WO2019030795A1

WO2019030795A1 - 太陽光発電システム

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Publication number: WO2019030795A1
Application number: PCT/JP2017/028565
Authority: WO
Inventors: 壽塚本
Original assignee: Connexx Systems Corp
Current assignee: Connexx Systems Corp
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2020-02-07

Abstract

低温時の変動吸収能力が高くかつ低コストであり、そのために備えた、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性を簡便かつ高精度に計算することが可能な太陽光発電システムを提供する。太陽光発電システム１０は、ストリング１２とＤＣ／ＤＣコンバータ１４とインバータ１６と制御装置１８と複合電池部３０と電池状態監視装置４０とを有する。複合電池部３０は、リチウムイオン二次電池３２と非リチウムイオン二次電池３４とを並列接続して構成される。電池状態監視装置４０は、電圧検出部４２と電流検出部４４と充電率検出部４６と特性計算部４８とを有する。特性計算部４８は、電圧検出部４２、電流検出部４４及び充電率検出部４６が検出又は計算した複合電池部３０の電圧値、複合電池部３０に流れる電流値、及びリチウムイオン二次電池３２の充電率を用いて複合電池部３０を構成する複合電池の放電特性を計算する。

Description

太陽光発電システム

　本発明は、異種電池が並列に接続された複合電池を備えた太陽光発電システムに関する。

　近年、自然エネルギを利用する発電システム、例えば地熱エネルギ、風力エネルギ、太陽光エネルギを利用する発電システムが注目されている。しかしながら、例えば太陽光発電は、天候の影響を受けて出力が大きく変動するので、その変動による効率低下を抑制したり、その変動を平滑化したりする技術が提案されている。例えば、特許文献１には、蓄電装置の充放電を制御することによって商用電力系統の送電設備及び変電設備の稼働率を上げることができる電力制御装置が開示されている。

　一方、従来の鉛蓄電池は、非常に重いため重量あたりの保有エネルギが小さいという課題があり、また、従来のリチウムイオン二次電池は、高価な保護スイッチや保護回路が必要であるなどの課題があり、これらの課題を解決するために、性質の異なる２種類の二次電池を組み合わせた複合電池が開示されている。例えば、特許文献２には、鉛蓄電池とリチウムイオン二次電池とを並列接続することによって、重量あたりの保有エネルギを大きくしつつ、高価な保護スイッチや保護回路を不要とし、複合電池全体のコストダウンを図ることができると共に、特に低温パワー性能を向上させることができる複合電池が開示されている。従って、このような複合電池を太陽光発電システムに使用すれば、低温時の変動吸収能力が高くかつ低コストなシステムを構築することができる。

　複合電池を構成する二次電池は、一般に使用期間に伴って性能が低下する。具体的には、例えば、放電容量や、所定電流を流した場合の電圧などが、使用期間に伴って徐々に低下する。そのため、複合電池が求められる性能を維持しているか否かを示すために、そのときどきの放電特性を簡便かつ高精度に計算することが重要である。しかしながら、特許文献２では、複合電池の放電特性の計算について十分に検討されていなかった。

　特許文献３には、リチウムイオン二次電池がスイッチを介して鉛蓄電池と並列に接続された複合電池において、リチウムイオン二次電池の放電特性の計算を、リチウムイオン二次電池と鉛蓄電池の電流値や内部抵抗値に基づいて行う技術が開示されている。また、特許文献４には、ニッケル水素二次電池が鉛蓄電池と並列に接続された複合電池において、鉛蓄電池の放電特性の計算を、ホール効果型電流センサを用いて行う技術が開示されている。

特開２０１６－１２７６３４特許第５３７３９９９号特許第５５７８０１４号特開２０１６－２３９７９

　特許文献３は、リチウムイオン二次電池の放電特性の計算を行っているが、鉛蓄電池及び複合電池全体の放電特性の計算について十分に検討されていないという問題があった。また、特許文献４は、鉛蓄電池の放電特性の計算を行っているが、ニッケル水素二次電池及び複合電池全体の放電特性の計算について十分に検討されていないという問題があった。特許文献３、４のいずれも複合電池全体の放電特性の計算について十分に検討されていないのは、複合電池を構成する２種類の二次電池の劣化速度がそれぞれ異なるため、複合電池全体としての劣化状態を把握することが困難だからである。

　本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、低温時の変動吸収能力が高くかつ低コストであり、そのために備えた、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性を簡便かつ高精度に計算することが可能な太陽光発電システムを提供することにある。
　また、本発明の他の目的は、上記目的に加え、従来と同等以上に発電効率の向上、設置面積の最小化、複合電池の安全性とピーク電力の充電受け入れ性とリサイクル性の向上、ユーザの安心感の向上、及び故障時のリスク分散を行うことができ、小型に製造することが可能な太陽光発電システムを提供することにある。

　本発明者は、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、まず、複合電池部を構成するリチウムイオン二次電池の充電率と複合電池の放電容量の関係を示す第１関数、及び複合電池の放電容量と開放電圧の関係を示す第２関数を予め測定しておき、次に、リチウムイオン二次電池に出入りする電気量に基づいて計算したリチウムイオン二次電池の充電率を第１関数に当てはめて、複合電池の放電容量を計算し、その値と第２関数と複合電池の電圧と複合電池に流れる電流とを用いて、所定の電流で継続的に放電した場合の複合電池の放電残容量を計算することによって、複合電池全体の放電特性を簡便かつ高精度に計算することができることを見出した。

　また、本発明者は、リチウムイオン二次電池と鉛蓄電池との間でやり取りされる電流が小さくて、電池状態がほとんど変化していない時に上記一連の計算を行うことによって、複合電池全体の放電特性をさらに高精度に計算することができることを見出し、本発明に至ったものである。

