JP2001008383A - 太陽光発電装置 - Google Patents
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統停電の瞬断等なく、太陽電池の発生電力
を極力有効に利用して重要負荷への安定な無停電給電を
行う。 【解決手段】 太陽電池１５が接続されたインバータ
（第１の逆変換装置）１７と、整流器１９と蓄電池２０
とが接続されたインバータ（第２の逆変換装置）２２
と、入力橋絡開閉器２３と、両インバータ１７，２２か
ら出力された交流電力を負荷２８に常給電する交流出力
回路２４と、両インバータ１７，２２の運転及び開閉器
２３の開閉を制御する制御回路３０とを備え、この制御
回路３０に、開閉器２３を開放し，インバータ１７を太
陽電池１５の最大電力点追尾制御で運転し，インバータ
２２をＣＶＣＦ制御で運転する通常運転制御手段と、Ｃ
ＶＣＦ制御の給電不足により太陽電池１５，整流器１
９，蓄電池２０を共通の直流電源にして両インバータ１
７，２２をＣＶＣＦ制御で運転する不足運転制御手段と
を設ける。
を極力有効に利用して重要負荷への安定な無停電給電を
行う。 【解決手段】 太陽電池１５が接続されたインバータ
（第１の逆変換装置）１７と、整流器１９と蓄電池２０
とが接続されたインバータ（第２の逆変換装置）２２
と、入力橋絡開閉器２３と、両インバータ１７，２２か
ら出力された交流電力を負荷２８に常給電する交流出力
回路２４と、両インバータ１７，２２の運転及び開閉器
２３の開閉を制御する制御回路３０とを備え、この制御
回路３０に、開閉器２３を開放し，インバータ１７を太
陽電池１５の最大電力点追尾制御で運転し，インバータ
２２をＣＶＣＦ制御で運転する通常運転制御手段と、Ｃ
ＶＣＦ制御の給電不足により太陽電池１５，整流器１
９，蓄電池２０を共通の直流電源にして両インバータ１
７，２２をＣＶＣＦ制御で運転する不足運転制御手段と
を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明機器や通信機
器等のいわゆる重要負荷に無停電給電する太陽光発電装
置に関する。
器等のいわゆる重要負荷に無停電給電する太陽光発電装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、主に公共施設等にあっては、災害
時にも照明機器や通信機器等の重要負荷への給電を続け
るため、蓄電池付き防災型システムと呼ばれる太陽光発
電装置が、これら重要負荷への給電設備として設けられ
る。
時にも照明機器や通信機器等の重要負荷への給電を続け
るため、蓄電池付き防災型システムと呼ばれる太陽光発
電装置が、これら重要負荷への給電設備として設けられ
る。
【０００３】そして、太陽電池及び蓄電池を備えた従来
のこの種の太陽光発電装置はほぼ図３に示すように形成
される。
のこの種の太陽光発電装置はほぼ図３に示すように形成
される。
【０００４】この図３の太陽光発電装置は、逆変換装置
としてのインバータ１を１台設けて形成され、系統正常
時は制御回路２により、インバータ１を系統電源３に連
系運転する。
としてのインバータ１を１台設けて形成され、系統正常
時は制御回路２により、インバータ１を系統電源３に連
系運転する。
【０００５】そして、インバータ１の直流入力側には屋
根等に設置されたアレイ状の太陽電池４が設けられ、昼
間等の太陽電池４が十分な直流電力を発生するときは、
その電圧，電流の監視等に基づき、制御回路２が開閉器
５を投入して閉成し、太陽電池４の直流電力を逆流防止
ダイオード６，開閉器５を介してインバータ１に供給す
る。
根等に設置されたアレイ状の太陽電池４が設けられ、昼
間等の太陽電池４が十分な直流電力を発生するときは、
その電圧，電流の監視等に基づき、制御回路２が開閉器
５を投入して閉成し、太陽電池４の直流電力を逆流防止
ダイオード６，開閉器５を介してインバータ１に供給す
る。
【０００６】このとき、制御回路２は太陽電池４の最大
電力点追尾制御（以下Ｐmax 制御という）の連系運転パ
ルスをインバータ１に供給し、インバータ１により、太
陽電池４から最大電力を取出し、この最大電力を系統電
源３に同期した連系運転の交流電力に変換する。
電力点追尾制御（以下Ｐmax 制御という）の連系運転パ
ルスをインバータ１に供給し、インバータ１により、太
陽電池４から最大電力を取出し、この最大電力を系統電
源３に同期した連系運転の交流電力に変換する。
【０００７】そして、インバータ１の交流電力が、ＬＣ
フィルタ７，変圧器８及び開閉器９を介して重要負荷
（特定負荷）１０に給電され、同時に、系統電源３も開
閉器１１，９を介して重要負荷１０に給電される。
フィルタ７，変圧器８及び開閉器９を介して重要負荷
（特定負荷）１０に給電され、同時に、系統電源３も開
閉器１１，９を介して重要負荷１０に給電される。
【０００８】つぎに、夜間等の太陽電池４の直流出力が
消失等するときは、制御回路２により開閉器５を開放
し、蓄電池１２とインバータ１の直流入力側との間の開
閉器１３を投入して閉成し、インバータ１を介した系統
