JPH11332108A - 風力発電機による発電電力の供給接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風力発電電力と太陽光発電電力の両者を商用
電力系統へと供給するための接続装置を安価に実現し、
効率的で安定した電力供給を達成する。 【解決手段】風力発電機によって発電した電力を一旦バ
ッテリーに蓄えた後、太陽光発電機による売電電圧付近
まで昇圧させて、太陽光発電用のパワーコンディショナ
ーを介して商用電力系統に売電するための接続装置であ
る。太陽光発電機が十分な電圧を出力している場合はそ
の電力を売電し、太陽光発電機の出力電圧が不十分であ
る場合は、その旨を知らせる信号を受けてスイッチによ
り回路を切り換え、その代わりに蓄えておいた風力発電
機による発電電力を売電する。太陽光発電機の電力が売
電されない間は、売電に使用されない太陽光発電電力も
バッテリーに蓄えられていく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば風力発電機
と太陽光発電機のような２種類の発電機による発電電力
を、既存の電力系統に対して連携的に供給するための接
続装置および接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球温暖化現象や大気汚染等の環
境破壊から地球環境を守るために、化石エネルギーを用
いることなく自然の力を利用して電力を発生させる風力
発電機や太陽光発電機等が世界各国で見直されてきてい
る。

【０００３】太陽光発電機によって得られる電力は比較
的高い電圧として出力され、既存の商用電力系統（ある
いは一般電力系統）に接続して売られることも多い。こ
のような太陽光発電電力の売電においては、通常、発電
電圧の商用電力系統への供給を制御する専用の接続制御
装置（パワーコンディショナー）が用いられ、この接続
制御装置と売電量を求めるための売電メーターを介して
売電が行われる。

【０００４】一方、風力発電機によって得られた電力
は、一般にその電圧が低いため、普通は直接照明用の電
力やモータの起電力として用いられるか、あるいは、一
時的にバッテリーに蓄えられたあと各種電力として用い
られることが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、技術開発に伴な
って風力発電機の発電効率が向上したことから、風力発
電機による発電電力も売電の対象として考えることがで
きるレベルになってきている。また、複数の風力発電機
を用いた発電形態をとれば、その総合的な発電電力は売
電の電力源として十分なものとなる。しかしながら、風
力発電による発電電力は、一般的にはいまだ売電の対象
としては考えられておらず、風力発電機による発電電力
を商用電力系統に売電するための接続形態や接続方法は
現時点ではまだ確立されていない。

【０００６】本願の発明者は、長年にわたって風力発電
機の開発とその実用化についての検討を続けてきたが、
その独自の経験と風力発電の将来の見通しに基づき、風
力発電電力を商用電力系統に売電するための接続形態を
現時点で具体化しておくべきとの結論を得た。そしてそ
の実用化のためには、風力発電機と商用電力系統との接
続装置をできるだけ安価に制作すべきであり、さらには
発電電力を無駄なく利用できるような形態にすべきと考
え、これらを実現すべく独自に開発を重ねていった。

【０００７】前述のとおり、太陽光発電電力の売電にお
いては接続制御装置（パワーコンディショナー）が用い
られるが、このパワーコンディショナーは太陽光発電に
合わせてその規格電圧が高く、比較的発電電圧の低い風
力発電に対してそのまま用いるには無理があった。また
パワーコンディショナーは高価であるため、風力発電に
対して専用のパワーコンディショナーを制作するにはコ
ストがかかりすぎるという問題もあった。本願の発明者
はこのような問題を解決しながら、独自に接続装置の開
発を進め、本発明の装置に到達した。

