控制系统、电力系统、控制方法和程序

技术领域

本发明大体上涉及控制系统、电力系统、控制方法和程序。更具体地，本发明涉及用于控制电力转换系统的控制系统、包括该控制系统的电力系统、控制方法和程序。

背景技术

在专利文献1中，公开了具备电力调节器单元、光伏电池、蓄电池和系统控制单元的电力转换系统。当电网由于故障、灾难或任何其它原因而陷入断电状态时，系统控制单元的断电检测功能被启用以判断为应当已经触发了断电。在判断为断电持续期间，电力调节器单元进行独立操作。当独立操作开始时，电力开始从电力调节器单元仅供应到特定负载。

然而，在专利文献1的电力转换系统中，一旦开始了独立操作，即使在特定负载不消耗电力的期间，也从电力调节器单元向与特定负载连接的电路连续地施加电压。由此，即使在这种情形下，电力调节器单元也无用地消耗从光伏电池或蓄电池供应的电力。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP 2018-098820 A

发明内容

因此，本发明的目的是提供控制系统、电力系统、控制方法和程序，其全部被配置或设计为降低电力转换系统的电力消耗。

根据本发明的方面的控制系统包括控制单元，所述控制单元被配置为控制电力转换系统。所述电力转换系统包括逆变器电路。所述逆变器电路被配置为进行并网操作和独立操作。在进行所述并网操作时，使得所述逆变器电路能够将从DC电源供应的DC电力转换成AC电力，并且将由此转换后的AC电力输出至电网。在进行所述独立操作时，使得所述逆变器电路能够经由端子将转换后的AC电力输出至与所述电网断开的负载。所述控制单元被配置为在所述逆变器电路进行所述独立操作的情况下，在以第一模式进行操作时，在第一时间范围内控制所述电力转换系统，使得将AC电压施加至所述端子，以及在以第二模式进行操作时，在与所述第一时间范围不同的第二时间范围内控制所述电力转换系统。所述第二模式包括用于停止将AC电压施加至所述端子的操作的控制。

根据本发明的另一方面的电力系统包括控制系统和电力转换系统。

根据本发明的又一方面的控制方法是用于控制电力转换系统的控制方法。所述电力转换系统包括逆变器电路。所述逆变器电路进行并网操作和独立操作。在进行所述并网操作时，使得所述逆变器电路能够将从DC电源供应的DC电力转换成AC电力，并且将由此转换后的AC电力输出至电网。在进行所述独立操作时，使得所述逆变器电路能够经由端子将转换后的AC电力输出至与电网断开的负载。所述控制方法包括：在所述逆变器电路进行所述独立操作的情况下，在第一时间范围内和在与所述第一时间范围不同的第二时间范围内以不同的方式控制所述电力转换系统。具体地，所述控制方法包括：在第一时间范围内以将AC电压施加至所述端子的第一模式控制所述电力转换系统，以及在与所述第一时间范围不同的第二时间范围内以包括用于停止将AC电压施加至所述端子的操作的控制的第二模式控制所述电力转换系统。

根据本发明的又一方面的程序使得计算机系统进行控制方法。

附图说明

图1是根据实施例的电力系统的框图；

图2是示出电力系统的典型操作的流程图；

图3示出在电力系统的遥控器的显示器上显示的画面图像；

图4示出在电力系统的遥控器的显示器上显示的另一画面图像；

图5示出在电力系统的遥控器的显示器上显示的另一画面图像；

图6示出在电力系统的遥控器的显示器上显示的另一画面图像；

图7示出在电力系统的遥控器的显示器上显示的另一画面图像；以及

图8示出在电力系统的遥控器的显示器上显示的另一画面图像。

具体实施方式

将参考附图描述根据典型实施例的控制系统、电力系统、控制方法和程序。注意，以下描述的实施例仅是本发明的各种实施例中的典型实施例，并且不应被解释为限制。相反，在不脱离本发明的范围的情况下，可以根据设计选择或任何其它因素以各种方式容易地修改典型实施例。

例如，根据典型实施例的电力系统1可以在用作例如灾难爆发时的避难所的诸如学校和公共大厅等的设施中使用。另外，电力系统1也可以由各种类型的客户(包括多人住宅、单人住宅、工厂、铁路站、商用设施和办公室的各住户)来使用。

如图1所示，电力系统1包括：控制系统10，其包括控制装置2；以及电力转换系统3。电力系统1还包括：用作发电设施的光伏电池PV1；以及蓄电池SB1。蓄电池SB1的示例包括锂离子蓄电池、镍氢蓄电池、铅蓄电池、电气双层电容器和锂离子电容器。

