JP2014128164A - パワーコンディショナ及び太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電機能付き太陽光発電システムにおいて、パワーコンディショナに複雑な追加回路を設けることなく、双方向インバータが逆方向に出力する直流電力を内蔵コンバータがスルーして蓄電部に供給されるようにする。
【解決手段】パワーコンディショナ３の内蔵コンバータ８を非絶縁型の昇圧チョッパ回路により構成し、その昇圧ダイオード１３を短絡させるリレーなどのスイッチ手段１６を設けるとともに、双方向インバータの制御モードに連動してスイッチ手段１６を作動制御するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池を太陽光発電パネルに並列接続した発電システムに好適に用いることができるパワーコンディショナ、及び、該パワーコンディショナを備える太陽光発電システムに関する。

この種従来のパワーコンディショナは、例えば下記の特許文献１にも開示されているように、太陽光発電パネルから供給される直流の発電電力を昇圧し安定化するための非絶縁形ＤＣ／ＤＣコンバータと、該コンバータが出力する直流電力を系統電力に連系する交流電力に変換し出力するＤＣ／ＡＣインバータとを備えている。また、特許文献１に記載のパワーコンディショナでは、コンバータとインバータとの間のＤＣリンク部に蓄電ユニットが接続されている。この蓄電ユニットは、蓄電池と、蓄電池への充放電を行うための充放電コントローラ（双方向コンバータ）とを備え、太陽光発電パネルによる発電電力の余剰電力によって蓄電池を充電可能であるとともに発電電力の不足時（夜間など）に蓄電池から電力供給を行えるようになっている。

ＤＣリンク部の電圧は、インバータの出力電力の安定のために系統電力の最大電圧に基づいて算出される所定の目標電圧となるように制御することが好ましいが、一方、太陽光発電パネルの電圧−電流特性（Ｖ−Ｉ特性）によりパワーコンディショナの入出力制御として最大電力点追従制御を行うことが好ましいことが一般的に知られており、かかる最大電力点追従制御を行う場合には太陽光発電パネルの出力の最大電力点に対応する電圧がコンバータの入力電圧となり、これに伴ってコンバータの出力電圧の変動範囲も広がってしまう。

このような問題を回避できるコンバータとして、例えば特許文献２には、最大電力点追従制御を行いつつ太陽光発電パネルの発電電力を昇圧して出力する第１の昇圧コンバータと、該第１の昇圧コンバータが出力する直流電力をさらに昇圧してインバータに出力する第２の昇圧コンバータとを設け、この第１及び第２の昇圧コンバータの間に蓄電池を接続する構成が開示されている。この特許文献２記載の発電システムでは、第１の昇圧コンバータは太陽光発電パネルの出力電力が最大となるように入出力制御を行うことができ、その余剰発電電力を用いて蓄電池を充電可能である。また、電力負荷が大きいときは、発電電力に加えて蓄電池からも電力供給を行いつつ、第２の昇圧コンバータによりＤＣリンク部の電圧が最適電圧となるよう制御でき、インバータの出力電力の安定化が図られるものである。また、特許文献２の実施例８（明細書段落番号００３５，００３６及び図１０参照）には、第２の昇圧コンバータをハーフブリッジによる双方向コンバータとして構成するとともに、ＤＣリンク部を構成するコンデンサを小容量のフィルムコンデンサとすることで、交流出力に接続された家電機器がモータなどの回生電力を発生する負荷である場合に、インバータの入力電圧がインバータを構成するスイッチング素子の耐圧を超えないように（すなわちフィルムコンデンサの両端電圧に基づいて）、ハーフブリッジのハイサイドのスイッチング素子をオンすることで、発生した回生電力を蓄電池に回生できるようにする構成が開示されている。

