JP2017005930A - 蓄電システム、蓄電装置、および蓄電装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自立運転する複数の蓄電装置のそれぞれの出力が並列接続している場合に、複数の蓄電装置のそれぞれの負担の程度の偏りを抑制することができる蓄電システム、蓄電装置、および蓄電装置の運転方法を提供する。【解決手段】 マスター装置２１のパワーコンディショナ２ｂは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行う。スレーブ装置２２，２３のそれぞれは、自立負荷７２に供給されている総負荷電流の測定データを取得する。スレーブ装置２２，２３の各パワーコンディショナ２ｂは、総負荷電流と蓄電装置２の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、一般に蓄電システム、蓄電装置、および蓄電装置の運転方法、より詳細には連系運転と自立運転とを切り替えることができる蓄電システム、蓄電装置、および蓄電装置の運転方法に関する。

従来、蓄電装置を並列運転させて負荷へ電力を供給するシステムがある。

例えば、特許文献１に記載されている技術は、蓄電池を用いた第１の蓄電回路に加えて、電気二重層コンデンサを用いた第２の蓄電回路を備えている。そして、外部負荷の消費電力が瞬間的に増加した場合、第２の蓄電回路から電力を供給した後に第１の蓄電回路から電力を供給している。

特開２００２−１１０２１０号公報

従来、連系運転と自立運転とを切り替えることができる複数の蓄電装置を備えて、複数の蓄電装置の各自立出力が並列接続されている蓄電システムがある。

このような蓄電システムにおいて、複数の蓄電装置が自立運転した場合、負荷に供給される総負荷電流は複数の蓄電装置によって分担される。しかしながら、従来の技術では、いずれかの蓄電装置に負担の程度（出力電流の負担の程度）が偏ることがあった。この場合、他の蓄電装置よりも出力電流が増大して過電流状態になる蓄電装置が発生したり、出力電流が負荷電流とは逆極性になる充電モードで動作する蓄電装置が発生することがある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、自立運転する複数の蓄電装置のそれぞれの出力が並列接続している場合に、複数の蓄電装置のそれぞれの負担の程度の偏りを抑制することができる蓄電システム、蓄電装置、および蓄電装置の運転方法を提供することにある。

本発明の蓄電システムは、蓄電池、前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナを有して、連系運転と自立運転とを切り替えることができる複数の蓄電装置を備えて、前記自立運転時における前記複数の蓄電装置の各出力は、負荷が接続された電路間に並列接続されており、前記複数の蓄電装置のそれぞれが前記自立運転を行う場合、前記複数の蓄電装置のうちいずれか１台の蓄電装置がマスター装置に設定され、且つ他の蓄電装置がスレーブ装置に設定され、前記マスター装置のパワーコンディショナは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行い、前記スレーブ装置は、前記負荷に供給されている総負荷電流の測定データを取得するデータ取得部をさらに備えており、前記スレーブ装置のパワーコンディショナは、前記総負荷電流と前記蓄電装置の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行うことを特徴とする。

本発明の蓄電装置は、上述の蓄電システムで用いられることを特徴とする。

本発明の蓄電装置の運転方法は、蓄電池、前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナを有して、連系運転と自立運転とを切り替えることができる複数の蓄電装置を備える蓄電システムに用いられる蓄電装置の運転方法であって、前記自立運転時における前記複数の蓄電装置の各出力は、負荷が接続された電路間に並列接続されており、前記複数の蓄電装置のうちいずれか１台の蓄電装置がマスター装置となり、他の蓄電装置がスレーブ装置となって、前記マスター装置のパワーコンディショナは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行い、前記スレーブ装置のパワーコンディショナは、前記負荷に供給されている総負荷電流と前記蓄電装置の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行うことを特徴とする。

以上説明したように、本発明では、自立運転する複数の蓄電装置のそれぞれの出力が並列接続している場合に、複数の蓄電装置のそれぞれの負担の程度の偏りを抑制することができるという効果がある。