【０００８】したがって本発明の課題は、風力発電電力
を商用電力系統へと供給するための接続装置を安価に実
現することにある。また、本発明の課題は、発電電力を
無駄にせず、安定した電力供給が長時間にわたって可能
となるような接続装置を提供することにもある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の電力供給接続装置は、風力発電機によっ
て発電した電力を太陽光発電用の接続制御装置（パワー
コンディショナー）を介して商用電源（あるいは一般系
統電源、一般電力系統）に向けて供給するための電力供
給接続装置であって、風力発電機による発電電圧を入力
する入力部（例えば入力制御装置）と、該入力部から入
力した電圧を該接続制御装置の入力規格電圧、あるいは
太陽光発電機による通常の発電電圧付近まで昇圧する昇
圧部と、該昇圧部によって昇圧した電圧を該接続制御装
置に向けて出力する出力端とを備えている。この昇圧部
の機能により風力発電機による比較的低い発電電圧を太
陽光発電の出力電圧範囲内まで上昇させ、これによって
太陽光発電電力売電用の接続制御装置（パワーコンディ
ショナー）を利用して風力発電電力の売電を行なうこと
ができる。このように、本発明の電力供給接続装置は風
力発電電圧を売電可能な電圧まで上昇させるので、高価
なパワーコンディショナーを新たに追加することなく、
例えば既存のパワーコンディショナーを用いて、あるい
は太陽光発電機と共に既に備え付けられているパワーコ
ンディショナーを用いて、安価な装置で風力発電電力の
売電を行なうことが可能となる。

【００１０】前記昇圧部は、前記接続制御装置が太陽光
発電機から直接受け取った発電電力を商用電源に出力し
ていないことを示す電力供給停止信号（実施形態の売電
停止信号に対応）を受けた場合に、風力発電機による発
電電力を前記接続制御装置に向けて出力するように回路
を切り換えるスイッチを備えていてもよい。太陽光発電
では、例えば雨やくもりなどの天候の悪いときや夜間に
は電力を供給することが困難となるが、このスイッチに
よって接続制御装置が太陽光発電電力を売電していない
ときに風力発電電力を売電することができるので、長時
間にわたって安定的に売電を行なうことが可能となる。
さらに、既存の接続制御装置は、天候の変化などによっ
て一旦太陽光発電電力が所定の値よりも弱まった場合、
一定時間（例えば３０分）は太陽光発電電力の出力を停
止するように規定されているが、本発明によればこのよ
うな時間に太陽光発電電力に代えて風力発電電力を出力
することができるので、より安定的な電力供給が可能と
なる。なお、上述の電力供給停止信号のかわりに太陽光
発電電力を直接出力していることを示す信号を発生さ
せ、その信号が停止した場合にそれを電力供給停止信号
とみなしてもよく、そのような場合も本願発明に含まれ
るものとする。

【００１１】本発明の電力供給接続装置は、さらに、風
力発電機による発電電力を蓄電する例えばバッテリー等
の蓄電装置を備えていてもよく、この場合前記昇圧部
は、該蓄電装置に蓄電された電力を昇圧して前記接続制
御装置に向けて出力する。このような蓄電装置を有する
ことにより、太陽光発電電力を売電している間は風力発
電電力を一旦蓄電しておき、蓄電した電力を太陽光発電
電力を売電できないときに提供することができるので、
より無駄のない安定した電力供給が可能となる。

【００１２】またこの場合、前記昇圧部は前記蓄電装置
の蓄電量を検出する検出器と、該検出器が検出した蓄電
量が所定の条件を満たす場合に該蓄電装置の蓄電電力を
前記接続制御装置に向けて出力するように回路を切り換
えるスイッチとを備えていてもよい。このスイッチによ
って、蓄電装置に蓄電された電力量が例えば所定値以上
の場合のみ蓄電電力を売電することができるようになる
ので、電力の供給が短時間で途切れることがなく、より
安定した電力供給が可能となる。

【００１３】本発明の電力供給接続装置は、さらに、太
陽光発電機による発電電圧を降圧させて前記蓄電装置に
向けて出力する降圧部を備えていてもよい。このような
降圧部を備えることにより、太陽発電機による発電力が
前記接続制御装置の規定電圧に対して十分でない場合
や、それが十分であったとしても売電が一旦停止された
直後の出力停止期間であった場合など、太陽光発電電力
の売電が不可能なときにもその電力を蓄えておくことが
できるので、さらに無駄のない電力供給が可能となる。

