JP7126243B2

JP7126243B2 - power supply system

Info

Publication number: JP7126243B2
Application number: JP2018100319A
Authority: JP
Inventors: 真人平林
Original assignee: MR Japan Corp
Current assignee: MR Japan Corp
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2022-08-26
Anticipated expiration: 2038-05-25
Also published as: JP2019205309A

Description

本発明は、太陽光パネルと蓄電池とを備えた電力供給システムに関し、より具体的には、太陽光パネルと、この太陽光パネルおよび商用電源によって充電される蓄電池とを備えた電力供給システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply system including a solar panel and a storage battery, and more specifically to a power supply system including the solar panel and a storage battery charged by the solar panel and a commercial power source.

従来より、太陽光パネルと蓄電池とを備え、日中は太陽光パネルにより発電された電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給するとともに、太陽光発電の余った電力や商用電源で蓄電池を充電してその電力を夜間に負荷に供給する電力供給システムが提供されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。 Conventionally, it is equipped with a solar panel and a storage battery, and during the day, the power generated by the solar panel is DC/AC converted and supplied to the load, and the storage battery is charged with the surplus power of the solar power generation and commercial power supply. A power supply system has been provided that supplies the power to a load at night (for example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2).

太陽光パネルを含む電力供給システムには、太陽光パネルにより発電された電力の一部を商用電源に売電する、いわゆるオングリッドのシステムと、商用電源に売電せずに蓄電池に充電するいわゆるオフグリッドのシステムとがある。このうち、オフグリッドの電力供給システムの一構成例は、図７に示すように、太陽光パネル２０－１、２０－２、蓄電池３０、および商用電源４０と接続されるとともに、トランス６０２を介して、図示しない負荷側の分電盤に電力を供給するパワーコンディショナ（ＰｏｗｅｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ。以下、「ＰＣＳ」という。）１０を備えている。 Power supply systems that include solar panels include a so-called on-grid system that sells part of the power generated by the solar panels to commercial power sources, and a so-called on-grid system that charges storage batteries without selling power to commercial power sources. There are off-grid systems. Among them, one configuration example of the off-grid power supply system is connected to the solar panels 20-1 and 20-2, the storage battery 30, and the commercial power source 40 through a transformer 602, as shown in FIG. A power conditioner (Power Conditioning System, hereinafter referred to as "PCS") 10 for supplying power to a distribution board on the load side (not shown) is provided.

このＰＣＳ１０は、太陽光パネル２０－１、２０－２に接続される太陽光パネル接続端子１０２－１、１０２－２と、蓄電池３０に接続される蓄電池接続端子１０３と、商用電源４０に接続される商用電源接続端子１０４と、負荷に交流電力を供給するための交流電力出力端子１０５と、太陽光パネル接続端子１０２－１、１０２－２に接続された太陽光パネル２０－１、２０－２が出力する電圧と電流を制御する充放電コントローラ１０６－１、１０６－２と、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２から出力される直流電流のレベルを変換して蓄電池接続端子１０３を介して蓄電池３０に供給するとともに、蓄電池３０から供給される直流電流のレベルを変換して出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７と、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７からの直流電流を交流電流に変換して交流電力出力端子１０５に供給するとともに、商用電源４０から供給される交流電流を直流電流に変換して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７に供給するインバータ／コンバータ１０８と、商用電源入力端子１０４と交流電力出力端子１０５との間に設けられたスイッチ１０９と、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２の出力および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７の出力の状態に基づいてスイッチ１０９をオン／オフして、選択的に交流電力出力端子１０５に商用電源を供給する制御モジュール１０１とを備えている。 The PCS 10 has solar panel connection terminals 102-1 and 102-2 connected to the solar panels 20-1 and 20-2, a storage battery connection terminal 103 connected to the storage battery 30, and a commercial power supply 40. an AC power output terminal 105 for supplying AC power to a load; and solar panels 20-1 and 20-2 connected to the solar panel connection terminals 102-1 and 102-2. charge/discharge controllers 106-1 and 106-2 that control the voltage and current output by the charge/discharge controllers 106-1 and 106-2, and converts the level of the DC current output from the charge/discharge controllers 106-1 and 106-2 to the storage battery connection terminal 103. A bidirectional DC/DC converter 107 that supplies the storage battery 30 and converts the level of the DC current supplied from the storage battery 30 and outputs it, charge/discharge controllers 106-1 and 106-2, and the bidirectional DC/DC converter 107 The inverter/converter converts the DC current from the inverter/converter into AC current and supplies it to the AC power output terminal 105, and converts the AC current supplied from the commercial power supply 40 into DC current and supplies it to the bidirectional DC/DC converter 107. 108, a switch 109 provided between the commercial power supply input terminal 104 and the AC power output terminal 105, and the states of the outputs of the charge/discharge controllers 106-1 and 106-2 and the output of the bidirectional DC/DC converter 107. and a control module 101 for selectively supplying commercial power to the AC power output terminal 105 by turning on/off the switch 109 based on the AC power output terminal 105 .