実施形態の蓄電システムの構成を示すブロック図である。 実施形態の蓄電装置の構成を示すブロック図である。 実施形態の自立運転を行う複数の蓄電装置と自立負荷との接続形態を示す概略図である。 図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄのそれぞれは、本実施形態とは異なる自立出力制御を行った場合の各部の電流波形を示す波形図である。 図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄのそれぞれは、本実施形態の自立出力制御を行った場合の各部の電流波形を示す波形図である。 実施形態の別の蓄電システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態の蓄電システムは、図１に示す構成を備えており、電力会社から商用電力を供給されている集合住宅の各住戸、戸建て住宅、工場、事務所等の各建物において用いられる。本システムは、分電盤１、複数の蓄電装置２、切替盤３、コントローラ４を主構成として備える。なお、複数の蓄電装置２を区別する場合、複数の蓄電装置２のそれぞれを蓄電装置２１，２２，２３，．．．と呼ぶ。

分電盤１は、建物内に引き込まれた幹線電路８１が接続され、電力会社の商用電源９から幹線電路８１を介して商用電力が供給される。そして、分電盤１は、主電源ブレーカ１ａ、分岐ブレーカ１ｂ、分散電源用ブレーカ１ｃが収納されている。幹線電路８１は、主電源ブレーカ１ａを介して複数の分岐ブレーカ１ｂ、分散電源用ブレーカ１ｃのそれぞれに接続される。

そして、幹線電路８１は、各分岐ブレーカ１ｂを介して複数の分岐電路８２に分岐する。分岐電路８２のそれぞれは、照明機器、空調機器、家電機器等の系統負荷７１が接続されており、これらの系統負荷７１へ交流電力を供給する。但し、複数の分岐電路８２のうち、１つの分岐電路８２ａは、切替盤３に接続している。

複数の蓄電装置２のそれぞれは、図２に示すように、蓄電池２ａと、パワーコンディショナ２ｂと、通信部２ｃと、制御部２ｄと、データ取得部２ｅとを備える。

蓄電池２ａは、例えばリチウムイオン電池等の二次電池で構成されており、パワーコンディショナ２ｂに接続している。パワーコンディショナ２ｂは、交流電力を直流電力に変換して蓄電池２ａを充電するＡＣ／ＤＣ変換機能と、蓄電池２ａの直流電力を交流電力に変換して出力するＤＣ／ＡＣ変換機能とを備える。

パワーコンディショナ２ｂの連系接続部２ｆは、商用電源９から分散電源用ブレーカ１ｃを介して商用電力を受電し、パワーコンディショナ２ｂは、受電した商用電力を直流電力に変換して蓄電池２ａを充電することができる。

また、蓄電池２ａの放電電力は、パワーコンディショナ２ｂに供給され、パワーコンディショナ２ｂによって交流電力に変換される。このパワーコンディショナ２ｂは、連系運転と自立運転とを切替可能に動作する。パワーコンディショナ２ｂは、連系接続部２ｆに入力される交流電圧を検出することによって、商用電源９が商用電力を供給している通常時と、商用電源９から商用電力の供給が停止している停電時との判別を行う。

具体的に、パワーコンディショナ２ｂは、商用電源９が通電している通常時に連系運転を行い、商用電源９の停電時に自立運転を行う。そして、パワーコンディショナ２ｂは、連系運転時において、商用電源９（商用電力系統）と連系して、蓄電池２ａの放電電力から生成した交流電力を連系接続部２ｆから出力する。また、パワーコンディショナ２ｂは、自立運転時において、商用電力系統と連系せずに、蓄電池２ａの放電電力から生成した交流電力を自立接続部２ｇから出力する。

なお、連系接続部２ｆから出力される交流電力を連系出力と呼び、自立接続部２ｇから出力される交流電力を自立出力と呼ぶ。

そして、連系接続部２ｆは交流電路８３に接続しており、連系出力は、交流電路８３から分電盤１の分散電源用ブレーカ１ｃを介して、幹線電路８１に供給される。而して、連系出力は、幹線電路８１から分岐ブレーカ１ｂを介して分岐電路８２へ供給される。パワーコンディショナ２ｂは、連系出力を、商用電源９が供給する商用電力に協調させる系統連系機能を有する。