电力转换系统3电连接至电网PS1和多个(例如，在图1中所示的示例中为两个)负载71、72。电网PS1和电力转换系统3经由单相三线电路连接在一起。例如，多个负载71、72可以是电气装置。多个负载71、72由电网PS1和电力转换系统3中的至少一个供应电力。

当引起断电时，例如，从电网PS1到多个负载71、72的电力供应被切断。在这种情况下，电力系统1根据诸如光伏电池PV1的时间范围和操作状态等的各种条件将从电力转换系统3向多个负载71、72供应电力的状态改变为不从电力转换系统3向多个负载71、72供应电力的状态，反之亦然。接着，进一步详细说明电力系统1的配置。

电力转换系统3包括第一转换器电路31、第二转换器电路32和逆变器电路33。第一转换器电路31的输出端子与第二转换器电路32及逆变器电路33电连接。另外，第一转换器电路31的输入端子电连接至光伏电池PV1。第二转换器电路32的第一输入/输出端子电连接至第一转换器电路31和逆变器电路33。此外，第二转换器电路32的第二输入/输出端子电连接至蓄电池SB1。在以下描述中，将第一转换器电路31、第二转换器电路32和逆变器电路33彼此电连接的电路在下文中将被称为“电路径W1。”电路径W1包括非接地线和接地线。

第一转换器电路31例如包括升压斩波电路。第二转换器电路32例如包括升压/降压斩波电路，并且被实现为双向转换器电路。第一转换器电路31将从光伏电池PV1输入的DC电压转换成预定大小的DC电压，并且将由此转换后的DC电压输出至电路径W1。从第一转换器电路31输出至电路径W1的DC电力被输入至第二转换器电路32或逆变器电路33。第二转换器电路32将从蓄电池SB1输入的DC电压转换成预定大小的DC电压，并将由此转换后的DC电压输出至电路径W1。在这种情况下，蓄电池SB1放电。另外，第二转换器电路32将从电路径W1输入的DC电压转换成预定大小的DC电压，并将由此转换后的DC电压输出至蓄电池SB1。在这种情况下，对蓄电池SB1进行充电。

逆变器电路33例如是全桥逆变器电路。逆变器电路33将从电路径W1输入的DC电力转换成AC电力。转换后的AC电力从逆变器电路33的多个(例如，在图1中所示的示例中为三个)端子331输出。多个端子331电连接至电网PS1和多个负载71、72。总之，逆变器电路33将从各自用作DC电源的光伏电池PV1和蓄电池SB1供应的DC电力转换成AC电力，并且从多个端子331输出AC电力。

逆变器电路33进行并网操作和独立操作。可以根据用户的命令切换并网操作和独立操作。当进行并网操作时，逆变器电路33电连接至电网PS1并且能够将转换后的AC电力输出至电网PS1。此外，当进行并网操作时，逆变器电路33能够将从电网PS1输入的AC电力转换成DC电力。转换后的DC电力被输出至电路径W1并经由第二转换器电路32被供应至蓄电池SB1。另一方面，当进行独立操作时，逆变器电路33能够经由多个端子331将转换后的AC电力输出至多个负载71、72。

换言之，当逆变器电路33进行并网操作时，从电网PS1对多个负载71、72供电。另一方面，当逆变器电路33进行独立操作时，从逆变器电路33对多个负载71、72供电。除了多个负载71、72之外，当逆变器电路33进行并网操作时从电网PS1供电并且当逆变器电路33进行独立操作时不被供电的负载可以电连接至电网PS1。此外，多个负载71、72并不总是需要电连接至电网PS1。换言之，当逆变器电路33进行并网操作时，不总是需要从电网PS1对多个负载71、72供电。

逆变器电路33的多个端子331与电网PS1之间的电路径W2是例如单相三线系统的电路径。换言之，电路径W2包括L1相线W21、L2相线W22和N相线W23。多个负载71、72电连接至电路径W2。电力系统1包括多个(例如，在图1中所示的示例中为三个)断路器单元41，这些断路器单元41针对配线W21至W23逐一设置。各断路器单元41例如包括电磁开关。各断路器单元41在控制装置2的控制下开放和闭合电路径W2。当电网PS1的配电设备发生故障时，或者当过电流或漏电流流过电路径W2以使控制装置2开放各断路器单元41时，从电网PS1向多个负载71、72的电力供应停止。在这种情况下，用户可以通过操作远程控制器(遥控器5；稍后描述)使得逆变器电路33开始独立操作来从逆变器电路33将电力供应至多个负载71、72。