【００１４】なお、上述の電力供給接続装置は太陽光発
電機と風力発電機を連携運転させる場合に用いられるも
のとして説明したが、例えば風力発電機の代りに低出力
電圧の太陽光発電機を接続する場合、また高出力風力発
電機と低出力風力発電機を連携運転させる場合、さらに
は他のタイプの発電機を組み合せる場合などにも適用す
ることができ、そのような用途に用いられる場合であっ
ても本願の発明範囲に含まれるものとする。

【００１５】本発明の発電電力供給方法は、第１の発電
機（例えば太陽光発電機）による発電電力を商用電源に
向けて供給するための接続制御装置を介して、第２の発
電機（例えば風力発電機）による発電電力を該商用電源
に向けて供給する発電電力供給方法であって、該第２の
発電機による発電電圧を直接あるいは一旦蓄電装置に蓄
積して入力するステップと、該入力した電圧を該接続制
御装置の入力規定電圧まで昇圧させるステップと、該昇
圧させた電圧を該接続制御装置に向けて出力するステッ
プとを含んでいる。このようにして、第２の発電機によ
る発電電圧を接続制御装置を介して売電することが可能
な電圧まで上昇させるので、第２の発電機用に高価な接
続制御装置を別途追加することなく、第１の発電機と共
に既に備え付けられている接続制御装置を用いた安価な
装置で第２の発電機からの電力を売電することができ
る。また、蓄電を行なう場合は、第１の発電電力を売電
している間は第２の発電機の発電電力を蓄電しておき、
蓄電した電力を第１の発電電力を売電できないときに提
供することができるので、より無駄のない安定した電力
供給が可能となる。

【００１６】本発明の発電電力供給方法は、さらに、前
記接続制御装置が第１の発電機による発電電力を前記商
用電源に出力していないことを示す電力供給停止信号を
発生するステップと、該電力供給停止信号に応じて、前
記第２の発電機による発電電力を前記接続制御装置に向
けて出力するように接続を切り換えるステップとを含ん
でいてもよい。これにより、接続制御装置が第１の発電
機からの電力を売電することができないときに、それに
代わって第２の発電機からの電力を売電することができ
るので、長時間にわたって安定的に売電を行なうことが
可能となる。

【００１７】さらに本発明の発電電力供給方法は、前記
第１の発電機による発電電圧を降圧させて前記蓄電装置
に蓄電するステップを含んでいてもよい。これにより、
第１の発電機の発電力が前記接続制御装置の規定電圧に
対して十分でない場合や、それが十分であったとしても
例えば規定による出力停止期間にある場合など、第１の
発電機からの電力の売電が不可能なときであってもその
電力を蓄えておくことができるので、さらに無駄のない
電力供給が可能となる。

【００１８】本発明の接続制御装置は、第１の発電機と
第２の発電機による発電電力を商用電源に向けて供給す
るための接続制御装置であって、該第１の発電機による
発電電圧が所定の条件を満たさない場合に、該第１の発
電機による発電電力の出力を停止する出力停止部と、該
出力停止手段が該第１の発電機による発電電力の出力を
停止した場合、該第１の発電機による発電電力の代わり
に該第２の発電機による発電電力を出力するように接続
を切り換えるために用いられる出力停止信号を発生させ
る出力停止信号発生部とを備えている。本発明の接続制
御装置はこのような出力停止信号発生部を備えているの
で、第１の発電機（例えば太陽光発電機）の発電電力を
売電していない場合に、それに代わって第２の発電機
（例えば風力発電機）の発電電力を売電するように回路
を切り換えることができる。これにより、２系統からの
発電電力を効率的に利用して、安定した電力供給を行な
うことが可能となる。

【００１９】なお、上述の説明において本発明の装置や
方法は主に売電を目的として用いられるように記載した
が、本発明の装置や方法は電力を実際に売らずに他の電
力系統に単に供給する目的で用いることも可能であり、
本発明の概念を利用してそのような目的に利用する装置
や方法も本発明の範囲に含まれるものとする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電力供給接続
装置の実施形態について、図面を参照しながら説明す
る。

