JP2014112318A - Control unit, power generation control unit, photovoltaic power generation system, control method and power generation control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、発電制御装置、太陽光発電システム、制御方法、及び発電制御方法に関する。 The present invention relates to a control device, a power generation control device, a solar power generation system, a control method, and a power generation control method.
従来、太陽光パネル（ＰＶ（Ｐｈｏｔｏ Ｖｏｌｔａｉｃ）パネル）を利用し、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が普及している。太陽光発電では、発電時に廃棄物、排水、騒音、振動などが発生せず、非常用電源としても活用が期待されることから、近年特に注目されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, solar power generation that uses solar panels (PV (Photo Voltaic) panels) to convert solar energy into electrical energy has been widespread. In solar power generation, waste, drainage, noise, vibration, and the like are not generated during power generation, and are expected to be used as an emergency power source.
太陽光パネルによる発電量は、例えば、太陽放射照度、天候（例えば温度、雲量）に依存する。太陽光発電による発電電力を最大にするために、最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）（以下、ＭＰＰＴ制御ともいう）が行われる。 The amount of power generated by the solar panel depends on, for example, solar irradiance and weather (for example, temperature and cloud amount). In order to maximize the power generated by solar power generation, maximum power point tracking control (MPPT: Maximum Power Point Tracking) (hereinafter also referred to as MPPT control) is performed.
ＭＰＰＴ制御を行う装置の一例として、太陽光を受光して発電する太陽光発電モジュールが複数直列に接続されてなるストリングが複数並列に接続されてなる太陽光発電アレイが開示されている。このストリングは、直列に接続される各太陽光発電モジュールと、各々の太陽光発電モジュールに接続され、太陽光発電モジュールの出力電圧及び出力電流を調整する電力調整装置と、太陽光発電モジュールと並列に接続されたバイパスダイオードと、を有する。 As an example of an apparatus that performs MPPT control, a photovoltaic power generation array is disclosed in which a plurality of strings each formed by connecting a plurality of photovoltaic power generation modules that receive sunlight to generate power are connected in parallel. This string includes each photovoltaic power generation module connected in series, a power adjustment device that is connected to each photovoltaic power generation module and adjusts the output voltage and output current of the photovoltaic power generation module, and is parallel to the photovoltaic power generation module. And a bypass diode connected to the.
このバイパスダイオードは、日陰や汚れ等により一部の太陽光発電モジュールに流れる電流の値が、他の太陽光発電モジュールの電流値より極端に低下した場合に、その電流値の低下した太陽光発電モジュールに逆バイアスがかかることを防ぐために設けられている。 This bypass diode is used for photovoltaic power generation in which the current value of some photovoltaic modules is significantly lower than the current value of other photovoltaic modules due to shade, dirt, etc. It is provided to prevent the module from being reverse biased.
しかしながら、複数の太陽光発電モジュールが接続されるストリングに流れる電流の値は一般的に大きいため、バイパスダイオードはこの大電流が流れ、大きな発熱が生じる。すなわち、バイパスダイオードはこの発熱に耐久可能である高性能なものが要求され、従来の太陽光発電システムは使用可能なバイパスダイオードが限定された。さらに、ストリングに接続される太陽光発電モジュールが増加するほど、ストリングを流れる電流も増加する傾向にある。すなわち、バイパスダイオードに要求される性能がさらに厳しくなり、大規模な太陽光発電システムを構築することが困難であった。 However, since the value of the current flowing through a string to which a plurality of photovoltaic power generation modules are connected is generally large, this large current flows through the bypass diode and a large amount of heat is generated. That is, the bypass diode is required to have a high performance capable of withstanding this heat generation, and the conventional solar power generation system is limited in the usable bypass diode. Furthermore, the current flowing through the string tends to increase as the number of photovoltaic modules connected to the string increases. That is, the performance required for the bypass diode becomes more severe, and it is difficult to construct a large-scale photovoltaic power generation system.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、多様なバイパス素子を使用可能とする制御装置、発電制御装置、太陽光発電システム、制御方法、及び発電制御方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a control device, a power generation control device, a solar power generation system, a control method, and a power generation control method that can use various bypass elements.
本発明の制御装置は、太陽光パネルの発電量を制御する複数の発電制御装置を制御する制御装置であって、前記太陽光パネルの出力の情報を前記発電制御装置から受信する出力情報受信部と、前記出力情報受信部により受信された第１の発電制御装置からの第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信する出力制限指令送信部と、を備える。 The control device of the present invention is a control device that controls a plurality of power generation control devices that control the power generation amount of the solar panel, and that receives output information of the solar panel from the power generation control device. And when the output of the first solar panel from the first power generation control device received by the output information receiving unit is less than or equal to a predetermined value, the second power source controls the power generation amount of the second solar panel. An output restriction command transmission unit that transmits an output restriction command to the power generation control device so as to limit the output of the second power generation control device.
本発明の発電制御装置は、太陽光パネルの発電量を制御する発電制御装置であって、前記太陽光パネルの出力を検出する出力検出部と、前記出力検出部により検出された前記太陽光パネルの出力の情報を、当該発電制御装置を制御する制御装置へ送信する出力情報送信部と、前記太陽光パネルの出力の情報に基づく出力制限指令を受信する出力制限指令受信部と、前記太陽光パネルの出力を制御する制御部と、他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部と、を備え、前記制御部が、前記受信部により前記出力制限指令を受信した場合、前記出力制限指令に応じて当該発電制御装置の出力を制限する。 The power generation control device of the present invention is a power generation control device that controls a power generation amount of a solar panel, an output detection unit that detects an output of the solar panel, and the solar panel detected by the output detection unit Output information transmitting unit that transmits the output information to the control device that controls the power generation control device, an output limit command receiving unit that receives an output limit command based on the output information of the solar panel, and the sunlight A control unit that controls the output of the panel, and a bypass unit that bypasses the power generated by another solar panel, and when the control unit receives the output restriction command by the receiving unit, the output The output of the power generation control device is limited according to the limit command.
本発明の太陽光発電システムは、第１の太陽光パネルの発電量を制御する第１の発電制御装置と、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置と、前記第１の発電制御装置及び前記第２の発電制御装置を制御する制御装置と、を備える太陽光発電システムであって、前記第１の発電制御装置は、前記第１の太陽光パネルの出力を検出する出力検出部と、前記出力検出部により検出された前記第１の太陽光パネルの出力の情報を前記制御装置へ送信する出力情報送信部と、を備え、前記制御装置は、前記第１の太陽光パネルの出力の情報を前記第１の発電制御装置から受信する出力情報受信部と、前記出力情報受信部により受信された前記第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、前記第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信する出力制限指令送信部と、を備え、前記第２の発電制御装置は、前記制御装置からの前記出力制限指令を受信する出力制限指令受信部と、前記第２の太陽光パネルの出力を制御する制御部と、他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部と、を備え、前記制御部は、前記出力制限指令受信部により前記出力制限指令が受信された場合、前記出力制限指令に応じて前記第２の発電制御装置の出力を制限する。 The solar power generation system of the present invention includes a first power generation control device that controls a power generation amount of a first solar panel, a second power generation control device that controls a power generation amount of a second solar panel, A solar power generation system comprising a first power generation control device and a control device that controls the second power generation control device, wherein the first power generation control device outputs an output of the first solar panel. An output detection unit for detecting; and an output information transmission unit for transmitting information on the output of the first solar panel detected by the output detection unit to the control device. When the output information receiving unit that receives the output information of the solar panel from the first power generation control device and the output of the first solar panel received by the output information receiving unit is equal to or less than a predetermined value , To the second power generation control device, An output restriction command transmission unit that transmits an output restriction command so as to restrict the output of the power generation control device, and the second power generation control device receives the output restriction command from the control device. A reception unit; a control unit that controls the output of the second solar panel; and a bypass unit that bypasses the power generated by another solar panel, and the control unit receives the output restriction command. When the output restriction command is received by the unit, the output of the second power generation control device is restricted according to the output restriction command.
本発明の制御方法は、太陽光パネルの発電量を制御する発電制御装置を制御する制御装置における制御方法であって、前記太陽光パネルの出力の情報を前記発電制御装置から受信するステップと、前記受信された第１の発電制御装置からの第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信するステップと、を有する。 The control method of the present invention is a control method in a control device that controls a power generation control device that controls a power generation amount of a solar panel, and receives information on the output of the solar panel from the power generation control device; When the received output of the first solar panel from the first power generation control device is less than or equal to a predetermined value, the second power generation control device that controls the power generation amount of the second solar panel, And a step of transmitting an output restriction command so as to limit the output of the power generation control device of No. 2.
本発明の発電制御方法は、他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部を備え、太陽光パネルの発電量を制御する発電制御装置における発電制御方法であって、前記太陽光パネルの出力を検出するステップと、前記検出された前記太陽光パネルの出力の情報を、当該発電制御装置を制御する制御装置へ送信するステップと、前記太陽光パネルの出力の情報に基づく出力制限指令を受信するステップと、前記太陽光パネルの出力を制御する制御ステップと、を有し、前記制御ステップでは、前記出力制限指令が受信された場合、前記出力制限指令に応じて当該発電制御装置の出力を制限する。 The power generation control method of the present invention is a power generation control method in a power generation control device that includes a bypass unit that bypasses power generated by another solar panel and controls the power generation amount of the solar panel, the solar panel Detecting the output of the solar panel, transmitting the detected output information of the solar panel to a control device that controls the power generation control device, and an output restriction command based on the output information of the solar panel And a control step for controlling the output of the solar panel. In the control step, when the output restriction command is received, the power generation control device according to the output restriction command is received. Limit output.