　即ち、本発明の第１の実施形態は、少なくとも１つの太陽光発電パネルを有し、太陽光エネルギから発電して直流電力を出力するストリングと、ストリングに接続され、ストリングが出力した直流電力の電圧を変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力により充電される複合電池部と、複合電池部の状態を監視する電池状態監視装置と、ＤＣ／ＤＣコンバータ及び複合電池部に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力及び複合電池部が放電した直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、インバータを制御する制御装置と、を有し、複合電池部は、リチウムイオン二次電池と非リチウムイオン二次電池とを並列接続して構成され、電池状態監視装置は、複合電池部の電圧値を検出する電圧検出部と、複合電池部に流れる電流値を検出する電流検出部と、リチウムイオン二次電池に出入りする電気量、及びリチウムイオン二次電池の電圧値の少なくとも一方を検出し、リチウムイオン二次電池の充電率を計算する充電率検出部と、電圧検出部、電流検出部及び充電率検出部が検出又は計算した値を用いて複合電池部の放電特性を計算する特性計算部と、を有する太陽光発電システムを提供するものである。

　また、本発明の第２の実施形態は、少なくとも１つの太陽光発電パネルを有し、太陽光エネルギから発電して直流電力を出力するストリングと、ストリングに接続され、ストリングが出力した直流電力の電圧を変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力により充電される複合電池部と、複合電池部の状態を監視する電池状態監視装置と、からそれぞれ構成された複数の分散ユニットと、複数の分散ユニットの各ＤＣ／ＤＣコンバータ及び各複合電池部に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力及び複合電池部が放電した直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、インバータを制御する制御装置と、を有し、複合電池部は、リチウムイオン二次電池と非リチウムイオン二次電池とを並列接続して構成され、電池状態監視装置は、複合電池部の電圧値を検出する電圧検出部と、複合電池部に流れる電流値を検出する電流検出部と、リチウムイオン二次電池に出入りする電気量、及びリチウムイオン二次電池の電圧値の少なくとも一方を検出し、リチウムイオン二次電池の充電率を計算する充電率検出部と、電圧検出部、電流検出部及び充電率検出部が検出又は計算した値を用いて複合電池部の放電特性を計算する特性計算部と、を有する太陽光発電システムを提供するものである。

　ここで、上記第１及び第２の実施形態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータは、ストリングの最大電力点に追従するように制御するのが好ましい。
　また、制御装置は、インバータに入力する直流電力の電圧が複合電池部の上限電圧と下限電圧との間に保たれるように、インバータの電力変換動作を制御するのが好ましい。
　また、制御装置は、インバータに入力する直流電力の電圧が予め設定された複合電池部の満充電電圧まで上昇した場合にインバータの電力変換を開始し、予め設定された複合電池部の放電終止電圧まで下降した場合にインバータの電力変換を停止するように、インバータを制御するのが好ましい。
　また、特性計算部は、さらに、複合電池部の放電特性を用いて複合電池部の充電率及び劣化率の少なくとも一方を計算するのが好ましい。
　また、複合電池部の少なくとも一部は、ストリングの太陽光受光面の反対側を下方から支持する架台の内側に配置されるのが好ましい。

　本発明によれば、低温時の変動吸収能力が高くかつ低コストであり、そのために備えた、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性を簡便かつ高精度に計算することができる。
　また、本発明によれば、上記効果に加え、従来と同等以上に発電効率の向上、設置面積の最小化、複合電池の安全性とピーク電力の充電受け入れ性とリサイクル性の向上、ユーザの安心感の向上、及び故障時のリスク分散を行うことができ、小型に製造することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態の太陽光発電システムを示すブロック図である。図２は、図１の太陽光発電システムの電池状態監視装置を示すブロック図である。図３は、図２の電池状態監視装置の計算方法を示すブロック図である。図４は、図１の複合電池部の放電容量―電圧特性を模式的に示すグラフである。図５は、図２の電池状態監視装置の第１変形例を示すブロック図である。図６は、図２の電池状態監視装置の第２変形例を示すブロック図である。図７は、図２の電池状態監視装置の第３変形例を示すブロック図である。図８は、図１の太陽光発電システムの複合電池部の第１変形例を示すブロック図である。図９は、図１の太陽光発電システムの複合電池部の第２変形例を説明するためのブロック図である。図１０は、本発明の第２の実施形態の太陽光発電システムを示すブロック図である。

　以下に、本発明の太陽光発電システムを添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
　まず、本発明の第１の実施形態の太陽光発電システムについて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の太陽光発電システムを示すブロック図である。

　太陽光発電システム１０（ＰＶブースタともいう）は、ストリング１２とＤＣ／ＤＣコンバータ１４とインバータ１６と制御装置１８と複合電池部３０と電池状態監視装置４０とを有する。ストリング１２は、少なくとも１つの太陽光発電パネルを有し、太陽光エネルギから発電して直流電力を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、ストリング１２に接続され、ストリング１２が出力した直流電力の電圧を変換して出力する。インバータ１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及び複合電池部３０に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が出力した直流電力及び複合電池部３０が放電した直流電力を交流電力に変換して出力する。制御装置１８は、インバータ１６を制御する。複合電池部３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が出力した直流電力により充電され、リチウムイオン二次電池３２と非リチウムイオン二次電池３４とを並列接続して構成される。電池状態監視装置４０は、複合電池部３０の状態を監視する。

　即ち、ストリング１２を構成する１つ以上の太陽光発電パネルのそれぞれに太陽光が照射することによって太陽光エネルギが電気エネルギに変換され、その結果得られた直流電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介してインバータ１６に供給され、インバータ１６で交流電力に変換された後に外部回路２０に供給される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及びインバータ１６に並列に接続された複合電池部３０が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４からの直流電力により充電された後、別の時にその直流電力をインバータ１６に放電する。さらに、複合電池部３０の状態を監視する電池状態監視装置４０の計算結果に基づいて、制御装置１８が、インバータ１６を制御する。複合電池部３０は、リチウムイオン二次電池３２と非リチウムイオン二次電池３４、即ち、リチウムイオン二次電池以外の二次電池とを並列に接続した二次電池の集合体（以下、複合電池という）で構成される。リチウムイオン二次電池３２は、１つ以上のリチウムイオン二次電池を直並列に接続したものであり、非リチウムイオン二次電池３４は、１つ以上の非リチウムイオン二次電池を直並列に接続したものである。