また、自立接続部２ｇは交流電路８４に接続しており、自立出力は、交流電路８４を介して切替盤３に入力される。切替盤３は、自立電路８５の接続先を、分岐電路８２ａと交流電路８４とのいずれかに切り替える。自立電路８５は、照明機器、空調機器、家電機器等の自立負荷７２が接続されている。

そして、切替盤３の接続状態は、コントローラ４によって切替制御される。コントローラ４は、例えば主電源ブレーカ１ａの一次側の電圧を検出することによって、商用電源９が商用電力を供給している通常時と、商用電源９から商用電力の供給が停止している停電時との判別を行う。そして、コントローラ４は、通常時であると判別した場合、切替盤３を切替制御して、自立電路８５を分岐電路８２ａに接続させる。また、コントローラ４は、停電時であると判別した場合、切替盤３を切替制御して、自立電路８５を交流電路８４に接続させる。

切替盤３によって自立電路８５が分岐電路８２ａに接続された場合、分岐電路８２ａから自立電路８５に至る電路が導通し幹線電路８１の電力（商用電力と連系出力との和）が自立電路８５に供給される。また、切替盤３によって自立電路８５が交流電路８４に接続された場合、交流電路８４から自立電路８５に至る電路が導通し、自立出力が自立電路８５に供給される。

本システムにおいて、分岐電路８２に接続した系統負荷７１は、商用電源９が通電状態である通常時にのみ電力を供給される負荷である。一方、自立電路８５に接続した自立負荷７２は、商用電源９が通電状態である通常時、および商用電源９の停電時の両方において電力を供給される負荷である。

自立負荷７２が電気的に接続した自立電路８５には、電流センサ５１〜５３が設けられている。電流センサ５１〜５３は、自立電路８５を流れる電流を測定することで、自立負荷７２に供給されている負荷電流の合計である総負荷電流を測定している。電流センサ５１は総負荷電流の測定データを蓄電装置２１へ出力し、電流センサ５２は総負荷電流の測定データを蓄電装置２２へ出力し、電流センサ５３は総負荷電流の測定データを蓄電装置２３へ出力する。蓄電装置２のそれぞれのデータ取得部２ｅは、自装置に送信された測定データを受信して、制御部２ｄに測定データを引き渡す。

また、蓄電装置２の通信部２ｃは、他の蓄電装置２の通信部２ｃとの間で有線または無線による通信を行うことができ、制御部２ｄが通信部２ｃの通信制御を行う。

以下、停電時における蓄電装置２による自立運転について、図３を用いて説明する。図３は、自立運転を行う複数の蓄電装置２と自立負荷７２との接続形態のみを示す概略図である。

蓄電装置２の自立接続部２ｇに接続されている交流電路８４は、配線Ｌ１，Ｌ２の２線である。また、自立電路８５は、配線Ｌ１１，Ｌ１２の２線であり、配線Ｌ１１，Ｌ１２間に自立負荷７２が電気的に接続されている。配線Ｌ１と配線Ｌ１１とが、切替盤３を介して電気的に接続しており、配線Ｌ２と配線Ｌ１２とが、切替盤３を介して電気的に接続している。すなわち、自立運転時における複数の蓄電装置２（パワーコンディショナ２ｂ）の各出力（自立接続部２ｇ）は、自立負荷７２が接続された電路間に電気的に並列接続されている。本実施形態では、３台の蓄電装置２１，２２，２３の各出力が並列接続されている。

蓄電装置２１，２２，２３のそれぞれの制御部２ｄは、連系運転時および自立運転時の両方で、通信部２ｃを介して他の蓄電装置２との間で、残容量データの授受を定期的に行う。残容量データとは、蓄電池２ａの充電レベルを表しており、蓄電装置２１，２２，２３のそれぞれの制御部２ｄは、他の蓄電装置２の現在の残容量（充電レベル）を知ることができる。蓄電装置２１，２２，２３のそれぞれの制御部２ｄは、自装置と他の蓄電装置２の残容量を比較し、自装置の残容量が最も多ければ、自装置をマスター装置に設定する。また、蓄電装置２１，２２，２３のそれぞれの制御部２ｄは、自装置と他の蓄電装置２の残容量を比較し、自装置の残容量が最も多くなければ（自装置より残容量が多い他の蓄電装置２があれば）、自装置をスレーブ装置に設定する。