电力系统1还包括多个(例如，在图1中所示的示例中为两个)电流传感器81。多个电流传感器81中的各电流传感器例如包括电流变压器。多个电流传感器81检测流过电路径W2的电流，并且将检测结果输出至控制装置2。在本实施例中，两个电流传感器81中的一个电流传感器81检测流过配线W21的电流，并且另一电流传感器81检测流过配线W22的电流。在控制装置2中，基于多个电流传感器81的检测结果，判断是否停止从电网PS1向多个负载71、72的电力供应。

控制装置2包括作为其主要构成要素的微控制器，该微控制器包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。也就是说，控制装置2的功能通过使微控制器的处理器执行存储在微控制器的存储器中的程序来进行。程序可以预先存储在存储器中，经由诸如互联网等的电信线路下载，或者在已经存储在诸如存储卡等的非暂时性存储介质中之后分发。

控制装置2包括控制单元21。控制单元21控制电力转换系统3。详细地，当逆变器电路33进行独立操作时，控制单元21在第一时间范围内以第一模式控制电力转换系统3。当逆变器电路33进行独立操作时，控制单元21在与第一时间范围不同的第二时间范围内以第二模式控制电力转换系统3。如这里所使用的，“与第一时间范围不同的第二时间范围”是指第一时间范围和第二时间范围彼此不重叠。例如，当第一时间范围是从上午0：00至下午2：00时，第二时间范围是具有预定长度并且被包括在从下午2：00至上午0：00的时间范围内的时间范围，例如，从下午2：00至下午8：00的时间范围。

在第一模式中，控制单元21使AC电压施加在多个端子331上。在第二模式中由控制单元21进行的控制包括停止使AC电压施加在多个端子331上的操作的控制。详细地，当控制单元21处于第一模式时，控制单元21控制第一转换器电路31以使从光伏电池PV1供应的DC电压转换成预定大小的DC电压，并且使DC电压输出至逆变器电路33。此外，当控制单元21处于第一模式时，控制单元21控制第二转换器电路32以使蓄电池SB1的操作模式从充电切换到放电，反之亦然。另外，当控制单元21处于第一模式时，控制单元21控制逆变器电路33以使从电路径W1输入至逆变器电路33的DC电压转换成AC电压，并且使AC电压施加在多个端子331上。

在第二模式中，控制单元21控制逆变器电路33以使逆变器电路33停止操作。结果，将不在多个端子331上施加AC电压。

第一时间范围和第二时间范围可以根据用户的命令来设置或者可以由控制装置2自动地设置。例如，将从白天到午夜之前的时间范围设置为第一时间范围。例如，将从午夜到早晨的时间范围设置为第二时间范围。与第一时间范围相比，第二时间范围是多个负载71、72不太可能消耗电力的时间范围。

至少在第二时间范围内的某个时间段内，多个负载71、72的电源开关可以被断开并且多个负载71、72可以不消耗电力，即使AC电压被施加在多个端子331上也是如此。因此，在第二时间范围内，控制单元21以第二模式进行操作以停止使AC电压施加在多个端子331上的操作。因此，在第二时间范围内，与即使多个负载71、72不消耗电力也使AC电压施加在多个端子331上的情形相比，可以减少电力转换系统3的电力消耗。

当逆变器电路33正进行并网操作时，不管当前时刻是在第一时间范围内还是在第二时间范围内，控制单元21都进行操作。当逆变器电路33正进行并网操作时，控制单元21例如使电力转换系统3进行以下第一至第五操作其中至少之一。在使电力转换系统3进行第一操作时，控制单元21使电力从光伏电池PV1通过电力转换系统3供应至蓄电池SB1。在使电力转换系统3进行第二操作时，控制单元21使电力从光伏电池PV1通过电力转换系统3供应至多个负载71、72。在使电力转换系统3进行第三操作时，控制单元21使电力从光伏电池PV1通过电力转换系统3供应至多个负载71、72，并且使光伏电池PV1的剩余电供应至蓄电池SB1。在使电力转换系统3进行第四操作时，控制单元21使电力从蓄电池SB1通过电力转换系统3供应至多个负载71、72。在使电力转换系统3进行第五操作时，控制单元21使电力从电网PS1通过电力转换系统3供应至蓄电池SB1。