　次に、本発明の太陽光発電システムを構成する電池状態監視装置について説明する。図２は、図１の太陽光発電システムの電池状態監視装置を示すブロック図である。
　電池状態監視装置４０は、電圧検出部４２と電流検出部４４と充電率検出部４６と特性計算部４８とを有する。電圧検出部４２は、複合電池部３０の電圧値を検出し、電流検出部４４は、複合電池部３０に流れる電流値を検出する。充電率検出部４６は、リチウムイオン二次電池３２に出入りする電気量、及びリチウムイオン二次電池３２の電圧値の少なくとも一方を検出し、リチウムイオン二次電池３２の充電率を計算する。特性計算部４８は、電圧検出部４２、電流検出部４４及び充電率検出部４６が検出又は計算した値を用いて複合電池部３０を構成する複合電池の放電特性を計算する。

　即ち、電圧検出部４２は、例えば電圧センサとＡ／Ｄ変換器で構成され、電圧センサによって検出された複合電池部３０の電圧値をＡ／Ｄ変換して得られたデジタル値の電圧を特性計算部４８に出力する。電流検出部４４は、例えば電流センサとＡ／Ｄ変換器で構成され、電流センサによって検出された複合電池部３０の電流値をＡ／Ｄ変換して得られたデジタル値の電流を特性計算部４８に出力する。電流センサは、例えば、変流器（ＣＴ）やホール効果型電流センサに代表されるクランプ電流計であり、シャント抵抗器と電圧計から構成されたものでも良い。

　充電率検出部４６は、例えばクーロンカウンタ４６ａと充電率計算部とＡ／Ｄ変換器で構成され、クーロンカウンタ４６ａによって検出されたリチウムイオン二次電池３２に出入りする電気量からリチウムイオン二次電池３２の充電率を計算し、その値をＡ／Ｄ変換して得られたデジタル値の充電率を特性計算部４８に出力する。なお、充電率検出部４６は、クーロンカウンタ４６ａの代わりに、矢印４６ｂのように電圧検出部４２から出力された複合電池部３０の電圧値からリチウムイオン二次電池３２の充電率を計算し、その値を特性計算部４８に出力しても良い。この場合には、複合電池部３０の電圧とリチウムイオン二次電池３２の充電率の関係式を予め測定して定め、その関係式に基づいてリチウムイオン二次電池３２の充電率を計算する。

　特性計算部４８は、電圧検出部４２によって検出された複合電池部３０の電圧値と、電流検出部４４によって検出された複合電池部３０に流れる電流値と、充電率検出部４６によって計算されたリチウムイオン二次電池３２の充電率と、を用いて複合電池の放電特性を計算するものである。特性計算部４８によって計算された複合電池の放電特性は、所定の目的を達成するために稼働する外部機器５２に出力される。

　電池状態監視装置４０は、例えば自動車アイドルストップシステム、据置型蓄電システム、無停電電源システム、バックアップ用電源システムに組み込んで使用することができる。負荷５０は、複合電池部３０に並列接続されるものであり、図１のインバータ１６に相当する。

　非リチウムイオン二次電池３４は、リチウムイオン二次電池以外であれば、ナトリウム硫黄電池、レドックスフロー電池などのような二次電池であっても良いが、水溶性電解液を用いる水溶液系二次電池３４ａであるのが好ましい。
　このような構成とすることで、広く普及した製品のインフラストラクチャを利用できるので、本発明の太陽光発電システム１０は、低コストであり、従来と同等以上に複合電池のリサイクル性の向上を行うことができる。

　電池状態監視装置４０のリチウムイオン二次電池３２の充電率は、充電率検出部４６によって検出されたリチウムイオン二次電池３２に出入りする電気量に基づく電流積分方式、及び充電率検出部４６によって検出されたリチウムイオン二次電池３２の電圧値に基づく電圧参照方式の少なくとも一方によって計算されても良い。さらに、リチウムイオン二次電池３２の充電率は、リチウムイオン二次電池３２の放電特性や温度特性を予め測定して記憶しておき、これらを用いて計算しても良く、また、稼働中の電圧、電流、温度をモニタすることによって得られたリチウムイオン二次電池３２のインピーダンスの値を用いて計算しても良い。

　特性計算部４８は、通信部４８ａを備えても良い。通信部４８ａは、特性計算部４８が計算した放電特性を外部機器５２に対して送信するものである。即ち、通信部４８ａは、有線又は無線によってデジタル情報を送信するものであれば、特に限定されない。また、特性計算部４８は、記憶部４８ｂを備えても良い。記憶部４８ｂは、特性計算部４８が計算した放電特性を時系列で記憶するものである。即ち、記憶部４８ｂは、デジタル情報を一定期間、一定容量保持するものであれば、特に限定されない。通信部４８ａは、記憶部４８ｂが記憶している過去の放電特性を外部機器５２に対して送信しても良い。

　外部機器５２は、負荷５０、即ち、インバータ１６と有線又は無線で接続され、かつ通信部４８ａが送信した放電特性に基づいて負荷５０の動作を制御するものであり、図１の制御装置１８に相当する。

　次に、電池状態監視装置の計算方法について、計算例を参照しながら説明する。図３は、図２の電池状態監視装置の計算方法を示すブロック図であり、図４は、図１の複合電池部の放電容量―電圧特性を模式的に示すグラフである。

　複合電池部３０は、リチウムイオン二次電池３２と水溶液系二次電池３４ａとが並列接続されたものであるが、水溶液系二次電池３４ａの充電率の測定精度は、リチウムイオン二次電池３２と比較して低い。これは、水溶液系二次電池３４ａの充放電中に常に副反応である水分解反応が起こることによって水溶液系二次電池３４ａに流れる電流値を積分してその充電率を算出することが困難であるため、及び、水溶液系二次電池３４ａの充放電反応が不均一反応であるために、本質的に充放電電圧が平坦であり、水溶液系二次電池３４ａの電圧からその充電率を算出することが困難であるためである。従って、複合電池の放電容量Ｑ１は、複合電池部３０の電圧値や複合電池部３０に流れる電流値を検出するのみでは、高精度に計算することができない。

　本発明の第１の実施形態では、ステップＳ１０において、複合電池部３０を構成するリチウムイオン二次電池３２の充電率と複合電池の放電容量の関係を示す第１関数を予め測定して特性計算部４８が記憶しておく。また、この前又は後に、ステップＳ１２において、複合電池の最大放電容量Ｑ０までの放電容量と開放電圧の関係を示す第２関数（曲線Ａ）を予め測定して特性計算部４８が記憶しておく。なお、ステップＳ１０とステップＳ１２の順序は、逆でも良い。