本発明によれば、太陽光パネルに接続されるバイパス素子の発熱による負荷を低減することができる。従って、例えば、使用可能なバイパス素子の選択肢を増やすことができ、また、容易に大規模な太陽光発電システムを構築することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the load by heat_generation | fever of the bypass element connected to a solar panel can be reduced. Therefore, for example, the number of usable bypass elements can be increased, and a large-scale photovoltaic power generation system can be easily constructed.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態における太陽光発電システム１００の構成例を示す図である。太陽光発電システム１００は、ＰＶパネル１０、ＭＰＰＴ子機２０、ＭＰＰＴ親機３０、接続箱４０、及びパワーコンディショナ５０を備える。ＭＰＰＴ子機２０は発電制御装置の一例である。ＭＰＰＴ親機３０は、制御装置の一例である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a solar
ＰＶパネル１０は、光電効果により、光エネルギーを電力に変換する太陽電池を含むパネルである。ＰＶパネル１０は、複数の太陽電池セルが組み合わされた太陽電池モジュールである。ＰＶパネル１０は、電力線ＰＬに対して直列又は並列に接続される。各ＰＶパネル１０は、各ＭＰＰＴ子機２０と１対１で対応している。
The
図１の例では、各ＰＶパネル１０が電力線ＰＬを介して直列に接続された太陽電池ストリング（ＰＶストリング）として構成されている。また、各太陽電池ストリングが電力線ＰＬを介して接続箱４０において並列に接続され、太陽電池アレイ（ＰＶアレイ）として構成されている。なお、ＰＶパネル１０が６個直列に接続されてＰＶストリングが構成され、ＰＶストリングが４個並列に接続されてＰＶアレイが構成されているが、この数はこれに限られない。
In the example of FIG. 1, each
ＭＰＰＴ子機２０は、自装置に接続されたＰＶパネル１０の発電電力（発電量）を制御する。つまり、ＭＰＰＴ子機２０は、自装置に接続されたＰＶパネル１０の発電電力を入力し、この発電電力が所望の電力となるように制御する。所望の電力は、例えば、ＰＶパネル１０の向き、ＰＶパネル１０の設置場所、又は日照条件によって、ＭＰＰＴ子機２０毎に異なることがある。
The
例えば、ＭＰＰＴ子機２０は、自装置に接続されたＰＶパネル１０に対してＭＰＰＴ制御する。ＭＰＰＴ子機２０のＭＰＰＴ制御とは、接続されたＰＶパネル１０の発電量を最大とするための制御である。このＭＰＰＴ制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。また、ＭＰＰＴ子機２０は、ＭＰＰＴ親機３０の子機として動作する。
For example, the MPPT
ＭＰＰＴ親機３０は、複数のＭＰＰＴ子機２０の親機として動作する。また、ＭＰＰＴ親機３０は、例えば、ＭＰＰＴ子機２０による測定値（例えば、電流、電圧、又は電力の測定値）をＭＰＰＴ子機２０から受信し、ＰＶパネル１０の発電量を常時監視する。
The MPPT
ＭＰＰＴ親機３０の設置場所は、特に限定しない。例えば、単独の装置としてＭＰＰＴ子機２０との通信が可能な場所に設置されてもよいし、パワーコンディショナ５０内に設置されてもよいし、接続箱４０内に設置されてもよい。図１では、単独の装置として設置された場合を例示している。なお、ＭＰＰＴ親機３０を、単に「親機３０」とも称する。
The installation location of the
接続箱４０は、複数のＰＶパネル１０が直列に接続されて構成されるＰＶストリング単位で配線としての電力線ＰＬをまとめて（集線し）、パワーコンディショナ５０に接続する。接続箱４０は、例えば、電力線ＰＬを接続するための端子、点検や保守の際に使用されるスイッチ、避雷素子、及び電気の逆流を防止するための逆流防止ダイオードを含む。
The
また、接続箱４０は、パワーコンディショナ５０と一体化されてもよい。また、接続箱４０は、省略されてもよい。
Further, the
パワーコンディショナ５０は、接続箱４０から出力された直流電力を変換（ＤＣＤＣ変換）し、さらに交流電力に変換（ＤＣＡＣ変換）する。パワーコンディショナ５０は、例えば分電盤（不図示）に接続される。
The
また、パワーコンディショナ５０は、上記ＤＣＤＣ変換動作において、パワーコンディショナ５０に入力された電力が最大となるようにＭＰＰＴ制御する。パワーコンディショナ５０のＭＰＰＴ制御とは、太陽光発電システム１００に含まれるＰＶパネル１０の総発電量を最大とするための制御である。このＭＰＰＴ制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。
Further, the
次に、ＭＰＰＴ子機２０の構成例について説明する。
図２及び図３は、ＭＰＰＴ子機２０の構成例を示す図である。図４はＭＰＰＴ子機２０の詳細な構成例の一部を示す図である。ＭＰＰＴ子機２０は、スイッチ部２１、電源部２２、電流電圧検出部２３，２４、ＤＣＤＣ部２５、制御部２６、通信部２７、バイパスダイオードＢＤ、入力端子２８、及び出力端子２９を備える。
Next, a configuration example of the
2 and 3 are diagrams showing a configuration example of the
スイッチ部２１は、ＭＰＰＴ子機２０の入力端子２８側と出力端子２９側とを電気的に接続又は遮断させる。スイッチ部２１は、制御部２６からの切り替え信号に応じて、オンオフ制御される。
The
入力端子２８側と出力端子２９側とを電気的に接続させた場合（ＯＮ）、ＭＰＰＴ子機２０に接続されたＰＶパネル１０からの電力を、出力端子２９側へそのまま通過させる。つまり、スイッチ部２１はバイパス回路として動作できる。これにより、ＰＶパネル１０の出力をモニタリングできる。例えば、ＭＰＰＴ制御の実行中には、スイッチ部２１はオンにされる。
When the
入力端子２８側と出力端子２９側とを電気的に遮断させた場合（ＯＦＦ）、ＭＰＰＴ子機２０に接続されたＰＶパネル１０からの電力は、スイッチ部２１を介した経路では出力されない。例えば、ＭＰＰＴ制御の停止中には、スイッチ部２１はオフにされる。
When the
電源部２２は、ＰＶパネル１０からの電力供給を受けて、ＭＰＰＴ子機２０内の各部へ電力を供給する。
The
電流電圧検出部２３は、ＰＶパネル１０の出力電流及び出力電圧を検出する。つまり、ＤＣＤＣ部２５による電圧変換前の電流値及び電圧値を検出する。なお、電流電圧検出部２３により検出される電流を入力側検出電流、電流電圧検出部２３により検出される電圧を入力側検出電圧、とも称する。また、電流電圧検出部２３は、出力検出部の一例である。
The current /
電流電圧検出部２４は、スイッチ部２１又はＤＣＤＣ部２５の出力電流又は出力電圧を検出する。つまり、スイッチ部２１を通過した電流値及び電圧値、又は、ＤＣＤＣ部２５による電圧変換後の電流値及び電圧値を検出する。なお、電流電圧検出部２４により検出される電流を出力側検出電流、電流電圧検出部２４により検出される電圧を出力側検出電圧、とも称する。
The current /
ＤＣＤＣ部２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、電力変換用のスイッチング素子を有するスイッチ部２５Ｓを備える。スイッチ部２５Ｓは、オンとオフを適時切り替えることにより、電力線ＰＬを介してＰＶパネル１０から供給される供給電力を制御する。
The
ＤＣＤＣ部２５は、ＰＶパネル１０の出力電圧を入力し、スイッチ部２５Ｓを用いて、入力された電圧を変圧する。スイッチ部２５Ｓは、制御部２６からのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に応じて、オンオフ制御される。つまり、ＤＣＤＣ部２５は、昇圧又は降圧を行う昇降圧回路として動作できる。なお、図４では、スイッチ部２５Ｓの一例として、Ｐチャネル型のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を開示したが、これに限定せず、Ｎチャネル型のＦＥＴ等を用いても良い。
The
制御部２６は、例えば、不図示のＲＯＭに格納されたプログラムをマイクロコンピュータが実行することで、各種処理を行う。
For example, the
制御部２６は、ＭＰＰＴ制御する場合には、出力側検出電圧が所定の電圧となるよう、ＤＣＤＣ部２５のスイッチ部２５Ｓのオン時間とオフ時間との比を示すデューティ比（ＰＷＭ値）を決定し、スイッチ部２５Ｓをオンオフ制御する。例えば、所定の電圧とは、ＭＰＰＴ制御により決定される、最大電力点の電圧である。ＭＰＰＴ制御では、デューティ比は可変である。
When performing the MPPT control, the
ＰＶパネル１０の出力電圧は、ＭＰＰＴ子機２０の入力側検出電圧として検出される。ＰＶパネル１０の出力電流は、ＭＰＰＴ子機２０の入力側検出電流として検出される。また、ＰＶパネル１０の出力電力は、例えば制御部２６により、ＭＰＰＴ子機２０により検出された入力側検出電圧と入力側検出電流との積として導出（例えば算出）される。つまり制御部２６は、電力導出部としての機能を有する。なお、ＭＰＰＴ子機２０が、入力側の電力を検出する電力検出器を備えてもよい。導出された入力側の電力を入力側電力とも称する。
The output voltage of the
ＭＰＰＴ子機２０の出力電圧は、出力側検出電圧として検出される。ＭＰＰＴ子機２０の出力電流は、ＭＰＰＴ子機２０の出力側検出電流として検出される。また、ＭＰＰＴ子機２０の出力電力は、例えば制御部２６により、出力側検出電圧と出力側検出電流との積として導出（例えば算出）される。なお、ＭＰＰＴ子機２０が、出力側の電力を検出する電力検出器を備えてもよい。導出された出力側の電力を出力側電力とも称する。
The output voltage of the
制御部２６は、逐次検出される入力側検出電圧及び入力側検出電流に応じて、ＰＶパネル１０の出力電圧と出力電流との関係を示すＩＶ特性を導出する。この場合、制御部２６は、ＩＶ特性における各動作点を逐次導出する。