すなわち、蓄電装置２１，２２，２３のそれぞれの制御部２ｄによって、設定部６が構成されている。設定部６は、複数の蓄電装置２のそれぞれが自立運転を行う場合に、複数の蓄電装置２のうちいずれか１台の蓄電装置２をマスター装置とし、他の蓄電装置２をスレーブ装置とする機能を備える。このように、複数の蓄電装置２のそれぞれは、設定部６によってマスター装置またはスレーブ装置に定期的に設定されることによって、マスター装置とスレーブ装置とのいずれかに切り替えられている。

以降、マスター装置である蓄電装置２をマスター装置２と呼び、スレーブ装置である蓄電装置２をスレーブ装置２と呼ぶ。ここでは、蓄電装置２１がマスター装置２１であり、蓄電装置２２，２３がスレーブ装置２２，２３であるとする。

また、制御部２ｄは、他の蓄電装置２との間で残容量データの授受を定期的に行うときに、システム内の蓄電装置２の台数を認識することができ、システム内の蓄電装置２の台数のデータを保持しておく。

そして、マスター装置２１、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが自立運転を開始すると、マスター装置２１では、制御部２ｄがパワーコンディショナ２ｂに対して定電圧運転を指示する。具体的に、マスター装置２１の制御部２ｄは、パワーコンディショナ２ｂに対して目標電圧を通知する。定電圧運転を指示されたパワーコンディショナ２ｂは、自立出力の電圧が目標電圧に一致するように電圧制御を行う。目標電圧は、商用電力の公称電圧に設定されており、ここでは１００Ｖまたは２００Ｖに設定される。

自立運転を開始したスレーブ装置２２，２３のそれぞれでは、制御部２ｄがパワーコンディショナ２ｂに対して定電流運転を指示する。具体的に、スレーブ装置２２，２３の各制御部２ｄは、パワーコンディショナ２ｂに対して目標電流を通知する。定電流運転を指示されたパワーコンディショナ２ｂは、自立出力の電流が目標電流に一致するように電流制御を行う。定電流運転を指示されたパワーコンディショナ２ｂでは、自立出力の電圧は、商用電力の公称電圧近傍となる。

なお、マスター装置２１が自立運転を開始して電圧制御を行ってから、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが自立運転を開始して電流制御を行うことで、自立出力の同期を図ることができる。あるいは、マスター装置２１、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが互いに通信することで、自立出力の同期を図ることも可能である。

具体的に、スレーブ装置２２，２３のそれぞれの制御部２ｄは、総負荷電流の測定データから、総負荷電流Ｉ０を知ることができる。そこで、制御部２ｄは、総負荷電流Ｉ０を蓄電装置２の台数（この場合は３台）で除した値を目標電流とする。すなわち、スレーブ装置２２，２３のそれぞれは、システム内の蓄電装置２のそれぞれが総負荷電流Ｉ０を均等に分割して負担するように、目標電流を設定する。したがって、スレーブ装置２２，２３のそれぞれの自立出力の電流値および波形は互いに同じになり、電圧制御を行うマスター装置２１の自立出力も、結果的にスレーブ装置２２，２３のそれぞれの自立出力と同じ電流値および波形となる。

図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄは、マスター装置２１が電圧制御を行い、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが本実施形態とは異なる電流制御を行った場合の各部の電流波形を示す。この場合、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが行う電流制御は、自立出力の電流波形を正弦波とする点が、本実施形態の電流制御とは異なる。

図４Ａは、総負荷電流Ｉ０の波形を示し、図４Ｂは、マスター装置２１の自立出力の電流（自立電流）Ｉ１の波形を示し、図４Ｃは、スレーブ装置２２の自立電流Ｉ２の波形を示し、図４Ｄは、スレーブ装置２３の自立電流Ｉ３の波形を示す。