このような構成を有する電力供給システムは、通常は、スイッチ１０９をオフにして商用電源４０から負荷を切り離し、太陽光パネル２０－１、２０－２で発電した電力をインバータ１０８ｉによって交流に変換して、負荷における消費電力をまかなうことを主な目的とするが、太陽光パネル２０－１、２０－２から電力が供給されない夜間等においては、蓄電池３０から負荷に電力を供給する一方、万一、太陽光パネル２０－１、２０－２や蓄電池３０から十分な電力が供給できない場合でも、スイッチ１０９をオンにすることによって、商用電源４０から負荷に電力を供給することができる。 A power supply system having such a configuration normally turns off the switch 109 to disconnect the load from the commercial power source 40, and converts the power generated by the solar panels 20-1 and 20-2 into alternating current by the inverter 108i. However, at nighttime when power is not supplied from the solar panels 20-1 and 20-2, power is supplied from the storage battery 30 to the load. Even if sufficient power cannot be supplied from the solar panels 20-1 and 20-2 or the storage battery 30, power can be supplied from the commercial power source 40 to the load by turning on the switch 109. FIG.

特開２０１７－０５５５６５号公報JP 2017-055565 A 特開２０１４－１８３７１６号公報JP 2014-183716 A

しかしながら、上述したような構成を有する電力供給システム、特にオフグリッドのシステムにおいては、万一、制御モジュール１０１の故障など、ＰＣＳ１０に何らかのトラブルが発生し、ＰＣＳ１０がハングアップして電力供給に関わる制御ができなくなると、太陽光パネル２０－１、２０－２からの発電がなく、蓄電池３０の充電レベルも低い場合には、スイッチ１０９を操作して商用電源４０に切り替えることができず、負荷に電力を供給できなくなるという問題があった。 However, in the power supply system having the configuration described above, especially in an off-grid system, if some kind of trouble occurs in the PCS 10, such as a failure of the control module 101, the PCS 10 hangs up and the control related to power supply is interrupted. If the solar panels 20-1 and 20-2 do not generate electricity and the charge level of the storage battery 30 is low, the switch 109 cannot be operated to switch to the commercial power supply 40, and the load There was a problem that power could not be supplied.

そこで、本発明は、ＰＣＳがハングアップした場合でも、負荷に電力を供給できるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to enable power to be supplied to a load even when the PCS hangs up.

上記の目的を達成するために、本発明に係る電力供給システムは、太陽光パネル（２０－１、２０－２）に接続される太陽光パネル接続端子（１０２－１、１０２－２）と、蓄電池（３０）に接続される蓄電池接続端子（１０３）と、商用電源（４０）に接続される商用電源入力端子（１０４）と、負荷に交流電力を供給するための交流電力出力端子（１０５）と、前記太陽光パネル接続端子（１０２－１、１０２－２）に接続された太陽光パネル（２０－１、２０－２）が出力する電圧と電流を制御する充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）と、前記充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）から出力される直流電流のレベルを変換して前記蓄電池接続端子（１０３）を介して蓄電池（３０）に供給するとともに、前記蓄電池（３０）から供給される直流電流のレベルを変換して出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０７）と、前記充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０７）からの直流電流を交流電流に変換して前記交流電力出力端子に供給するインバータ（１０８ｉ）と、前記商用電源入力端子（１０４）と前記交流電力出力端子（１０５）との間に設けられたスイッチ（１０９）と、前記充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）の出力および前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０７）の出力の状態に基づいて前記スイッチ（１０９）をオン／オフして、選択的に前記交流電力出力端子に商用電源を供給する制御モジュール（１０１）と、を有するＰＣＳ（１０）と、前記ＰＣＳ（１０）がハングアップしたことを検出する検出回路（５０）と、前記検出回路（５０）が前記ＰＣＳがハングアップしたことを検出すると、前記負荷に前記商用電源（４０）を接続する出力回路（６０）と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the power supply system according to the present invention includes solar panel connection terminals (102-1, 102-2) connected to solar panels (20-1, 20-2); A storage battery connection terminal (103) connected to a storage battery (30), a commercial power supply input terminal (104) connected to a commercial power supply (40), and an AC power output terminal (105) for supplying AC power to a load. and a charge/discharge controller (106-1, 106-1, 106-2) and the charge/discharge controllers (106-1, 106-2) convert the level of the direct current output from the storage battery (106-1, 106-2) and supply it to the storage battery (30) through the storage battery connection terminal (103), A bidirectional DC/DC converter (107) that converts and outputs the level of the DC current supplied from the storage battery (30), the charge/discharge controllers (106-1, 106-2), and a bidirectional DC/DC converter provided between an inverter (108i) that converts a direct current from (107) into an alternating current and supplies it to the alternating current power output terminal, and the commercial power supply input terminal (104) and the alternating current power output terminal (105); and the switch (109) is turned on/off based on the state of the output of the charge/discharge controllers (106-1, 106-2) and the output of the bidirectional DC/DC converter (107). a control module (101) for selectively supplying commercial power to said AC power output terminals; and a detection circuit (50) for detecting that said PCS (10) hangs up. and an output circuit (60) that connects the commercial power supply (40) to the load when the detection circuit (50) detects that the PCS hangs up.

ここで前記検出回路（５０）は、前記交流電力出力端子（１０５）から出力される交流出力電圧を監視して、前記交流出力電圧が所定の値を下回ったことを検出する不足電圧継電器（５０）から構成することができる。 Here, the detection circuit (50) monitors the AC output voltage output from the AC power output terminal (105), and an undervoltage relay (50) detects that the AC output voltage has fallen below a predetermined value. ).

また、前記出力回路（６０）は、前記交流電力出力端子（１０５）に一次側巻き線が接続され、前記負荷に二次側巻き線が接続されるトランス（６０２）と、前記検出回路（５０）が前記ＰＣＳ（１０）がハングアップしたことを検出すると、前記トランス（６０２）の前記二次側巻き線に前記商用電源（４０）を接続するリレー（６０１）とを備えるようにしてもよい。 The output circuit (60) includes a transformer (602) having a primary winding connected to the AC power output terminal (105) and having a secondary winding connected to the load; ) detects that the PCS (10) hangs up, the relay (601) connects the commercial power supply (40) to the secondary winding of the transformer (602). .