The
制御部２６は、逐次検出される入力側検出電圧及び逐次導出される入力側電力に応じて、ＰＶパネル１０の出力電圧と出力電力との関係を示すＰＶ特性を導出する。この場合、制御部２６は、ＰＶ特性における各動作点を逐次導出する。
The
また、制御部２６は、ＭＰＰＴ親機３０から送信される出力制限指令に基づいて、ＤＣＤＣ部２５を制御してもよい。出力制限指令は、例えば、ＭＰＰＴ子機２０の出力電流を制限する情報、スイッチ部２１又はＤＣＤＣ部２５による昇圧又は降圧を禁止する情報、又は、ＤＣＤＣ部２５による昇圧を指示する情報、を含む。
Further, the
通信部２７は、他のＭＰＰＴ子機２０、ＭＰＰＴ親機３０、又はパワーコンディショナ５０との間において、有線又は無線を用いて通信する。この通信の方式は、例えば、電力線を介した電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を含む。また、この通信の方式は、例えば、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信、又はＺｉｇｂｅｅ（登録商標）を含む。
The
例えば、通信部２７は、電流電圧検出部２３，２４による検出値を含む検出情報を、ＭＰＰＴ親機３０へ送信する。検出情報は、例えば、入力側電流検出値及び入力側電圧検出値を含む。検出情報は、上記入力側の情報とともに、又は入力側の情報の代わりに、出力側電流検出値及び出力側電圧検出値を含んでもよい。また、例えば、通信部２７は、ＭＰＰＴ親機３０から送信された出力制限指令を受信する。
For example, the
つまり、通信部２７は、出力情報送信部の一例である。また、通信部２７は、出力制限指令受信部の一例である。
That is, the
バイパスダイオードＢＤは、ＰＶパネル１０に不具合が発生した場合に、他のＰＶパネル１０から入力され、ＭＰＰＴ子機２０を流れる電流をバイパスさせる。不具合が発生した場合とは、例えば、日陰又は汚れにより、ＰＶパネル１０が遮光されて発電していない場合である。バイパスダイオードＢＤにより、ＰＶパネル１０に不具合が発生した場合に、電力低下を防ぎ、バイパスダイオードの発熱による負荷を低減することができる。
The bypass diode BD bypasses a current that is input from another
図２では、通信部２７として、無線通信する通信部２７Ａを例示している。通信部２７Ａは、ＤＣＤＣ部２５の前段側に配置されてもよい。これにより、通信部２７Ａに入力されるノイズ（例えば、スイッチ部２１又はスイッチ部２５Ｓにおけるスイッチングノイズ）の影響が比較的小さくなり、良好な通信特性が得られる。
In FIG. 2, a
図３では、通信部２７として、有線通信する通信部２７Ｂを例示している。通信部２７Ｂは、ＤＣＤＣ部２５の後段側に配置されてもよい。これにより、スイッチ部２１又はスイッチ部２５Ｓを介さずに、電力線ＰＬを伝送される信号が通信部２７Ｂに入力されるので、良好な通信特性が得られる。
In FIG. 3, as the
次に、ＭＰＰＴ親機３０の構成例について説明する。
図５は、ＭＰＰＴ親機３０の構成例を示す図である。ＭＰＰＴ親機３０は、制御部３１、電源部３６、及び通信部３７を備える。制御部３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３３、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ）３４、及びＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）部３５を備える。
Next, a configuration example of the
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the
制御部３１は、例えば、ＲＡＭ３３に格納されたプログラムをＣＰＵ３２により実行することで、各種処理を行う。制御部３１による処理結果は、例えばＩ／Ｏ部３５を介して通信部３７により他の装置へ送信される。Ｉ／Ｏ部３５は、制御部３１と通信部３７との間の通信インタフェースであり、例えば、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖａｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）又はＩ２Ｃを含む。
For example, the
電源部３６は、例えば商用電源（交流電源又は直流電源）からの電力供給を受けて、ＭＰＰＴ親機３０内の各部へ電力を供給する。
The
通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０との間において、有線または無線を用いて通信する。この通信の方式は、例えば、電力線を介した電力線通信（ＰＬＣ）、ＤＥＣＴ、無線ＬＡＮ通信、又はＺｉｇｂｅｅ（登録商標）を含む。
The
例えば、通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０から検出情報を受信し、出力制限指令をＭＰＰＴ子機２０へ送信する。検出情報は、ＰＶパネル１０の出力の情報の一例である。このＰＶパネル１０の出力の情報は、ＭＰＰＴ子機２０の入力側又は出力側の電流、電圧、又は電力の情報を含む。通信部３７は、出力情報受信部の一例である。また、通信部３７は、出力制限指令を送信する出力制限送信部の一例である。
For example, the
パワーコンディショナ５０は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＭＰＰＴ制御を行うための制御部、他装置と通信するための通信部、及び、ＤＣ／ＡＣコンバータを備える。
The
次に、各ＭＰＰＴ子機２０を流れる電流について説明する。
図６〜図９は、各ＭＰＰＴ子機２０を流れる電流経路の一例を示す図である。なお、図６〜図９では、ＭＰＰＴ子機２０におけるバイパス素子（例えば、バイパスダイオードＢＤ又はバイパス用トランジスタＢＴ）以外の構成が省略されている。バイパス素子は、他のＭＰＰＴ子機２０に接続された他のＰＶパネル１０により発電された電力をバイパスさせるバイパス部の一例であり、又はバイパス部に含まれる。なお、バイパス素子はＭＰＰＴ子機２０内ではなく、ＭＰＰＴ子機２０の出力側であれば、外部に設けられても良い。
Next, the current flowing through each
6-9 is a figure which shows an example of the electric current path | route which flows through each MPPT subunit |
バイパスダイオードＢＤでは、当該ダイオードの電圧と当該ダイオードを流れる電流との積に応じてエネルギー損失が発生し、発熱する。バイパス用トランジスタＢＴでは、当該トランジスタのオン電圧と当該トランジスタを流れる電流との積に応じてエネルギー損失が発生し、発熱する。一般的には、バイパス用トランジスタＢＴは、バイパスダイオードＢＤよりもエネルギー損失が少なく、つまり発熱量が少ない。 In the bypass diode BD, energy loss occurs according to the product of the voltage of the diode and the current flowing through the diode, and heat is generated. In the bypass transistor BT, energy loss occurs according to the product of the ON voltage of the transistor and the current flowing through the transistor, and heat is generated. In general, the bypass transistor BT has less energy loss than the bypass diode BD, that is, generates less heat.
図６は、ＰＶパネル１０が発電しており、バイパスダイオードＢＤに電流が流れない例を示す。図７は、図６のバイパスダイオードＢＤの代わりに、バイパス用トランジスタＢＴが配設された例を示す。
FIG. 6 shows an example in which the
図６及び図７の場合、ＭＰＰＴ子機２０に入力された電流は、バイパス素子を介さずに、スイッチ部２１又はＤＣＤＣ部２５を介して、ＰＶパネル１０又は他のＭＰＰＴ子機２０へ出力される。つまり、図６及び図７の場合、バイパス素子では電流が流れないので、発熱しない。電流が流れない場合とは、ＰＶパネル１０が発電してバイパス素子に逆電圧が掛かる場合などである。
In the case of FIGS. 6 and 7, the current input to the
図８は、ＰＶパネル１０が発電しておらず、バイパスダイオードＢＤに電流が流れる例を示す。図９は、図８のバイパスダイオードＢＤの代わりに、バイパス用トランジスタＢＴが配設された例を示す。
FIG. 8 shows an example in which the
図８及び図９の場合、ＭＰＰＴ子機２０に入力された電流は、スイッチ部２１又はＤＣＤＣ部２５を介さずに、バイパス素子を介して、他のＭＰＰＴ子機２０へ出力される。つまり、図８及び図９の場合、バイパス素子では電流が流れ、発熱する。電流が流れる場合とは、バイパス素子の電圧が所定の順方向電圧ＶＦ以上である場合である。
In the case of FIGS. 8 and 9, the current input to the
また、バイパス素子の電圧はほぼ不変であり、変化しても微小である。従って、バイパス素子における発熱量は、バイパス素子を流れる電流の大きさに応じて変化する。 Further, the voltage of the bypass element is almost unchanged and is very small even if it changes. Therefore, the amount of heat generated in the bypass element changes according to the magnitude of the current flowing through the bypass element.