特開２０１２−１６１１９０号公報 特開２００３−６７０６５号公報 特開２００９−３３８００号公報

一方、近年、日中の電力供給量が逼迫するという問題に対処すべく電力需要を夜間に分散させるために夜間電力料金が割安に設定されており、かかる夜間電力を蓄電して日中に使用できるようにした蓄電システムが種々開発されている。例えば、特許文献３には、インバータをＨブリッジ回路（電圧形ブリッジインバータ）により構成し、該Ｈブリッジ回路と、その出力側に設けられたＬＣフィルタとを用いて、商用系統電力（交流電力）を直流電力に逆方向に変換動作するようにＨブリッジ回路のスイッチング素子を制御し、かかる商用系統電力を変換してなる直流電力を用いて蓄電池を充電する技術が開示されている。この特許文献３記載のインバータは主としてプラグイン・ハイブリッド車のバッテリ充電に関するものであり、車両の小型化及び低重量化という自動車業界における重要課題の解決のために開発されてきたものと考えられる。

一方、家屋に設置される上記特許文献２記載の太陽光発電システムにおいては小型化や低重量化は自動車ほどには求められておらず、夜間商用系統電力を蓄電する蓄電システムを希望するユーザーに対しては太陽光発電システムとは別に専用蓄電ユニットが提供されていた。

しかし、太陽光発電システムが普及するにつれてより一層の高機能化、多様化が求められ、太陽光発電システムに夜間電力を蓄電する機能をも求められつつあるが、従来の太陽光発電システムのパワーコンディショナに内蔵のＤＣ／ＤＣコンバータとしては昇圧チョッパ回路が好適に用いられており、この昇圧チョッパ回路の昇圧ダイオードの存在によって逆方向に電流を流すことができず、商用系統電力で蓄電池を充電するためには別途充電用のＡＣ／ＤＣコンバータを設ける必要があり、回路構成の複雑化やコスト増大を招いていた。

また、上記特許文献２記載の発電システムのインバータを上記特許文献３記載の技術のように動作させるとしても、そもそもインバータを構成するスイッチング素子の耐圧を超えないように回生電力を蓄電池に回生させるために、第２の昇圧コンバータのハーフブリッジのハイサイドのスイッチング素子がフィルムコンデンサの両端電圧に基づいてオンオフ制御される制御構成となっているため、商用系統電力をインバータで直流電力に逆変換動作させる際に上記昇圧コンバータのスイッチング素子がオンされることは保証されていない。

そこで、本発明は、太陽光発電部と蓄電部とを並列接続してなる電力源からの直流電力を系統に連系する交流電力に変換するパワーコンディショナにおいて、複雑な追加回路を設けることなくパワーコンディショナの入力側に接続した蓄電池を系統電力を用いて充電可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、次の技術的手段を講じた。

すなわち、本発明は、太陽光発電部と蓄電部とを並列接続してなる電力源から入力する直流電力を系統電力の最大電圧に対応する所定電圧に昇圧するための昇圧チョッパ回路と、該昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電力を系統電力に連系する交流電力に変換して系統側に出力するための電圧形ブリッジインバータと、これら昇圧チョッパ回路及びインバータを制御する制御部とを備え、前記昇圧チョッパ回路は、昇圧リアクトルと、該昇圧リアクトルへの昇圧動作時の電流の逆流を防止する昇圧用整流器とを有するパワーコンディショナにおいて、前記整流器のアノード側とカソード側とを短絡する短絡回路と、該短絡回路を前記制御部からの制御によって開閉するスイッチ手段とをさらに備え、前記インバータは双方向インバータであり、前記制御部による前記インバータの制御モードとして、昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電力を系統電力に連系する交流電力に前記インバータにより変換させて系統側に出力する電力出力制御モードと、系統側から供給される系統電力を前記インバータにより直流電力に変換して前記蓄電部に供給する充電制御モードが設けられ、該充電制御モード時に前記制御部は短絡回路を常時閉じるように前記スイッチ手段を制御するように構成されていることを特徴とするものである（請求項１）。