また、前記ＰＣＳ（１０）は、互いに直列に接続された２つの前記インバータ（１０８ｉ－１、１０８ｉ－２）を備え、２つの前記インバータの接続点を前記負荷に供給する交流電力の中点（Ｎ）とするようにしてもよい。 Further, the PCS (10) includes two inverters (108i-1, 108i-2) connected in series with each other, and the connection point of the two inverters is the middle point of the AC power supplied to the load ( N).

また、本発明に係る電力供給システムは、太陽光パネル（２０－１、２０－２）に接続される太陽光パネル接続端子（１０２－１、１０２－２）と、蓄電池（３０）に接続される蓄電池接続端子（１０３）と、商用電源（４０）に接続される商用電源入力端子（１０４）と、負荷に交流電力を供給するための交流電力出力端子（１０５）と、前記太陽光パネル接続端子（１０２－１、１０２－２）に接続された太陽光パネル（２０－１、２０－２）が出力する電圧と電流を制御する充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）と、前記充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）から出力される直流電流のレベルを変換して前記蓄電池接続端子（１０３）を介して蓄電池（３０）に供給するとともに、前記蓄電池（３０）から供給される直流電流のレベルを変換して出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０７）と、前記充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０７）からの直流電流を交流電流に変換して前記交流電力出力端子に供給するインバータ（１０８ｉ）と、前記商用電源入力端子（１０４）を介して前記商用電源から供給される交流電流を直流電流に変換して前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに出力するＡＣ／ＤＣコンバータ（１０８ｃ）と、前記充放電コントローラ（１０６－１、１０６－２）の出力および前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０７）の出力の状態に基づいて選択的に前記商用電源（４０）を前記ＡＣ／ＤＣコンバータに供給して前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介してバッテリーを充電する制御モジュール（１０１）と、を有するＰＣＳ（３００）と、前記ＰＣＳ（３００）が前記バッテリーを充電するバッテリーチャージモードであることを検出する検出回路（５０ａ）と、前記検出回路（５０ａ）が前記ＰＣＳ（３００）が前記バッテリーを充電するバッテリーチャージモードであることを検出すると、前記負荷に前記商用電源（４０）を接続する出力回路（６０）とを備えたことを特徴とする。 Further, the power supply system according to the present invention includes solar panel connection terminals (102-1, 102-2) connected to the solar panels (20-1, 20-2) and the storage battery (30). a storage battery connection terminal (103) connected to a commercial power supply (40), a commercial power supply input terminal (104) connected to a commercial power supply (40), an AC power output terminal (105) for supplying AC power to a load, and the solar panel connection a charge/discharge controller (106-1, 106-2) for controlling the voltage and current output by the solar panels (20-1, 20-2) connected to the terminals (102-1, 102-2); The level of the DC current output from the charge/discharge controllers (106-1, 106-2) is converted and supplied to the storage battery (30) through the storage battery connection terminal (103) and supplied from the storage battery (30). a bidirectional DC/DC converter (107) that converts and outputs the level of the DC current received, and the DC current from the charge/discharge controllers (106-1, 106-2) and the bidirectional DC/DC converter (107) an inverter (108i) that converts the AC current into an alternating current and supplies it to the AC power output terminal; Based on the state of the AC/DC converter (108c) that outputs to the directional DC/DC converter, the output of the charge/discharge controllers (106-1, 106-2) and the output of the bidirectional DC/DC converter (107) a PCS (300) comprising a control module (101) for selectively supplying said commercial power supply (40) to said AC/DC converter to charge a battery via said bi-directional DC/DC converter; a detection circuit (50a) for detecting that the PCS (300) is in a battery charge mode for charging the battery; and the detection circuit (50a) for detecting that the PCS (300) is in the battery charge mode for charging the battery. and an output circuit (60) that connects the commercial power supply (40) to the load when detected.

本発明によれば、ＰＣＳがハングアップしたことを検出すると、出力回路を介して負荷に商用電源が接続されるので、ＰＣＳがハングアップした場合でも、ユーザー等の操作を必要とせずに、商用電源の電力を負荷に供給することができ、負荷に電力を供給できなくなる事態を回避することができる。すなわち、昼夜を問わず、ＰＣＳがハングアップした際に一切人の手を介さず自動的に商用電源への切り替えを行い、負荷に商用電源を供給することができるので、負荷への電源供給が途絶え停電となってしまう事態を避けることができる。 According to the present invention, when it is detected that the PCS hangs up, the commercial power supply is connected to the load via the output circuit. Power from the power source can be supplied to the load, and a situation in which power cannot be supplied to the load can be avoided. In other words, regardless of day or night, when the PCS hangs up, it can automatically switch to commercial power without human intervention and supply commercial power to the load. It is possible to avoid the situation of intermittent power outage.