次に、ＭＰＰＴ子機２０の動作例について説明する。
Next, an operation example of the
ここでは、太陽光発電システムにおいて、４個のＰＶパネル１０を含むＰＶストリングが２個接続箱４０に接続され、ＰＶアレイを構成する場合を例示する。図１０は、太陽光発電システム１００Ａの構成例を示す図である。
Here, in the photovoltaic power generation system, a case where two PV strings including four
太陽光発電システム１００Ａは、２個のＰＶストリング１１Ａ，１１Ｂを含む。ＰＶストリング１１Ａは、４個のＰＶパネル１０Ａ〜１０Ｄを含む。ＰＶストリング１１Ｂは、４個のＰＶパネル１０Ｅ〜１０Ｈを含む。また、各ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈは、各ＰＶパネル１０Ａ〜１０Ｈと１対１に対応する。
The photovoltaic
太陽光発電システム１００Ａは、太陽光発電システム１００の構成から、ＰＶパネル数とＰＶストリング数とを変更したものであり、他の構成及び機能は同様である。
The photovoltaic
図１０では、建物ＢＬによる日陰ＳＤの一部が、ＰＶパネル１０Ａの受光面に含まれている。日陰ＳＤの影響により、ＰＶパネル１０Ａの発電量は、日陰ＳＤを含まない他のＰＶパネル１０Ｂ〜１０Ｈの発電量よりも小さくなる。
In FIG. 10, a part of the shade SD by the building BL is included in the light receiving surface of the
図１１は、太陽光発電システム１００Ａの第１動作例を示すタイムチャートである。図１２は、太陽光発電システム１００Ａの第２動作例を示すタイムチャートである。なお、ＭＰＰＴ子機２０Ａを単に子機Ａ、ＭＰＰＴ子機２０Ｂを単に子機Ｂ、ＭＰＰＴ子機２０Ｃを単に子機Ｃ、ＭＰＰＴ子機２０Ｄを単に子機Ｄ、とも記載する。
FIG. 11 is a time chart illustrating a first operation example of the photovoltaic
ＭＰＰＴ子機２０Ａは、第１の発電制御装置の一例である。ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄは、第２の発電制御装置の一例である。ＰＶパネル１０Ａは、第１のＰＶパネルの一例である。ＰＶパネル１０Ｂ〜１０Ｄは、第２のＰＶパネルの一例である。
The
図１１及び図１２では、親機３０及びＰＶパネル１０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに存在するＰＶパネル１０Ａ〜１０Ｄに対応するＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄの動作例を示す。
11 and 12 show an operation example of the
まず、図１１に示す太陽光発電システム１００Ａの第１動作例について説明する。
First, a first operation example of the photovoltaic
親機３０の通信部３７は、太陽光発電システム１００Ａに含まれるＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄに対して、定期的に、データを要求する（Ｓ１１）。このデータの要求は、例えば、各ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄが保持する検出情報の送信要求を含む。
The
ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄの通信部２７は、親機３０からのデータの要求を受信すると、親機３０に対して応答データを送信する（Ｓ１２）。この応答データは、例えば、各ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄが保持する検出情報を含む。
When the
応答データの送信後、ＰＶパネル１０Ａは、日陰ＳＤの影響により発電電力が低下し、発電が停止する（Ｓ１３）。これにより、ＭＰＰＴ子機２０Ａは、ＰＶパネル１０Ａから電力供給を受けられず、動作を停止する。従って、ＭＰＰＴ子機２０Ａは、親機３０との間で通信できない状態（通信不可状態）となる。ＭＰＰＴ子機２０Ａが動作を停止すると、バイパス素子がオン状態となり、バイパス素子へ電流が流れる。
After the response data is transmitted, the
Ｓ１１の処理から所定期間経過後、親機３０の通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄに対して、データを要求する（Ｓ１４）。データの要求の内容は、Ｓ１１において説明した内容と同様である。
After the elapse of a predetermined period from the process of S11, the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの通信部２７は、親機３０からのデータの要求を受信すると、親機３０に対して応答データを送信する（Ｓ１５）。応答データの内容は、Ｓ１２において説明した内容と同様である。
When the
一方、ＭＰＰＴ子機２０Ａは、動作が停止しているため、親機３０からのデータの要求を受信できず、親機３０へ応答データを送信できない。
On the other hand, since the operation of the
親機３０の通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０Ａから応答データを受信しなかった場合、応答データを受信するまで、又はタイムアウトするまで、定期的にデータの要求を再送する（Ｓ１６）。
If no response data is received from the
親機３０の制御部３１は、所定期間内にＭＰＰＴ子機２０Ａから応答データを受信しなかった場合、つまりタイムアウトした場合、ＭＰＰＴ子機２０Ａが通信不可状態であると判定する（Ｓ１７）。
The
親機３０の通信部３７は、通信不可状態であるＭＰＰＴ子機２０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに存在する他のＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力を制限するよう指示する（Ｓ１８）。つまり、親機３０は出力制限指令を送信する。
The
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、親機３０からの出力制限指令を受信すると、出力制限指令に基づいて、自装置の出力を制限する（Ｓ１９）。ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力制限の詳細については、後述する。
When the
太陽光発電システム１００Ａの第１動作例によれば、ＭＰＰＴ子機２０Ａが通信不可状態となった場合に、親機３０が他のＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力を制限することで、バイパス素子の発熱による負荷を低減することができる。
According to the first operation example of the photovoltaic
ＭＰＰＴ子機２０Ａが通信不可状態である場合、ＰＶパネル１０Ａの発電量不足により、ＭＰＰＴ子機２０Ａが動作停止している可能性がある。この状態において通常通りにパワーコンディショナ５０によりＭＰＰＴ制御を行う場合、ＭＰＰＴ子機２０Ａの代わりに、他のＭＰＰＴ子機２０Ｂの出力電圧を増加することで、ＰＶストリング１１Ａにかかる電圧を維持しようとする。これにより、パワーコンディショナ５０への入力電圧は維持される。
When the
しかし、ＭＰＰＴ子機２０のバイパス素子における電圧が所定電圧以上になると、バイパス素子に電流が流れる。このとき、ＭＰＰＴ親機３０はＭＰＰＴ子機２０Ａと同一ストリング（ＰＶストリング１１Ａ）に接続される他のＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して出力制限指令を送信する。この指令に応じて各ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄが自身の出力を制限することで、ＰＶストリング１１Ａの電流を低下させることができる。すなわち、ＰＶパネル１０Ａに並列に接続されるバイパス素子を流れる電流値を低下させ、バイパス素子への発熱による負荷を低減することができる。
However, when the voltage at the bypass element of the
これにより、太陽光発電システム１００Ａに使用可能なバイパス素子の選択肢を増やすことができる。すなわち、太陽光発電システム１００Ａのコスト低下に寄与することができる。また、一般的に、ストリングを構成する太陽光パネル１０の数が増える程、そのストリングに流れる電流値は大きくなり、バイパス素子への発熱による負荷が大きくなる。しかし、上述のように、バイパス素子を流れる電流値を低下させるようにＭＰＰＴ親機３０がストリング電流を制御することで、バイパス素子への発熱による負荷を低減できるため、ストリングに接続する太陽光パネル１０の数を増加させることができる。従って、容易に大規模な太陽光発電システムを構築することができる。
Thereby, the choice of the bypass element which can be used for 100 A of solar power generation systems can be increased. That is, it can contribute to the cost reduction of the solar
また、ＭＰＰＴ子機２０ＡがＰＶパネル１０の出力を監視し、親機３０へ定期的に通知するので、親機３０はＭＰＰＴ子機２０Ａの動作状態を知ることができる。また、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄが親機３０からの出力制限指令に応じて動作することで、動作停止しているＭＰＰＴ子機２０のバイパス素子へ流れる電流を小さくし、バイパス素子の発熱による負荷を低減することができる。
Further, since the
なお、親機３０の制御部３１は、所定期間内にＭＰＰＴ子機２０Ａから応答データを受信しなかった場合、ＰＶパネル１０Ａの出力が０（例えば０Ａ、０Ｖ、又は０Ｗ）、または、微少であると判定してもよい。つまり、後述する第２動作例における所定出力以下であると判定してもよい。
Note that if the
次に、図１２に示す太陽光発電システム１００Ａの第２動作例について説明する。
Next, a second operation example of the photovoltaic
まず、図１１と同様に、親機３０及びＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄは、Ｓ１１及びＳ１２の動作を行う。
First, as in FIG. 11, the
親機３０の制御部３１は、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｄから取得したＰＶパネル１０Ａ〜１０Ｄの出力が所定出力以下であるか否かを判定する（Ｓ２１）。ＰＶパネル１０の出力は、例えば、ＰＶパネル１０の発電電圧（出力電圧）、発電電流（出力電流）、又は発電電力（出力電力）を含む。ＰＶパネル１０の出力の情報は、各ＭＰＰＴ子機２０からの検出情報に含まれ、又は検出情報から導出される。また、所定出力は、ＭＰＰＴ子機２０が動作できる略下限の電力となる出力であり、例えば、１５Ｖ、１００ｍＡである。
The
親機３０の通信部３７は、Ｓ２１の判定の結果、ＰＶパネル１０Ａの出力が所定出力以下であると判定した場合、ＭＰＰＴ子機２０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに存在する他のＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、動作を制限するよう指示する（Ｓ２２）。つまり、親機３０は出力制限指令を送信する。
When the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、親機３０からの出力制限指令を受信すると、出力制限指令に基づいて、自装置の出力を制限する（Ｓ１９）。ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力制限の詳細については、後述する。
When the
太陽光発電システム１００Ａの第２動作例によれば、ＭＰＰＴ子機２０Ａの出力が所定出力以下となった場合に、親機３０が他のＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力を制限することで、バイパス素子への発熱による負荷を低減できる。
According to the second operation example of the solar
ＭＰＰＴ子機２０Ａの出力が所定出力以下である場合、ＰＶパネル１０Ａの発電量不足により、ＭＰＰＴ子機２０Ａが動作停止に陥る可能性がある。この状態において通常通りにパワーコンディショナ５０によりＭＰＰＴ制御を行う場合、ＭＰＰＴ子機２０Ａの代わりに、他のＭＰＰＴ子機２０Ｂの出力を増加することで、ＰＶストリング１１Ａにおける発電量を維持しようとする。従って、ＰＶストリング１１Ａを流れる電流の大きさは維持され、ＭＰＰＴ子機２０のバイパス素子における電圧が所定電圧以上になると、バイパス素子に電流が流れる。このような状況を予想して、ＭＰＰＴ子機２０Ａが動作停止する前に他のＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄにより出力を制限することで、バイパス素子を電流が流れても小さくでき、バイパス素子への発熱による負荷を低減できる。
When the output of the
次に、ＭＰＰＴ親機３０によるＭＰＰＴ子機２０の出力制限について説明する。
図１３〜図１６は、ＭＰＰＴ親機３０による出力制限指令に応じたＭＰＰＴ子機の出力変化の第１例〜第４例を示す図である。
Next, output limitation of the
FIGS. 13 to 16 are diagrams showing first to fourth examples of output changes of the MPPT slave units in response to the output restriction command from the
図１３〜図１６では、ＰＶパネル１０Ａ〜１０Ｈは、いずれも同様の特性を有し、ＰＶパネル１０の受光面に日陰ＳＤを含まない場合（通常時）には、出力電圧：４０Ｖ、出力電力（発電電力）：１５０Ｗであることを想定している。また、ＰＶパネル１０Ａ〜１０Ｈにおける日射量は同じであることを想定している。
13 to 16, the