かかる本発明のパワーコンディショナによれば、ＤＣ／ＤＣコンバータとしての昇圧チョッパ回路を内蔵するとともにその入力側（太陽光発電部側）に蓄電部を接続しているので、昇圧チョッパ回路の出力側の電圧を安定させることができる。一方、昇圧チョッパ回路の入力側の電圧は、太陽光発電部における発電状況によって比較的大きく変動するため、蓄電部は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータによって主構成される充放電コントローラを介して蓄電池がコンバータの入力側に接続される構成として、充放電コントローラの入出力部の許容電圧範囲を広くしておくことが好ましく、これにより蓄電池の両端電圧は低く抑えることができ、内部インピーダンスを低く抑えて損失の低減を図ることも可能となる。また、充電制御モード時は短絡回路を閉じることによって昇圧チョッパ回路の昇圧用整流器をスルーして逆方向に直流電流を流すことができ、また、昇圧リアクトルも磁気飽和した状態で当該直流電流の流れを許容し、このときスイッチング素子の高周波スイッチングも行われないのでスイッチングによる電力損失も殆どなく、系統電力を効率よく蓄電部に供給して充電を行わせることが可能となる。さらに、複雑な追加回路も必要でないため系統電力による蓄電部の充電機能を具備しつつもシンプルな構成とすることができ、蓄電部を備えない発電システムにも共用できる汎用的なパワーコンディショナとして構成することができる。

上記本発明のパワーコンディショナにおいて、前記制御部は、蓄電部の充電状態に関する情報を取得して該情報に基づいて前記制御モードを切替えるように構成されているものとすることができる（請求項２）。これによれば、例えば、蓄電部の制御手段との通信により充電状態に関する情報を取得して、満充電状態になれば充電制御モードを終了したりすることができる。具体的にどのようなタイミングや条件で切替え制御するかは本発明は特に限定するものではない。

また、本発明は、上記パワーコンディショナと、前記太陽光発電部と、前記蓄電部とを備える太陽光発電システムであって、前記太陽光発電部は、複数の太陽光発電パネルと、該複数の太陽光発電パネルの発電出力を集約して昇圧する昇圧接続箱とを備え、該昇圧接続箱は最大電力点追従制御による入出力電力制御機能を有し、該昇圧接続箱の出力部に前記蓄電部の入出力部が接続されていることを特徴とするものである（請求項３）。

かかる本発明の太陽光発電システムによれば、昇圧接続箱とパワーコンディショナとの接続部に蓄電部を並列接続することで、蓄電部の入出力部の電圧範囲を例えば２８０〜３２０Ｖなどの所定の電圧範囲とすることができ、インバータの充電制御モード時の蓄電部側への直流出力電力の電圧をも上記電圧範囲となるようにインバータを構成するスイッチング素子を制御することで、従来の蓄電部の充放電回路構成で系統電力を用いた蓄電部の充電を行わせることが可能となる。

上記本発明の太陽光発電システムにおいて、前記蓄電部は、蓄電池と、該蓄電池の充放電を制御するための充放電制御手段とを備え、該充放電制御手段と前記パワーコンディショナの制御部とが通信可能に接続されているものとすることができる（請求項４）。これによれば、現在の制御モードに関する情報を蓄電部の充放電制御手段に供給して、制御モードに応じた充放電制御を迅速かつ的確に行わせることが可能であるとともに、充放電制御手段から充電状態に関する情報をパワーコンディショナの制御部に供給して、充電状態に応じた制御モードの切替えを的確に行わせることが可能となる。