　次に、ステップＳ２０において、充電率検出部４６がリチウムイオン二次電池３２の充電率を計算する。次に、ステップＳ２２において、特性計算部４８がリチウムイオン二次電池３２の充電率を第１関数に当てはめて、複合電池の放電容量Ｑ１を計算する。次に、ステップＳ２４において、特性計算部４８が複合電池の放電容量Ｑ１を第２関数に当てはめて、複合電池の放電容量Ｑ１における複合電池の開放電圧Ｖ１Ａの値を求める。

　次に、ステップＳ２６において、電圧検出部４２が複合電池部３０の電圧値Ｖ０を検出し、電流検出部４４が複合電池部３０に流れる電流値Ｉ０を検出し、特性計算部４８が複合電池の開放電圧Ｖ１Ａの値から内部抵抗による電圧降下分の値、即ちＩ１・Ｖ０／Ｉ０の値をマイナスして、複合電池部３０を放電容量Ｑ１の状態から電流値Ｉ１で放電した場合の複合電池部３０の電圧Ｖ１Ｂの値を求める。次に、ステップＳ２８において、特性計算部４８が第２関数からＩ１・Ｖ０／Ｉ０の値をマイナスして、複合電池部３０を放電容量Ｑ１の状態から電流値Ｉ１で放電した場合の放電容量―電圧特性の関数（曲線Ｂ）を計算する。

　次に、ステップＳ３０において、電流値Ｉ１で継続的に放電した場合に、複合電池部３０の電圧が放電終止電圧Ｖｍｉｎに到達する放電容量Ｑ２を計算する。次に、ステップＳ３２において、電流値Ｉ１で継続的に放電した場合の複合電池部３０の放電残容量Ｑ２－Ｑ１を計算する。特性計算部４８は、さらに、この放電残容量Ｑ２－Ｑ１、及び電流値Ｉ１で放電を開始した直後の複合電池部３０の電圧Ｖ１Ｂに基づいて、複合電池部３０の劣化を判定するものであっても良い。

　特性計算部４８は、さらに、複合電池部３０の放電特性を用いて複合電池部３０の充電率及び劣化率の少なくとも一方を計算するのが好ましい。ここで、複合電池部３０の充電率（充電状態、State Of Charge、ＳＯＣともいう）とは、複合電池部３０の満充電容量（Ａｈ）に対する残容量（Ａｈ）の比率として定義される。複合電池部３０の劣化率（劣化状態、State Of Health、ＳＯＨともいう）とは、複合電池部３０の初期の満充電容量（Ａｈ）に対する劣化時の満充電容量（Ａｈ）の比率として定義される。この劣化は、リチウムイオン二次電池３２の活物質喪失などによるものであり、その結果内部抵抗が上昇する。

　次に、複合電池部３０の充電率の計算方法について説明する。
　まず、現在の複合電池部３０に対して上述のステップＳ２０～Ｓ２２を実行し、現在の複合電池部３０の開放電圧が放電終止電圧Ｖｍｉｎに到達する放電容量Ｑ０、及び現在の複合電池部３０の開放時の放電残容量Ｑ０－Ｑ１を計算する。ここで、Ｑ０は、現在の複合電池部３０の開放時の満充電容量と等しい。次に、現在の複合電池部３０の開放時の放電残容量Ｑ０－Ｑ１を現在の複合電池部３０の開放時の満充電容量と等しいＱ０で除算し、複合電池部３０の充電率を求める。

　次に、複合電池部３０の劣化率の計算方法について説明する。
　まず、初期の複合電池部３０の内部抵抗値、即ち、Ｖ０／Ｉ０の値を予め測定して特性計算部４８が記憶しておく。次に、上述のステップＳ２０～Ｓ２４を実行し、複合電池の放電容量Ｑ１における複合電池の開放電圧Ｖ１Ａの値を求める。次に、初期の複合電池部３０の内部抵抗値を用いて上述のステップＳ２６を実行し、初期の複合電池部３０の電圧Ｖ１Ｃの値を求める。次に、初期の複合電池部３０に対して上述のステップＳ２８を実行し、初期の複合電池部３０の放電容量―電圧特性の関数（曲線Ｃ）を計算する。次に、初期の複合電池部３０に対して上述のステップＳ３０を実行し、初期の複合電池部３０の電圧が放電終止電圧Ｖｍｉｎに到達する放電容量Ｑ３を計算する。ここで、Ｑ３は、初期の複合電池部３０の満充電容量と等しい。

　次に、現在の複合電池部３０に対して上述のステップＳ２０～Ｓ３０を実行し、現在の複合電池部３０の電圧が放電終止電圧Ｖｍｉｎに到達する放電容量Ｑ２を計算する。ここで、Ｑ２は、現在の複合電池部３０の満充電容量と等しい。次に、現在の複合電池部３０の満充電容量と等しいＱ２を初期の複合電池部３０の満充電容量と等しいＱ３で除算し、複合電池部３０の劣化率を求める。
　このような構成とすることで、複合電池部３０の内部状態をより一層詳細に可視化することができるので、それを外部に報知することによって、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に複合電池の安全性の向上及びユーザの安心感の向上のために利用することができる。

　制御装置１８は、特性計算部４８によって計算された複合電池部３０の充電率が予め設定された最高充電率に達した場合にインバータ１６の電力変換を開始し、予め設定された最低充電率に達した場合にインバータ１６の電力変換を停止するように、インバータ１６を制御するのが好ましい。また、制御装置１８は、複合電池部３０の劣化率が予め設定された閾値以上に達した場合に最高充電率をより低い値又はより高い値に変更すると共に最低充電率をより高い値又はより低い値に変更するように、インバータ１６を制御しても良い。
　このような構成とすることで、リチウムイオン二次電池３２をさらに一層安全に使用することができるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に複合電池の安全性の向上を行うことができる。