電源３を蓄電池１２に注入する。
消失等するときは、制御回路２により開閉器５を開放
し、蓄電池１２とインバータ１の直流入力側との間の開
閉器１３を投入して閉成し、インバータ１を介した系統
電源３を蓄電池１２に注入する。
【０００９】このとき、制御回路２は蓄電池１２の端子
間電圧等の監視に基づき、インバータ１を浮動充電運転
に制御し、蓄電池１２を浮動充電する。また、重要負荷
１０の給電は系統電源３によって継続する。
間電圧等の監視に基づき、インバータ１を浮動充電運転
に制御し、蓄電池１２を浮動充電する。また、重要負荷
１０の給電は系統電源３によって継続する。
【００１０】一方、系統停電が発生すると、連系保護リ
レー（ＵＶリレー）１４の系統異常の検出信号に基づ
き、開閉器１１を開放してこの発電装置及び重要負荷１
０を系統から切離す。
レー（ＵＶリレー）１４の系統異常の検出信号に基づ
き、開閉器１１を開放してこの発電装置及び重要負荷１
０を系統から切離す。
【００１１】また、前記の系統異常の検出信号に基づ
き、制御回路２が開閉器１３を投入して閉成し、太陽電
池４及び蓄電池１２の直流電力をインバータ１に供給
し、このインバータ１の運転制御をＰmax 制御又は浮動
充電制御からＣＶＣＦ制御に切換え、ＣＶＣＦ制御でイ
ンバータ１を自立運転する。
き、制御回路２が開閉器１３を投入して閉成し、太陽電
池４及び蓄電池１２の直流電力をインバータ１に供給
し、このインバータ１の運転制御をＰmax 制御又は浮動
充電制御からＣＶＣＦ制御に切換え、ＣＶＣＦ制御でイ
ンバータ１を自立運転する。
【００１２】そして、この自立運転により系統電源３に
相当するＣＶＣＦ制御の交流電力を形成し、この交流電
力を重要負荷１０に給電してその給電を継続する。
相当するＣＶＣＦ制御の交流電力を形成し、この交流電
力を重要負荷１０に給電してその給電を継続する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記図３の従来装置の
場合、系統停電が発生すると、連系保護リレー１４の異
常検出に基いて開閉器１１を開放し、制御回路２により
開閉器１３を投入し、インバータ１をＰmax 制御の連系
運転からＣＶＣＦ制御の自立運転に切換えて重要負荷１
０への給電を継続する構成であるため、系統停電の発生
直後から連系保護リレー１４の検出時限の時間及び開閉
器１１，１３の開閉，インバータ１の運転切換の間に
は、短い時間ではあるが、重要負荷１０への給電が途切
れ、重要負荷１０に瞬断なく安定に無停電給電すること
ができない問題点がある。
場合、系統停電が発生すると、連系保護リレー１４の異
常検出に基いて開閉器１１を開放し、制御回路２により
開閉器１３を投入し、インバータ１をＰmax 制御の連系
運転からＣＶＣＦ制御の自立運転に切換えて重要負荷１
０への給電を継続する構成であるため、系統停電の発生
直後から連系保護リレー１４の検出時限の時間及び開閉
器１１，１３の開閉，インバータ１の運転切換の間に
は、短い時間ではあるが、重要負荷１０への給電が途切
れ、重要負荷１０に瞬断なく安定に無停電給電すること
ができない問題点がある。
【００１４】しかも、系統停電中はインバータ１がＣＶ
ＣＦ制御で運転され、Ｐmax 制御できないため、太陽電
池４の発生電力が必ずしも有効に利用されない問題点も
ある。
ＣＦ制御で運転され、Ｐmax 制御できないため、太陽電
池４の発生電力が必ずしも有効に利用されない問題点も
ある。
【００１５】本発明は、系統停電が発生しても従来のよ
うな瞬断を生じることなく、太陽電池の発生電力を極力
有効に利用しながら、重要負荷への安定な無停電給電を
実現することを課題とする。
うな瞬断を生じることなく、太陽電池の発生電力を極力
有効に利用しながら、重要負荷への安定な無停電給電を
実現することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の太陽光発電装置は、入力側に太陽電池が
接続された第１の逆変換装置と、系統電源を直流電力に
変換する整流器と、系統停電時のバックアップ電源用の
蓄電池と、入力側に整流器と蓄電池とが接続された第２
の逆変換装置と、両逆変換装置の入力側を選択的に橋絡
する入力橋絡開閉器と、両逆変換装置から出力された交
流電力を並列合成して系統電源から切離された負荷に常
給電する交流出力回路と、両逆変換装置の運転及び入力
橋絡開閉器の開閉を制御する制御回路とを備え、この制
御回路に、入力橋絡開閉器を開放し，第１の逆変換装置
をＰmax 制御で運転し，第２の逆変換装置をＣＶＣＦ制
御で運転する通常運転制御手段と、第２の逆変換装置の
給電不足により入力橋絡開閉器を閉成して第１の逆変換
装置の運転制御をＰmax 制御からＣＶＣＦ制御に切換
え，太陽電池，整流器，蓄電池を共通の直流電源にして
両逆変換装置をＣＶＣＦ制御で運転する不足運転制御手
段とを設ける。
めに、本発明の太陽光発電装置は、入力側に太陽電池が
接続された第１の逆変換装置と、系統電源を直流電力に
変換する整流器と、系統停電時のバックアップ電源用の
蓄電池と、入力側に整流器と蓄電池とが接続された第２