以上説明したように、本発明の請求項１に係るパワーコンディショナによれば、ＤＣ／ＤＣコンバータとしての昇圧チョッパ回路を内蔵するとともにその入力側（太陽光発電部側）に蓄電部を接続しているので、昇圧チョッパ回路の出力側の電圧を安定させることができる。一方、昇圧チョッパ回路の入力側の電圧は、太陽光発電部における発電状況によって比較的大きく変動するため、蓄電部は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータによって主構成される充放電コントローラを介して蓄電池がコンバータの入力側に接続される構成として、充放電コントローラの入出力部の許容電圧範囲を広くしておくことが好ましく、これにより蓄電池の両端電圧は低く抑えることができ、内部インピーダンスを低く抑えて損失の低減を図ることも可能となる。また、充電制御モード時は短絡回路を閉じることによって昇圧チョッパ回路の昇圧用整流器をスルーして逆方向に直流電流を流すことができ、また、昇圧リアクトルも磁気飽和した状態で当該直流電流の流れを許容し、このときスイッチング素子の高周波スイッチングも行われないのでスイッチングによる電力損失も殆どなく、系統電力を効率よく蓄電部に供給して充電を行わせることが可能となる。さらに、複雑な追加回路も必要でないため系統電力による蓄電部の充電機能を具備しつつもシンプルな構成とすることができ、蓄電部を備えない発電システムにも共用できる汎用的なパワーコンディショナとして構成することができる。

また、本発明の請求項２に係るパワーコンディショナによれば、例えば、蓄電部の制御手段との通信により充電状態に関する情報を取得して、満充電状態になれば充電制御モードを終了したりすることができる。

また、本発明の請求項３に係る太陽光発電システムによれば、昇圧接続箱とパワーコンディショナとの接続部に蓄電部を並列接続することで、蓄電部の入出力部の電圧範囲を例えば２８０〜３２０Ｖなどの所定の電圧範囲とすることができ、インバータの充電制御モード時の蓄電部側への直流出力電力の電圧をも上記電圧範囲となるようにインバータを構成するスイッチング素子を制御することで、従来の蓄電部の充放電回路構成で系統電力を用いた蓄電部の充電を行わせることが可能となる。

また、本発明の請求項４に係る太陽光発電システムによれば、現在の制御モードに関する情報を蓄電部の充放電制御手段に供給して、制御モードに応じた充放電制御を迅速かつ的確に行わせることが可能であるとともに、充放電制御手段から充電状態に関する情報をパワーコンディショナの制御部に供給して、充電状態に応じた制御モードの切替えを的確に行わせることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るパワーコンディショナを含む太陽光発電システムの概略ブロック構成図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る蓄電機能付き太陽光発電システムを示し、該発電システムは、太陽光発電部１と蓄電部２とを並列接続してなる電力源と、該電力源から供給される直流電力を商用系統電力に連系する交流電力に変換して出力するパワーコンディショナ３とから主構成されている。

太陽用発電部１は、太陽光発電パネル４と、昇圧接続箱５とを備えている。太陽光発電パネル４は建物の屋根などに複数枚設置され、これら複数の太陽光発電パネル４の出力が昇圧接続箱５によって集約されるとともに昇圧されてパワーコンディショナ３側に出力される。昇圧接続箱５は、昇圧チョッパ回路からなるＤＣ／ＤＣコンバータと、昇圧チョッパのスイッチング素子を制御するための制御回路（図示せず）が内蔵され、太陽光発電パネル４の発電電力を、例えば約２８０Ｖ〜３２０Ｖに昇圧して出力するように制御回路によって制御される。また、この制御回路は、太陽光発電パネル４の出力電圧が太陽電池のＶ−Ｉ特性における最大電力点に対応する電圧となるように最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）を行うように構成することができる。なお、後述するパワーコンディショナ３の制御部において最大電力点追従制御を行ってもよいが、昇圧接続箱５に最大電力点追従制御機能を搭載することにより、パワーコンディショナ３の制御部においては汎用的な入出力電力制御を行えばよくなり、電力源が蓄電池か太陽電池かなどによって制御モードを変更する必要がなく、制御構成の簡素化を図るとともにパワーコンディショナ３の汎用性を高めることができるというメリットがある。