　次に、本発明の太陽光発電システム１０の他の様々な特徴について説明する。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、ストリング１２の最大電力点に追従するように制御してもしなくても良いが、制御するのが好ましい。最大電力点追従制御の具体的な制御方法は、山登り法、電圧追従法などが知られている。山登り法は、まず電圧を取得し、次にその電圧に第１の微小変動を与えた時の電力を計測し、さらにその電圧に第２の微小変動を与えた時の電力を計測し、２つの電力を比較することによって電力が大きくなる側に調整することを繰り返すものである。
　このような構成とすることで、最大電力点に対する日射及び温度の影響を小さくすることができるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に発電効率の向上を行うことができる。

　制御装置１８は、どのようにインバータ１６の電力変換動作を制御しても良いが、インバータ１６に入力する直流電力の電圧が複合電池部３０の上限電圧Ｖｈと下限電圧Ｖｌとの間に保たれるように、インバータ１６の電力変換動作を制御するのが好ましい。ここで、インバータ１６に入力する直流電力の電圧は、電圧検出部４２が検出した複合電池部３０の電圧値でも良い。複合電池部３０の上限電圧Ｖｈ（過充電危険電圧、安全限界電圧ともいう）とは、複合電池部３０の正負極端子間に安全にかけられる電圧の上限値であり、この電圧を超えると、リチウムイオン二次電池３２に過充電による破損、例えば破裂や発火が発生する恐れがある電圧である。複合電池部３０の下限電圧Ｖｌ（過放電電圧ともいう）とは、複合電池部３０の正負極端子間に安全にかけられる電圧の下限値であり、この電圧を下回ると、リチウムイオン二次電池３２に過放電による破損、例えば電極の溶出による異常発熱が発生する恐れがある電圧である。
　このような構成とすることで、リチウムイオン二次電池３２を安全に使用することができるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に複合電池の安全性の向上を行うことができる。

　制御装置１８は、インバータ１６に入力する直流電力の電圧が予め設定された複合電池部３０の満充電電圧Ｖｍａｘまで上昇した場合にインバータ１６の電力変換を開始し、予め設定された複合電池部３０の放電終止電圧Ｖｍｉｎまで下降した場合にインバータ１６の電力変換を停止するように、インバータ１６を制御するのが好ましい。ここで、複合電池部３０の満充電電圧Ｖｍａｘとは、システム設計者が複合電池部３０の充電を止めるために上限電圧Ｖｈと下限電圧Ｖｌとの間に予め設定した電圧であり、長時間にわたる放電の間に徐々に低下していく複合電池部３０の正負極端子間の放電開始時の電圧である。複合電池部３０の放電終止電圧Ｖｍｉｎとは、システム設計者が複合電池部３０の放電を止めるために上限電圧Ｖｈと下限電圧Ｖｌとの間に予め設定した電圧であり、複合電池部３０が放電される場合に到達する正負極端子間の最小の電圧である。
　このような構成とすることで、リチウムイオン二次電池３２をより一層安全に使用することができるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に複合電池の安全性の向上を行うことができる。

　複合電池部３０は、ストリング１２の太陽光受光面の反対側を下方から支持する架台の内側に配置してもしなくても良いが、その少なくとも一部は、架台の内側に配置されるのが好ましい。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及び電池状態監視装置４０は、複合電池部３０よりも小さいので、設置場所の問題も小さい。
　このような構成とすることで、複合電池部３０の設置場所の問題を小さくすることができるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に設置面積の最小化を行うことができる。

　本発明の第１の実施形態の太陽光発電システムは、基本的に以上のように構成される。このような構成とすることで、本発明の太陽光発電システム１０は、低温時の変動吸収能力が高くかつ低コストであり、そのために備えた、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性を簡便かつ高精度に計算することができ、また、従来と同等以上に発電効率の向上、設置面積の最小化、複合電池の安全性とピーク電力の充電受け入れ性とリサイクル性の向上、ユーザの安心感の向上、及び故障時のリスク分散を行うことができる。

　次に、本発明の太陽光発電システムを構成する電池状態監視装置の第１変形例について説明する。図５は、図２の電池状態監視装置の第１変形例を示すブロック図である。
　電池状態監視装置６０は、電圧検出部４２と電流検出部４４と充電率検出部４６と特性計算部６２とを有し、さらに、検出判定部６４を備えても良い。充電率検出部４６は、クーロンカウンタ４６ａによって検出されたリチウムイオン二次電池３２に出入りする電気量から、又は矢印４６ｂのように電圧検出部４２から出力された複合電池部３０の電圧値から、リチウムイオン二次電池３２の充電率を計算する。特性計算部６２は、通信部４８ａ及び記憶部４８ｂを備えても良い。

　電池状態監視装置６０は、電池状態監視装置４０に対して、検出判定部６４を有する点、検出判定部６４の判定結果を含めて計算する特性計算部６２を有する点以外は同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素の説明を省略する。また、特性計算部６２が備える通信部及び記憶部は、特性計算部４８の通信部４８ａ及び記憶部４８ｂと同一であるので、説明を省略する。

　検出判定部６４は、リチウムイオン二次電池３２又は水溶液系二次電池３４ａに流れる電流値を検出し、その検出値と電流検出部４４によって検出された複合電池部３０に流れる電流値の両方が、予め定められた各閾値以下であるか否かを判定するものである。閾値以下である場合に、特性計算部６２は、閾値以下であると判定された後に電圧検出部４２、電流検出部４４及び充電率検出部４６が検出した値を用いて複合電池の放電特性を計算する。

　次に、電池状態監視装置の第１変形例の計算方法について説明する。
　複合電池部３０では、負荷５０に対する充放電を行っていない場合であっても、複合電池部３０を構成するリチウムイオン二次電池３２と水溶液系二次電池３４ａとの間で電流のやり取りが発生し、電池状態がわずかに変化する。従って、電池状態が変化している間に上記ステップＳ２０の計算を行っても、リチウムイオン二次電池３２の充電率の計算精度は悪くなる。これに対して、このやり取りされる電流が小さくて、電池状態がほとんど変化していない時に上記ステップＳ２０の計算を行えば、リチウムイオン二次電池３２の充電率をより高精度に計算することができる。