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電力供給システムの構成（太陽光発電時）を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a power supply system (during solar power generation) according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電力供給システムの構成（パススルー時）を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration (during pass-through) of the power supply system according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電力供給システムの構成（ハングアップ時）を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration (at the time of hang-up) of the power supply system according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る電力供給システムの変形例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a modification of the power supply system according to the first embodiment of the invention. 図５は、本発明の第２の実施の形態に係る電力供給システムの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a power supply system according to a second embodiment of the invention. 図６は、本発明の第３の実施の形態に係る電力供給システムの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a power supply system according to a third embodiment of the invention. 図７は、従来の電力供給システムの一構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a conventional power supply system.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１乃至図３は、いずれも本発明の第１の実施の形態に係る電力供給システムの構成を示す図であり、図１は太陽光発電時、図２はパススルー時、図３はハングアップ時の状態を示している。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
1 to 3 are diagrams showing the configuration of the power supply system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is during solar power generation, FIG. 2 is during pass-through, and FIG. indicates the state of the time.

［電力供給システムの構成］
本発明の第１の実施の形態に係る電力供給システムは、ＰＣＳ１０と、このＰＣＳ１０がハングアップしたことを検出する検出回路５０と、この検出回路５０が、ＰＣＳ１０がハングアップしたことを検出すると、負荷に前記商用電源４０を接続する出力回路６０とを備えている。 [Configuration of power supply system]
The power supply system according to the first embodiment of the present invention includes a PCS 10, a detection circuit 50 for detecting that the PCS 10 has hung up, and when the detection circuit 50 detects that the PCS 10 has hung up, and an output circuit 60 for connecting the commercial power supply 40 to a load.

このＰＣＳ１０は、太陽光パネル２０－１、２０－２に接続される太陽光パネル接続端子１０２－１、１０２－２と、蓄電池３０に接続される蓄電池接続端子１０３と、商用電源４０に接続される商用電源入力端子１０４と、負荷に交流電力を供給するための交流電力出力端子１０５と、太陽光パネル接続端子１０２－１、１０２－２に接続された太陽光パネル２０－１、２０－２が出力する電圧と電流を制御する充放電コントローラ１０６－１、１０６－２と、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２から出力される直流電流のレベルを変換して蓄電池接続端子１０３を介して蓄電池３０に供給するとともに、蓄電池３０から供給される直流電流のレベルを変換して出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７と、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７からの直流電流を交流電流に変換して交流電力出力端子１０５に供給するとともに、商用電源４０から供給される交流電流を直流電流に変換して双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７に供給するインバータ／コンバータ１０８と、商用電源入力端子１０４と交流電力出力端子１０５との間に設けられたスイッチ１０９と、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２の出力および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７の出力の状態に基づいてスイッチ１０９をオン／オフして、選択的に交流電力出力端子１０５に商用電源を供給する制御モジュール１０１とを備えている。 The PCS 10 has solar panel connection terminals 102-1 and 102-2 connected to the solar panels 20-1 and 20-2, a storage battery connection terminal 103 connected to the storage battery 30, and a commercial power supply 40. an AC power output terminal 105 for supplying AC power to a load; and solar panels 20-1 and 20-2 connected to solar panel connection terminals 102-1 and 102-2. charge/discharge controllers 106-1 and 106-2 that control the voltage and current output by the charge/discharge controllers 106-1 and 106-2, and converts the level of the DC current output from the charge/discharge controllers 106-1 and 106-2 to the storage battery connection terminal 103. A bidirectional DC/DC converter 107 that supplies the storage battery 30 and converts the level of the DC current supplied from the storage battery 30 and outputs it, charge/discharge controllers 106-1 and 106-2, and the bidirectional DC/DC converter 107 The inverter/converter converts the DC current from the inverter/converter into AC current and supplies it to the AC power output terminal 105, and converts the AC current supplied from the commercial power supply 40 into DC current and supplies it to the bidirectional DC/DC converter 107. 108, a switch 109 provided between the commercial power supply input terminal 104 and the AC power output terminal 105, and the states of the outputs of the charge/discharge controllers 106-1 and 106-2 and the output of the bidirectional DC/DC converter 107. and a control module 101 for selectively supplying commercial power to the AC power output terminal 105 by turning on/off the switch 109 based on the AC power output terminal 105 .

ここで、制御モジュール１０１は、サンプリング回路１１０を介して、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２、蓄電池３０の電圧、および商用電源４０の電圧を監視するとともに、交流電力出力端子１０５から出力される出力電流ａ、インバータ１０８ｉによってＤＣ／ＡＣ変換された交流電流ｂ、およびインバータ１０８ｉの出力電圧ｃの状態に応じて、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７、およびスイッチ１０９を制御する。 Here, the control module 101 monitors the charge/discharge controllers 106-1 and 106-2, the voltage of the storage battery 30, and the voltage of the commercial power source 40 via the sampling circuit 110, and also monitors the voltage of the AC power output terminal 105. charge/discharge controllers 106-1 and 106-2, bidirectional DC/DC converter 107, and switch 109 .

例えば、太陽光パネル２０－１、２０－２が太陽光発電を行って十分な電力を供給できているときには、制御モジュール１０１は、スイッチ１０９をオフにして、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２から供給される直流電流をインバータ１０８ｉによって交流電流に変換し、交流電力出力端子１０５を介して負荷に供給する。このとき余剰電力があれば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７を介して蓄電池３０を充電する。夜間や悪天候の時など、太陽光パネル２０－１、２０－２によって十分な発電ができなくても、蓄電池３０から供給される直流電力を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７およびインバータ１０８ｉを介して交流に変換して負荷に供給することができる。 For example, when the solar panels 20-1 and 20-2 generate solar power and supply sufficient power, the control module 101 turns off the switch 109, and the charge/discharge controllers 106-1 and 106- 2 is converted into an alternating current by an inverter 108i and supplied to a load via an alternating current power output terminal 105. FIG. If there is surplus power at this time, the storage battery 30 is charged via the bidirectional DC/DC converter 107 . Even if the solar panels 20-1 and 20-2 cannot generate sufficient power at night or in bad weather, the DC power supplied from the storage battery 30 is converted to AC power via the bi-directional DC/DC converter 107 and the inverter 108i. can be converted to and supplied to the load.