この場合、自立負荷７２は、容量性の負荷（例えば、コンデンサインプット型の負荷など）を含んでおり、総負荷電流Ｉ０は、電圧ピーク時の近傍で急激に増大して、波形が歪んでいる。そして、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが、自立出力の電流波形を正弦波とする電流制御を行うと、マスター装置２１がこの波形歪み成分の殆どを負担して、マスター装置２１、スレーブ装置２２，２３の間で出力の偏りが生じる可能性がある。例えば図４Ｂに示すように、マスター装置２１の自立電流Ｉ１が総負荷電流Ｉ０の波形歪み成分の殆どを負担すると、自立電流Ｉ１が歪んで過電流状態になり（図４Ｂ中の領域Ｘ１）、マスター装置２１の動作が不安定になる。また、マスター装置２１の自立電流Ｉ１が、総負荷電流Ｉ０とは逆極性になる充電モードとなる場合があり（図４Ｂ中の領域Ｘ２）、システムの安全性に影響を与える可能性がある。

そこで、本実施形態では上述のように、マスター装置２１が電圧制御を行い、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが、総負荷電流Ｉ０を蓄電装置２の台数で除した値を目標電流とする電流制御を行う。

図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄは、マスター装置２１が電圧制御を行い、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが上述の目標電流を用いた電流制御を行った場合の各部の電流波形を示す。図５Ａは、総負荷電流Ｉ０の波形を示し、図５Ｂは、マスター装置２１の自立電流Ｉ１の波形を示し、図５Ｃは、スレーブ装置２２の自立電流Ｉ２の波形を示し、図５Ｄは、スレーブ装置２３の自立電流Ｉ３の波形を示す。

この場合も、自立負荷７２は、容量性の負荷を含んでおり、総負荷電流Ｉ０は、電圧ピーク時の近傍で急激に増大して、波形が歪んでいる。しかしながら、マスター装置２１が上述の電圧制御を行い、スレーブ装置２２，２３のそれぞれが上述の目標電流を用いた電流制御を行うことによって、マスター装置２１、スレーブ装置２２，２３のそれぞれの自立電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の電流値および波形はほぼ同じになって、自立電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３はほぼ偏りがない状態となる。

したがって、総負荷電流Ｉ０の波形歪み成分も、自立電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３がほぼ均等に負担し、総負荷電流Ｉ０とは逆極性になる充電モードの発生も抑えられる。すなわち、本実施形態の蓄電システムでは、自立運転する複数の蓄電装置２のそれぞれの出力が並列接続している場合に、複数の蓄電装置２のそれぞれの負担の程度の偏りを抑制することができる。

また、本実施形態では、蓄電装置２１をマスター装置とし、蓄電装置２２，２３をスレーブ装置としたが、マスター装置、スレーブ装置の設定は、残容量データに基づいて定期的に更新される。

すなわち、蓄電装置２は、蓄電池２ａと、蓄電池２ａの直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナ２ｂとを備えて、連系運転と自立運転とを切り替えることができる。そして、蓄電装置２は、自立運転を行う場合、マスター装置またはスレーブ装置となることが好ましい。蓄電装置２がマスター装置となった場合、パワーコンディショナ２ｂは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行う。また、蓄電装置２がスレーブ装置となった場合、パワーコンディショナ２ｂは、負荷（自立負荷）に供給されている総負荷電流と蓄電池２の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行う。

あるいは、それぞれの蓄電装置２に対して、マスター装置またはスレーブ装置の設定が固定的になされて、蓄電池システムは、マスター装置専用の蓄電装置２、スレーブ装置専用の蓄電装置２を備える構成であってもよい。

また、通常時においても、マスター装置は、電圧制御による連系運転を行い、スレーブ装置は、電流制御による連系運転を行う。あるいは、通常時においては、スレーブ装置だけでなく、マスター装置においても、電流制御による連系運転を行ってもよい。