の逆変換装置と、両逆変換装置の入力側を選択的に橋絡
する入力橋絡開閉器と、両逆変換装置から出力された交
流電力を並列合成して系統電源から切離された負荷に常
給電する交流出力回路と、両逆変換装置の運転及び入力
橋絡開閉器の開閉を制御する制御回路とを備え、この制
御回路に、入力橋絡開閉器を開放し，第１の逆変換装置
をＰmax 制御で運転し，第２の逆変換装置をＣＶＣＦ制
御で運転する通常運転制御手段と、第２の逆変換装置の
給電不足により入力橋絡開閉器を閉成して第１の逆変換
装置の運転制御をＰmax 制御からＣＶＣＦ制御に切換
え，太陽電池，整流器，蓄電池を共通の直流電源にして
両逆変換装置をＣＶＣＦ制御で運転する不足運転制御手
段とを設ける。
【００１７】したがって、本発明の太陽光発電装置の負
荷は、系統正常時であっても系統電源が直接給電される
ことはなく、常に第１，第２の逆変換装置が発生する交
流電力のみが給電される。
荷は、系統正常時であっても系統電源が直接給電される
ことはなく、常に第１，第２の逆変換装置が発生する交
流電力のみが給電される。
【００１８】この場合、系統停電時等に従来装置の連系
保護リレーの系統異常検出に基づく図３の開閉器１１等
の切換え，すなわち給電路の切換えが発生しないばかり
でなく、連系保護リレーそのものの省略が可能である。
保護リレーの系統異常検出に基づく図３の開閉器１１等
の切換え，すなわち給電路の切換えが発生しないばかり
でなく、連系保護リレーそのものの省略が可能である。
【００１９】そして、制御回路の運転制御により、通常
は、第１の逆変換装置がＰmax 制御運転されて太陽電池
の発生電力が効率よく交流電力に変換され、この交流電
力が、整流器，蓄電池の直流電力に基づく第２の逆変換
装置のＣＶＣＦ制御の交流電力に加算合成されて負荷に
給電される。
は、第１の逆変換装置がＰmax 制御運転されて太陽電池
の発生電力が効率よく交流電力に変換され、この交流電
力が、整流器，蓄電池の直流電力に基づく第２の逆変換
装置のＣＶＣＦ制御の交流電力に加算合成されて負荷に
給電される。
【００２０】また、夜間等における太陽電池の発生電力
の消失，低下或いは負荷変動等が発生して負荷へのＣＶ
ＣＦ制御による交流電力の給電が不足しそうになると、
入力橋絡開閉器が閉成されて太陽電池及び整流器，蓄電
池が両逆変換装置の共通の直流電源を形成するととも
に、第２の逆変換装置だけでなく、第１の逆変換装置も
ＣＶＣＦ制御で運転され、負荷への安定給電の不足が防
止される。
の消失，低下或いは負荷変動等が発生して負荷へのＣＶ
ＣＦ制御による交流電力の給電が不足しそうになると、
入力橋絡開閉器が閉成されて太陽電池及び整流器，蓄電
池が両逆変換装置の共通の直流電源を形成するととも
に、第２の逆変換装置だけでなく、第１の逆変換装置も
ＣＶＣＦ制御で運転され、負荷への安定給電の不足が防
止される。
【００２１】そして、系統電源が停電しても負荷への給
電が途切れたりせず、安定に負荷への無停電給電が行わ
れる。
電が途切れたりせず、安定に負荷への無停電給電が行わ
れる。
【００２２】つぎに、太陽電池の発生電力を一層有効に
利用するときは、制御回路に、通常運転中の太陽電池の
発生電力が負荷容量を上回るときに，入力橋絡開閉器を
閉成して第１の逆変換装置の運転制御をＰmax 制御から
ＣＶＣＦ制御に切換え，太陽電池の余剰電力を蓄電池に
充電する充電運転制御手段を設ける。
利用するときは、制御回路に、通常運転中の太陽電池の
発生電力が負荷容量を上回るときに，入力橋絡開閉器を
閉成して第１の逆変換装置の運転制御をＰmax 制御から
ＣＶＣＦ制御に切換え，太陽電池の余剰電力を蓄電池に
充電する充電運転制御手段を設ける。
【００２３】したがって、通常運転制御により第１の逆
変換装置をＰmax 制御で運転できない場合でも、入力橋
絡開閉器が投入されて閉成され、第１，第２の逆変換装
置がＣＶＣＦ制御運転されるとともに、太陽電池の余剰
電力で蓄電池が充電され、太陽電池の発生電力が無駄な
く有効に利用される。
変換装置をＰmax 制御で運転できない場合でも、入力橋
絡開閉器が投入されて閉成され、第１，第２の逆変換装
置がＣＶＣＦ制御運転されるとともに、太陽電池の余剰
電力で蓄電池が充電され、太陽電池の発生電力が無駄な
く有効に利用される。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態につき、図
１及び図２を参照して説明する。図１の回路ブロックに
示すように、図３の太陽電池４と同様の太陽電池１５に
逆流防止用ダイオード１６を介して第１の逆変換装置と
してのインバータ１７の直流入力側が接続され、系統電
源１８を直流電源に変換する整流器１９及び停電バック
アップ用の蓄電池２０に蓄電池用開閉器２１を介して第
２の逆変換装置としてのインバータ２２の入力側が接続
され、両インバータ１７，２２の直流の入力側間に入力
橋絡開閉器２３が設けられる。
１及び図２を参照して説明する。図１の回路ブロックに
示すように、図３の太陽電池４と同様の太陽電池１５に
逆流防止用ダイオード１６を介して第１の逆変換装置と