また、夜間や悪天候の時など、太陽光パネル２０－１、２０－２によって十分な発電ができず、また、蓄電池３０からも十分な電力を供給できない場合には、図２に示すように、制御モジュール１０１は、スイッチ１０９をオンにして、商用電源４０を負荷に供給する。 Further, when the solar panels 20-1 and 20-2 cannot generate sufficient power, and the storage battery 30 cannot supply sufficient power, such as at night or in bad weather, as shown in FIG. The control module 101 turns on the switch 109 to supply the commercial power supply 40 to the load.

一方、本実施の形態においては、検出回路５０は、例えば、ＰＣＳ１０の交流電力出力端子１０５の端子間電圧を監視して、電圧が設定値以下になったとき動作する継電器（ＵＶＲ：不足電圧継電器）である。また、出力回路６０は、商用電源４０と負荷側、すなわちトランス６０２の二次側巻き線との間のバイパス線に設けられたリレー６０１を含む。
不足電圧継電器（検出回路５０）が、ＰＣＳ１０の交流電力出力端子１０５の端子間電圧が設定値以下になったことを検出すると、ＰＣＳ１０がハングアップしたとみなして、リレー６０１をオンにして、負荷に商用電源４０を接続する。また、出力回路６０は、ＰＣＳ１０の交流電力出力端子１０５とトランス６０２の一次側巻き線との間に設けられ、不足電圧継電器（検出回路５０）が、ＰＣＳ１０の交流電力出力端子１０５の端子間電圧が設定値以下になったことを検出するとオフするスイッチ６０３を含む。 On the other hand, in the present embodiment, the detection circuit 50 monitors, for example, the voltage between the terminals of the AC power output terminal 105 of the PCS 10, and operates a relay (UVR: undervoltage relay) when the voltage drops below a set value. ). Output circuit 60 also includes a relay 601 provided in a bypass line between commercial power supply 40 and the load side, that is, the secondary winding of transformer 602 .
When the undervoltage relay (detection circuit 50) detects that the voltage between the terminals of the AC power output terminal 105 of the PCS 10 has fallen below the set value, it is assumed that the PCS 10 has hung up, and the relay 601 is turned on to turn on the load. A commercial power supply 40 is connected to . The output circuit 60 is provided between the AC power output terminal 105 of the PCS 10 and the primary winding of the transformer 602, and the undervoltage relay (detection circuit 50) detects the voltage between the terminals of the AC power output terminal 105 of the PCS 10. It includes a switch 603 that turns off when it detects that the has become equal to or less than a set value.

［電力供給システムの動作］
＜太陽光発電時：図１＞
本実施の形態に係る電力供給システムは、太陽光パネル２０－１、２０－２による太陽光発電によって負荷の消費電力を賄える場合は、図１に示すように、スイッチ１０９をオフにして商用電源４０から負荷を切り離し、太陽光パネル２０－１、２０－２で発電した電力をインバータ１０８ｉによって交流に変換して、トランス６０２を介して負荷に供給する。このとき余剰電力があれば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７を介して蓄電池３０を充電する。
また、夜間や悪天候の時など、太陽光パネル２０－１、２０－２によって十分な発電ができない場合でも、蓄電池３０が十分に充電されている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７を介して蓄電池３０から供給される直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１０７およびインバータ１０８ｉを介して交流に変換して負荷に供給する。 [Operation of power supply system]
<During solar power generation: Figure 1>
In the power supply system according to the present embodiment, when the power consumption of the load can be covered by photovoltaic power generation by the photovoltaic panels 20-1 and 20-2, as shown in FIG. 40, the power generated by the solar panels 20-1 and 20-2 is converted into alternating current by the inverter 108i and supplied to the load via the transformer 602. FIG. If there is surplus power at this time, the storage battery 30 is charged via the bidirectional DC/DC converter 107 .
Even when the solar panels 20-1 and 20-2 cannot generate sufficient power, such as at night or in bad weather, if the storage battery 30 is sufficiently charged, the storage battery is charged via the DC/DC converter 107. DC power supplied from 30 is converted into AC power via DC/DC converter 107 and inverter 108i and supplied to the load.

＜パススルー時：図２＞
一方、夜間や悪天候の時など、太陽光パネル２０－１、２０－２によって十分な発電ができず、かつ、蓄電池３０が十分に充電されていない場合には、図２に示すように、スイッチ１０９をオンにして、商用電源４０から負荷に電力を供給する。このようにＰＳＣ１０を介して負荷に商用電源４０を供給することは「パススルー」と呼ばれる。
このとき、商用電源４０から供給される電力をコンバータ１０８ｃおよび双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７を介して蓄電池３０を充電するようにしてもよい。 <During pass-through: Figure 2>
On the other hand, when the solar panels 20-1 and 20-2 cannot generate enough power and the storage battery 30 is not sufficiently charged, such as at night or in bad weather, the switch 109 is turned on to supply power from the commercial power source 40 to the load. Supplying commercial power 40 to the load via PSC 10 in this way is called "pass-through".
At this time, storage battery 30 may be charged with power supplied from commercial power supply 40 via converter 108 c and bidirectional DC/DC converter 107 .

