備えているが、これらが電力供給または
逆潮流のいずれか一方のみに関わってもよく、また、商
用電源５０との電力の授受を行なわない場合は、系統連
係部２３および系統連係制御手段４１を有しなくてよ
い。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る太陽
光発電電力供給システムによれば、複数の発電負荷ユニ
ットに対して１つの制御センタを備えるので、高価な共
通蓄電池や制御センタが一つでよく、低コスト化が達成
されて経済性が向上する。また、交流負荷の増大、天候
不良、あるいは、災害等による太陽電池の故障等、一部
の発電負荷ユニットにおいて電力不足となったときに、
他の発電負荷ユニットの余剰電力が共通蓄電池を介して
発電電力不足の発電負荷ユニットに補充されるので、必
ずしも商用電源を用いなくてもよく、たとえ、商用電源
からの電力供給をうけたとしてもその量を少なくするこ
とが可能とされ、さらに低コスト化が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の太陽光発電電力供給システムの概略構
成図である。

【図２】図１中の発電負荷ユニットと制御センタの具体
的な構成を示す回路図である。

【図３】図１の太陽光発電電力供給システムの設置形態
を示す概念図である。

【図４】図１中の発電負荷ユニットの他の構成を示す回
路図である。

【図５】図１中の発電負荷ユニットと制御センタのさら
に他の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

１…太陽光発電電力供給システム、１０…発電負荷ユニ
ット、１１…太陽電池、１２…直交変換部、１３…交流
負荷、１５…電流制御型インバータ、１６…直交変換部
電力スイッチ、１８…ユニット蓄電池、１９…ユニット
蓄電池電力スイッチ、２０…制御センタ、２１…蓄電制
御部、２２…共通蓄電池、２３…系統連係部、２４…シ
ステム制御部、３１…電圧制御型インバータ、３３…系
統連係部電力スイッチ、３４…変圧器、４１…系統連係
制御手段、４２…蓄電電力検出手段、４３…ユニット電
力検出手段、４４…ユニット電力授受制御手段、４５…
ユニット蓄電電力検出手段、４６…ユニット蓄電制御手
段、５０…商用電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000141060 株式会社関電工 東京都港区芝浦４丁目８番33号 (71)出願人 000006633 京セラ株式会社 京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町６番地 (71)出願人 000003687 東京電力株式会社 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 (71)出願人 000003078 株式会社東芝 東京都港区芝浦一丁目１番１号 (71)出願人 000004282 日本電池株式会社 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 (72)発明者 若尾 真治 東京都新宿区大久保３−４−１ 早稲田大 学理工学部理工学総合研究センター内 (72)発明者 石田 晶 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 西留 一清 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 尾平 和利 東京都港区芝浦４丁目８番33号 株式会社 関電工内 (72)発明者 黒沢 正美 千葉県佐倉市大作１丁目４番３号 京セラ 株式会社千葉佐倉工場内 (72)発明者 名取 一雄 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社エネルギー・環境研究所内 (72)発明者 望月 敏明 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 川松 達弥 京都府京都市左京区吉祥院西ノ庄猪之馬場 町１番地 日本電池株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 BA02 CA02 CA12 CC02 CC08 DA17 DA18 GB03 GB06 5G066 CA08 CA09 DA08 HB03 HB06 HB09 JA13 JB03