してのインバータ１７の直流入力側が接続され、系統電
源１８を直流電源に変換する整流器１９及び停電バック
アップ用の蓄電池２０に蓄電池用開閉器２１を介して第
２の逆変換装置としてのインバータ２２の入力側が接続
され、両インバータ１７，２２の直流の入力側間に入力
橋絡開閉器２３が設けられる。
【００２５】また、両インバータ１７，２２の交流出力
側は、交流出力回路２４のＬＣフィルタ２５で結合さ
れ、図３の変圧器８と同様の変圧器２６の１次側に接続
される。
側は、交流出力回路２４のＬＣフィルタ２５で結合さ
れ、図３の変圧器８と同様の変圧器２６の１次側に接続
される。
【００２６】さらに、変圧器２６の２次側に負荷用開閉
器２７を介して図３の重要負荷１０と同様の重要負荷２
８が接続され、この負荷２８は開閉器２７，非常給電用
開閉器２９を介して系統電源１８にも接続される。
器２７を介して図３の重要負荷１０と同様の重要負荷２
８が接続され、この負荷２８は開閉器２７，非常給電用
開閉器２９を介して系統電源１８にも接続される。
【００２７】そして、インバータ１７，２２の運転及び
開閉器２１，２３，２７の開閉は制御回路３０のマイク
ロコンピュータのソフトウェア処理によって制御され、
この制御回路３０は、インバータ１７，２２の入出力の
電圧，電流等を監視し、つぎの（ｉ）,（ii）,（iii）
の手段等を備える。
開閉器２１，２３，２７の開閉は制御回路３０のマイク
ロコンピュータのソフトウェア処理によって制御され、
この制御回路３０は、インバータ１７，２２の入出力の
電圧，電流等を監視し、つぎの（ｉ）,（ii）,（iii）
の手段等を備える。
【００２８】（ｉ）入力橋絡開閉器２３を開放し、イン
バータ１７を太陽電池１５のＰmax制御で運転し，イン
バータ２２をＣＶＣＦ制御で運転する通常運転制御手段 （ii）夜間等における太陽電池１５の発生電力の消失，
低下によりインバータ１７の出力が消失又は減少した
り、重要負荷２８が増大したりして、ＣＶＣＦ制御の電
力が不足すると、入力橋絡開閉器２３を閉成してインバ
ータ１７の運転制御をＰmax 制御からＣＶＣＦ制御に切
換え、太陽電池１５，整流器１９，蓄電池２０を共通の
直流電源にしてインバータ１７，２２をＣＶＣＦ制御で
運転する不足運転制御手段 （iii） 通常運転中に太陽電池１５の発生電力が増大し
て負荷容量を上回るときに、入力橋絡開閉器２３を閉成
してインバータ１７の運転制御をＰmax 制御からＣＶＣ
Ｆ制御に切換え、太陽電池１５の余剰電力を蓄電池２０
に充電する充電運転制御手段
バータ１７を太陽電池１５のＰmax制御で運転し，イン
バータ２２をＣＶＣＦ制御で運転する通常運転制御手段 （ii）夜間等における太陽電池１５の発生電力の消失，
低下によりインバータ１７の出力が消失又は減少した
り、重要負荷２８が増大したりして、ＣＶＣＦ制御の電
力が不足すると、入力橋絡開閉器２３を閉成してインバ
ータ１７の運転制御をＰmax 制御からＣＶＣＦ制御に切
換え、太陽電池１５，整流器１９，蓄電池２０を共通の
直流電源にしてインバータ１７，２２をＣＶＣＦ制御で
運転する不足運転制御手段 （iii） 通常運転中に太陽電池１５の発生電力が増大し
て負荷容量を上回るときに、入力橋絡開閉器２３を閉成
してインバータ１７の運転制御をＰmax 制御からＣＶＣ
Ｆ制御に切換え、太陽電池１５の余剰電力を蓄電池２０
に充電する充電運転制御手段
【００２９】そして、この図１の太陽光発電装置が図３
の従来装置と大きく異なる点の１つは、図３の開閉器１
１，連系保護リレー１４が省かれ、常時、交流出力回路
２４から重要負荷２８に給電され、系統正常時に従来装
置のような系統電源１８との連系運転が生じない点であ
る。
の従来装置と大きく異なる点の１つは、図３の開閉器１
１，連系保護リレー１４が省かれ、常時、交流出力回路
２４から重要負荷２８に給電され、系統正常時に従来装
置のような系統電源１８との連系運転が生じない点であ
る。
【００３０】ところで、インバータ１７の定格容量はほ
ぼ太陽電池１５の定格容量に設定され、インバータ２２
の定格容量は重要負荷２８の最大負荷容量よりインバー
タ１７の容量分少ない容量に設定される。
ぼ太陽電池１５の定格容量に設定され、インバータ２２
の定格容量は重要負荷２８の最大負荷容量よりインバー
タ１７の容量分少ない容量に設定される。
【００３１】また、非常給電用開閉器２９は常時は開放
され、装置の点検や故障によりインバータ１７，２２の
運転が停止するときにのみ自動又は手動操作で閉成さ
れ、重要負荷２８への給電を確保する。
され、装置の点検や故障によりインバータ１７，２２の
運転が停止するときにのみ自動又は手動操作で閉成さ
れ、重要負荷２８への給電を確保する。
【００３２】つぎに、図１の具体的な動作について、制
御回路３０の制御処理を示した図２のフローチャートを
参照して説明する。まず、図示省略されたスタート／ス
トップ釦が押されて制御回路３０に装置の運転開始（ス
タート）が指令されると、図２のステップＳ1 の運転開
始処理を実行し、内部の初期化等を行う。
御回路３０の制御処理を示した図２のフローチャートを