＜ハングアップ時：図３＞
制御モジュール１０１の故障など、ＰＣＳ１０に何らかのトラブルが発生し、ＰＣＳ１０がハングアップして電力供給に関わる制御ができなくなると、負荷に電力を供給できなくなり、交流電力出力端子１０５の端子間電圧が低下する。すると、不足電圧継電器（検出回路５０）がＰＣＳ１０の交流電力出力端子１０５の端子間電圧が設定値以下になったことを検出して、図３に示すように、リレー６０１をオンにして、負荷に商用電源４０を供給する。このとき、出力回路６０のスイッチ６０３は、リレー６０１がオンすると同時にオフとなり、トランス６０２からの回り込み電圧によってＰＣＳ１０の交流電力出力端子１０５の端子間電圧が通常のレベルに戻ってしまうことを防止する。
したがって、昼夜を問わず、ＰＣＳ１０がハングアップした際には人の手を介さずに自動的に商用電源への切り替えが行われ、負荷に商用電源４０を供給することができき、ＰＣＳがハングアップした場合に負荷に電力を供給できなくなる事態を回避することができる。 <During hang-up: Figure 3>
If some kind of trouble occurs in the PCS 10, such as a failure of the control module 101, and the PCS 10 hangs up, making it impossible to control the power supply, power cannot be supplied to the load, and the voltage across the AC power output terminal 105 drops. do. Then, the undervoltage relay (detection circuit 50) detects that the voltage between the terminals of the AC power output terminal 105 of the PCS 10 has fallen below the set value, and turns on the relay 601 as shown in FIG. A commercial power supply 40 is supplied to the . At this time, the switch 603 of the output circuit 60 is turned off at the same time as the relay 601 is turned on, preventing the inter-terminal voltage of the AC power output terminal 105 of the PCS 10 from returning to the normal level due to the voltage leaked from the transformer 602. .
Therefore, regardless of day or night, when the PCS 10 hangs up, the power is automatically switched to the commercial power supply without human intervention, and the commercial power supply 40 can be supplied to the load, causing the PCS to hang up. It is possible to avoid a situation in which power cannot be supplied to the load when the load is increased.

［変形例］
上述した第１の実施の形態においては、ＰＣＳ１０がハングアップしたことを検出する検出回路として不足電圧継電器（検出回路５０）を用い、ＰＣＳ１０の交流電力出力端子１０５の端子間電圧を監視し、交流出力電圧が所定の値を下回ったことを検出すると、ＰＣＳ１０がハングアップしたものと見なしてリレー６０１をオンさせるように構成した。
これに対し、図４に示すように、ＰＣＳ１００がＤＣ出力端子１１１を備えている場合には、交流電力出力端子１０５の端子間電圧を監視する代わりに、このＤＣ出力端子１１１から出力される直流電圧のレベルを検出回路５００で監視するようにしてもよい。 [Modification]
In the above-described first embodiment, the undervoltage relay (detection circuit 50) is used as a detection circuit for detecting hang-up of the PCS 10, and the voltage between the terminals of the AC power output terminal 105 of the PCS 10 is monitored. When it detects that the output voltage has fallen below a predetermined value, it is assumed that the PCS 10 has hung up, and the relay 601 is turned on.
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the PCS 100 has a DC output terminal 111, instead of monitoring the inter-terminal voltage of the AC power output terminal 105, The voltage level may be monitored by the detection circuit 500 .

このような構成を有する電力供給システムにおいては、検出回路５００は、ＤＣ出力端子から出力される直流電圧のレベルが所定の値を上回っているときは、リレー６０１をオフ状態としているが、ＤＣ出力端子から出力される直流電圧のレベルが所定の値を下回ったときに、ＰＣＳ１００がハングアップしたと見なして、リレー６０１をオンさせ、商用電源４０を負荷に供給する。 In the power supply system having such a configuration, the detection circuit 500 turns off the relay 601 when the level of the DC voltage output from the DC output terminal exceeds a predetermined value. When the level of the DC voltage output from the terminal falls below a predetermined value, it is assumed that the PCS 100 has hung up, the relay 601 is turned on, and the commercial power supply 40 is supplied to the load.

これによって、ＰＣＳ１００がハングアップした場合でも、ユーザー等の操作を必要とせずに、商用電源４０の電力を負荷に供給することができ、負荷に電力を供給できなくなる事態を回避することができる。 As a result, even if the PCS 100 hangs up, the power of the commercial power source 40 can be supplied to the load without requiring any operation by the user, etc., and a situation in which power cannot be supplied to the load can be avoided.

［第２の実施の形態］
次に本発明の第２の実施の形態について図５を参照して説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。 [Second embodiment]
A second embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the component same as 1st Embodiment mentioned above, and the description is abbreviate|omitted.

本発明の第２の実施の形態に係る電力供給システムは、充放電コントローラ１０６－１、１０６－２や双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７より供給される直流電流を交流電流に変換する２つのインバータ１０８ｉ－１、１０８ｉ－２を備え、これらのインバータ１０８ｉ－１、１０８ｉ－２は互いに直列に接続されている。ここで直列に接続されたインバータ１０８ｉ－１、１０８ｉ－２の接続点を負荷に供給する交流電力の中点（Ｎ）とする。このときリレー６０１の出力側を負荷の分電盤等に接続するようにすればよい。 The power supply system according to the second embodiment of the present invention includes two inverters 108i for converting DC current supplied from charge/discharge controllers 106-1 and 106-2 and bidirectional DC/DC converter 107 into AC current. -1, 108i-2, and these inverters 108i-1, 108i-2 are connected in series with each other. Here, the connection point of the inverters 108i-1 and 108i-2 connected in series is assumed to be the middle point (N) of the AC power supplied to the load. At this time, the output side of the relay 601 may be connected to a load distribution board or the like.