【００２１】図１は、本発明による電力供給接続装置の
一実施形態の構成を表している。

【００２２】図に示すように、この電力供給接続装置は
１つあるいは複数の風力発電機から発電電圧を入力して
制御する入力制御装置１１と、入力制御装置１１から受
け取った発電電圧を昇圧する昇圧回路（直流昇圧回路）
を備えた昇圧装置１２と、昇圧装置１２の出力端から出
力された電圧を商用電源（あるいは一般系統電源、一般
電力系統）に向けて売電するための接続装置であるパワ
ーコンディショナー１３を備えている。このパワーコン
ディショナー１３は、太陽光発電を行なう１つあるいは
複数の太陽電池モジュールからの発電電力を売電するた
めのものであり、既存のパワーコンディショナーを用い
ることもできるし、図４を使って後述するように既存の
パワーコンディショナーに新たな機能を付け加えた装置
を用いてもよい。パワーコンディショナー１３からの出
力電圧は、売電電力量を計測する売電メータ１４を介し
て商用電源に供給される。

【００２３】この実施形態の電力供給接続装置はさらに
バッテリー１５を備えており、入力制御装置１１が出力
した電圧を一旦このバッテリー１５に蓄え、昇圧装置１
２がバッテリー１５の蓄電電圧を昇圧して売電すること
もできる。またさらにこの電力供給接続装置は、太陽電
池モジュールからの出力を降圧させて入力制御装置１１
へと出力する降圧回路（直流降圧回路）をもつ降圧装置
１６も備えている。入力制御装置１１が降圧装置１６か
ら入力した電圧は、例えば１２ボルトの規格蓄電電圧を
もつバッテリー１５に蓄電される。なお、降圧装置１６
の出力電圧は直接バッテリー１５に蓄えてもよい。

【００２４】パワーコンディショナー１３は２００ボル
トの入力電圧規格をもち、太陽電池モジュールによる約
２００ボルトの直流発電電圧を商用電源と同期のとれた
２０２ボルト程度の交流電圧に変換して出力する。この
出力電圧は一例としてあげたものであり、商用電源電圧
が一般に２００ボルトであることからそれよりも若干高
い電圧が設定される。太陽電池モジュールによる発電力
は時間や天候状態に強く依存しており、日没から日の出
までの夜間には発電が停止し、また曇りや雨のときには
発電力が低下するため、パワーコンディショナー１３の
入力電圧が入力規格電圧よりも下がってしまい、売電が
停止される。本発明に基づくパワーコンディショナー１
３はこのとき売電が停止されたことを知らせる売電停止
信号を発生させ、その信号は昇圧装置１２にむけて出力
される。昇圧装置１２はこの売電停止信号を受けたと
き、すなわち太陽電池モジュールによる発電電力が売電
されていないときにスイッチ回路によって接続を切り換
えて、入力制御装置１１あるいはバッテリー１５から入
力した風力発電機の発電電圧をパワーコンディショナー
１３の入力規格電圧まで昇圧してパワーコンディショナ
ー１３へと送り、パワーコンディショナー１３はその電
圧によって売電を行なう。

【００２５】パワーコンディショナー１３は、太陽電池
モジュールからの入力電圧が入力規格電圧を一旦下回っ
た場合、それに続く一定時間（例えば３０分間）は売電
を行なわない規格となっている。太陽光発電のみを使っ
た場合はこの間は売電が停止されることになるが、この
装置ではこのような場合であってもパワーコンディショ
ナー１３が昇圧装置１２から受けた電力を出力しつづけ
るので、売電が停止することはほとんどない。また、こ
のような売電停止期間にも天候が回復したときなどには
太陽電池モジュールの出力電圧が十分な値に達すること
がありうるが、従来の売電方法ではそのような電力は売
電されず無駄になっていた。しかし本実施形態の装置で
は、降圧装置１６がパワーコンディショナー１３から売
電停止信号を受けた場合、スイッチ回路が回路を切り換
えて太陽電池モジュールの出力電圧を降圧回路に導入す
るので、太陽電池モジュールにより発電されたもののそ
の時点では売電されない電力は１２ボルト付近まで降圧
されたあと入力制御装置１１へと送られ、バッテリー１
５に蓄えられる。