上述の蓄電システムは、複数の蓄電装置２を備える。複数の蓄電装置２のそれぞれは、蓄電池２ａ、蓄電池２ａの直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナ２ｂを有して、連系運転と自立運転とを切り替えることができる。自立運転時における複数の蓄電装置２の各出力は、負荷（自立負荷７２）が接続された電路間に並列接続されている。複数の蓄電装置２のそれぞれが自立運転を行う場合、複数の蓄電装置２のうちいずれか１台の蓄電装置２がマスター装置に設定され、且つ他の蓄電装置２がスレーブ装置に設定される。

そして、マスター装置のパワーコンディショナ２ｂは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行う。スレーブ装置は、負荷に供給されている総負荷電流の測定データを取得するデータ取得部２ｅをさらに備えている。スレーブ装置のパワーコンディショナ２ｂは、総負荷電流と蓄電装置２の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行う。

すなわち、総負荷電流と蓄電装置２の台数とに基づいて目標電流が決定され、スレーブ装置は、出力電流を目標電流に制御する電流制御を行う。したがって、蓄電システムは、自立運転する複数の蓄電装置２のそれぞれの出力が並列接続している場合に、複数の蓄電装置２のそれぞれの負担の程度の偏りを抑制することができる。

また、複数の蓄電装置２のうち、蓄電池２ａの残容量が最も多い蓄電装置２がマスター装置となることが好ましい。

したがって、蓄電池２ａの残容量が最も多い蓄電装置２をマスター装置とすることによって、安定した電圧制御が行われて、負荷に印加される電圧の安定性が向上する。

また、複数の蓄電装置２のそれぞれは、他の蓄電装置２との間で通信を行うことができる通信部２ｃをさらに備えることが好ましい。

したがって、複数の蓄電装置２の相互間でデータの共有が可能となって、システムとして複数の蓄電装置２のそれぞれの状態に応じた制御を行うことが可能になる。

また、複数の蓄電装置２のそれぞれは、自装置の蓄電池２ａの残容量のデータを他の蓄電装置２へ送信し、複数の蓄電装置２のそれぞれの蓄電池２ａの残容量に基づいて、自装置をマスター装置またはスレーブ装置に設定する制御部２ｄをさらに備えることが好ましい。そして、複数の蓄電装置２のうち、蓄電池２ａの残容量が最も多い蓄電装置２の制御部２ｄが自装置をマスター装置に設定し、他の蓄電装置２の制御部２ｄが自装置をスレーブ装置に設定する。

したがって、蓄電装置２によって設定部６の機能が実現されるので、設定部を別に設ける必要がなく、システム構成の簡略化を図ることができる。

また、スレーブ装置のパワーコンディショナ２ｂは、総負荷電流を複数の蓄電装置２の台数で除した値を目標電流とすることが好ましい。

したがって、複数の蓄電装置２のそれぞれの出力の電流値および波形は、ほぼ同じになって、各出力はほぼ偏りがない状態となる。

また、蓄電装置２１，２２，２３のそれぞれの制御部２ｄは、上述のように、通信部２ｃを介して他の蓄電装置２との間で、残容量データの授受を定期的に行っている。そこで、マスター装置２１の制御部２ｄは、自装置およびスレーブ装置２２，２３の各残容量データに基づいて、スレーブ装置２２，２３の各目標電流に重み付けをするための重み付け係数を導出する。

具体的に、マスター装置２１の制御部２ｄは、自装置およびスレーブ装置２２，２３の各残容量データに基づいて、自装置の残容量に対するスレーブ装置２２，２３の各残容量の比［スレーブ装置の残容量／マスター装置の残容量］を、重み付け係数αとして求める。すなわち、スレーブ装置２２の重み付け係数α２は、［スレーブ装置２２の残容量／マスター装置２１の残容量］となる。スレーブ装置２３の重み付け係数α３は、［スレーブ装置２３の残容量／マスター装置２１の残容量］となる。そして、マスター装置２１の制御部２ｄは、重み付け係数α２のデータをスレーブ装置２２へ送信し、重み付け係数α３のデータをスレーブ装置２３へ送信する。