例えば、一般的な低圧売電用パワコン（出力１０ｋＷ以下）は、ＡＣ出力値２００Ｖ－２０２Ｖで商用電源（電力会社電力線）に出力をする。上述した第１の実施の形態においては、中点を出すために、トランス６０２を用い、Ｖ０－Ｎ－Ｖ１のＶ０－Ｎ間が１００Ｖ、Ｎ－Ｖ１間が１００Ｖを実現した。これに対し、第２の実施の形態においては、インバータ（ＤＣ／ＡＣ）１０８ｉ－１、１０８ｉ－２をＤＣ－ＡＣ１００Ｖ、ＤＣ－ＡＣ１００Ｖで直列に接続すれば、Ｖ０－Ｎ－Ｖ１の１００Ｖ、１００Ｖの中点ができるので、トランスを使用しなくても済む。 For example, a general power conditioner for low-voltage sales (output of 10 kW or less) outputs to a commercial power source (power company power line) at an AC output value of 200V-202V. In the above-described first embodiment, the transformer 602 is used to obtain the middle point, and 100 V is realized between V0-N and 100 V between N-V1 of V0-N-V1. On the other hand, in the second embodiment, if the inverters (DC/AC) 108i-1 and 108i-2 are connected in series with DC-AC 100V and DC-AC 100V, V0-N-V1 of 100V and 100V Since there is a midpoint of , there is no need to use a transformer.

［第３の実施の形態］
次に本発明の第３の実施の形態について図６を参照して説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。 [Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the component same as 1st Embodiment mentioned above, and the description is abbreviate|omitted.

第３の実施の形態に係る電力供給システムは、図６に示すように、ＰＣＳ３００と、このＰＣＳ３００がハングアップしたことを検出する検出回路５０ａと、この検出回路５０が、ＰＣＳ３００がハングアップしたことを検出すると、負荷に前記商用電源４０を接続する出力回路６０とを備えている。 As shown in FIG. 6, the power supply system according to the third embodiment includes a PCS 300, a detection circuit 50a for detecting that the PCS 300 has hung up, and a detection circuit 50a that detects that the PCS 300 has hung up. and an output circuit 60 for connecting the commercial power supply 40 to the load when the load is detected.

上述した第１の実施の形態においては、ＰＣＳ１０は、パススルー時（図２を参照。）には、スイッチ１０９を介して、商用電源接続端子１０４に供給される商用電源４０を交流電力出力端子１０５から負荷に供給することができた。これに対し、第３の実施の形態においては、ＰＣＳ３００は、バッテリー３０をチャージするためのみに商用電源４０を使用し、いわゆるパススルーは行わない。したがって、ＰＣＳ３００は、第１の実施の形態においてＰＣＳ１０が有していたスイッチ１０９に相当する構成を有していない。また、商用電源４０は、ＰＣＳ３００がハングアップしたときに加え、商用電源４０を用いてバッテリー３０をチャージしている時にも、ＰＣＳ３００とは別に設けられたバイパス線と出力回路６０とを介して負荷に供給される。 In the above-described first embodiment, the PCS 10 transfers the commercial power supply 40 supplied to the commercial power connection terminal 104 via the switch 109 to the AC power output terminal 105 during pass-through (see FIG. 2). could supply the load from In contrast, in the third embodiment, the PCS 300 uses the commercial power source 40 only for charging the battery 30, and does not perform so-called pass-through. Therefore, the PCS 300 does not have a configuration corresponding to the switch 109 that the PCS 10 has in the first embodiment. In addition to when the PCS 300 hangs up, the commercial power supply 40 is connected to the load via a bypass line provided separately from the PCS 300 and the output circuit 60 even when the battery 30 is being charged using the commercial power supply 40 . supplied to

第３の実施の形態に係る電力供給システムにおいても、第１の実施の形態に係る電力供給システムと同様に、検出回路５０ａが、ＰＣＳ３００の交流電力出力端子１０５の端子間電圧を監視し、交流電力出力端子１０５の端子間電圧が設定値以下になったことを検出すると、ＰＣＳ３００がハングアップしたとみなして、リレー６０１をオンにして、負荷に商用電源４０を接続する。 Also in the power supply system according to the third embodiment, similarly to the power supply system according to the first embodiment, the detection circuit 50a monitors the inter-terminal voltage of the AC power output terminal 105 of the PCS 300, When it detects that the inter-terminal voltage of the power output terminal 105 has fallen below the set value, it considers that the PCS 300 has hung up, turns on the relay 601, and connects the commercial power supply 40 to the load.

一方、検出回路５０ａは、ＰＣＳ３００のＤＣ出力端子１１１の出力も監視しており、ＰＣＳ３００に異常がなくても、バッテリーチャージ時、すなわち、ＰＣＳ３００が商用電源４０を用いてバッテリー３０を充電するときには、ＤＣ出力端子１１１からの信号に応じて出力回路６０のリレー６０１をオンにして、ハングアップ時と同様に、商用電源４０と負荷側、すなわちトランス６０２の二次側巻き線との間のバイパス線を通じて商用電源４０から負荷に電力を供給する。 On the other hand, the detection circuit 50a also monitors the output of the DC output terminal 111 of the PCS 300, and even if there is no abnormality in the PCS 300, when charging the battery, that is, when the PCS 300 charges the battery 30 using the commercial power supply 40, The relay 601 of the output circuit 60 is turned on according to the signal from the DC output terminal 111, and the bypass line between the commercial power supply 40 and the load side, that is, the secondary winding of the transformer 602 is closed as in the case of hang-up. Power is supplied to the load from the commercial power source 40 through the .