また、図１３〜図１６では、初期状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈ及びパワーコンディショナ５０が共にＭＰＰＴ制御している。また、初期状態において、図１０に示したように、ＰＶパネル１０Ａの一部に建物ＢＬの日陰ＳＤが入り込んでいる。ただし、初期状態においても、ＭＰＰＴ子機２０は通信可能状態にある。ここでは、パワーコンディショナ５０が、ＭＰＰＴ制御により、ストリング電圧を１２０Ｖに設定することを想定する。
Further, in FIGS. 13 to 16, the
また、図１３〜図１６では、初期状態におけるＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの検出情報と、親機３０による出力制限指令の内容と、状態変化後のＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの検出情報と、を時系列により示している。検出情報は、各ＭＰＰＴ子機２０の出力側検出電圧、出力側検出電流、又は出力側電力を含む。出力側電力は、ＭＰＰＴ子機２０Ａから通知されてもよいし、親機３０が導出してもよい。図１３〜図１６では、初期状態の検出情報は出力制限指令の上側に記載され、状態変化後の検出情報は出力制限指令の下側に記載される。
13 to 16, the detection information of the
また、図１３〜図１６では、初期状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電流の上限値が、例えば５．５Ａ又は６Ａに設定されている。ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの制御部２６は、自装置のＭＰＰＴ制御又はパワーコンディショナ５０のＭＰＰＴ制御により出力電流の上限値よりも大きい電流値とするよう指令を受けても、この上限値を超過しないよう制御する。
13 to 16, in the initial state, the upper limit value of the output current of the
また、ＭＰＰＴ子機２０の出力電流は、出力側検出電流として検出される。ＭＰＰＴ子機２０の出力電圧は、出力側検出電圧として検出される。
Further, the output current of the
まず、図１３を用いて、ＭＰＰＴ子機２０の出力制限の第１例について説明する。
第１例では、ＭＰＰＴ親機３０は、出力制限指令として、所定のＭＰＰＴ子機２０の出力電流の上限値を低下させる指令を、所定のＭＰＰＴ子機２０へ送信する。
First, a first example of output limitation of the
In the first example, the
第１例では、初期状態においてストリング電圧が１２０Ｖであるので、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの制御部２６は、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電圧が３０Ｖとなるように、デューティ比（昇降圧比）を設定する。ＰＶパネル１０Ａ〜１０Ｈの通常時の出力電圧は４０Ｖであるので、初期状態は降圧状態である。
In the first example, since the string voltage is 120V in the initial state, the
また、変圧前後において電力はほぼ同一であるので、初期状態においてＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電流は５Ａとなる。従って、出力電流が上限値以下であるので、初期状態では特に制限を受けない。
In addition, since the electric power is almost the same before and after the transformation, the output current of the
日陰ＳＤ等の影響により、ＭＰＰＴ子機２０Ａが通信不可状態、又は、ＭＰＰＴ子機２０Ａの出力電圧等が所定値以下となった場合、親機３０の通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力電流の上限値を低下させる指令を含む。ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄは、ＭＰＰＴ子機２０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに含まれる。図１３では、ＭＰＰＴ子機２０Ａが動作不能となり、通信不可状態となった場合を例示している。なお、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄのスイッチ部２１はオフにされている。
When the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、親機３０からの出力制限指令を受信すると、出力制限指令に応じて、出力電流の上限値を小さくする。図１３では、例えば出力電流の上限値を５Ａから４Ａに変更する。
When the
従って、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、ＭＰＰＴ制御により、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力電流が、出力電流の上限値である４Ａを超過しない４Ａとなるように、デューティ比を決定する。また、変圧前後において電力は不変であるので、この状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力電圧は３７．５Ｖとなる。この場合、ＰＶストリング１１Ａにおけるストリング電圧は、１１２．５Ｖとなり、このストリング電圧において最大電力となる。
Therefore, the
ＰＶストリング１１Ａにおけるストリング電圧が１１２．５Ｖになると、パワーコンディショナ５０は、ＭＰＰＴ制御により、各ＰＶストリング１１Ａ，１１Ｂのストリング電圧も１１２．５Ｖに変更する。
When the string voltage in the
ＰＶストリング１１Ｂにおけるストリング電圧が１１２．５Ｖに変更されると、ＰＶストリング１１Ｂに含まれるＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの制御部２６は、ＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの出力電圧が２８．１２５Ｖとなるように、デューティ比を設定する。
When the string voltage in the
また、変圧前後において電力は不変であるので、この状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの出力電流は、５．３３Ａとなる。従って、出力電流が上限値（６Ａ）以下であるので、特に制限を受けない。なお、ＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈでは、バイパス素子に電流が流れないので、出力電流に応じた熱も発生しない。
In addition, since the electric power remains unchanged before and after the transformation, the output current of the
このように、第１例では、ＭＰＰＴ子機２０Ａが例えば通信不可状態になると、ＭＰＰＴ親機３０は、ＭＰＰＴ子機２０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに存在するＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力電流の上限値を低下させる指令を含む。また、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄは、この出力制限指令に応じて、自装置の出力電流の上限値を低下させ、自装置の出力電流が、低下された上限値以下となるよう制御する。
As described above, in the first example, when the
これにより、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄを流れる電流が低下するので、ＭＰＰＴ子機２０Ａのバイパス素子を流れる電流が低下する。従って、バイパス素子への発熱による負荷を低減できる。 Thereby, since the electric current which flows through MPPT subunit | mobile_unit 20B-20D falls, the electric current which flows through the bypass element of MPPT subunit | mobile_unit 20A falls. Therefore, it is possible to reduce a load due to heat generation to the bypass element.
次に、図１４を用いて、ＭＰＰＴ子機２０の出力制限の第２例について説明する。
第２例では、ＭＰＰＴ親機３０は、出力制限指令として、ＤＣＤＣ部２５による昇圧及び降圧を禁止する指令を、所定のＭＰＰＴ子機２０へ送信する。
Next, a second example of output limitation of the
In the second example, the
第２例では、初期状態においてストリング電圧が１２０Ｖであるので、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの制御部２６は、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電圧が３０Ｖとなるように、デューティ比を設定する。ＰＶパネル１０の通常時の出力電圧は４０Ｖであるので、初期状態は降圧状態である。また、変圧前後において電力は不変であるので、初期状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電流は５Ａとなる。
In the second example, since the string voltage is 120V in the initial state, the
日陰ＳＤ等の影響により、ＭＰＰＴ子機２０Ａが通信不可状態、又は、ＭＰＰＴ子機２０Ａの出力電圧等が所定値以下となった場合、親機３０の通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄのバイパス動作の指令を含む。バイパス動作では、ＤＣＤＣ部２５による昇圧及び降圧が禁止される。また、バイパス動作では、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄのスイッチ部２１がオンにされ、入力側から出力側へ電流及び電圧が変化なく通過されてもよい。
When the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、親機３０からの出力制限指令を受信すると、出力制限指令に応じて、バイパス動作に遷移される。つまり、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、ＤＣＤＣ部２５による昇圧及び降圧を禁止する、又は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄのスイッチ部２１をオンにする。これにより、初期状態における降圧状態の出力電圧３０Ｖから、降圧及び昇圧が行われていないＰＶパネル１０の通常時の出力電圧４０Ｖになる。スイッチ部２１を用いる場合、ＤＣＤＣ部２５による電力変換時の電力損失を抑制できる。
When the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄがバイパス動作に遷移した後、ストリング電圧１２０Ｖは変更されず、ＰＶパネル１０Ｂ〜１０Ｄの出力電力１５０Ｗも変更されないので、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力電流は３．７５Ａとなる。
After the
なお、ＰＶパネル１０Ａを含まないＰＶストリング１１Ｂのストリング電圧は変更されないので、ＰＶストリング１１Ｂに含まれるＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの出力電圧、出力電流、及び出力電力は変更されない。
Since the string voltage of the
このように、第２例では、ＭＰＰＴ子機２０Ａが例えば通信不可状態になると、ＭＰＰＴ親機３０は、ＭＰＰＴ子機２０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに存在するＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄのバイパス動作の指令、つまり昇圧及び降圧を禁止する指令を含む。また、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄは、この出力制限指令に応じて、ＰＶパネル１０Ｂ〜１０Ｄの出力電圧に対する昇圧及び降圧を禁止する。
Thus, in the second example, when the
これにより、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄを流れる電流がＰＶパネル１０を流れる最大出力電流以下になるので、ＭＰＰＴ子機２０Ａのバイパス素子が許容できる電流以下となる。従って、バイパス素子への発熱による負荷を低減できる。
As a result, the current flowing through the
次に、図１５を用いて、ＭＰＰＴ子機２０の出力制限の第３例について説明する。
第３例では、ＭＰＰＴ親機３０は、出力制限指令として、ＤＣＤＣ部２５による降圧を禁止する指令を、所定のＭＰＰＴ子機２０へ送信する。
Next, a third example of output restriction of the
In the third example, the
第３例では、初期状態においてストリング電圧が１２０Ｖであるので、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの制御部２６は、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電圧が３０Ｖとなるように、デューティ比を設定する。ＰＶパネル１０の通常時の出力電圧は４０Ｖであるので、初期状態は降圧状態である。また、変圧前後において電力は不変であるので、初期状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電流は５Ａとなる。
In the third example, since the string voltage is 120V in the initial state, the
日陰ＳＤ等の影響により、ＭＰＰＴ子機２０Ａが通信不可状態、又は、ＭＰＰＴ子機２０Ａの出力電圧等が所定値以下となった場合、親機３０の通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄによる降圧禁止の指令を含む。