　検出判定部６４は、例えば電流センサ６４ａと判定計算部で構成され、ステップＳ１２の次に、電流センサ６４ａによって検出されたリチウムイオン二次電池３２に流れる電流値をＡ／Ｄ変換して得られたデジタル値の電流と、電流検出部４４によって検出された複合電池部３０に流れるデジタル値の電流と、を予め定められた各閾値と比較し、両方共に各閾値以下である場合に、電池状態がほとんど変化していないと判定する。次に、ステップＳ２０～Ｓ３２において、この状態で電圧検出部４２、電流検出部４４及び充電率検出部４６が検出した値を用いて特性計算部６２が複合電池の放電特性を計算する。電流センサ６４ａは、例えば、変流器（ＣＴ）やホール効果型電流センサに代表されるクランプ電流計であり、シャント抵抗器と電圧計から構成されたものでも良い。

　電池状態監視装置の第１変形例及びその計算方法は、基本的に以上のように構成される。このような構成とすることで、本発明の複合電池の放電特性計算装置は、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性をより高精度かつ確実に計算することができる。

　次に、本発明の太陽光発電システムを構成する電池状態監視装置の第２変形例について説明する。図６は、図２の電池状態監視装置の第２変形例を示すブロック図である。
　電池状態監視装置７０は、電圧検出部４２と電流検出部４４と充電率検出部４６と特性計算部７２とを有し、さらに、検出判定部７４を備えても良い。充電率検出部４６は、クーロンカウンタ４６ａによって検出されたリチウムイオン二次電池３２に出入りする電気量から、又は矢印４６ｂのように電圧検出部４２から出力された複合電池部３０の電圧値から、リチウムイオン二次電池３２の充電率を計算する。特性計算部７２は、通信部４８ａ及び記憶部４８ｂを備えても良い。

　電池状態監視装置７０は、電池状態監視装置４０に対して、検出判定部７４を有する点、検出判定部７４の判定結果を含めて計算する特性計算部７２を有する点以外は同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素の説明を省略する。また、特性計算部７２が備える通信部及び記憶部は、特性計算部４８の通信部４８ａ及び記憶部４８ｂと同一であるので、説明を省略する。

　検出判定部７４は、複合電池部３０が最後に充放電を行ってからの経過時間を検出し、その検出値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定するものである。閾値以上である場合に、特性計算部７２は、閾値以上であると判定された後に電圧検出部４２、電流検出部４４及び充電率検出部４６が検出した値を用いて複合電池の放電特性を計算する。

　次に、電池状態監視装置の第２変形例の計算方法について説明する。
　複合電池部３０では、上述のように、負荷５０に対する充放電を行っていない場合であっても、電池状態がわずかに変化するので、電池状態が変化している間に上記ステップＳ２０の計算を行っても、リチウムイオン二次電池３２の充電率の計算精度は悪くなる。これに対して、複合電池部３０の休止時間が長ければ電池状態がほとんど変化しなくなるので、その時に上記ステップＳ２０の計算を行えば、リチウムイオン二次電池３２の充電率をより高精度に計算することができる。

　検出判定部７４は、例えば複合電池部３０が最後に充放電を行ってからの経過時間を検出するための稼働率計７４ａと判定計算部で構成され、ステップＳ１２の次に、稼働率計７４ａによって検出された経過時間をＡ／Ｄ変換して得られたデジタル値の経過時間を予め定められた閾値と比較し、閾値以上である場合に、電池状態がほとんど変化していないと判定する。次に、ステップＳ２０～Ｓ３２において、この状態で電圧検出部４２、電流検出部４４及び充電率検出部４６が検出した値を用いて特性計算部７２が複合電池の放電特性を計算する。なお、電池状態監視装置の第２変形例は、第１変形例の代替手段として効果的である。

　電池状態監視装置の第２変形例及びその計算方法は、基本的に以上のように構成される。このような構成とすることで、本発明の複合電池の放電特性計算装置は、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性をより高精度かつノイズの影響を受けずにシンプルに計算することができる。

　次に、本発明の太陽光発電システムを構成する電池状態監視装置の第３変形例について説明する。図７は、図２の電池状態監視装置の第３変形例を示すブロック図である。
　電池状態監視装置８０は、電圧検出部４２と電流検出部４４と充電率検出部４６と特性計算部８２とを有し、さらに、検出判定部８４を備えても良い。充電率検出部４６は、クーロンカウンタ４６ａによって検出されたリチウムイオン二次電池３２に出入りする電気量から、又は矢印４６ｂのように電圧検出部４２から出力された複合電池部３０の電圧値から、リチウムイオン二次電池３２の充電率を計算する。特性計算部８２は、通信部４８ａ及び記憶部４８ｂを備えても良い。

　電池状態監視装置８０は、電池状態監視装置４０に対して、検出判定部８４を有する点、検出判定部８４の判定結果を含めて計算する特性計算部８２を有する点以外は同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素の説明を省略する。また、特性計算部８２が備える通信部及び記憶部は、特性計算部４８の通信部４８ａ及び記憶部４８ｂと同一であるので、説明を省略する。

　検出判定部８４は、リチウムイオン二次電池３２に備わる保護スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するものである。特性計算部８２は、保護スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて複合電池の放電特性を計算する。リチウムイオン二次電池３２に備わる保護スイッチは、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯなどの半導体スイッチング素子の他、リレー、電磁開閉器、ブレーカ等であっても良く、また、例えば電流ヒューズ、温度ヒューズ、サーミスタ、セルフコントロールプロテクタ（ＳＣＰ）のように、一旦作動すると交換しない限り電気的な接続が自動的に回復しないものであっても良い。

　次に、電池状態監視装置の第３変形例の計算方法について説明する。
　複合電池部３０では、リチウムイオン二次電池３２の保護機能が作動することによって、リチウムイオン二次電池３２が水溶液系二次電池３４ａ及び負荷５０から電気的に切り離された状態になると、電池状態が大きく変化する。従って、リチウムイオン二次電池３２の保護機能の作動状態を考慮すれば、複合電池全体の放電特性をより高精度に計算することができる。