このような構成は、ＰＣＳ３００の容量が小さく、パススルーに対応できない場合に有効である。 Such a configuration is effective when the PCS 300 has a small capacity and cannot handle pass-through.

１０、１００、２００、３００…パワーコンディショナ（ＰＣＳ）、１０１…制御モジュール、１０２－１、１０２－２…太陽光パネル接続端子、１０３…蓄電池接続端子、１０４…商用電源接続端子、１０５…交流電力出力端子、１０６－１、１０６－２…充放電コントローラ、１０７…双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０８…インバータ／コンバータ、１０８ｉ、１０８ｉ－２、１０８ｉ－２…インバータ、１０８ｃ…コンバータ、１０９…スイッチ、１１０…サンプリング回路、１１１…ＤＣ出力端子、２０－１、２０－２…太陽光パネル、３０…蓄電池、４０…商用電源、５０、５００、５０ａ…検出回路、６０、６００…出力回路、６０１…リレー、６０２…トランス、６０３…スイッチ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 100, 200, 300... Power conditioner (PCS), 101... Control module, 102-1, 102-2... Solar panel connection terminal, 103... Storage battery connection terminal, 104... Commercial power supply connection terminal, 105... Alternating current Power output terminals 106-1, 106-2 Charge/discharge controller 107 Bidirectional DC/DC converter 108 Inverter/converter 108i, 108i-2, 108i-2 Inverter 108c Converter 109 Switch , 110... Sampling circuit 111... DC output terminal 20-1, 20-2... Solar panel 30... Storage battery 40... Commercial power supply 50, 500, 50a... Detection circuit 60, 600... Output circuit 601 ... relay, 602 ... transformer, 603 ... switch.

Claims

a solar panel connection terminal connected to the solar panel;
a storage battery connection terminal connected to the storage battery;
a commercial power supply input terminal connected to a commercial power supply;
an AC power output terminal for supplying AC power to a load;
a charge/discharge controller that controls the voltage and current output by the solar panel connected to the solar panel connection terminal;
A bidirectional DC/DC that converts the level of the DC current output from the charge/discharge controller and supplies it to the storage battery via the storage battery connection terminal, and converts the level of the DC current that is supplied from the storage battery and outputs it. a converter;
an inverter that converts direct current from the charge/discharge controller and the bidirectional DC/DC converter into alternating current and supplies the alternating current to the alternating current power output terminal;
a switch provided between the commercial power supply input terminal and the AC power output terminal;
a control module that turns on/off the switch based on the state of the output of the charge/discharge controller and the output of the bidirectional DC/DC converter to selectively supply commercial power to the AC power output terminal;
a power conditioner having
The AC output voltage output from the AC power output terminal of the power conditioner has fallen below a predetermined value, and the level of the DC voltage output from the DC output terminal of the power conditioner has fallen below a predetermined value. a detection circuit that detects any of
The detection circuit detects that the AC output voltage output from the AC power output terminal of the power conditioner has fallen below a predetermined value, and that the level of the DC voltage output from the DC output terminal of the power conditioner has reached a predetermined level. and an output circuit for connecting said utility power supply to said load upon detection of any of the below-values .

The power supply system according to claim 1 ,
The output circuit is
a transformer having a primary winding connected to the AC power output terminal and having a secondary winding connected to the load;
The detection circuit detects that the AC output voltage output from the AC power output terminal of the power conditioner has fallen below a predetermined value, and that the level of the DC voltage output from the DC output terminal of the power conditioner has reached a predetermined level. and a relay that connects the commercial power source to the secondary winding of the transformer upon detection of any drop below a value .

In the power supply system according to claim 1 or 2 ,
The power conditioner is
comprising two inverters connected in series with each other;
A power supply system, wherein a connection point of the two inverters is a middle point of AC power supplied to the load.

a solar panel connection terminal connected to the solar panel;
a storage battery connection terminal connected to the storage battery;
a commercial power supply input terminal connected to a commercial power supply;
an AC power output terminal for supplying AC power to a load;
a charge/discharge controller that controls the voltage and current output by the solar panel connected to the solar panel connection terminal;
A bidirectional DC/DC that converts the level of the DC current output from the charge/discharge controller and supplies it to the storage battery via the storage battery connection terminal, and converts the level of the DC current that is supplied from the storage battery and outputs it. a converter;
an inverter that converts direct current from the charge/discharge controller and the bidirectional DC/DC converter into alternating current and supplies the alternating current to the alternating current power output terminal;
an AC/DC converter that converts an alternating current supplied from the commercial power supply via the commercial power supply input terminal into a direct current and outputs the direct current to the bidirectional DC/DC converter;
The commercial power supply is selectively supplied to the AC/DC converter based on the state of the output of the charge/discharge controller and the output of the bidirectional DC/DC converter to power the battery via the bidirectional DC/DC converter. a control module for charging;
a power conditioner having
a detection circuit for detecting that the AC output voltage output from the AC power output terminal of the power conditioner has fallen below a predetermined value and that the power conditioner is in a battery charge mode for charging the battery;
The detection circuit detects that the AC output voltage output from the AC power output terminal of the power conditioner has fallen below a predetermined value, or that the power conditioner is in a battery charge mode in which the battery is charged. and an output circuit that connects the commercial power source to the load when the load is detected.