JP3439828B2 - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池電源の最大電
力点を自動的に追尾可能とし、太陽電池電源から負荷へ
常に最大電力を安定して供給し得るようにするべく、太
陽電池電源の動作点を検出するようにした太陽光発電装
置に関する。
力点を自動的に追尾可能とし、太陽電池電源から負荷へ
常に最大電力を安定して供給し得るようにするべく、太
陽電池電源の動作点を検出するようにした太陽光発電装
置に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】従来、太陽電池電源から最大
電力が得られるように構成された太陽光発電装置とし
て、図１３に示すものが提案されている。この太陽光発
電装置Ｓ０は、太陽電池電源Ｐがチョッパ，インバータ
等の変換器Ｈを介して、独立負荷Ｌ及び他の電源系統Ａ
のそれぞれに接続されたものであって、さらに、太陽電
池電源Ｐの出力電流を検出する電流センサＤＩからの出
力信号を受けて、太陽電池電源Ｐが最大電力を出力し得
る電圧値を設定する電圧指令器ＤＳと、太陽電池電源Ｐ
の出力電圧を検出する電圧検出器ＤＶと、この電圧検出
器ＤＶで検出された電圧値Ｖ１と電圧指令器ＤＳの設定
電圧値Ｖ２とを比較し、かつ変換器Ｈの出力電圧または
出力電流を調整する調節器ＲＥとを備えることによっ
て、太陽電池電源Ｐから独立負荷Ｌ及び他系統電源Ａに
最大電力を供給するようにするものである（例えば、特
開昭56-91630号公報を参照）。
電力が得られるように構成された太陽光発電装置とし
て、図１３に示すものが提案されている。この太陽光発
電装置Ｓ０は、太陽電池電源Ｐがチョッパ，インバータ
等の変換器Ｈを介して、独立負荷Ｌ及び他の電源系統Ａ
のそれぞれに接続されたものであって、さらに、太陽電
池電源Ｐの出力電流を検出する電流センサＤＩからの出
力信号を受けて、太陽電池電源Ｐが最大電力を出力し得
る電圧値を設定する電圧指令器ＤＳと、太陽電池電源Ｐ
の出力電圧を検出する電圧検出器ＤＶと、この電圧検出
器ＤＶで検出された電圧値Ｖ１と電圧指令器ＤＳの設定
電圧値Ｖ２とを比較し、かつ変換器Ｈの出力電圧または
出力電流を調整する調節器ＲＥとを備えることによっ
て、太陽電池電源Ｐから独立負荷Ｌ及び他系統電源Ａに
最大電力を供給するようにするものである（例えば、特
開昭56-91630号公報を参照）。
【０００３】しかしながら、一般に太陽電池の出力特性
は、気温や日射等の環境変化、太陽電池受光面の汚れ、
及び太陽電池の経年変化等により大きく変動するが、上
述した従来の太陽光発電装置Ｓ０では、単に太陽電池電
源Ｐが最大出力を出力し得る電圧値を予め設定してお
き、この設定値に基づき太陽電池電源Ｐの出力を制御す
る程度のものであるため、環境変化等による太陽電池電
源の特性変動に応じてその最大電力点を正確に追尾する
ことは不可能であり、太陽電池電源を常に高い効率で利
用することはできないのである。
は、気温や日射等の環境変化、太陽電池受光面の汚れ、
及び太陽電池の経年変化等により大きく変動するが、上
述した従来の太陽光発電装置Ｓ０では、単に太陽電池電
源Ｐが最大出力を出力し得る電圧値を予め設定してお
き、この設定値に基づき太陽電池電源Ｐの出力を制御す
る程度のものであるため、環境変化等による太陽電池電
源の特性変動に応じてその最大電力点を正確に追尾する
ことは不可能であり、太陽電池電源を常に高い効率で利
用することはできないのである。
【０００４】また、このような問題を解消するために、
例えば太陽電池の裏面温度を計測して、予め実験等によ
り求めた太陽電池の特性データを参照しながら、温度変
化に伴う太陽電池の動作点を求める方法や、太陽電池の
動作点を強制的に移動させ、移動前後の発生電力の差異
を比較し太陽電池の最大電力点をサーチする方法等が考