参照して説明する。まず、図示省略されたスタート／ス
トップ釦が押されて制御回路３０に装置の運転開始（ス
タート）が指令されると、図２のステップＳ1 の運転開
始処理を実行し、内部の初期化等を行う。
【００３３】そして、通常運転制御手段の制御を実行
し、ステップＳ2 により開閉器２３を開放し、開閉器２
１を投入して閉成した後、ステップＳ3 によりインバー
タ２２のＣＶＣＦ制御の運転を開始し、同時にステップ
Ｓ4 によりインバータ１７のＰmax 制御の運転を開始す
る。
し、ステップＳ2 により開閉器２３を開放し、開閉器２
１を投入して閉成した後、ステップＳ3 によりインバー
タ２２のＣＶＣＦ制御の運転を開始し、同時にステップ
Ｓ4 によりインバータ１７のＰmax 制御の運転を開始す
る。
【００３４】このとき、系統停電等が発生せず、系統正
常であれば、系統電源１８に基づく整流器１９の直流電
力が蓄電池２０に優先してインバータ２２に供給され、
インバータ２２は整流器１９の直流電力を系統電圧に定
電圧制御された交流電力に変換して重要負荷２８に給電
する。
常であれば、系統電源１８に基づく整流器１９の直流電
力が蓄電池２０に優先してインバータ２２に供給され、
インバータ２２は整流器１９の直流電力を系統電圧に定
電圧制御された交流電力に変換して重要負荷２８に給電
する。
【００３５】なお、蓄電池２０が減電状態であれば、整
流器１９の直流電力の一部が蓄電池２０に供給され、そ
の充電も行われる。
流器１９の直流電力の一部が蓄電池２０に供給され、そ
の充電も行われる。
【００３６】また、インバータ１７のＰmax 制御の運転
により太陽電池１５の発生電力が効率よく交流電力に変
換され、この交流電力はインバータ２２の出力電圧を基
準にした出力電流制御等の出力制御により、インバータ
２２の出力と同様の系統電圧の交流電力になる。
により太陽電池１５の発生電力が効率よく交流電力に変
換され、この交流電力はインバータ２２の出力電圧を基
準にした出力電流制御等の出力制御により、インバータ
２２の出力と同様の系統電圧の交流電力になる。
【００３７】そして、太陽電池１５の発生電力に基づく
インバータ１７のＰmax 制御の交流電力が、整流器１９
の直流電力に基づくインバータ２２のＣＶＣＦ制御の交
流電力に加算合成されて交流出力回路２４から重要負荷
２８に給電される。
インバータ１７のＰmax 制御の交流電力が、整流器１９
の直流電力に基づくインバータ２２のＣＶＣＦ制御の交
流電力に加算合成されて交流出力回路２４から重要負荷
２８に給電される。
【００３８】ところで、この通常運転制御中に系統停電
等が発生し、整流器１９の出力が消失等すると、蓄電池
２０からインバータ２２に給電されるようになり、自動
的に停電バックアップが行われ、インバータ２２は瞬断
等することなく交流電力を形成して重要負荷２８に定電
圧電力を給電し続ける。
等が発生し、整流器１９の出力が消失等すると、蓄電池
２０からインバータ２２に給電されるようになり、自動
的に停電バックアップが行われ、インバータ２２は瞬断
等することなく交流電力を形成して重要負荷２８に定電
圧電力を給電し続ける。
【００３９】そして、太陽電池１５の発生電力をＰPV，
整流器１９及び蓄電池２０から取出される電力をＰBAと
し、インバータ１７，２２の定格電力をＰINV1，ＰINV2
とし、重要負荷２８の設定容量をＰL とすると、通常
は、電力ＰBAに基づくインバータ２２の出力電力がその
定格電力ＰINV2より小さくなることから、ステップＳ5
を肯定（ＹＥＳ）で通過し、系統停電の有無によらず、
通常運転制御が継続されて太陽電池１５の発生電力に基
づくインバータ１７のＰmax 制御の交流電力と，整流器
１９，蓄電池２０の直流電力に基づくインバータ２２の
ＣＶＣＦ制御の交流電力とが重要負荷２８に給電され、
太陽電池１５の発生電力を有効に利用し、しかも、系統
停電等による瞬断なく、重要負荷２８に安定な無停電給
電が行われる。
整流器１９及び蓄電池２０から取出される電力をＰBAと
し、インバータ１７，２２の定格電力をＰINV1，ＰINV2
とし、重要負荷２８の設定容量をＰL とすると、通常
は、電力ＰBAに基づくインバータ２２の出力電力がその
定格電力ＰINV2より小さくなることから、ステップＳ5
を肯定（ＹＥＳ）で通過し、系統停電の有無によらず、
通常運転制御が継続されて太陽電池１５の発生電力に基
づくインバータ１７のＰmax 制御の交流電力と，整流器
１９，蓄電池２０の直流電力に基づくインバータ２２の
ＣＶＣＦ制御の交流電力とが重要負荷２８に給電され、
太陽電池１５の発生電力を有効に利用し、しかも、系統
停電等による瞬断なく、重要負荷２８に安定な無停電給
電が行われる。
【００４０】一方、夜間等における太陽電池１５の発生
電力の消失，減少が発生したり、重要負荷２８が大きく
なったりしてインバータ２２に供給される電力ＰBAがそ
の定格電力ＰINV2を上回り、ＣＶＣＦ制御の電力不足が
発生しそうになると、ステップＳ5を否定（ＮＯ）で通
過してステップＳ6に移行する。
電力の消失，減少が発生したり、重要負荷２８が大きく