When the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、親機３０からの出力制限指令を受信すると、出力制限指令に応じて、ＤＣＤＣ部２５による降圧を禁止する。この場合、ＤＣＤＣ部２５による昇圧は許容される。また、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄのスイッチ部２１をオンにし、入力側から出力側へ電流及び電圧を変化させることなく通過されてもよい。
When the
図１５では、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、初期状態における降圧状態の出力電圧３０Ｖを、降圧を解除した出力電圧４０Ｖに変更している。
In FIG. 15, the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄによる降圧禁止後、ＰＶストリング１１Ａにおけるストリング電圧１２０Ｖは変更されず、ＰＶパネル１０Ｂ〜１０Ｄの出力電力１５０Ｗも変更されないので、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力電流は３．７５Ａとなる。
After the voltage step-down is prohibited by the
なお、ＰＶパネル１０Ａを含まないＰＶストリング１１Ｂのストリング電圧は変更されないので、ＰＶストリング１１Ｂに含まれるＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの出力電圧、出力電流、及び出力電力は変更されない。
Since the string voltage of the
このように、第３例では、ＭＰＰＴ子機２０Ａが例えば通信不可状態になると、ＭＰＰＴ親機３０は、ＭＰＰＴ子機２０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに存在するＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄによる降圧禁止の指令を含む。また、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄは、この出力制限指令に応じて、ＰＶパネル１０Ｂ〜１０Ｄの出力電圧に対する降圧を禁止する。
Thus, in the third example, when the
これにより、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄを流れる電流がＰＶパネル１０を流れる最大出力電流以下になるので、ＭＰＰＴ子機２０Ａのバイパス素子が許容できる電流以下となる。従って、バイパス素子への発熱による負荷を低減できる。
As a result, the current flowing through the
次に、図１６を用いて、ＭＰＰＴ子機２０の出力制限の第４例について説明する。
第４例では、ＭＰＰＴ親機３０は、出力制限指令として、ＤＣＤＣ部２５による昇圧指令を、所定のＭＰＰＴ子機２０へ送信する。
Next, a fourth example of output limitation of the
In the fourth example, the
第４例では、初期状態においてストリング電圧が１２０Ｖであるので、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの制御部２６は、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電圧が３０Ｖとなるように、デューティ比を設定する。ＰＶパネル１０の通常時の出力電圧は４０Ｖであるので、初期状態は降圧状態である。また、変圧前後において電力は不変であるので、初期状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ａ〜２０Ｈの出力電流は５Ａとなる。
In the fourth example, since the string voltage is 120V in the initial state, the
日陰ＳＤ等の影響により、ＭＰＰＴ子機２０Ａが通信不可状態、又は、ＭＰＰＴ子機２０Ａの出力電圧等が所定値以下となった場合、親機３０の通信部３７は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄによる昇圧指令を含む。
When the
ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、親機３０からの出力制限指令を受信すると、出力制限指令に応じて、ＤＣＤＣ部２５により昇圧するよう制御する。なお、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄのスイッチ部２１はオフにされている。
When the
図１６では、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの制御部２６は、初期状態における降圧状態の出力電圧３０Ｖを、通常状態の出力電圧４０Ｖから昇圧した出力電圧５０Ｖとなるように、デューティ比を決定する。このデューティ比は固定値である。この場合、ＰＶストリング１１Ａにおけるストリング電圧は１５０Ｖとなり、このストリング電圧において最大電力となる。また、変圧前後において電力は不変であるので、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄの出力電流は３Ａとなる。
In FIG. 16, the
ＰＶストリング１１Ａにおけるストリング電圧が１５０Ｖになると、パワーコンディショナ５０は、ＭＰＰＴ制御により、各ＰＶストリング１１Ａ，１１Ｂのストリング電圧も１５０Ｖに変更する。
When the string voltage in the
ＰＶストリング１１Ｂにおけるストリング電圧が１５０Ｖに変更されると、ＰＶストリング１１Ｂに含まれるＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの制御部２６は、ＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの出力電圧が３７．５Ｖとなるように、デューティ比を設定する。
When the string voltage in the
また、変圧前後において電力は不変であるので、この状態において、ＭＰＰＴ子機２０Ｅ〜２０Ｈの出力電流は４Ａとなる。
Moreover, since electric power is unchanged before and after transformation, in this state, the output current of the
このように、第４例では、ＭＰＰＴ子機２０Ａが例えば通信不可状態になると、ＭＰＰＴ親機３０は、ＭＰＰＴ子機２０Ａと同一のＰＶストリング１１Ａに存在するＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄに対して、出力制限指令を送信する。この出力制限指令は、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄによる昇圧指令を含む。また、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄは、この出力制限指令に応じて、ＰＶパネル１０Ｂ〜１０Ｄの出力電圧を昇圧するよう制御する。
Thus, in the fourth example, when the
これにより、ＭＰＰＴ子機２０Ｂ〜２０Ｄを流れる電流が低下するので、ＭＰＰＴ子機２０Ａのバイパス素子を流れる電流が低下する。従って、バイパス素子への発熱による負荷を低減できる。特に、第４例では、第１例〜第３例と比較しても最も各ＰＶストリング１１Ａ，１１Ｂを流れる電流が小さくなる。
Thereby, since the electric current which flows through MPPT subunit | mobile_unit 20B-20D falls, the electric current which flows through the bypass element of MPPT subunit | mobile_unit 20A falls. Therefore, it is possible to reduce a load due to heat generation to the bypass element. In particular, in the fourth example, the current flowing through each
このように、太陽光発電システム１００又は１００Ａでは、ＰＶパネル１０が例えば日陰ＳＤにより発電を停止すると、ＰＶパネル１０に接続されたＭＰＰＴ子機２０のバイパス素子に電流が流れる。
Thus, in the photovoltaic
バイパス素子では、電流の大きさに応じて発熱するが、親機３０によるＭＰＰＴ子機２０に対する出力制限指令により、バイパス素子の許容温度を超過することを防止できる。また、許容温度の超過によるバイパス素子への負荷を低減できる。従って、バイパス素子が正常に動作でき、日陰部分を含むＰＶパネル１０を含むＰＶストリング全体の発電が停止することを防止できる。
Although the bypass element generates heat according to the magnitude of the current, it is possible to prevent the allowable temperature of the bypass element from being exceeded by the output restriction command for the
また、親機３０による簡単な制御により発熱対策を実施できるので、特別な放熱構造が不要である。従って、ＭＰＰＴ子機２０の大型化を回避でき、発熱対策（放熱対策）のためのコストを削減できる。
In addition, since a countermeasure against heat generation can be implemented by simple control by the
なお、出力制限指令は上述の第１例〜第４例で説明した内容に限定されない。出力制限指令を受信したＭＰＰＴ子機２０は、単純に、現在の出力電流より低い値の電流を出力してもよい。また、出力制限指令が電流値に関する情報を含み、これを受信したＭＰＰＴ子機２０がその電流値となるように出力してもよい。
The output restriction command is not limited to the contents described in the first to fourth examples. The
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and any configuration can be used as long as the functions shown in the claims or the functions of the configuration of the present embodiment can be achieved. Is also applicable.
（本発明の一態様の概要）
本発明の一態様の制御装置は、太陽光パネルの発電量を制御する複数の発電制御装置を制御する制御装置であって、前記太陽光パネルの出力の情報を前記発電制御装置から受信する出力情報受信部と、前記出力情報受信部により受信された第１の発電制御装置からの第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信する出力制限指令送信部と、を備える。
(Overview of one embodiment of the present invention)
The control device according to one aspect of the present invention is a control device that controls a plurality of power generation control devices that control the power generation amount of the solar panel, and that receives information on the output of the solar panel from the power generation control device. When the output of the first solar panel from the information receiving unit and the first power generation control device received by the output information receiving unit is equal to or less than a predetermined value, the power generation amount of the second solar panel is controlled. An output restriction command transmission unit that transmits an output restriction command to the second power generation control device so as to limit the output of the second power generation control device.
また、本発明の一態様の制御装置は、前記出力制限指令送信部が、前記出力情報受信部により前記第１の発電制御装置から出力の情報を所定期間取得しなかった場合、前記出力制限指令を送信する。 In the control device according to one aspect of the present invention, when the output restriction command transmission unit does not acquire the output information from the first power generation control device by the output information reception unit for a predetermined period, the output restriction command Send.
また、本発明の一態様の制御装置は、複数の太陽光パネルが直列に接続されてストリングが形成され、前記第２の太陽光パネルが、前記第１の太陽光パネルと同一ストリングに存在する。 In the control device of one embodiment of the present invention, a plurality of solar panels are connected in series to form a string, and the second solar panel is present in the same string as the first solar panel. .