えられるが、太陽電池の特性が不明であれば、それを有
効に動作させることが困難であったり、仮に実験で求め
た特性データ等が豊富に用意されていても、経年変化等
によって太陽電池の特性が変化した場合や、受光面の汚
れ等で特性が劣化した場合などでは、太陽電池の最大電
力点を正確に求めることはできない。
例えば太陽電池の裏面温度を計測して、予め実験等によ
り求めた太陽電池の特性データを参照しながら、温度変
化に伴う太陽電池の動作点を求める方法や、太陽電池の
動作点を強制的に移動させ、移動前後の発生電力の差異
を比較し太陽電池の最大電力点をサーチする方法等が考
えられるが、太陽電池の特性が不明であれば、それを有
効に動作させることが困難であったり、仮に実験で求め
た特性データ等が豊富に用意されていても、経年変化等
によって太陽電池の特性が変化した場合や、受光面の汚
れ等で特性が劣化した場合などでは、太陽電池の最大電
力点を正確に求めることはできない。
【０００５】特に、太陽電池の動作点を強制的に移動さ
せ、移動前後の発生電力の差異を比較する方法では、経
年変化等による太陽電池の特性劣化や受光面の汚れ等に
よる特性変化の問題を避けることが可能であっても、動
作点の移動時に俄雨や雲が移動する等の自然環境の大き
な変化が生じた場合、何に起因して装置の出力変動があ
ったのかを明確に知ることができず、このため正確な最
大電力点を求めることができないという問題があり、こ
れを解決するには多数決論理やファジー論理等が可能な
複雑な論理回路を構築する必要があり、装置全体が大型
化するだけでなく著しく複雑化するので問題である。
せ、移動前後の発生電力の差異を比較する方法では、経
年変化等による太陽電池の特性劣化や受光面の汚れ等に
よる特性変化の問題を避けることが可能であっても、動
作点の移動時に俄雨や雲が移動する等の自然環境の大き
な変化が生じた場合、何に起因して装置の出力変動があ
ったのかを明確に知ることができず、このため正確な最
大電力点を求めることができないという問題があり、こ
れを解決するには多数決論理やファジー論理等が可能な
複雑な論理回路を構築する必要があり、装置全体が大型
化するだけでなく著しく複雑化するので問題である。
【０００６】そこで、本発明は上記従来装置の問題点に
鑑み案出されたものであり、環境変化や太陽電池の経年
変化等に左右されずに、常に高い効率で太陽電池電源を
利用できる簡便な構成の太陽光発電装置を提供すること
を目的とする。
鑑み案出されたものであり、環境変化や太陽電池の経年
変化等に左右されずに、常に高い効率で太陽電池電源を
利用できる簡便な構成の太陽光発電装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１の太陽光発電装置は、太陽電池電
源と負荷との間に、前記太陽電池電源の動作点を検出す
る検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づき前記
負荷へ供給する電力量を制御する電力変換手段とを接続
して成る太陽光発電装置であって、前記検出手段は、電
圧−電流特性がほぼ同一の少なくとも２つの太陽電池を
並列接続し、該太陽電池の各々に順方向電圧降下が相違
する限流素子を直列接続するとともに、各限流素子と前
記負荷との間の電流信号に基づいて前記太陽電池電源の
動作点を検出することを特徴とする。
に、本発明に係る第１の太陽光発電装置は、太陽電池電
源と負荷との間に、前記太陽電池電源の動作点を検出す
る検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づき前記
負荷へ供給する電力量を制御する電力変換手段とを接続
して成る太陽光発電装置であって、前記検出手段は、電
圧−電流特性がほぼ同一の少なくとも２つの太陽電池を
並列接続し、該太陽電池の各々に順方向電圧降下が相違
する限流素子を直列接続するとともに、各限流素子と前