第三操作的详情如下。当进行第三操作时，如果光伏电池PV1的输出电力小于或等于多个负载71、72的电力消耗，则控制单元21使电力从光伏电池PV1通过电力转换系统3供应至多个负载71、72。此外，当进行第三操作时，如果光伏电池PV1的输出电力超过多个负载71、72的电力消耗，则控制单元21使电力从光伏电池PV1通过电力转换系统3供应至多个负载71、72，并且将剩余电供应至蓄电池SB1。剩余电是光伏电池PV1的输出电力与多个负载71、72的电力消耗之间的差。

此外，在第二时间范围内(换言之，当控制单元21以第二模式进行操作时)，如果作为发电设施的光伏电池PV1正在输出DC电力，则控制单元21使DC电力从光伏电池PV1供应至蓄电池SB1。换言之，在这种情况下，控制单元21在允许第一转换器电路31和第二转换器电路32继续操作的同时停止逆变器电路33的操作。

在控制单元21中，除了第一时间范围和第二时间范围之外，可以设置用于确定在逆变器电路33进行并网操作时电力系统1的操作的时间范围。例如，在逆变器电路33进行并网操作时，控制单元21也可以在第三时间范围内对蓄电池SB1充电，并且在第四时间范围内使蓄电池SB1放电。第三时间范围和第四时间范围各自可以与第一时间范围或第二时间范围相同或不同。第三时间范围和第四时间范围各自可以根据用户的命令来设置，或者可以由控制装置2自动地设置。

此外，在第二时间范围内，如果作为发电设施的光伏电池PV1停止DC电力的输出(发电)，则优选不仅停止逆变器电路33，而且停止第一转换器电路31和第二转换器电路32。

此外，第一时间范围和第二时间范围其中至少之一以预定时间段为单位来设置。预定时间段例如是日期、星期几、月份、或季节等其中至少之一。结果，第一时间范围和第二时间范围其中至少之一可以根据各预定时间段中的电力需求来设置。例如，日间可以是工作日的第二时间范围，并且可以是假日的第一时间范围。此外，例如，在相对频繁地使用空调时的夏季和冬季，与春季和秋季相比，第一时间范围可能被延长。各预定时间段的设置可以根据用户的命令来确定，或者可以由控制装置2自动地确定。

控制装置2包括计时器22。计时器22测量当前时刻。基于由计时器22测量的时刻，控制单元21判断当前时刻是否在第一时间范围内，并且判断当前时刻是否在第二时间范围内。

控制装置2包括切换单元23。切换单元23使控制单元21在第一状态和第二状态这两个操作状态之间切换。在第一状态下，控制单元21在第一时间范围内以第一模式进行操作，并且在第二时间范围内以第二模式进行操作。在第二状态下，控制单元21仅以第一模式和第二模式中的第一模式进行操作。切换单元23可以根据用户的命令来切换第一状态和第二状态，或者可以自动地切换第一状态和第二状态。

控制装置2包括改变单元24。改变单元24例如通过电信线路获取天气信息。改变单元24根据天气信息改变第一时间范围和第二时间范围其中至少之一。例如，如果天气预报预测到晴朗的天气并且日照量预期相对大，则光伏电池PV1产生的电量预期相对大，因此，改变单元24延长第一时间范围的长度并缩短第二时间范围的长度。另一方面，例如，如果天气预报预测到雨并且日照量预期相对小，则光伏电池PV1产生的电量预期相对小，因此，改变单元24缩短第一时间范围的长度并延长第二时间范围的长度。

控制装置2包括确定单元25。确定单元25可以被实现为例如包括处理器的微控制器。确定单元25根据多个负载71、72消耗的电力与时间范围之间的关系来确定第一时间范围和第二时间范围。

例如，确定单元25在多天之间获得与针对各时间范围(例如，以小时为单位)的多个负载71、72的电力消耗率有关的信息。确定单元25将多个负载71、72的电力消耗率相对高的时间范围设置为第一时间范围，并且将多个负载71、72的电力消耗率相对低的时间范围设置为第二时间范围。

控制系统10还包括远程控制器5(在下文中简称为“遥控器”)。遥控器5是允许用户操作控制装置2的装置。遥控器5使用无线电波或红外线作为传播介质与控制装置2通信。遥控器5包括呈现单元51、引导单元52和操作单元53。

遥控器5包括作为其主要构成要素的微控制器，该微控制器包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。也就是说，通过使微控制器的处理器执行存储在微控制器的存储器中的程序来进行遥控器5的功能。程序可以预先存储在存储器中，经由诸如互联网等的电信线路下载，或者在已经存储在诸如存储卡等的非暂时性存储介质中之后分发。