なったりしてインバータ２２に供給される電力ＰBAがそ
の定格電力ＰINV2を上回り、ＣＶＣＦ制御の電力不足が
発生しそうになると、ステップＳ5を否定（ＮＯ）で通
過してステップＳ6に移行する。
【００４１】このとき、不足運転制御手段が動作し、入
力橋絡開閉器２３が投入されて閉成され、インバータ１
７，２２の直流入力側が開閉器２３を介して橋絡され、
太陽電池１５，整流器１９及び蓄電池２０がインバータ
１７，２２の共通の直流源になる。
力橋絡開閉器２３が投入されて閉成され、インバータ１
７，２２の直流入力側が開閉器２３を介して橋絡され、
太陽電池１５，整流器１９及び蓄電池２０がインバータ
１７，２２の共通の直流源になる。
【００４２】また、ステップＳ7 によりインバータ１７
の運転制御がＰmax 制御からＣＶＣＦ制御に切換わり、
インバータ１７，２２が共にＣＶＣＦ制御で運転され
る。
の運転制御がＰmax 制御からＣＶＣＦ制御に切換わり、
インバータ１７，２２が共にＣＶＣＦ制御で運転され
る。
【００４３】この結果、ＣＶＣＦ制御された交流電力が
増加し、重要負荷２８に系統電圧の電力が安定に給電さ
れる。
増加し、重要負荷２８に系統電圧の電力が安定に給電さ
れる。
【００４４】そして、朝になって太陽電池１５が電力を
再び発生したり、重要負荷２８が軽負荷に戻ったりし
て、電力ＰBAがインバータ２２の定格電力ＰINV2以下に
減少すると、ステップＳ8 からステップＳ9 に移行し、
入力橋絡開閉器２３を再び開放し、ステップＳ10により
インバータ１７の運転制御をＰmax 制御に戻し、通常運
転制御に戻る。
再び発生したり、重要負荷２８が軽負荷に戻ったりし
て、電力ＰBAがインバータ２２の定格電力ＰINV2以下に
減少すると、ステップＳ8 からステップＳ9 に移行し、
入力橋絡開閉器２３を再び開放し、ステップＳ10により
インバータ１７の運転制御をＰmax 制御に戻し、通常運
転制御に戻る。
【００４５】ところで、通常運転制御中にＰPV≦ＰL に
なって太陽電池１５の発生電力が余るときは、その余っ
た電力で蓄電池２０を充電するため、ステップＳ5 を肯
定で通過した後、ステップＳ11に移行する。
なって太陽電池１５の発生電力が余るときは、その余っ
た電力で蓄電池２０を充電するため、ステップＳ5 を肯
定で通過した後、ステップＳ11に移行する。
【００４６】そして、重要負荷２８の容量が太陽電池１
５の発生電力より大きくなる通常時は、ステップＳ11を
否定（ＮＯ）で通過し、インバータ１７のＰmax 制御運
転，インバータ２２のＣＶＣＦ制御の運転を継続する
が、重要負荷２８が極めて軽負荷になったりして太陽電
池１５の発生電力が重要負荷２８の容量を上回るように
なると、ステップＳ11を肯定で通過し、充電運転制御を
実行し、ステップＳ12により入力橋絡開閉器２３を投入
して閉成し、ステップＳ13によりインバータ１７の運転
制御をＣＶＣＦ制御に切換える。
５の発生電力より大きくなる通常時は、ステップＳ11を
否定（ＮＯ）で通過し、インバータ１７のＰmax 制御運
転，インバータ２２のＣＶＣＦ制御の運転を継続する
が、重要負荷２８が極めて軽負荷になったりして太陽電
池１５の発生電力が重要負荷２８の容量を上回るように
なると、ステップＳ11を肯定で通過し、充電運転制御を
実行し、ステップＳ12により入力橋絡開閉器２３を投入
して閉成し、ステップＳ13によりインバータ１７の運転
制御をＣＶＣＦ制御に切換える。
【００４７】そして、ＣＶＣＦ制御の電力が不足した場
合と同様にインバータ１７，２２を共にＣＶＣＦ制御で
運転し、重要負荷２８に必要な量のＣＶＣＦ制御の電力
を給電し、余った電力は開閉器２１を介して蓄電池２０
に給電し、蓄電池２０を充電する。
合と同様にインバータ１７，２２を共にＣＶＣＦ制御で
運転し、重要負荷２８に必要な量のＣＶＣＦ制御の電力
を給電し、余った電力は開閉器２１を介して蓄電池２０
に給電し、蓄電池２０を充電する。
【００４８】なお、この充電中に太陽電池１５の発生電
力が減少すると、ステップＳ14からステップＳ15に移行
して通常運転制御に戻り、入力橋絡開閉器２３を開放
し、ステップＳ16によりインバータ１７の運転制御をＰ
max 制御に戻す。
力が減少すると、ステップＳ14からステップＳ15に移行
して通常運転制御に戻り、入力橋絡開閉器２３を開放
し、ステップＳ16によりインバータ１７の運転制御をＰ
max 制御に戻す。
【００４９】したがって、図１の太陽光発電装置の場合
は、重要負荷２８の給電がインバータ１７，２２のみか
ら行われ、従来のような系統電源１８からの直接給電が
なく、系統停電等が発生しても重要負荷２８への給電が
途切れたりせず、重要負荷２８への瞬断等のない無停電
給電が行える新規な太陽光発電装置を提供できる。
は、重要負荷２８の給電がインバータ１７，２２のみか
ら行われ、従来のような系統電源１８からの直接給電が
なく、系統停電等が発生しても重要負荷２８への給電が
途切れたりせず、重要負荷２８への瞬断等のない無停電
給電が行える新規な太陽光発電装置を提供できる。
【００５０】そして、制御回路３０の通常運転制御と不