【００２６】このようにして、本発明によれば太陽光発
電による電力もほとんど無駄なく売電に用いられること
となる。なお、上述の売電停止信号は、パワーコンディ
ショナー１３に直接（バッテリー１５を介さずに）入力
される太陽電池モジュールの発電電力が売電されていな
いことを示す信号であり（風力発電機の発電電力あるい
はバッテリーに蓄えられた電力は売電されていてもよ
い）、パワーコンディショナー１３に直接（バッテリー
１５を介さずに）入力される太陽電池モジュールの発電
電圧を電圧測定装置で測定し、その測定電圧が規格値を
下回った場合に信号発生器によって発生される。この電
圧測定装置と信号発生器はパワーコンディショナー１３
の内部にあってもよく、またその外部に別途設けられて
いてもよい。また、電圧測定装置はパワーコンディショ
ナー１３の出力電圧（売電電圧）を測定するものであっ
てもよく、その測定結果に基づいて売電が行なわれてい
るかどうかを判断して売電停止信号を発声してもよい。
なお、売電停止信号のかわりに、パワーコンディショナ
ー１３に直接入力される太陽電池モジュールの発電電力
が売電されていることを示す信号を発生させて、その信
号が停止している時間を上述の売電停止信号の発生時間
とみなしてもよい。

【００２７】昇圧装置１２はバッテリー蓄電量監視回路
を備えており、これによりバッテリー１５の蓄電量が常
に監視されている。したがって昇圧装置１２は、バッテ
リー１５の蓄電量が所定の値を超えた場合あるいは所定
の範囲内にある場合であって、パワーコンディショナー
１３が売電停止信号を出力している場合にバッテリー１
５の電圧を昇圧してパワーコンディショナー１３へと出
力する。

【００２８】次に図１に示した電力供給接続装置の各構
成要素について具体的に説明する。

【００２９】図２は、入力制御装置１１の一構成例を表
す回路図である。

【００３０】図２に示すように、入力制御装置１１は、
ポリアセン電池２１と、昇圧回路２２と、コンパレータ
等による電圧検出器Ｃ１〜Ｃ４と、電子スイッチ等によ
るスイッチＳ１〜Ｓ５と、ゲートＧ１と、ショットキダ
イオードＤ１〜Ｄ３と、保護抵抗Ｒ１及びＲ２とを備え
たチャージポンプ式の充電回路装置である。図中の２３
は入力制御装置１１に電力を出力する風力発電機であ
り、入力制御装置１１の出力はバッテリー１５に蓄電さ
れる。入力制御装置１１の出力はバッテリー１５に蓄え
られることなく昇圧装置１２に入力されてもよい。

【００３１】風力発電機２３は入力制御装置１１の入力
部２５に接続され、入力部２５とポリアセン電池２１と
の間には、ショットキダイオードＤ１と、電圧検出器Ｃ
１によって開閉されるスイッチＳ１が配置されている。
ポリアセン電池１はポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）
を活物質に用いた５Ｖ耐圧（あるいは定格電圧５Ｖ）の
キャパシタータイプ二次電池であり、発電装置３から供
給される電荷を徐々に蓄えていく。電圧検出器Ｃ１とス
イッチＳ１はこのポリアセン電池２１の過充電保護回路
であり、風力発電機２３による発電電圧Ｖｇがポリアセ
ン電池２１の耐圧である５Ｖ以上となったことを電圧検
出器Ｃ１が検知したとき、スイッチＳ１がＯＦＦとされ
る。

【００３２】ポリアセン電池２１と昇圧回路２２との間
には電圧検出器Ｃ２によって開閉されるスイッチＳ２が
配置されており、このスイッチＳ２の開閉によってポリ
アセン電池２１に蓄えられた電荷が昇圧回路２２に対し
て間欠的に放電される。電圧検出器Ｃ２はヒステリシス
をもち、ポリアセン電池１の電圧Ｖｐが例えば５Ｖに達
したことを検出したときにスイッチＳ２がＯＮされ、電
圧Ｖｐが２Ｖ以下となった場合ＯＦＦされる。