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電力を交流電力に変換する直交変換
   部、所定の発電容量を備え発電電力を前記直交変換部に
   供給する太陽電池、および、前記直交変換部から交流電
   力が供給される交流負荷を備える複数の発電負荷ユニッ
   トと、 所定の容量を有する共通蓄電池、 任意の前記発電負荷ユニットの直交変換部によって変換
   された交流電力の少なくとも一部を直流電力に変換し前
   記共通蓄電池への蓄電を可能にするとともに、前記共通
   蓄電池に蓄電された直流電力を交流電力に変換し任意の
   前記発電負荷ユニットの直交変換部への供給を可能にす
   る蓄電制御部、 および、前記発電負荷ユニットのうち、前記交流負荷の
   消費電力に対して前記太陽電池の発電電力に余剰がある
   発電負荷ユニットに対しては、その余剰電力を前記直交
   変換部から前記蓄電制御部を介して前記共通蓄電池に蓄
   電させ、前記交流負荷の消費電力に対して前記太陽電池
   の発電電力が不足する発電負荷ユニットに対しては、こ
   のユニットの直交変換部に対して前記共通蓄電池の蓄電
   電力を前記蓄電制御部を介して供給させるシステム制御
   部を備える制御センタと、 を具備したことを特徴とする、太陽光発電電力供給シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記発電負荷ユニットは電力需要者ごと
   に配置され、前記制御センタは、複数の前記電力需要者
   からなる単位ごとに配置されることを特徴とする、請求
   項１に記載の太陽光発電電力供給システム。
3. 【請求項３】 前記発電負荷ユニットの直交変換部は、
   前記太陽電池と前記交流負荷または前記蓄電制御部との
   間で電力の直交変換をする電流制御型インバータと、前
   記システム制御部により制御され、前記電流制御型イン
   バータと前記蓄電制御部との間を導通／遮断する直交変
   換部電力スイッチとを備えることを特徴とする、請求項
   １または２に記載の太陽光発電電力供給システム。
4. 【請求項４】 前記制御センタの蓄電制御部は、交流電
   力と直流電力とを互いに変換するとともに電圧と周波数
   の調節を行なう電圧制御型インバータを備えることを特
   徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽光
   発電電力供給システム。
5. 【請求項５】 前記制御センタのシステム制御部は、 前記各々の発電負荷ユニットの太陽電池の発電電力の過
   不足を検出するユニット電力検出手段と、 前記ユニット電力検出手段の検出結果に基づいて、発電
   電力に余剰がある発電負荷ユニットの直交変換部から所
   定の電力が前記制御センタの蓄電制御部を介して前記共
   通蓄電池に蓄電され、発電電力が不足する発電負荷ユニ
   ットに対して、前記制御センタの共通蓄電池から前記蓄
   電制御部を介して所定の電力が当該発電負荷ユニットの
   直交変換部に供給されるように、前記各々の発電負荷ユ
   ニットの直交変換部および前記蓄電制御部を制御するユ
   ニット電力授受制御手段と、 を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１
   項に記載の太陽光発電電力供給システム。
6. 【請求項６】 前記ユニット電力検出手段は、前記各々
   の発電負荷ユニットの太陽電池の発電電力が供給される
   前記直交変換部での交流電力の電圧値と、前記制御セン
   タの蓄電制御部での交流電力の電圧値とを取得して比較
   し、前記各々の発電負荷ユニットの電力の過不足を判断
   することを特徴とする、請求項５に記載の太陽光発電電
   力供給システム。
7. 【請求項７】 前記発電負荷ユニットは、前記太陽電池
   と並列に接続される所定容量のユニット蓄電池を備える
   ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の
   太陽光発電電力供給システム。
8. 【請求項８】 前記発電負荷ユニットは、前記ユニット
   蓄電池への電力の入出力を制御可能とするユニット蓄電
   池電力スイッチを備え、 前記制御センタのシステム制御部は、前記発電負荷ユニ
   ットのユニット蓄電池の蓄電電力量を検出するユニット
   蓄電電力検出手段と、 前記ユニット蓄電電力検出手段の検出結果に基づいて、
   前記太陽電池の発電電力に余剰がある発電負荷ユニット
   のユニット蓄電池の蓄電電力量が所定の最小値より少な
   い場合は、当該太陽電池の余剰の発電電力が当該ユニッ
   ト蓄電池に蓄電されるが、前記太陽電池の発電電力に余
   剰がある発電負荷ユニットのユニット蓄電池の蓄電電力
   量が所定の最大値より大きい場合は、当該太陽電池の余
   剰の発電電力が当該ユニット蓄電池に蓄電されないよう
   に、前記ユニット蓄電池電力スイッチを制御するユニッ
   ト蓄電制御手段と、 を備えることを特徴とする、請求項７に記載の太陽光発
   電電力供給システム。
9. 【請求項９】 前記制御センタは、さらに商用電源から
   前記蓄電制御部へ電力を供給させる系統連係部を備え、
   前記システム制御部は、前記共通蓄電池の蓄電電力に不
   足が生じた場合に前記商用電源の電力が前記蓄電制御部
   に供給されるように、前記系統連係部を制御することを
   特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の太陽光発
   電電力供給システム。
10. 【請求項１０】 前記系統連係部は、さらに前記共通蓄
    電池の蓄電電力を前記蓄電制御部を介して前記商用電源
    へ逆潮流させることが可能であり、前記システム制御部
    は、前記共通蓄電池が余剰の蓄電電力を有している場合
    に前記余剰の蓄電電力が前記共通蓄電池から前記商用電
    源へ逆潮流されるように、前記系統連係部を制御するこ
    とを特徴とする、請求項９に記載の太陽光発電電力供給
    システム。
11. 【請求項１１】 前記制御センタの系統連係部は、前記
    システム制御部により制御され前記商用電源と前記蓄電
    制御部との間を導通／遮断する系統連係部電力スイッチ
    と、前記商用電源と前記蓄電制御部との間で電圧を変圧
    する変圧器とを備えることを特徴とする、請求項１０に
    記載の太陽光発電電力供給システム。
12. 【請求項１２】 前記制御センタのシステム制御部は、 前記共通蓄電池の蓄電電力量を検出する蓄電電力検出手
    段と、 前記蓄電電力検出手段の検出結果に基づいて、蓄電電力
    値が所定の最小値以下になった場合は、前記商用電源の
    電力が前記蓄電制御部に供給されるように、前記系統連
    係部の前記系統連係部電力スイッチを制御する系統連係
    制御手段と、 を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の太陽光
    発電電力供給システム。
13. 【請求項１３】 前記制御センタのシステム制御部の系
    統連係制御手段は、 さらに、前記蓄電電力検出手段の検出結果に基づいて、
    蓄電電力量が所定の最大値を超えた場合は、前記共通蓄
    電池の蓄電電力が前記商用電源へ逆潮流するように、前
    記系統連係部の前記系統連係部電力スイッチを制御する
    ことを特徴とする、請求項１２に記載の太陽光発電電力
    供給システム。