足運転制御とにより、太陽電池１５の発生電力及び重要
負荷２８の負荷状態に応じてインバータ１７の運転制御
をＰmax 制御，ＣＶＣＦ制御に切換えたため、太陽電池
１５の発生電力を極めて有効に利用して重要負荷２８に
常に安定した電力を給電することができる。
足運転制御とにより、太陽電池１５の発生電力及び重要
負荷２８の負荷状態に応じてインバータ１７の運転制御
をＰmax 制御，ＣＶＣＦ制御に切換えたため、太陽電池
１５の発生電力を極めて有効に利用して重要負荷２８に
常に安定した電力を給電することができる。
【００５１】しかも、制御回路３０に充電運転制御手段
を設けたため、太陽電池１５の発生電力が大きいとき
に、インバータ１７，２２を共にＣＶＣＦ制御で運転し
て電力を重要負荷２８に安定に給電するとともに、太陽
電池１５の余った電力で蓄電池２０を充電することがで
き、太陽電池１５の発生電力を一層有効に利用すること
ができる。ところで、この充電運転制御手段を省いて装
置を形成してもよいのは勿論である。
を設けたため、太陽電池１５の発生電力が大きいとき
に、インバータ１７，２２を共にＣＶＣＦ制御で運転し
て電力を重要負荷２８に安定に給電するとともに、太陽
電池１５の余った電力で蓄電池２０を充電することがで
き、太陽電池１５の発生電力を一層有効に利用すること
ができる。ところで、この充電運転制御手段を省いて装
置を形成してもよいのは勿論である。
【００５２】また、第１，第２の逆変換装置を形成する
インバータ１７，２２の構成はどのようであってもよ
く、両逆変換装置はインバータ以外の静止型（半導体構
成）の種々の電力変換装置であってもよいのは勿論であ
る。
インバータ１７，２２の構成はどのようであってもよ
く、両逆変換装置はインバータ以外の静止型（半導体構
成）の種々の電力変換装置であってもよいのは勿論であ
る。
【００５３】そして、制御回路３０の各制御手段の構成
及び制御手法等は、前記実施の形態のものに限られるも
のではない。
及び制御手法等は、前記実施の形態のものに限られるも
のではない。
【００５４】
【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。まず、請求項１の場合、負荷（重要負荷２８）は系
統正常時であっても系統電源１８が直接給電されること
はなく、常に、第１，第２の逆変換装置（インバータ１
７，２２）のみから交流電力が給電され、この場合、系
統停電時等に従来の給電路の切換えが発生せず、この切
換えに起因した瞬断等なく負荷に安定に給電することが
できる。
る。まず、請求項１の場合、負荷（重要負荷２８）は系
統正常時であっても系統電源１８が直接給電されること
はなく、常に、第１，第２の逆変換装置（インバータ１
７，２２）のみから交流電力が給電され、この場合、系
統停電時等に従来の給電路の切換えが発生せず、この切
換えに起因した瞬断等なく負荷に安定に給電することが
できる。
【００５５】そして、制御回路３０の運転制御により、
通常は、第１の逆変換装置（インバータ１７）を最大電
力点追尾制御（Ｐmax 制御）で運転して太陽電池１５の
発生電力を効率よく交流電力に変換することができ、こ
の交流電力を整流器１９，蓄電池２０の直流電力に基づ
く第２の逆変換装置（インバータ２２）のＣＶＣＦ制御
の交流電力に加算合成して負荷に給電することができ
る。
通常は、第１の逆変換装置（インバータ１７）を最大電
力点追尾制御（Ｐmax 制御）で運転して太陽電池１５の
発生電力を効率よく交流電力に変換することができ、こ
の交流電力を整流器１９，蓄電池２０の直流電力に基づ
く第２の逆変換装置（インバータ２２）のＣＶＣＦ制御
の交流電力に加算合成して負荷に給電することができ
る。
【００５６】また、夜間等に太陽電池１５の発生電力の
消失，低下が発生したり、負荷が変動したりして負荷へ
のＣＶＣＦ制御の交流電力の給電が不足しそうになる
と、入力橋絡開閉器２３を閉成して太陽電池１５及び整
流器１９，蓄電池２０によりインバータ１７，２２の共
通の直流電源を形成するとともに、インバータ２２だけ
でなく、インバータ１７もＣＶＣＦ制御で運転し、負荷
への安定給電の不足を防止することができる。
消失，低下が発生したり、負荷が変動したりして負荷へ
のＣＶＣＦ制御の交流電力の給電が不足しそうになる
と、入力橋絡開閉器２３を閉成して太陽電池１５及び整
流器１９，蓄電池２０によりインバータ１７，２２の共
通の直流電源を形成するとともに、インバータ２２だけ
でなく、インバータ１７もＣＶＣＦ制御で運転し、負荷
への安定給電の不足を防止することができる。
【００５７】したがって、系統停電による瞬断等なく安
定に、しかも、太陽電池１５の発生電力を有効に利用し
て負荷への無停電給電を行うことができ、信頼性及び機
能性が著しく向上した防災型システムとしての太陽光発
電装置を提供することができる。
定に、しかも、太陽電池１５の発生電力を有効に利用し
て負荷への無停電給電を行うことができ、信頼性及び機
能性が著しく向上した防災型システムとしての太陽光発
電装置を提供することができる。
【００５８】また、請求項２の場合は、制御回路３０に