呈现单元51可以被实现为例如显示器。呈现单元51通过将由控制装置2提供的信息显示在用作呈现单元51的显示器上来呈现该信息。

呈现单元51呈现与控制单元21的状态是第一模式还是第二模式有关的信息。

此外，呈现单元51呈现与第一时间范围的结束时刻和蓄电池SB1的剩余容量相对应的信息。更详细地，呈现单元51呈现与第一时间范围的结束时刻有关的信息和蓄电池SB1的剩余容量之间的对应关系。即，控制装置2通过通信线从蓄电池SB1获得蓄电池SB1的剩余容量，并且基于蓄电池SB1的每单位时间的实际放电率来估计蓄电池SB1的剩余容量成为零的时刻。控制装置2将与估计时刻是在第一时间范围的结束时刻之前还是之后有关的信息输出至呈现单元51。换言之，控制装置2将与在第一时间范围的结束时刻之前蓄电池SB1的剩余容量是否耗尽有关的信息输出至呈现单元51。例如，呈现单元51显示第一时间范围的结束时刻和蓄电池SB1的剩余容量将耗尽的估计时刻。这些时刻例如可以在第一时间范围期间随时显示，或者可以响应于对操作单元53进行的预定操作而显示。电力系统1的用户例如可以基于呈现单元51上所呈现的信息，在用户判断为蓄电池SB1的剩余容量将耗尽的估计时刻在第一时间范围的结束时刻之前时尝试节电。

呈现单元51可以将第一时间范围的结束时刻和蓄电池SB1的剩余容量作为与第一时间范围的结束时刻和蓄电池SB1的剩余容量相对应的信息来呈现。在本实施例中，呈现单元51呈现第一时间范围的结束时刻、蓄电池SB1的剩余容量以及蓄电池SB1的剩余容量将耗尽的估计时刻。

引导单元52可以被实现为例如显示器。用作引导单元52的显示器也可以用作呈现单元51。引导单元52例如从控制装置2获得天气信息。引导单元52根据天气信息提示用户改变第一时间范围和第二时间范围其中至少之一。例如，如果天气预报预测到晴朗的天气并且日照量预期相对大，则光伏电池PV1产生的电量预期相对大，因此，引导单元52显示用于建议延长第一时间范围的长度并缩短第二时间范围的长度的消息。另一方面，例如，如果天气预报预测到雨并且日照量预期相对小，则光伏电池PV1产生的电量预期相对小，因此，引导单元52显示用于建议缩短第一时间范围的长度并延长第二时间范围的长度的消息。

在本实施例中，如果改变单元24和引导单元52其中之一的功能被开启，则另一单元的功能被关闭。要开启的功能是改变单元24的功能还是引导单元52的功能是根据通过遥控器5的操作单元53输入的用户命令来确定的。

操作单元53例如包括多个按钮。用户可以通过对操作单元53进行操作来改变在用作呈现单元51和引导单元52的显示器上显示的内容。此外，当用户对操作单元53进行操作时，从遥控器5向控制装置2输出命令信号，并且进行针对控制装置2的操作的各种设置。操作单元53可以包括触摸屏面板。可选地，触摸屏面板也可以用作作为显示单元51和引导单元52的显示器。

接着，将参考图2依次描述电力系统1的操作。

控制单元21从逆变器电路33获得与逆变器电路33是否正在进行独立操作有关的信息(步骤S1)。如果逆变器电路33正在进行独立操作(如果在步骤S1中为“是”)，则控制单元21基于由计时器22测量的时刻，判断当前时刻是否在第一时间范围内(步骤S2)。

在该示例中，假设除第一时间范围之外的时间范围是第二时间范围。如果当前时刻在第一时间范围内(如果步骤S2中为“是”)，则控制单元21以第一模式进行操作。换言之，电力从逆变器电路33供应至多个负载71、72。

如果当前时刻不在第一时间范围内而是在第二时间范围内(如果在步骤S2中为“否”)，则控制单元21以第二模式进行操作(步骤S4)。此外，控制单元21判断光伏电池PV1是否继续发电(步骤S5)。具体地，基于从第一转换器电路31获得的信息，控制单元21判断光伏电池PV1是否正在输出DC电力。

如果光伏电池PV1继续发电(如果在步骤S5中为“是”)，则控制单元21控制第一转换器电路31和第二转换器电路32以利用光伏电池PV1的输出电力对蓄电池SB1充电(步骤S6)。如果光伏电池PV1没有继续发电(如果在步骤S5中为“否”)，则控制单元21停止电力转换系统3的操作(步骤S7)。换言之，控制单元21停止第一转换器电路31、第二转换器电路32和逆变器电路33的操作。