【００３３】昇圧回路２２は、ポリアセン電池２１に充
電された電圧（２〜５Ｖ）をバッテリ４の充電可能電圧
（例えば６Ｖ以上）まで昇圧して出力する回路である。
昇圧回路２２と出力端２６との間には、保護抵抗Ｒ１と
ショットキダイオードＤ２と電圧検出器Ｃ４によって開
閉されるスイッチＳ４が接続されている。このスイッチ
Ｓ４は出力端２６に接続されるバッテリ１５を過充電か
ら保護するためのものであり、電圧検出器Ｃ４が、出力
端２６の電圧（すなわち、バッテリ１５の充電電圧）が
例えばバッテリ１５の定格電圧（あるいは満充電相当の
電圧）に達したことを検出した場合にスイッチＳ４はＯ
ＦＦとされる。

【００３４】入力端２５とスイッチＳ４との間には、ポ
リアセン電池２１及び昇圧回路２２に対して並列に、電
圧検出器Ｃ３によって開閉されるスイッチＳ３と保護抵
抗Ｒ２とショットキダイオードＤ３の直列回路が接続さ
れている。風力発電機２３による発電力が上がって発電
電圧Ｖｇが例えば７Ｖ以上となったことを電圧検出器Ｃ
３が検知するとスイッチＳ３がＯＮされる。この場合、
発電電圧Ｖｇはバッテリ１５の充電可能電圧（６Ｖ）よ
りも高いので、昇圧回路２２を介することなく発電電圧
Ｖｇによって直接バッテリ１５が充電される。

【００３５】入力端２５と昇圧回路２２との間には、ゲ
ートＧ１によって開閉されるスイッチＳ５がポリアセン
電池２１と並列に接続される。ゲートＧ１は、スイッチ
Ｓ１とスイッチＳ２とスイッチＳ３がいずれもＯＦＦの
とき、スイッチＳ５をＯＮとする。これにより、５Ｖ以
上７Ｖ未満の発電電圧Ｖｇがポリアセン電池１を介する
ことなく直接昇圧回路２２を作動させ、昇圧されて充電
可能となった発電電圧Ｖｇがバッテリ１５に供給され
る。ショットキダイオードＤ１〜Ｄ３は逆流防止用のダ
イオードであり、保護抵抗Ｒ１とＲ２は昇圧回路２２の
保護およびバッテリ１５の過充電保護のために接続され
ている。

【００３６】なお、入力制御装置１１の昇圧回路２２を
図１の昇圧装置１２に置き換えることも可能であり、そ
の場合、昇圧回路２２は入力した電圧をパワーコンディ
ショナー１３の規格電圧まで昇圧し、入力制御装置１１
の出力はバッテリー１５ではなくパワーコンディショナ
ー１３へと供給される。

【００３７】図３は、図１の昇圧装置１２の構成を表し
た図である。

【００３８】この図に示すように、昇圧装置１２はバッ
テリ蓄電量監視回路３１と、スイッチ３２と、スイッチ
制御回路３３と、昇圧回路３４とを備えている。バッテ
リ蓄電量監視回路３１はバッテリー１５の蓄電量を監視
して、バッテリー１５の蓄電量が所定の量以上であり十
分な量であると判断した場合にそのことを示す信号をス
イッチ制御回路３３に出力する。スイッチ制御回路３３
はバッテリ蓄電量監視回路３１からの信号を受け、さら
にパワーコンディショナー１３から売電停止信号を受け
た場合、スイッチ３２を閉じてバッテリー１５の電圧を
昇圧回路３４へと導入する。昇圧回路はそのようにして
入力した電圧をパワーコンディショナー１３の入力規定
電圧まで昇圧して出力する。

【００３９】なお、昇圧装置１２が入力制御装置１１か
ら直接電圧を受け取る場合には、バッテリ蓄電量監視回
路３１は用いられず、スイッチ制御回路３３は売電停止
信号を受けた場合にスイッチ３２を導通させる。