　検出判定部８４は、例えばリチウムイオン二次電池３２のＦＥＴスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するための導通センサ８４ａと判定計算部で構成され、ステップＳ１２の次に、導通センサ８４ａによって検出されたＯＮ／ＯＦＦ状態を、例えばＦＥＴスイッチがＯＮであれば１、ＯＦＦであれば０に二値化する。次に、検出判定部８４は、検出値が１、即ちＦＥＴスイッチがＯＮであり、リチウムイオン二次電池３２が水溶液系二次電池３４ａ及び負荷５０に電気的に接続されている場合には、その状態を踏まえて複合電池全体の放電特性を計算するように、特性計算部８２に指示する。又は、検出判定部８４は、検出値が０、即ちＦＥＴスイッチがＯＦＦであり、リチウムイオン二次電池３２が水溶液系二次電池３４ａ及び負荷５０から電気的に切り離されている場合には、その状態を踏まえて複合電池全体の放電特性を計算するように、特性計算部８２に指示しても良い。なお、電池状態監視装置の第３変形例は、第１変形例の代替手段として第２変形例と併用するとより効果的である。

　電池状態監視装置の第３変形例及びその計算方法は、基本的に以上のように構成される。このような構成とすることで、本発明の複合電池の放電特性計算装置は、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性をより高精度かつノイズの影響を受けずにシンプルに計算することができる。

　次に、本発明の太陽光発電システムを構成する複合電池部の第１変形例について説明する。図８は、図１の太陽光発電システムの複合電池部の第１変形例を示すブロック図である。

　複合電池部３０は、複合電池異常検知部３０ｂと複合電池切り離し部３０ｃとを備えるのが好ましい。複合電池異常検知部３０ｂは、複合電池部３０を構成する複合電池３０ａ、即ち、リチウムイオン二次電池３２及び非リチウムイオン二次電池３４の異常を検知する。複合電池切り離し部３０ｃは、複合電池部３０をＤＣ／ＤＣコンバータ１４及びインバータ１６から電気的に切り離す。
　このような構成とすることで、複合電池部３０を安全に使用することができるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に複合電池の安全性の向上を行うことができる。

　リチウムイオン二次電池３２は、どのように構成されても良いが、長周期変動を吸収する大容量リチウムイオン二次電池３２ａと短周期変動を吸収する高入出力リチウムイオン二次電池３２ｂとを並列接続して構成されるのが好ましい。ここで、大容量リチウムイオン二次電池３２ａは、大容量の電荷を蓄えることができるものである。高入出力リチウムイオン二次電池３２ｂは、大容量リチウムイオン二次電池３２ａと同一種類の活物質、又は同一のイオンを生じる活物質を有し、大電流を取り出せるものであり、例えば、集電材上に電極材料を薄く形成したり、電極材料と電解液などとの接触面積を高めたり、集電材と電極材料間の抵抗を低減したりすることなどによって得られる。
　このような構成とすることで、ピーク電力の対応能力が鉛蓄電池の５～１０倍になるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に複合電池のピーク電力の充電受け入れ性の向上を行うことができる。

　水溶液系二次電池３４ａは、水溶性電解液を用いるものであれば、ニカド電池、ニッケル水素電池などのような二次電池であっても良いが、鉛蓄電池３４ｂであるのが好ましい。
　このような構成とすることで、広く普及した製品のインフラを利用できるので、本発明の太陽光発電システム１０は、低コストであり、従来と同等以上に複合電池のリサイクル性の向上を行うことができる。

　次に、本発明の太陽光発電システムを構成する複合電池部の第２変形例について説明する。図９は、図１の太陽光発電システムの複合電池部の第２変形例を説明するためのブロック図である。

　リチウムイオン二次電池３２は、互いに電気的に接続された最小構成単位の複数の単位電池部３６を有し、複数の単位電池部３６の内の少なくとも１つの単位電池部３６は、単位電池異常検知部３６ｂと単位電池切り離し部３６ｃとを備えるのが好ましい。単位電池異常検知部３６ｂは、単位電池部３６を構成するリチウムイオン二次電池３２の単位電池３６ａの異常を検知する。単位電池切り離し部３６ｃは、単位電池部３６を他の単位電池部３６から電気的に切り離す。ここで、単位電池部３６は、いわゆる単電池（セルともいう）ではなく、複合電池部３０を構成し、かつ物理的特性が同一の複数の単電池が直並列に接続されたサブモジュールである。
　このような構成とすることで、複合電池部３０を安全に使用することができるので、本発明の太陽光発電システム１０は、従来と同等以上に複合電池の安全性の向上、及び故障時のリスク分散を行うことができる。

　次に、本発明の第２の実施形態の太陽光発電システムについて説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態の太陽光発電システムを示すブロック図である。

　太陽光発電システム９０（分散型ＰＶブースタともいう）は、複数の分散ユニット９２とインバータ１６と制御装置１８とを有する。複数の分散ユニット９２は、ストリング１２とＤＣ／ＤＣコンバータ１４と複合電池部３０と電池状態監視装置４０とからそれぞれ構成される。ストリング１２は、少なくとも１つの太陽光発電パネルを有し、太陽光エネルギから発電して直流電力を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、ストリング１２に接続され、ストリング１２が出力した直流電力の電圧を変換して出力する。複合電池部３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が出力した直流電力により充電される。電池状態監視装置４０は、複合電池部３０の状態を監視する。インバータ１６は、複数の分散ユニット９２の各ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及び各複合電池部３０に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が出力した直流電力及び複合電池部３０が放電した直流電力を交流電力に変換して出力する。制御装置１８は、インバータ１６を制御する。

　複合電池部３０は、リチウムイオン二次電池３２と非リチウムイオン二次電池３４とを並列接続して構成される。電池状態監視装置４０は、電圧検出部４２と電流検出部４４と充電率検出部４６と特性計算部４８とを有する。電圧検出部４２は、複合電池部３０の電圧値を検出する。電流検出部４４は、複合電池部３０に流れる電流値を検出する。充電率検出部４６は、リチウムイオン二次電池３２に出入りする電気量、及びリチウムイオン二次電池３２の電圧値の少なくとも一方を検出し、リチウムイオン二次電池３２の充電率を計算する。特性計算部４８は、電圧検出部４２、電流検出部４４及び充電率検出部４６が検出又は計算した値を用いて複合電池部３０の放電特性を計算する。

　太陽光発電システム９０は、太陽光発電システム１０に対して、複数の分散ユニット９２を有する点以外は同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素の説明を省略する。また、各分散ユニット９２を構成するストリングとＤＣ／ＤＣコンバータと複合電池部と電池状態監視装置は、前述のストリング１２とＤＣ／ＤＣコンバータ１４と複合電池部３０と電池状態監視装置４０と同一であるので、説明を省略する。