蓄電部２は、蓄電池６と、該蓄電池６の充放電を制御する充放電コントローラ７とを備えており、充放電コントローラ７の入出力部が昇圧接続箱５とコンバータ３との接続部に接続されて、充電動作時には入出力部から直流電力を入力して充放電コントローラ７によって降圧して蓄電池６に供給するとともに、放電動作時には蓄電池６に要求される電力を出力するため、充放電コントローラ７によって蓄電池６の電圧を昇圧して入出力部に出力するように構成されている。また、充放電コントローラ７は、蓄電池６の入出力を禁止する機能も有している。このような充放電コントローラ７は、ハーフブリッジ回路などによって構成される双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、該コンバータのスイッチング素子を制御する制御回路（充放電制御手段）とによって主構成することができ、該制御回路は蓄電池６の充電状態を検出する機能も有している。なお、充放電コントローラ７の制御は、昇圧接続箱に内蔵の制御回路や、パワーコンディショナ３に内蔵の制御部によって行うことも可能である。

パワーコンディショナ３は、電力源から入力する直流電力を系統電力の最大電圧に対応する所定電圧（例えば３８０Ｖ）に昇圧するための昇圧チョッパ回路からなるＤＣ／ＤＣコンバータ８と、該コンバータ８により昇圧された直流電力を系統電力に連系する交流電力に変換して系統側に出力するための電圧形ブリッジインバータ９（ＤＣ／ＡＣインバータ）と、該インバータ９の出力側に設けられたＬＣローパスフィルタ１０と、コンバータ８及びインバータ９を制御する制御部１１とを備えている。該制御部は、マイコンによって主構成され、各制御機能は制御プログラムとして実装されているが、各制御機能に対応する専用回路によって構成されていてもよい。

コンバータ８を構成する昇圧チョッパ回路は、昇圧リアクトル１２と、該昇圧リアクトル１２への昇圧動作時の電流の逆流を防止する昇圧用整流器１３と、昇圧リアクトル１２の蓄積エネルギーを制御するＩＧＢＴなどのスイッチング素子１７と、整流器１３のカソード側に設けられたＤＣリンク部を構成する平滑コンデンサ１５とを備えており、制御部１１はスイッチング素子１７をＰＷＭ制御することによってコンバータ８の入出力電力制御を行うように構成されている。

また、整流器１３のアノード側とカソード側とを短絡する短絡回路１４が設けられるとともに、該短絡回路１４を開閉するためのスイッチ手段１６が設けられ、このスイッチ手段１６の開閉制御も上記制御部１１が行うように構成されている。スイッチ手段１６としては、電力損失が殆どないリレーを好適に用いることができるが、ＩＧＢＴやＦＥＴなどの適宜の半導体スイッチング素子を用いてもよい。また、整流器１３とスイッチ手段１６の機能を一つの半導体デバイスで実現することも可能である。

上記インバータ９は双方向インバータとして機能するものであり、系統への電力出力時はＤＣリンク部からの直流電力をＰＷＭ制御若しくはＰＡＭ制御によって交流電力に変換し、該交流電力はローパスフィルタ１０によって完全な正弦波に変換されて系統側に出力される。一方、系統電力による蓄電池の充電時には、ローパスフィルタ１０のコイルが昇圧リアクトルとして機能し、該コイルとインバータブリッジ（Ｈブリッジ）とによって昇圧回路として機能するようにインバータブリッジを構成するＩＧＢＴなどのスイッチング素子を制御するようになっている。本実施形態におけるインバータ９は、フルブリッジ形の電圧形ブリッジインバータであり、いわゆる電圧形電流制御（電流モード制御）を行うことによって出力電流を制御するものである。

より詳細には、制御部１１によるインバータ９の制御モードとして、コンバータ８により昇圧された直流電力を系統電力に連系する交流電力にインバータ９により変換させて系統側に出力するようにインバータ９のスイッチング素子を制御する電力出力制御モードと、系統側から供給される系統電力をインバータ９により直流電力に整流昇圧して蓄電部２に供給するようにインバータ９のスイッチング素子を制御する充電制御モードが設けられている。さらに、制御部１１は、充電制御モード時に短絡回路１４を常時閉じるようにスイッチ手段１６を制御する一方、電力出力制御モード時には短絡回路１４を常時開くようにスイッチ手段１６を制御するとともに、昇圧チョッパのスイッチング素子１７を常時オフする。