【００４０】図４は、図１の電力供給接続装置における
パワーコンディショナー１３の一構成例を表した図であ
る。

【００４１】図に示すように、このパワーコンディショ
ナー１３は、電圧監視装置４１と、スイッチ制御回路４
２と、スイッチ４３と、信号発生回路４４と、電圧接続
制御装置４５とを備えている。電圧監視装置４１は電圧
計などによって構成され、太陽電池モジュールからパワ
ーコンディショナー１３に出力される電圧を測定し、そ
の測定結果をスイッチ制御回路４２と信号発生回路４４
へと伝える。電圧測定結果を受けてスイッチ制御回路４
２は、太陽電池モジュールの出力電圧が所定の規定値を
下回ったと判断した場合、スイッチ４３を開けて太陽電
池モジュールからの電圧を遮断する。また信号発生回路
４４は、電圧監視回路による電圧測定結果から太陽電池
モジュールの出力電圧が所定の規定値を下回ったと判断
した場合、上述の売電停止信号を発生させ、それを昇圧
装置１２へと出力する。

【００４２】電圧接続制御装置４５は、既存のパワーコ
ンディショナーにおける電圧変換機能などの売電に必要
とされる機能と同様の機能をもつ装置であり、太陽電池
モジュールあるいは昇圧装置１２から受けた電力を商用
電源に売電できるように電圧変換を行なう。その結果出
力される電圧は本実施例の場合２０２ボルト程度とな
り、これが商用電源からの入力電圧である２００ボルト
を超えるものであるため商用電源に向けて売電がなされ
る。この売電電力量は売電メータ１４によって計測され
る。

【００４３】上述のパワーコンディショナー１３におい
て、電圧監視装置４１は電圧接続制御装置４５からの出
力電圧を測定してもよく、スイッチ制御回路４２と信号
発生回路４４はその測定結果に基づいて上記の動作を行
なってもよい。また、スイッチ制御回路４２は太陽電池
モジュールの出力電圧が所定値を下回ってから一定時間
（例えば、既存のパワーコンディショナーの規格に合わ
せて３０分間）スイッチ４３を開放するように設定して
もよく、この場合、信号発生回路４４も同様の時間売電
停止信号を発生し続ける。

【００４４】図５は、図１の電力供給接続装置における
降圧装置１６の一構成例を表している。

【００４５】図に示すように、降圧装置１６はスイッチ
制御回路５１と、スイッチ５２と、降圧回路５３とを備
えている。スイッチ制御回路５１はパワーコンディショ
ナー１３から売電停止信号を受け取った場合、スイッチ
５２を閉じて太陽電池モジュールの出力電圧を降圧回路
５３へと導入する。降圧回路５３は受け取った電圧をバ
ッテリー１５の入力可能電圧まで降圧させて、入力制御
装置１１のバッテリ出力端へと出力する。なお、降圧回
路５３の出力を直接バッテリー１５に入力してもよい。

【００４６】以上本発明による電力供給接続装置の実施
形態について説明したが、この実施形態は電力供給接続
装置の一構成例について述べたものであり、各構成要素
の配置位置や各電圧値あるいは既定値等が異なるもので
あっても、上述の電力供給接続装置と同様の効果を得ら
れるものであれば本発明の範囲に含まれるものとする。

【００４７】

【発明の効果】本発明の電力供給接続装置によれば、既
存の太陽光発電用パワーコンディショナーを用いて風力
発電電力を商用電力系統へと供給することができるの
で、風力発電機の売電用接続装置を安価に実現すること
ができる。また、本発明によれば、太陽光発電機による
発電電力が弱まった場合でも、それに代わって風力発電
機の発電電力を供給することができるので、従来よりも
安定した電力供給が長時間にわたって可能となる。さら
に、太陽光発電電力のうち従来は利用されずに無駄とな
っていた電力も、一旦蓄えられた後に用いることができ
るので、効率のよい安定した電力供給が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電力供給接続装置の一実施形態の
構成を表した図である。