　分散ユニット９２は、ストリング１２とＤＣ／ＤＣコンバータ１４と複合電池部３０と電池状態監視装置４０とから構成されたものであり、モジュール化することによってそれぞれ独立して増設、移設、撤去することができる。
　本発明の第２の実施形態の太陽光発電システムは、基本的に以上のように構成される。このような構成とすることで、本発明の太陽光発電システム９０は、低温時の変動吸収能力が高くかつ低コストであり、そのために備えた、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性を簡便かつ高精度に計算することができ、また、従来と同等以上に発電効率の向上、設置面積の最小化、複合電池の安全性とピーク電力の充電受け入れ性とリサイクル性の向上、ユーザの安心感の向上、及び故障時のリスク分散を行うことができ、小型に製造することができる。

　以上、本発明の太陽光発電システムについて詳細に説明したが、本発明は上記記載に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしても良いのはもちろんである。

　本発明の太陽光発電システムは、低温時の変動吸収能力が高くかつ低コストであり、そのために備えた、性質の異なる２種類の二次電池が並列に接続された複合電池全体の放電特性を簡便かつ高精度に計算することができるという効果に加え、従来と同等以上に発電効率の向上、設置面積の最小化、複合電池の安全性とピーク電力の充電受け入れ性とリサイクル性の向上、ユーザの安心感の向上、及び故障時のリスク分散を行うことができ、小型に製造することができるという効果があるので、産業上有用である。

　１０　太陽光発電システム
　１２　ストリング
　１４　ＤＣ／ＤＣコンバータ
　１６　インバータ
　１８　制御装置
　２０　外部回路
　３０　複合電池部
　３０ａ　複合電池
　３０ｂ　複合電池異常検知部
　３０ｃ　複合電池切り離し部
　３２　リチウムイオン二次電池
　３２ａ　大容量リチウムイオン二次電池
　３２ｂ　高入出力リチウムイオン二次電池
　３４　非リチウムイオン二次電池
　３４ａ　水溶液系二次電池
　３４ｂ　鉛蓄電池
　３６　単位電池部
　３６ａ　単位電池
　３６ｂ　単位電池異常検知部
　３６ｃ　単位電池切り離し部
　４０、６０、７０、８０　電池状態監視装置
　４２　電圧検出部
　４４　電流検出部
　４６　充電率検出部
　４６ａ　クーロンカウンタ
　４６ｂ　矢印
　４８、６２、７２、８２　特性計算部
　４８ａ　通信部
　４８ｂ　記憶部
　５０　負荷
　５２　外部機器
　６４、７４、８４　検出判定部
　６４ａ　電流センサ
　７４ａ　稼働率計
　８４ａ　導通センサ
　９０　太陽光発電システム
　９２　分散ユニット

Claims

　少なくとも１つの太陽光発電パネルを有し、太陽光エネルギから発電して直流電力を出力するストリングと、
　前記ストリングに接続され、前記ストリングが出力した直流電力の電圧を変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
　前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力により充電される複合電池部と、
　前記複合電池部の状態を監視する電池状態監視装置と、
　前記ＤＣ／ＤＣコンバータ及び前記複合電池部に接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力及び前記複合電池部が放電した直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、
　前記インバータを制御する制御装置と、を有し、
　前記複合電池部は、リチウムイオン二次電池と非リチウムイオン二次電池とを並列接続して構成され、
　前記電池状態監視装置は、
　前記複合電池部の電圧値を検出する電圧検出部と、
　前記複合電池部に流れる電流値を検出する電流検出部と、
　前記リチウムイオン二次電池に出入りする電気量、及び前記リチウムイオン二次電池の電圧値の少なくとも一方を検出し、前記リチウムイオン二次電池の充電率を計算する充電率検出部と、
　前記電圧検出部、前記電流検出部及び前記充電率検出部が検出又は計算した値を用いて前記複合電池部の放電特性を計算する特性計算部と、を有する太陽光発電システム。
　少なくとも１つの太陽光発電パネルを有し、太陽光エネルギから発電して直流電力を出力するストリングと、前記ストリングに接続され、前記ストリングが出力した直流電力の電圧を変換して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力により充電される複合電池部と、前記複合電池部の状態を監視する電池状態監視装置と、からそれぞれ構成された複数の分散ユニットと、
　前記複数の分散ユニットの各ＤＣ／ＤＣコンバータ及び各複合電池部に接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した直流電力及び前記複合電池部が放電した直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、
　前記インバータを制御する制御装置と、を有し、
　前記複合電池部は、リチウムイオン二次電池と非リチウムイオン二次電池とを並列接続して構成され、
　前記電池状態監視装置は、
　前記複合電池部の電圧値を検出する電圧検出部と、
　前記複合電池部に流れる電流値を検出する電流検出部と、
　前記リチウムイオン二次電池に出入りする電気量、及び前記リチウムイオン二次電池の電圧値の少なくとも一方を検出し、前記リチウムイオン二次電池の充電率を計算する充電率検出部と、
　前記電圧検出部、前記電流検出部及び前記充電率検出部が検出又は計算した値を用いて前記複合電池部の放電特性を計算する特性計算部と、を有する太陽光発電システム。
　前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記ストリングの最大電力点に追従するように制御する請求項１又は２に記載の太陽光発電システム。
　前記制御装置は、前記インバータに入力する直流電力の電圧が前記複合電池部の上限電圧と下限電圧との間に保たれるように、前記インバータの電力変換動作を制御する請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽光発電システム。
　前記制御装置は、前記インバータに入力する直流電力の電圧が予め設定された前記複合電池部の満充電電圧まで上昇した場合に前記インバータの電力変換を開始し、予め設定された前記複合電池部の放電終止電圧まで下降した場合に前記インバータの電力変換を停止するように、前記インバータを制御する請求項４に記載の太陽光発電システム。
　前記特性計算部は、さらに、前記複合電池部の放電特性を用いて前記複合電池部の充電率及び劣化率の少なくとも一方を計算する請求項１～５のいずれか１項に記載の太陽光発電システム。
　前記複合電池部の少なくとも一部は、前記ストリングの太陽光受光面の反対側を下方から支持する架台の内側に配置される請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽光発電システム。