接着，将参考图3至图8描述用于设置电力系统1中的第一时间范围和第二时间范围的典型过程。图3至图8示出在用作遥控器5的呈现单元51和引导单元52的显示器上显示的画面图像。如果用户操作遥控器5的操作单元53，则显示器上的画面图像切换。用户可以通过操作遥控器5的操作单元53来改变电力系统1的操作模式。

图3是示出电力系统1的操作状态的画面图像。该画面图像指示逆变器电路是否正在进行并网操作、当前时刻、由光伏电池PV1产生的电量、电力转换系统3(电站)是否正在操作、蓄电池SB1的剩余容量以及其它信息。在画面上，“计时器优先”是指控制单元21根据时刻在第一模式和第二模式之间切换的状态。

当显示图3的画面图像并且用户在操作单元53上进行预定操作时，将显示图4所示的菜单画面。用户可通过对操作单元53进行操作来选择显示在画面上的项其中之一。如果用户选择“设置自动计时器”，则将显示图5所示的确认画面图像。在“设置自动计时器”上可选择的特定操作的描述被显示在确认画面上。

当显示确认画面并且用户在操作单元53上进行预定操作时，将显示图6所示的选择画面。用户可以通过对操作单元53进行操作来选择性地启用或禁用自动计时器。自动计时器被启用的状态与控制单元21在第一时间范围内处于第一模式并且在第二时间范围内处于第二模式的第一状态相对应。自动计时器被禁用的状态与控制单元21仅以第一模式和第二模式中的第一模式进行操作的第二状态相对应。

如果用户对操作单元53进行操作以选择启用自动计时器的状态，则将显示图7所示的设置画面。用户可以通过对操作单元53进行操作来设置第一时间范围的开始时刻和结束时刻。

如果用户设置第一时间范围的开始时刻和结束时刻，则如图8所示，显示指示已接受自动计时器设置的画面图像，并且输入第一时间范围的开始时刻和结束时刻。另一方面，在图6所示的选择画面中，当用户对操作单元53进行操作来选择禁用自动计时器的状态时，将显示图8所示的画面图像，并且将自动计时器设置为禁用状态。在显示器上，在显示图8所示的画面图像之后，将显示指示电力系统1的操作状态的画面图像(见图3)。

(实施例的变形例)

接着，将逐一枚举典型实施例的变形例。注意，以下说明的变形例也可以适当组合采用。

例如，与控制系统10的功能相同的功能可以被实现为用于控制电力转换系统3的方法、程序或存储有程序的非暂时性存储介质。根据一方面的控制方法包括：当逆变器电路33进行独立操作时，在第一时间范围内以第一模式控制电力转换系统3。控制方法还包括：当逆变器电路33进行独立操作时，在与第一时间范围不同的第二时间范围内以第二模式控制电力转换系统3。控制方法包括在第一模式中使得在多个端子331上施加AC电压。控制方法包括在第二模式中停止使得在多个端子331上施加AC电压的操作的控制。

根据另一方面的程序被设计成使得计算机进行上述控制方法。

根据本发明的电力系统1包括计算机系统。计算机系统包括处理器和存储器作为主要硬件组件。根据本发明的电力系统1的功能可以通过使处理器执行存储在计算机系统的存储器中的程序来进行。程序可以预先存储在计算机系统的存储器中。可选地，也可以通过电信线路下载程序，或者在将程序记录在诸如存储卡、光盘或硬盘驱动器(其中任何一个对于计算机系统是可读的)等的一些非暂时性存储介质中之后分发该程序。计算机系统的处理器可以由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的单个或多个电子电路组成。如这里所使用的，“集成电路”(诸如IC或LSI等)根据其集成度而以不同的名称来称呼。集成电路的示例包括系统LSI、超大规模集成电路(VLSI)和特大规模集成电路(ULSI)。可选地，也可以采用在制造LSI之后被编程的现场可编程门阵列(FPGA)或允许重新配置LSI内部的连接或电路部分的可重新配置逻辑器件作为处理器。这些电子电路可以一起集成在单个芯片上或者分布在多个芯片上，无论哪种都是合适的。这些多个芯片可以一起集成在单个装置中或者分布在多个装置中而没有限制。如这里所使用的，“计算机系统”包括微控制器，该微控制器包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。因此，微控制器还可以被实现为单个或多个电子电路，包括半导体集成电路或大规模集成电路。