なお、充電制御モード時のＤＣリンク部１５の電圧は、発電電力出力時のＤＣリンク部１５の電圧よりも低くなってもよい。すなわち、発電電力出力制御モード時には、系統電圧の最大値にさらにマージンを加算した値を基準にＤＣリンク部１５の目標電圧が定められる。一方、充電制御モード時は、充放電コントローラ７を介して蓄電池６に充電されればよく、ある程度の電圧差が生じても充放電コントローラ７で対応可能であるため、平滑コンデンサ１５やＬＣフィルタ１０などの各定数は電力出力制御モード時の効率優先で設計し、かかる回路を利用して効率よく系統電力から変換可能な電圧値を充電制御モード時のＤＣリンク部１５の目標電圧とすることができる。

充電制御モード時にインバータ９から蓄電部２側に向けて出力される直流電力は、コンバータ８の短絡回路１４及び昇圧リアクトル１２を介して殆ど電力損失を生じることなく蓄電部２に供給され、蓄電池６への充電に用いられる。このように、本実施形態のパワーコンディショナ３によれば、昇圧チョッパ回路８を内蔵するものでありながら、系統からの逆方向の電力変換時は昇圧チョッパ回路８をスルーすることによって別途のＡＣ／ＤＣコンバータを設けることなく系統電力を用いて蓄電池６を充電することができ、回路構成の簡素化によるコスト低減が図られる。

また、コンバータ３の制御部１１は、蓄電部２の充放電コントローラ７と通信接続され、制御部１１及び充放電コントローラ７がそれぞれ検出乃至算出する各種情報を相互に送受信して、下記に例示するような種々の動作制御を行えるようにしている。
１．深夜電力を利用して昼間の消費電力のピークカットをする場合
（ａ）発電量が消費電力より大きいならば、パワーコンディショナ３の制御部１１から充放電コントローラ７に蓄電部２からの出力禁止を指令制御し、蓄電部２からの出力オフの状態で消費電力は全て太陽光発電パネル４から供給し、余剰電力は売電若しくは蓄電池６への充電に用いる。また、満充電状態になれば充放電コントローラ７による充電を停止して、余剰電力はすべて売電する。
（ｂ）発電量が消費電力より小さいならば、パワーコンディショナ３の制御部１１から充放電コントローラ７に蓄電電力を放電出力するよう指令制御し、蓄電部２からも電力を供給することによって買電をできるだけ少なくするように制御する。
（ｃ）停電などによるパワーコンディショナ３の動作停止時は、充放電コントローラ７は通信不可などの検出によってパワーコンディショナ３が動作停止していると自律的に判断し、発電電力を用いて蓄電池を充電する。なお、停電時においても、昇圧接続箱５は発電電力によって動作するように構成でき、また、充放電コントローラ７は蓄電池６の蓄電電力によって動作するように構成できるので、停電時であっても発電電力を用いた蓄電池６への充電を行うことができる。また、満充電状態になれば充放電コントローラ７による充電を停止し、昇圧接続箱による昇圧出力制御も停止する。
（ｄ）夜になり太陽光発電パネル４の出力が停止したが消費電力が大きい時間帯は、パワーコンディショナ３の制御部１１から充放電コントローラ７に蓄電電力を放電出力するよう指令制御し、消費電力分を蓄電池６から供給し、不足電力分のみを商用電力系統から購入する。
（ｅ）深夜料金時間帯になると、パワーコンディショナ３は充電制御モードに切替わり、短絡回路１４のスイッチ手段１６を閉じるとともに、充放電コントローラ７に充電動作するように指令制御する。なお、充電を行う時間帯は、各家庭の契約状況に対応できるように、パワーコンディショナ３側のタイマー機能で制御することができる。また、満充電状態になれば充放電コントローラ７は充電を停止するとともに制御部１１に満充電であることを指令する指令信号を送信し、該指令信号を受信した制御部１１は充電制御モードを停止して、電力出力制御モードに切替えるか、或いは、所定時刻（例えば深夜電力時間帯の終了時刻や日の出時刻など）になるまでパワーコンディショナ３の運転を停止する。

