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公開番号2020171181
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201015
出願番号2019072975
出願日20190405
発明の名称制御装置及び太陽光発電システム
出願人シャープ株式会社
代理人特許業務法人HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H02J 13/00 20060101AFI20200918BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力を預かるサービスに対応して発電システムの状態を需要者に報知する。
【解決手段】制御装置(10)は、電力システム(1)の受電点(20)からの逆潮流により上位管理者に電力を預ける第1の状態と、順潮流により、預けた電力を引き出す第2の状態と、順潮流により、電力系統(90)からの買電を行う第3の状態と、を識別して表示させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
受電点において電力系統に接続され負荷と太陽光発電装置とを備える電力システムに用いられる、制御装置であって、
前記電力系統への逆潮流により、上位管理者に電力を預ける第1の状態と、
前記電力系統からの順潮流により、前記上位管理者に預けた電力を引き出す第2の状態と、
前記電力系統からの順潮流により、買電を行う第3の状態と、を識別して表示させることを特徴とする、制御装置。
続きを表示(約 480 文字)【請求項2】
前記電力システムには前記受電点に電力メーターが設けられており、
前記電力メーターからの電力情報が逆潮流を示した際に、前記第1の状態であると判断することを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
前記電力メーターからの電力情報に基づいて、逆潮流電力量から順潮流電力量を減じた電力量の所定期間内の累積を、当該累積が負で無い限り、前記上位管理者に預けた電力として算出することを特徴とする、請求項2に記載の制御装置。
【請求項4】
前記電力メーターからの電力情報が順潮流を示した際、
前記上位管理者に預けた電力から、前記電力メーターからの電力情報に基づく単位時間電力量を減じた値が正であると算出された場合に、前記第2の状態であると判断し、
それ以外の場合に、前記第3の状態であると判断することを特徴とする、請求項3に記載の制御装置。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載の制御装置と、前記太陽光発電装置と、を備えることを特徴とする、太陽光発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は電力システムに用いられる制御装置、及びそれを備える太陽光発電システムに関する。
続きを表示(約 4,600 文字)【背景技術】
【0002】
需要者における太陽光発電装置を備えた電力システムに用いられる制御装置が知られている。制御装置の表示部には、例えば太陽光発電装置の発電量が表示される他、電力系統との間の売電状態/買電状態のいずれにあるかを表示することができる。制御装置は、このような表示によって、需要者の省エネルギー意識への動機付けを支援し得るものであり、需要者の満足度を高めるのに貢献する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2008−141843号公報
特開2014−54084号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、電気は貯めておくことが容易では無いため、電力系統への電力の小売り量を把握し管理する電力小売事業者や、リソースアグリゲータといった上位管理者に、電力を預け、預けた電力を使用する(引き出す)ことができるサービスが新たに考えられるようになった。
【0005】
しかしながら、上記従来技術の制御装置は、このように上位管理者に電力を預け、また引き出す動作を対象にしていない。よって従来技術の制御装置は、電力を預けている状態や電力を引き出している状態を表示できず、このようなサービスを利用する需要者が電力システムの状態を正しく把握できず、不満となるという問題があった。
【0006】
本発明の一態様は、太陽光発電装置を備えた電力システムを保有する需要者に、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に対して電力を預けている状態、預けた電力を使用している状態、あるいは電力系統から買電をしている状態といった、電力システムの状態を認知させることができる制御装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、受電点において電力系統に接続され負荷と太陽光発電装置とを備える電力システムに用いられる、制御装置であって、前記電力系統への逆潮流により、上位管理者に電力を預ける第1の状態と、前記電力系統からの順潮流により、前記上位管理者に預けた電力を引き出す第2の状態と、前記電力系統からの順潮流により、買電を行う第3の状態と、を識別して表示させる構成を備えている。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様によれば、太陽光発電装置を備えた電力システムを保有する需要者に、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に対して電力を預けている状態、預けた電力を使用している状態、あるいは電力系統から買電をしている状態といった、電力システムの状態を認知させることができる制御装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の実施形態1に係る制御装置及びそれを備える電力システムの構成を示す模式図である。
本発明の実施形態1に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
本発明の実施形態1における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理1を示すフローチャートである。
本発明の実施形態2における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理2を示すフローチャートである。
本発明の実施形態3における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理3を示すフローチャートである。