此外，在上述实施例中，电力系统1的多个构成要素(或功能)被集成在单个壳体中。然而，这不是电力系统1的必要配置，并且不应被解释为限制。可选地，也可以将电力系统1的各构成要素(或功能)分配在多个不同的壳体中。例如，第一转换器电路31、第二转换器电路32和逆变器电路33可以一起集成在单个壳体中或分布在多个不同的壳体中，无论哪种都是合适的。仍可替代地，电力系统1的至少一些功能也可以实现为云计算系统。

相反，在第一实施例中，电力系统1的分布在多个装置中的至少一些功能可以一起集成在单个壳体中。例如，电力系统1的分布在控制装置2和远程控制器5中的一些功能可以一起集成在单个壳体中。

代替光伏电池PV1和蓄电池SB1，诸如水力发电设施、风力发电设施、生物质发电设施或燃料电池等的发电设施可以连接至电力转换系统3。发电设施优选地是分布式电源。此外，从诸如光伏电池PV1和蓄电池SB1等的发电设施中选择出的仅一个DC电源可以连接到电力转换系统3。

在实施例中，如果光伏电池PV1(发电设施)正在输出DC电力，则控制单元21在第二时间范围内使电力从光伏电池PV1供应至蓄电池SB1。然而，这仅是示例并且不应被解释为限制。可选地，在第二时间范围内，如果光伏电池PV1正在输出DC电力，则控制单元21可以使电力转换系统3进行预定操作。预定操作是以下第一至第三操作其中至少之一。第一操作是使电力从光伏电池PV1供应至蓄电池SB1的操作。第二操作是使电力从光伏电池PV1供应至多个负载71、72的操作。第三操作是使电力从光伏电池PV1供应至多个负载71、72并且使光伏电池PV1的剩余电供应至蓄电池SB1的操作。当使电力转换系统3进行第二操作时，控制单元21即使在第二时间范围内也使得在多个端子331上施加AC电压。

换言之，在第二时间范围内，由控制单元21在第二模式中进行的控制可以包括上述第一至第三操作其中至少之一。

此外，为了防止在多个端子331上施加电压，控制单元21可以停止从第一转换器电路31、第二转换器电路32和逆变器电路33中选择的仅一个或两个电路的操作。

此外，第一时间范围和第二时间范围可以各自包括多个时间范围。例如，第一时间范围可以包括从上午8：00至上午10：00的时间范围以及下午6：00至下午10：00的时间范围。

此外，可以针对控制装置2提供允许用户操作控制装置2的遥控器5的功能。换言之，用户不仅可以操作遥控器5，还可以直接操作控制装置2。

可选地，电力系统1还可以用作在未连接至电力系统PS1的情况下操作的离网系统。如果电力系统1与电网PS1断开连接，则意味着从电网PS1对多个负载71、72的电力供应已经停止。

(概述)

上述实施例及其变形例可以是本发明的以下方面的具体实现。

根据第一方面的控制系统10包括用于控制电力转换系统3的控制单元21。电力转换系统3包括逆变器电路33。逆变器电路33进行并网操作和独立操作。当进行并网操作时，允许逆变器电路33将从DC电源(光伏电池PV1和蓄电池SB1)供应的DC电力转换成AC电力，并且将由此转换后的AC电力输出至电网PS1。当进行独立操作时，允许逆变器电路33经由端子331将转换后的AC电力输出至与电网PS1断开的负载71(和72)。当逆变器电路33进行独立操作时，控制单元21当以第一模式进行操作时在第一时间范围内控制电力转换系统3使得将AC电压施加至端子331，并且当以第二模式进行操作时在与第一时间范围不同的第二时间范围内控制电力转换系统3。第二模式包括停止使AC电压施加至端子331的操作的控制。

根据该配置，使控制单元21在第二时间范围内停止进行将AC电压施加至端子331的操作，这使得与即使负载71(和72)没有消耗电力也使AC电压施加至端子331相比，允许降低电力转换系统3的电力消耗。

在可以结合第一方面实现的根据第二方面的控制系统10中，控制单元21在第二模式中停止逆变器电路33的操作。

该配置允许在第二模式中降低逆变器电路33的电力消耗。

在可以结合第一或第二方面实现的根据第三方面的控制系统10中，DC电源包括蓄电池SB1和发电设施(光伏电池PV1)。控制单元21在第二时间范围内在发电设施正在输出DC电力的情况下使电力转换系统3进行预定操作。