充電運転制御手段を設けたため、通常運転制御によりイ
ンバータ１７をＰmax 制御で運転して負荷給電すると、
太陽電池１５の電力が無駄になるようなときに、入力橋
絡開閉器２３を閉成してインバータ１７，２２をＣＶＣ
Ｆ制御で運転するとともに、太陽電池１５の余剰電力で
蓄電池２０を充電することができ、太陽電池１５の発生
電力を一層有効に利用することができる。
充電運転制御手段を設けたため、通常運転制御によりイ
ンバータ１７をＰmax 制御で運転して負荷給電すると、
太陽電池１５の電力が無駄になるようなときに、入力橋
絡開閉器２３を閉成してインバータ１７，２２をＣＶＣ
Ｆ制御で運転するとともに、太陽電池１５の余剰電力で
蓄電池２０を充電することができ、太陽電池１５の発生
電力を一層有効に利用することができる。
【図１】本発明の実施の１形態の回路ブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の動作説明用のフローチャートである。
【図３】従来装置のブロック図である。
１５ 太陽電池 １７，２２ 第１，第２の逆変換装置としてのインバー
タ １８ 系統電源 １９ 整流器 ２０ 蓄電池 ２３ 入力橋絡開閉器 ２４ 交流出力回路 ２８ 重要負荷 ３０ 制御回路
タ １８ 系統電源 １９ 整流器 ２０ 蓄電池 ２３ 入力橋絡開閉器 ２４ 交流出力回路 ２８ 重要負荷 ３０ 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｒ Ｆターム(参考） 5G003 AA01 AA06 BA01 CC08 DA04 DA18 GB06 5G015 GA03 GA08 GA11 HA04 HA16 JA05 JA21 JA52 5G066 HA30 HB03 HB06 HB09 JA01 JB03 5H007 BB05 BB07 CA00 CB00 CC03 DA03 DB01 DB12 DC03 DC04 DC05 5H420 BB02 BB03 BB12 BB13 BB14 CC03 DD03 EB01 EB26 FF03 FF08 FF10 FF22 FF26
Claims (2)
- 【請求項１】 入力側に太陽電池が接続された第１の逆
変換装置と、 系統電源を直流電力に変換する整流器と、 系統停電時のバックアップ電源用の蓄電池と、 入力側に前記整流器と前記蓄電池とが接続された第２の
逆変換装置と、 前記両逆変換装置の入力側を選択的に橋絡する入力橋絡
開閉器と、 前記両逆変換装置から出力された交流電力を並列合成し
て前記系統電源から切離された負荷に常給電する交流出
力回路と、 前記両逆変換装置の運転及び前記入力橋絡開閉器の開閉
を制御する制御回路とを備え、 前記制御回路に、 前記入力橋絡開閉器を開放し，前記第１の逆変換装置を
前記太陽電池の最大電力点追尾制御で運転し，前記第２
の逆変換装置をＣＶＣＦ制御で運転する通常運転制御手
段と、 前記ＣＶＣＦ制御による給電不足により前記入力橋絡開
閉器を閉成して前記第１の逆変換装置の運転制御を前記
最大電力点追尾制御から前記ＣＶＣＦ制御に切換え，前
記太陽電池，前記整流器，前記蓄電池を共通の直流電源
にして前記両逆変換装置を前記ＣＶＣＦ制御で運転する
不足運転制御手段を設けたことを特徴とする太陽光発電
装置。 - 【請求項２】 制御回路に、 通常運転中の太陽電池の発生電力が負荷容量を上回ると
きに，入力橋絡開閉器を閉成して第１の逆変換装置の運
転制御を最大電力点追尾制御からＣＶＣＦ制御に切換
え，前記太陽電池の余剰電力を蓄電池に充電する充電運
転制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の太
陽光発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173464A JP2001008383A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173464A JP2001008383A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001008383A true JP2001008383A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15960971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11173464A Pending JP2001008383A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001008383A (ja) |
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- 1999-06-21 JP JP11173464A patent/JP2001008383A/ja active Pending
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