２．停電時の自立運転用として蓄電池を使う場合
（ａ）自立運転中は発電量に応じて蓄電池を放電させる。

このように、本実施形態に係る発電システムによれば、蓄電部２を直流電力側に配置しているので、充放電時の直流−交流変換回路をパワーコンディショナ３と蓄電部７とで共有でき、太陽光発電部１からの充電時にはＡＣ／ＤＣ変換が不要のため損失がなく、さらに、停電時には蓄電部２からのアシストによってパワーコンディショナ３の自立運転機能を安定動作させることができる。また、パワーコンディショナ３側で蓄電部２の充放電タイミングを制御しているので、蓄電池６の蓄電量や太陽光発電パネル４の発電量に応じてどちらの電力を負荷に供給するかの調整が容易になる。さらに、パワーコンディショナ３側のタイマー機能で蓄電部２の充放電タイミングを制御するものであるから、深夜電力を利用して昼間の消費電力のピークカットを行うことができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。

１ 太陽光発電部
２ 蓄電部
３ パワーコンディショナ
４ 太陽光発電パネル
５ 昇圧接続箱
６ 蓄電池
７ 充放電コントローラ（充放電制御手段）
８ コンバータ（昇圧チョッパ回路）
９ インバータ
１１ 制御部
１２ 昇圧リアクトル
１３ 昇圧用整流器

Claims (4)

1. 太陽光発電部と蓄電部とを並列接続してなる電力源から入力する直流電力を系統電力の最大電圧に対応する所定電圧に昇圧するための昇圧チョッパ回路と、該昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電力を系統電力に連系する交流電力に変換して系統側に出力するための電圧形ブリッジインバータと、これら昇圧チョッパ回路及びインバータを制御する制御部とを備え、前記昇圧チョッパ回路は、昇圧リアクトルと、該昇圧リアクトルへの昇圧動作時の電流の逆流を防止する昇圧用整流器とを有するパワーコンディショナにおいて、
   前記整流器のアノード側とカソード側とを短絡する短絡回路と、該短絡回路を前記制御部からの制御によって開閉するスイッチ手段とをさらに備え、前記インバータは双方向インバータであり、前記制御部による前記インバータの制御モードとして、昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電力を系統電力に連系する交流電力に前記インバータにより変換させて系統側に出力する電力出力制御モードと、系統側から供給される系統電力を前記インバータにより直流電力に変換して前記蓄電部に供給する充電制御モードが設けられ、該充電制御モード時に前記制御部は短絡回路を常時閉じるように前記スイッチ手段を制御するように構成されていることを特徴とするパワーコンディショナ。
2. 請求項１に記載のパワーコンディショナにおいて、前記制御部は、蓄電部の充電状態に関する情報を取得して該情報に基づいて前記制御モードを切替えるように構成されていることを特徴とするパワーコンディショナ。
3. 請求項１又は２に記載のパワーコンディショナと、前記太陽光発電部と、前記蓄電部とを備える太陽光発電システムであって、前記太陽光発電部は、複数の太陽光発電パネルと、該複数の太陽光発電パネルの発電出力を集約して昇圧する昇圧接続箱とを備え、該昇圧接続箱は最大電力点追従制御による入出力電力制御機能を有し、該昇圧接続箱の出力部に前記蓄電部の入出力部が接続されていることを特徴とする太陽光発電システム。
4. 請求項３に記載の太陽光発電システムにおいて、前記蓄電部は、蓄電池と、該蓄電池の充放電を制御するための充放電制御手段とを備え、該充放電制御手段と前記パワーコンディショナの制御部とが通信可能に接続されていることを特徴とする太陽光発電システム。

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