与在第二时间范围内即使发电设施(光伏电池PV1)正在输出DC电力、控制单元21也停止运行电力转换系统3的情形相比，该配置使得由发电设施生成的电力更频繁地可用。

在可以结合第三方面实现的根据第四方面的控制系统10中，预定操作是以下操作其中至少之一：使电力从发电设施(光伏电池PV1)供应至蓄电池SB1的操作；使电力从发电设施供应至负载71(和72)的操作；以及使电力从发电设施供应至负载71(和72)并且使发电设施的剩余电供应至蓄电池SB1的操作。

该配置允许有效率地利用由发电设施(光伏电池PV1)产生的电力，同时降低电力转换系统3的电力消耗。

可以结合第一至第四方面中的任一方面实现的根据第五方面的控制系统10还包括切换单元23。切换单元23在第一状态和第二状态这两个状态之间切换控制单元21。在第一状态下，控制单元21在第一时间范围内以第一模式进行操作，并且在第二时间范围内以第二模式进行操作。在第二状态下，控制单元21仅以第一模式和第二模式中的第一模式进行操作。

该配置允许当控制单元21处于第二状态中时，即使当前时刻落入第二时间范围内，负载71(和72)也以第一模式被供应电力，从而满足在更宽的时间范围内向负载71(和72)供应电力的需求。

在可以结合第一至第五方面中的任一方面实现的根据第六方面的控制系统10中，第一时间范围和第二时间范围其中至少之一以预定时间段为单位来设置。

该配置允许负载71(和72)根据以预定时间段(例如，星期几、季节等)为单位的需求选择性地被供应电力。

可以结合第一至第六方面中的任一方面实现的根据第七方面的控制系统10还包括呈现单元51。呈现单元51呈现指示控制单元21是以第一模式还是第二模式进行操作的信息。

该配置允许用户根据该信息使用负载71(和72)。

在可以结合第七方面实现的根据第八方面的控制系统10中，DC电源包括蓄电池SB1。呈现单元51呈现与第一时间范围的结束时刻和蓄电池SB1的剩余容量相对应的信息。

该配置向用户提供用于判断蓄电池SB1的剩余容量在第一时间范围的结束时刻之前是否耗尽的信息。

可以结合第一至第八方面中的任一方面实现的根据第九方面的控制系统10还包括引导单元52和改变单元24其中至少之一。引导单元52根据天气信息提示用户改变第一时间范围和第二时间范围其中至少之一。改变单元24根据天气信息改变第一时间范围和第二时间范围中其中至少之一。

该配置允许负载71(和72)根据取决于天气条件而变化的需求选择性地被供应电力。

可以结合第一至第九方面中的任一方面实现的根据第十方面的控制系统10还包括确定单元25。确定单元25根据负载71(和72)消耗的电力与时间范围之间的关系来确定第一时间范围和第二时间范围。

该配置允许根据对负载71(和72)供应电力的需求来确定第一时间范围和第二时间范围。

注意，除了第一方面的构成要素之外的构成要素不是控制系统10的必要构成要素，而是可以适当地省略。

根据第十一方面的电力系统1包括根据第一至第十方面中的任一方面的控制系统10和电力转换系统3。

该配置允许降低电力转换系统3的电力消耗。

根据第十二方面的控制方法是用于控制电力转换系统3的控制方法。电力转换系统3包括逆变器电路33。逆变器电路33进行并网操作和独立操作。在进行并网操作时，逆变器电路33被允许将从DC电源(光伏电池PV1及蓄电池SB1)供应的DC电力转换成AC电力并且将由此转换后的AC电力输出至电网PS1。在进行独立操作时，逆变器电路33被允许经由端子331将转换后的AC电力输出至与电网PS1断开的负载71(和72)。该控制方法包括：当逆变器电路33进行独立操作时，在第一时间范围和与第一时间范围不同的第二时间范围内以不同的方式控制电力转换系统3。具体地，该控制方法包括：在第一时间范围内，以将AC电压施加至端子331的第一模式控制电力转换系统3；以及在第二时间范围内，以包括用于停止使AC电压施加至端子331的操作的控制的第二模式来控制电力转换系统3。

该配置允许降低电力转换系统3的电力消耗。

根据第十三方面的程序使得计算机系统进行第十二方面的控制方法。

该配置允许降低电力转换系统3的电力消耗。

注意，这些不仅是本发明的各方面，而且根据典型实施例的控制系统10的各种配置(包括其变形例)也可以被实现为控制方法和程序。

附图标记说明

1 电力系统

10 控制系统

21 控制单元

23 切换单元

24 改变单元

25 确定单元

3 电力转换系统

33 逆变器电路

331 端子

51 呈现单元

52 引导单元

71、72 负载

PS1 电网

PV1 光伏电池(发电设施)

SB1 蓄电池