また、本発明の一態様の制御装置は、前記第１の発電制御装置が、前記太陽光パネルの出力を電力変換して出力する場合、前記出力制限指令が、前記第２の発電制御装置の出力電流の上限を低下させる指令を含む。 Further, in the control device according to one aspect of the present invention, when the first power generation control device converts the output of the solar panel to output the power, the output restriction command is output from the second power generation control device. Includes a command to lower the upper limit of output current.
また、本発明の一態様の制御装置は、前記第１の発電制御装置が、前記太陽光パネルの出力を電力変換して出力する場合、前記出力制限指令が、前記第２の発電制御装置による降圧を禁止する指令を含む。 Further, in the control device according to one aspect of the present invention, when the first power generation control device converts the output of the solar panel to output the power, the output restriction command is generated by the second power generation control device. Includes a directive prohibiting step-down.
また、本発明の一態様の制御装置は、前記出力制限指令が、前記第２の発電制御装置による昇圧及び降圧を禁止する指令を含む。 In the control device according to one aspect of the present invention, the output restriction command includes a command for prohibiting step-up and step-down by the second power generation control device.
また、本発明の一態様の制御装置は、前記第１の発電制御装置が、前記太陽光パネルの出力を電力変換する電力変換部と、前記太陽光パネルの出力を、前記電力変換部を介さずにバイパスさせるバイパス部と、を備える。 Further, in the control device according to one aspect of the present invention, the first power generation control device converts the output of the solar panel into power, and the output of the solar panel is passed through the power converter. And a bypass unit for bypassing without using.
また、本発明の一態様の制御装置は、前記第１の発電制御装置が、前記太陽光パネルの出力を電力変換して出力する場合、前記出力制限指令が、前記第２の発電制御装置による昇圧指令を含む。 Further, in the control device according to one aspect of the present invention, when the first power generation control device converts the output of the solar panel to output the power, the output restriction command is generated by the second power generation control device. Includes boost command.
また、本発明の一態様の発電制御装置は、太陽光パネルの発電量を制御する発電制御装置であって、前記太陽光パネルの出力を検出する出力検出部と、前記出力検出部により検出された前記太陽光パネルの出力の情報を、当該発電制御装置を制御する制御装置へ送信する出力情報送信部と、前記太陽光パネルの出力の情報に基づく出力制限指令を受信する出力制限指令受信部と、前記太陽光パネルの出力を制御する制御部と、他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部と、を備え、前記制御部は、前記受信部により前記出力制限指令を受信した場合、前記出力制限指令に応じて当該発電制御装置の出力を制限する。 The power generation control device according to one aspect of the present invention is a power generation control device that controls the power generation amount of the solar panel, and is detected by the output detection unit that detects the output of the solar panel and the output detection unit. The output information transmitting unit that transmits the output information of the solar panel to the control device that controls the power generation control device, and the output limit command receiving unit that receives the output limit command based on the output information of the solar panel And a control unit that controls the output of the solar panel, and a bypass unit that bypasses the power generated by another solar panel, and the control unit receives the output restriction command by the receiving unit. In this case, the output of the power generation control device is limited according to the output restriction command.
また、本発明の一態様の発電制御装置は、前記制御部が、前記出力制限指令に応じて、当該発電制御装置の出力電流の上限を低下させ、当該発電制御装置の出力電流が当該上限以下となるよう制御する。 Further, in the power generation control device according to one aspect of the present invention, the control unit reduces the upper limit of the output current of the power generation control device according to the output restriction command, and the output current of the power generation control device is equal to or lower than the upper limit. Control to be
また、本発明の一態様の発電制御装置は、前記制御部が、前記出力制限指令に応じて、前記太陽光パネルの出力電圧に対する降圧を禁止する。 Further, in the power generation control device of one aspect of the present invention, the control unit prohibits stepping down the output voltage of the solar panel according to the output restriction command.
また、本発明の一態様の発電制御装置は、前記制御部が、前記出力制限指令に応じて、前記太陽光パネルの出力電圧に対する昇圧及び降圧を禁止する。 Further, in the power generation control device according to one aspect of the present invention, the control unit prohibits stepping up and stepping down the output voltage of the solar panel in accordance with the output restriction command.
また、本発明の一態様の発電制御装置は、前記太陽光パネルの出力を電力変換する電力変換部と、前記太陽光パネルの出力を、前記電力変換部を介さずにバイパスさせる電力変換バイパス部と、を備える。 The power generation control device according to one aspect of the present invention includes a power conversion unit that converts the output of the solar panel to power, and a power conversion bypass unit that bypasses the output of the solar panel without passing through the power conversion unit. And comprising.
また、本発明の一態様の発電制御装置は、前記制御部が、前記出力制限指令に応じて、前記太陽光パネルの出力電圧を昇圧するよう制御する。 In the power generation control device according to one aspect of the present invention, the control unit performs control so as to boost the output voltage of the solar panel according to the output restriction command.
また、本発明の一態様の太陽光発電システムは、第１の太陽光パネルの発電量を制御する第１の発電制御装置と、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置と、前記第１の発電制御装置及び前記第２の発電制御装置を制御する制御装置と、を備える太陽光発電システムであって、前記第１の発電制御装置は、前記第１の太陽光パネルの出力を検出する出力検出部と、前記出力検出部により検出された前記第１の太陽光パネルの出力の情報を前記制御装置へ送信する出力情報送信部と、他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部と、を備え、前記制御装置は、前記第１の太陽光パネルの出力の情報を前記第１の発電制御装置から受信する出力情報受信部と、前記出力情報受信部により受信された前記第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、前記第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信する出力制限指令送信部と、を備え、前記第２の発電制御装置は、前記制御装置からの前記出力制限指令を受信する出力制限指令受信部と、前記第２の太陽光パネルの出力を制御する制御部と、他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部と、を備え、前記制御部は、前記出力制限指令受信部により前記出力制限指令が受信された場合、前記出力制限指令に応じて前記第２の発電制御装置の出力を制限する。 The photovoltaic power generation system of one embodiment of the present invention includes a first power generation control device that controls the power generation amount of the first solar panel, and a second power generation that controls the power generation amount of the second solar panel. A solar power generation system comprising a control device, and a control device that controls the first power generation control device and the second power generation control device, wherein the first power generation control device includes the first sun An output detection unit that detects an output of the light panel, an output information transmission unit that transmits information on the output of the first solar panel detected by the output detection unit to the control device, and another solar panel A bypass unit that bypasses the generated power, and the control device receives output information of the first solar panel from the first power generation control device, and the output information. Received by the receiver When the output of one solar panel is equal to or less than a predetermined value, an output restriction command transmission unit that transmits an output restriction command to the second power generation control device so as to limit the output of the second power generation control device; The second power generation control device includes an output restriction command receiving unit that receives the output restriction command from the control device, a control unit that controls an output of the second solar panel, and another solar A bypass unit that bypasses the power generated by the optical panel, and the control unit receives the second output in response to the output restriction command when the output restriction command is received by the output restriction command receiving unit. Limit the output of the power generation control device.
また、本発明の一態様の制御方法は、太陽光パネルの発電量を制御する発電制御装置を制御する制御装置における制御方法であって、前記太陽光パネルの出力の情報を前記発電制御装置から受信するステップと、前記受信された第１の発電制御装置からの第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信するステップと、を有する。 Further, a control method according to an aspect of the present invention is a control method in a control device that controls a power generation control device that controls a power generation amount of a solar panel, and outputs information on the output of the solar panel from the power generation control device. And a second power generation control for controlling the power generation amount of the second solar panel when the received output of the first solar panel from the first power generation control device is less than or equal to a predetermined value. And a step of transmitting an output restriction command to the device so as to restrict the output of the second power generation control device.
また、本発明の一態様の発電制御方法は、他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部を備え、太陽光パネルの発電量を制御する発電制御装置における発電制御方法であって、前記太陽光パネルの出力を検出するステップと、前記検出された前記太陽光パネルの出力の情報を、当該発電制御装置を制御する制御装置へ送信するステップと、前記太陽光パネルの出力の情報に基づく出力制限指令を受信するステップと、前記太陽光パネルの出力を制御する制御ステップと、を有し、前記制御ステップでは、前記出力制限指令が受信された場合、前記出力制限指令に応じて当該発電制御装置の出力を制限する。 The power generation control method according to one aspect of the present invention is a power generation control method in a power generation control device that includes a bypass unit that bypasses power generated by another solar panel and controls the power generation amount of the solar panel. Detecting the output of the solar panel, transmitting information on the detected output of the solar panel to a control device that controls the power generation control device, and information on the output of the solar panel And a control step for controlling the output of the solar panel. In the control step, when the output restriction command is received, according to the output restriction command The output of the power generation control device is limited.
本発明は、バイパス素子の発熱による負荷を低減できる制御装置、発電制御装置、太陽光発電システム、制御方法、及び発電制御方法等に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a control device, a power generation control device, a solar power generation system, a control method, a power generation control method, and the like that can reduce a load due to heat generated by a bypass element.