本発明の実施形態4における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理4を示すフローチャートである。
本発明の実施例1において需要者が預ける電力量の月間の推移を示すグラフである。
本発明の実施例1における単位時間電力量の一日での推移を示すグラフである。
本発明の実施例1による電力システムの状態の表示例であり、(a)〜(c)はそれぞれが異なる状態の場合である。
本発明の変形例による電力システムの状態の表示例である。(a)〜(c)はそれぞれが異なる状態の場合である。
本発明の実施例2による電力システムの状態の表示例である。(a)、(b)はそれぞれが異なる状態の場合である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1について、詳細に説明する。
【0011】
(電力システムの構成)
図1は、実施形態1に係る制御装置10を備えた、需要家における電力システム1を示す模式図である。電力システム1は、電力メーター21、太陽光発電装置30、蓄電装置40、負荷50をも備えている。
【0012】
図1に示されるように、電力システム1は、商用の電力系統90に受電点20において接続されている。受電点20には、電力メーター21が設けられている。
【0013】
電力メーター21は、電力システム1が電力系統90から受け取り(順潮流:Pr>0)または電力システム1が電力系統90に送り出す(逆潮流:Pr<0)電力量Prを計測できる機器である。電力メーター21は、制御装置10に対して、計測した電力量の情報である電力情報Dmを送信できる。電力情報Dmは、電力メーター21を通過する単位時間電力量Prの大きさと、その向き(順潮流、逆潮流)の情報を含む。
【0014】
太陽光発電装置30は、電力メーター21に接続される。太陽光発電装置30は、パワーコンディショニングサブシステム31と太陽光パネル32とからなる、公知の装置である。パワーコンディショニングサブシステム31は、太陽光発電装置30が発生した電力若しくは電力量を計測する機能を有する。また、太陽光発電装置30は制御装置10に対して、計測した太陽光発電量の情報である発電情報Dsを送信できる。発電情報Dsは、太陽光発電装置30が発生した電力若しくは電力量の情報を含む。
【0015】
蓄電装置40は、電力メーター21に接続される。蓄電装置40は、太陽光発電装置30の発電量の変動を吸収し得る公知の装置である。蓄電装置40は、蓄電装置40が充放電する電力若しくは電力量を計測する機能を有する。また、蓄電装置40は制御装置10に対して、計測した充放電量の情報である充放電情報Dbを送信できる。充放電情報Dbは蓄電装置40が充放電する電力若しくは電力量の情報、及び、蓄電装置40が充電中であるか若しくは放電中であるかについての情報を含む。なお、電力システム1が蓄電装置40を備えるか否かは任意に選択できる。
【0016】
負荷50は、電力メーター21に接続される。
【0017】
実施形態1に係る太陽光発電システムは、少なくとも上記の制御装置10と、太陽光発電装置30とを備えている。
【0018】
(制御装置の構成)
実施形態1に係る制御装置10は、表示部11、制御部12、通信部13と、記録部14とを備えている。
【0019】
表示部11は、需要者に情報を提示する機能ブロックである。
【0020】
制御部12は、表示部11、通信部13及び記録部14を制御する機能ブロックである。更に、制御部12は、通信部13を通じて得た、及び記録部14から得た情報を用いた情報処理を実行し得る。
【0021】
通信部13は、電力メーター21から電力情報Dmを、パワーコンディショニングサブシステム31から発電情報Dsを、蓄電装置40から充放電情報Dbを受信する。更に、通信部13は、他の情報をこれらの機器と相互通信する機能を備えていてもよく、上位管理者や他の需要者と情報を相互通信する機能を備えていてもよい。
【0022】
記録部14は、情報を格納、保存し、また読み出すことができる機能ブロックである。
【0023】
(制御装置の特徴的な動作)
電力小売事業者やリソースアグリゲータといった上位管理者が提供する、需要者が発電した電力を預け、預けた電力を使用する(引き出す)ことができるサービスが考えられている。実施形態1に係る制御装置10は、そのようなサービスに対応して、需要者に情報を提供することが可能な独特の特徴的な動作を実行し得る。なおここで、「預ける電力」、「預けた電力」や「預かった電力」とは、物理量としては電力量であり、単位としてkWh(キロワット時)を使用し得る。本発明において、上位管理者が預かった電力は、「預電量」と称される。
【0024】
このようなサービスを利用する形態としては、例えば次のようなものが想定できる。
【0025】
需要者の電力システム1における太陽光発電量が消費量を上回り、電力系統90との間に逆潮流(Pr<0)が発生する場合に、その電力量を上位管理者が預かる預電を行う。一方、需要者における太陽光発電量が消費量を下回り、電力系統との間で順潮流(Pr>0)が発生する場合に、需要者は預けた電力(預電量)を使用する。すなわち、預けた電力(預電量)を引き出す。使用(引き出し)によって預電量が0になると。それ以上の引き出しが行えなえない。この際には、需要者は電力系統90から買電を行うこととなる。
【0026】
図2及び3のフローチャートを参照し、実施形態1に係る制御装置10の動作が説明される。初めに図2のフローチャートが以下に説明される。
【0027】
ステップS1:制御部12は、通信部13を通じて、電力メーター21から電力情報Dmを受信し、単位時間電力量Prを取得する。ここで、制御部12は、単位時間に電力メーターを通過した電力が逆潮流である場合Pr<0とし、それ以外の場合Pr≧0として変数である単位時間電力量Prを扱う。
【0028】
ステップS2:続いて制御部12は、逆潮流であるか否かを判断する。逆潮流、すなわちPr<0と判断される場合(ステップS2でYES)、次のステップS3に進み、逆潮流ではない、すなわちPr≧0と判断される場合(ステップS2でNO)、ステップS4に進む。
【0029】
ステップS3:制御部12は、「電力システムの状態」を「預電中」(第1の状態)に設定する。つまり、制御部12は、逆潮流である場合に預電中であると判断する。次にフローはステップS7に進む。
【0030】
ステップS4:制御部12は、預電量Pstと、単位時間電力量Prとを比較する。なお、ステップS2の判断により、ここで単位時間電力量Prは非負値である。預電量Pstが単位時間電力量Prより大きいと判断される場合(ステップS4でYES)、ステップS5に進み、それ以外の場合(ステップS4でNO)、ステップS6に進む。
(【0031】以降は省略されています)

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