【図２】図１の電力供給接続装置における入力制御装置
１１の一構成例を表す回路図である。

【図３】図１の電力供給接続装置における昇圧装置１２
の一構成例を表した図である。

【図４】図１の電力供給接続装置におけるパワーコンデ
ィショナー１３の一構成例を表した図である。

【図５】図１の電力供給接続装置における降圧装置１６
の一構成例を表した図である。

【符号の説明】

１１ 入力制御装置 １２ 昇圧装置 １３ パワーコンディショナー １４ 売電メータ １５ バッテリー １６ 降圧装置 ２１ ポリアセン電池 ２２ 昇圧回路 ２３ 風力発電機 ２５ 入力端 ２６ 出力端 Ｃ１〜Ｃ４ 電圧検出器 Ｓ１〜Ｓ５ スイッチ Ｇ１ ゲート Ｄ１〜Ｄ３ ショットキダイオード Ｒ１、Ｒ２ 保護抵抗 ３１ バッテリ蓄電量監視回路 ３２ スイッチ ３３ スイッチ制御回路 ３４ 昇圧回路 ４１ 電圧監視装置 ４２ スイッチ制御回路 ４３ スイッチ ４４ 信号発生回路 ４５ 電圧接続制御像値 ５１ スイッチ制御回路 ５２ スイッチ ５３ 降圧回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 風力発電機によって発電した電力を太陽
   光発電用の接続制御装置を介して商用電源に向けて供給
   するための電力供給接続装置であって、 該風力発電機による発電電圧を入力する入力部と、 該入力部から入力した電圧を該接続制御装置の入力規定
   電圧まで昇圧する昇圧手段と、 該昇圧手段によって昇圧した電圧を、該接続制御装置に
   向けて出力する出力端と、 を備えた電力供給接続装置。
2. 【請求項２】 前記昇圧手段は、前記接続制御装置が太
   陽光発電機による発電電力を前記商用電源に出力してい
   ないことを示す電力供給停止信号を受けた場合に、前記
   風力発電機による発電電力を前記接続制御装置に向けて
   出力するように回路を切り換えるスイッチ手段を備えて
   いる、請求項１に記載の電力供給接続装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記風力発電機による発電電力
   を蓄電する蓄電手段を備えており、 前記昇圧手段は、該蓄電手段に蓄電された電力を昇圧し
   て前記接続制御装置に向けて出力する、請求項１または
   ２に記載の電力供給接続装置。
4. 【請求項４】 前記昇圧手段は、前記蓄電手段の蓄電量
   を検出する検出手段と、該検出手段が検出した蓄電量が
   所定の条件を満たす場合に該蓄電手段の蓄電電力を前記
   接続制御装置に向けて出力するスイッチ手段とを備えて
   いる、請求項３に記載の電力供給接続装置。
5. 【請求項５】 さらに、太陽光発電機による発電電圧を
   降圧させて前記蓄電手段に向けて出力する降圧手段を備
   えている、請求項３または４に記載の電力供給接続装
   置。
6. 【請求項６】 第１の発電機による発電電力を商用電源
   に向けて供給するための接続制御装置を介して、第２の
   発電機による発電電力を該商用電源に向けて供給する発
   電電力供給方法であって、 該第２の発電機による発電電圧を直接あるいは一旦蓄積
   手段に蓄積して入力するステップと、 該入力した電圧を該接続制御装置の入力規定電圧まで昇
   圧させるステップと、 該昇圧させた電圧を該接続制御装置に向けて出力するス
   テップと、を含む発電電力供給方法。
7. 【請求項７】 さらに、前記接続制御装置が第１の発電
   機による発電電力を前記商用電源に出力していないこと
   を示す電力供給停止信号を発生させるステップと、 該電力供給停止信号に応じて、前記第２の発電機による
   発電電力を前記接続制御装置に向けて出力するように接
   続を切り換えるステップと、を含む、請求項６に記載の
   発電電力供給方法。
8. 【請求項８】 さらに、前記第１の発電機による発電電
   圧を降圧させて前記蓄電手段に蓄電するステップを含
   む、請求項６または７に記載の発電電力供給方法。
9. 【請求項９】 第１の発電機と第２の発電機による発電
   電力を商用電源に向けて供給するための接続制御装置で
   あって、 該第１の発電機による発電電圧が所定の条件を満たさな
   い場合に、該第１の発電機による発電電力の出力を停止
   する出力停止手段と、 該出力停止手段が該第１の発電機による発電電力の出力
   を停止した場合、該第１の発電機による発電電力の代わ
   りに該第２の発電機による発電電力を出力するように接
   続を切り換えるために用いられる出力停止信号を発生さ
   せる出力停止信号発生手段と、 を備えた接続制御装置。