１００，１００Ａ 太陽光発電システム
１０ ＰＶパネル
１１Ａ，１１Ｂ ＰＶストリング
２０ ＭＰＰＴ子機
２１ スイッチ部
２２ 電源部
２３，２４ 電流電圧検出部
２５ ＤＣＤＣ部
２６ 制御部
２７，２７Ａ，２７Ｂ 通信部
２８ 入力端子
２９ 出力端子
３０ ＭＰＰＴ親機
３１ 制御部
３２ ＣＰＵ
３３ ＲＡＭ
３４ フラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）
３５ Ｉ／Ｏ部
３６ 電源部
３７ 通信部
４０ 接続箱
５０ パワーコンディショナ
ＰＬ 電力線
ＢＤ バイパスダイオード
ＢＴ バイパス用トランジスタ
100, 100A Photovoltaic
33 RAM
34 Flash memory (FLASH)
35 I /
Claims (17)
前記太陽光パネルの出力の情報を前記発電制御装置から受信する出力情報受信部と、
前記出力情報受信部により受信された第１の発電制御装置からの第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信する出力制限指令送信部と、
を備える制御装置。 A control device that controls a plurality of power generation control devices that control the power generation amount of a solar panel,
An output information receiving unit for receiving information on the output of the solar panel from the power generation control device;
Second power generation control for controlling the power generation amount of the second solar panel when the output of the first solar panel from the first power generation control device received by the output information receiving unit is equal to or less than a predetermined value. An output restriction command transmission unit that transmits an output restriction command to the device to restrict the output of the second power generation control device;
A control device comprising:
前記出力制限指令送信部は、前記出力情報受信部により前記第１の発電制御装置から出力の情報を所定期間取得しなかった場合、前記出力制限指令を送信する制御装置。 The control device according to claim 1,
The output restriction command transmitting unit is a control device that transmits the output restriction command when the output information receiving unit does not acquire output information from the first power generation control device for a predetermined period.
複数の太陽光パネルが直列に接続されてストリングが形成され、
前記第２の太陽光パネルは、前記第１の太陽光パネルと同一ストリングに存在する制御装置。 The control device according to claim 1 or 2,
A plurality of solar panels are connected in series to form a string,
The second solar panel is a control device present in the same string as the first solar panel.
前記第１の発電制御装置が、前記太陽光パネルの出力を電力変換して出力する場合、
前記出力制限指令は、前記第２の発電制御装置の出力電流の上限を低下させる指令を含む制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3,
When the first power generation control device converts the output of the solar panel to power and outputs it,
The output restriction command includes a command for reducing an upper limit of an output current of the second power generation control device.
前記第１の発電制御装置が、前記太陽光パネルの出力を電力変換して出力する場合、
前記出力制限指令は、前記第２の発電制御装置による降圧を禁止する指令を含む制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3,
When the first power generation control device converts the output of the solar panel to power and outputs it,
The output restriction command includes a command for prohibiting step-down by the second power generation control device.
前記出力制限指令は、前記第２の発電制御装置による昇圧及び降圧を禁止する指令を含む制御装置。 The control device according to claim 5,
The output restriction command includes a command for prohibiting step-up and step-down by the second power generation control device.
前記第１の発電制御装置は、
前記太陽光パネルの出力を電力変換する電力変換部と、
前記太陽光パネルの出力を、前記電力変換部を介さずにバイパスさせる電力変換バイパス部と、
を備える制御装置。 The control device according to claim 6,
The first power generation control device includes:
A power conversion unit for converting the output of the solar panel;
A power conversion bypass unit that bypasses the output of the solar panel without going through the power conversion unit;
A control device comprising:
前記第１の発電制御装置が、前記太陽光パネルの出力を電力変換して出力する場合、
前記出力制限指令は、前記第２の発電制御装置による昇圧指令を含む制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3,
When the first power generation control device converts the output of the solar panel to power and outputs it,
The output restriction command is a control device including a boost command by the second power generation control device.
前記太陽光パネルの出力を検出する出力検出部と、
前記出力検出部により検出された前記太陽光パネルの出力の情報を、当該発電制御装置を制御する制御装置へ送信する出力情報送信部と、
前記太陽光パネルの出力の情報に基づく出力制限指令を受信する出力制限指令受信部と、
前記太陽光パネルの出力を制御する制御部と、
他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部と、
を備え、
前記制御部は、前記受信部により前記出力制限指令を受信した場合、前記出力制限指令に応じて当該発電制御装置の出力を制限する発電制御装置。 A power generation control device for controlling the power generation amount of a solar panel,
An output detector for detecting the output of the solar panel;
An output information transmission unit that transmits information on the output of the solar panel detected by the output detection unit to a control device that controls the power generation control device;
An output restriction command receiving unit that receives an output restriction command based on the output information of the solar panel;
A control unit for controlling the output of the solar panel;
A bypass section for bypassing the power generated by other solar panels;
With
The said control part is an electric power generation control apparatus which restrict | limits the output of the said electric power generation control apparatus according to the said output restriction command, when the said output restriction command is received by the said receiving part.
前記制御部は、前記出力制限指令に応じて、当該発電制御装置の出力電流の上限を低下させ、当該発電制御装置の出力電流が当該上限以下となるよう制御する発電制御装置。 The power generation control device according to claim 9,
The said control part is a power generation control apparatus which reduces the upper limit of the output current of the said power generation control apparatus according to the said output restriction command, and controls so that the output current of the said power generation control apparatus becomes below the said upper limit.
前記制御部は、前記出力制限指令に応じて、前記太陽光パネルの出力電圧に対する降圧を禁止する発電制御装置。 The power generation control device according to claim 9,
The said control part is a power generation control apparatus which prohibits pressure | voltage reduction with respect to the output voltage of the said solar panel according to the said output restriction command.
前記制御部は、前記出力制限指令に応じて、前記太陽光パネルの出力電圧に対する昇圧及び降圧を禁止する発電制御装置。 The power generation control device according to claim 11,
The said control part is a power generation control apparatus which prohibits the pressure | voltage rise and the pressure | voltage fall with respect to the output voltage of the said solar panel according to the said output restriction command.
前記太陽光パネルの出力を電力変換する電力変換部と、
前記太陽光パネルの出力を、前記電力変換部を介さずにバイパスさせる電力変換バイパス部と、
を備える発電制御装置。 The power generation control device according to claim 12,
A power conversion unit for converting the output of the solar panel;
A power conversion bypass unit that bypasses the output of the solar panel without going through the power conversion unit;
A power generation control device comprising:
前記制御部は、前記出力制限指令に応じて、前記太陽光パネルの出力電圧を昇圧するよう制御する発電制御装置。 The power generation control device according to claim 9,
The control unit is a power generation control device that controls to boost the output voltage of the solar panel according to the output restriction command.
前記第１の発電制御装置は、
前記第１の太陽光パネルの出力を検出する出力検出部と、
前記出力検出部により検出された前記第１の太陽光パネルの出力の情報を前記制御装置へ送信する出力情報送信部と、
他の太陽光パネルにより発電された電力をバイパスさせるバイパス部と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第１の太陽光パネルの出力の情報を前記第１の発電制御装置から受信する出力情報受信部と、
前記出力情報受信部により受信された前記第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、前記第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信する出力制限指令送信部と、
を備え、
前記第２の発電制御装置は、
前記制御装置からの前記出力制限指令を受信する出力制限指令受信部と、
前記第２の太陽光パネルの出力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記出力制限指令受信部により前記出力制限指令が受信された場合、前記出力制限指令に応じて前記第２の発電制御装置の出力を制限する太陽光発電システム。 A first power generation control device that controls the power generation amount of the first solar panel, a second power generation control device that controls the power generation amount of the second solar panel, the first power generation control device, and the first A solar power generation system comprising: a control device that controls the power generation control device of 2;
The first power generation control device includes:
An output detector for detecting the output of the first solar panel;
An output information transmission unit that transmits information on the output of the first solar panel detected by the output detection unit to the control device;
A bypass section for bypassing the power generated by other solar panels;
With
The control device includes:
An output information receiving unit for receiving information on the output of the first solar panel from the first power generation control device;
When the output of the first solar panel received by the output information receiving unit is less than or equal to a predetermined value, output limitation is performed so as to limit the output of the second power generation control device to the second power generation control device. An output restriction command transmitter for transmitting commands;
With
The second power generation control device includes:
An output restriction command receiving unit for receiving the output restriction command from the control device;
A control unit for controlling the output of the second solar panel;
With
The said control part is a solar power generation system which restrict | limits the output of a said 2nd electric power generation control apparatus according to the said output restriction command, when the said output restriction command is received by the said output restriction command receiving part.
前記太陽光パネルの出力の情報を前記発電制御装置から受信するステップと、
前記受信された第１の発電制御装置からの第１の太陽光パネルの出力が所定値以下である場合、第２の太陽光パネルの発電量を制御する第２の発電制御装置へ、前記第２の発電制御装置の出力を制限するよう出力制限指令を送信するステップと、
を有する制御方法。 A control method in a control device that controls a power generation control device that controls a power generation amount of a solar panel,
Receiving the output information of the solar panel from the power generation control device;
When the received output of the first solar panel from the first power generation control device is less than or equal to a predetermined value, the second power generation control device that controls the power generation amount of the second solar panel, Transmitting an output restriction command so as to limit the output of the power generation control device of 2;
Control method.
前記太陽光パネルの出力を検出するステップと、
前記検出された前記太陽光パネルの出力の情報を、当該発電制御装置を制御する制御装置へ送信するステップと、
前記太陽光パネルの出力の情報に基づく出力制限指令を受信するステップと、
前記太陽光パネルの出力を制御する制御ステップと、
を有し、
前記制御ステップでは、前記出力制限指令が受信された場合、前記出力制限指令に応じて当該発電制御装置の出力を制限する発電制御方法。 A power generation control method in a power generation control device that includes a bypass unit that bypasses power generated by another solar panel and controls the power generation amount of the solar panel,
Detecting the output of the solar panel;
Transmitting information of the detected output of the solar panel to a control device that controls the power generation control device;
Receiving an output restriction command based on the output information of the solar panel;
A control step for controlling the output of the solar panel;
Have
In the control step, when the output restriction command is received, a power generation control method for limiting the output of the power generation control device according to the output restriction command.
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2012
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