スレーブ装置２２の制御部２ｄは、総負荷電流Ｉ０を蓄電装置２の台数で除した値に重み付け係数α２を乗算した結果を、目標電流に設定する。また、スレーブ装置２３の制御部２ｄは、総負荷電流Ｉ０を蓄電装置２の台数で除した値に重み付け係数α３を乗算した結果を、目標電流に設定する。

すなわち、スレーブ装置は、自装置が有する蓄電池２ａの残容量に関するデータである残容量データをマスター装置へ送信する。マスター装置は、スレーブ装置の残容量データと自装置の残容量データとに基づいて、残容量が多いほど高い値となる係数（重み付け係数）を蓄電装置２毎に設定して、スレーブ装置のそれぞれへ対応する係数のデータを送信する。スレーブ装置のパワーコンディショナ２ｂは、総負荷電流を複数の蓄電装置２の台数で除した値に係数を乗算した値を目標電流とする。

すなわち、残容量が多い蓄電装置２から供給される自立電流が多くなり、残容量が少ない蓄電装置２から供給される自立電流が少なくなる。したがって、蓄電システムは、複数の蓄電装置２のそれぞれが出力する交流電力の偏りを抑制でき、且つ蓄電装置２毎の残容量に応じた電流負担として、各蓄電装置２の蓄電池２ａの残容量の均等化を図ることができる。

また、蓄電システムは、図６に示すように、蓄電装置２とは別に設定部６Ａを備えてもよい。この場合、設定部６Ａは、複数の蓄電装置２のそれぞれから残容量データを定期的に取得し、蓄電池２ａの残容量が最も多い蓄電装置２をマスター装置とし、他の蓄電装置２をスレーブ装置とする。設定部６Ａは、複数の蓄電装置２のそれぞれに対して、マスター装置の設定指示またはスレーブ装置の設定指示を送信する。蓄電装置２の制御部２ｄは、設定指示に応じて、自装置をマスター装置またはスレーブ装置に設定する。

また、上述の蓄電装置２は、本実施形態の蓄電システムで用いられることを特徴としている。したがって、蓄電装置２も、自立運転する複数の蓄電装置２のそれぞれの出力が並列接続している場合に、複数の蓄電装置２のそれぞれの負担の程度の偏りを抑制することができる。

また、上述の蓄電装置の運転方法は、蓄電システムに用いられる蓄電装置２の運転方法である。蓄電システムは、蓄電池２ａ、蓄電池２ａの直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナ２ｂを有して、連系運転と自立運転とを切り替えることができる複数の蓄電装置２を備える。自立運転時における複数の蓄電装置２の各出力は、負荷（自立負荷７２）が接続された電路間に並列接続されている。そして、複数の蓄電装置２のうちいずれか１台の蓄電装置２がマスター装置となり、他の蓄電装置２がスレーブ装置となる。マスター装置のパワーコンディショナ２ｂは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行う。スレーブ装置のパワーコンディショナ２ｂは、負荷に供給されている総負荷電流と蓄電装置２の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行う。

したがって、この蓄電装置の運転方法も、自立運転する複数の蓄電装置２のそれぞれの出力が並列接続している場合に、複数の蓄電装置２のそれぞれの負担の程度の偏りを抑制することができる。

また、蓄電装置２は、コンピュータを搭載しており、このコンピュータがプログラムを実行することによって、上述の蓄電装置２の制御部２ｄの機能が実現されている。コンピュータは、プログラムを実行するプロセッサを備えたデバイスと、他の装置との間でデータを授受するためのインターフェイス用のデバイスと、データを記憶するための記憶用のデバイスとを主な構成要素として備える。プロセッサを備えたデバイスは、半導体メモリと別体であるＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）のほか、半導体メモリを一体に備えるマイコンのいずれであってもよい。記憶用のデバイスは、半導体メモリのようにアクセス時間が短い記憶装置と、ハードディスク装置のような大容量の記憶装置とが併用される。

プログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なＲＯＭ（Read Only Memory）、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ 分電盤
２（２１，２２，２３） 蓄電装置
２ａ 蓄電池
２ｂ パワーコンディショナ
２ｃ 通信部
２ｄ 制御部
２ｅ データ取得部
２ｆ 連系接続部
２ｇ 自立接続部
３ 切替盤
４ コントローラ
５１，５２，５３ 電流センサ
６ 設定部
７１ 系統負荷
７２ 自立負荷
８１ 幹線電路
８２ 分岐電路
８３ 交流電路
８４ 交流電路
８５ 自立電路

Claims (8)

1. 蓄電池、前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナを有して、連系運転と自立運転とを切り替えることができる複数の蓄電装置を備えて、
   前記自立運転時における前記複数の蓄電装置の各出力は、負荷が接続された電路間に並列接続されており、
   前記複数の蓄電装置のそれぞれが前記自立運転を行う場合、前記複数の蓄電装置のうちいずれか１台の蓄電装置がマスター装置に設定され、且つ他の蓄電装置がスレーブ装置に設定され、
   前記マスター装置のパワーコンディショナは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行い、
   前記スレーブ装置は、前記負荷に供給されている総負荷電流の測定データを取得するデータ取得部をさらに備えており、前記スレーブ装置のパワーコンディショナは、前記総負荷電流と前記蓄電装置の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行う
   ことを特徴とする蓄電システム。
2. 前記複数の蓄電装置のうち、蓄電池の残容量が最も多い蓄電装置が前記マスター装置となることを特徴とする請求項１記載の蓄電システム。
3. 前記複数の蓄電装置のそれぞれは、他の蓄電装置との間で通信を行うことができる通信部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の蓄電システム。
4. 前記複数の蓄電装置のそれぞれは、自装置の蓄電池の残容量のデータを他の蓄電装置へ送信し、前記複数の蓄電装置のそれぞれの蓄電池の残容量に基づいて、自装置を前記マスター装置または前記スレーブ装置に設定する制御部をさらに備えており、
   前記複数の蓄電装置のうち、蓄電池の残容量が最も多い蓄電装置の制御部が自装置を前記マスター装置に設定し、他の蓄電装置の制御部が自装置を前記スレーブ装置に設定する
   ことを特徴とする請求項３記載の蓄電システム。
5. 前記スレーブ装置のパワーコンディショナは、前記総負荷電流を前記複数の蓄電装置の台数で除した値を目標電流とすることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の蓄電システム。
6. 前記スレーブ装置は、自装置が有する前記蓄電池の残容量に関するデータである残容量データを前記マスター装置へ送信し、
   前記マスター装置は、前記スレーブ装置の前記残容量データと自装置の残容量データとに基づいて、残容量が多いほど高い値となる係数を前記蓄電装置毎に設定して、前記スレーブ装置のそれぞれへ対応する前記係数のデータを送信し、
   前記スレーブ装置のパワーコンディショナは、前記総負荷電流を前記複数の蓄電装置の台数で除した値に前記係数を乗算した値を前記目標電流とする
   ことを特徴とする請求項３または４記載の蓄電システム。
7. 請求項１乃至６いずれか一項に記載の蓄電システムで用いられることを特徴とする蓄電装置。
8. 蓄電池、前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナを有して、連系運転と自立運転とを切り替えることができる複数の蓄電装置を備える蓄電システムに用いられる蓄電装置の運転方法であって、
   前記自立運転時における前記複数の蓄電装置の各出力は、負荷が接続された電路間に並列接続されており、
   前記複数の蓄電装置のうちいずれか１台の蓄電装置がマスター装置となり、他の蓄電装置がスレーブ装置となって、
   前記マスター装置のパワーコンディショナは、出力電圧を目標電圧に制御する電圧制御を行い、
   前記スレーブ装置のパワーコンディショナは、前記負荷に供給されている総負荷電流と前記蓄電装置の台数とに基づいて決定された目標電流に出力電流を制御する電流制御を行う
   ことを特徴とする蓄電装置の運転方法。

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