記負荷との間の電流信号に基づいて前記太陽電池電源の
動作点を検出することを特徴とする。
【０００８】また、第２の太陽光発電装置は、太陽電池
電源と負荷との間に、前記太陽電池電源の動作点を検出
する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づき前
記負荷へ供給する電力量を制御する電力変換手段とを接
続して成る太陽光発電装置であって、前記検出手段は、
開放電圧が相違する少なくとも２つの太陽電池を並列接
続し、該太陽電池の各々に順方向電圧降下がほぼ同一の
限流素子を直列接続するとともに、各限流素子と負荷と
の間の電流信号に基づいて前記太陽電池電源の動作点を
検出することを特徴とする。
電源と負荷との間に、前記太陽電池電源の動作点を検出
する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づき前
記負荷へ供給する電力量を制御する電力変換手段とを接
続して成る太陽光発電装置であって、前記検出手段は、
開放電圧が相違する少なくとも２つの太陽電池を並列接
続し、該太陽電池の各々に順方向電圧降下がほぼ同一の
限流素子を直列接続するとともに、各限流素子と負荷と
の間の電流信号に基づいて前記太陽電池電源の動作点を
検出することを特徴とする。
【０００９】ここで、太陽電池電源を構成する太陽電池
の一部又は全てを検出回路用に使用してもよく、太陽電
池電源とは別に設けた太陽電池を検出回路に専用として
用いてもよい。
の一部又は全てを検出回路用に使用してもよく、太陽電
池電源とは別に設けた太陽電池を検出回路に専用として
用いてもよい。
【００１０】
【作用】上記第１の太陽光発電装置によれば、順方向電
圧降下が互いに異なる限流素子によってシフトした異な
る電圧での動作点を検出することができ、この動作点に
おける２つの太陽電池の特性、例えば電力値（又は、電
流値）を同時に検出することにより、両太陽電池の電力
差がほぼ等しければ（又は、電流差が予め設定した一定
値にほぼ等しければ）、太陽電池電源の動作点が最大電
力点と一致しているものとみなすことができる。
圧降下が互いに異なる限流素子によってシフトした異な
る電圧での動作点を検出することができ、この動作点に
おける２つの太陽電池の特性、例えば電力値（又は、電
流値）を同時に検出することにより、両太陽電池の電力
差がほぼ等しければ（又は、電流差が予め設定した一定
値にほぼ等しければ）、太陽電池電源の動作点が最大電
力点と一致しているものとみなすことができる。
【００１１】また、上記第２の太陽光発電装置によれ
ば、順方向電圧降下が互いに同一の限流素子によって同
一電圧での異なる動作点を検出することができ、この動
作点における２つの太陽電池の特性、例えば電力値（又
は、電流値）を同時に計測することにより、両太陽電池
の電力差（又は、電流差）が予め設定した一定値にほぼ
等しければ、太陽電池電源の動作点が最大電力点と一致
しているものとみなすことができる。
ば、順方向電圧降下が互いに同一の限流素子によって同
一電圧での異なる動作点を検出することができ、この動
作点における２つの太陽電池の特性、例えば電力値（又
は、電流値）を同時に計測することにより、両太陽電池
の電力差（又は、電流差）が予め設定した一定値にほぼ
等しければ、太陽電池電源の動作点が最大電力点と一致
しているものとみなすことができる。
【００１２】
【実施例】まず、第１の太陽光発電装置に係る実施例に
ついて詳細に説明する。 〔実施例１−１〕図１に示すように、太陽光発電装置Ｓ
１は、太陽電池電源Ｐの電力を太陽電池電源Ｐの動作点
を検出する検出回路ＭＣ、及び電力変換手段Ｄ（DC/DC
コンバーター）を介して、負荷Ｌ（蓄電池）に供給する
ように構成されたものである。ここで、太陽電池電源Ｐ
は簡単のために特性（電圧−電流特性）が同一なアレイ
（複数のセルから成る太陽電池）ＰＬ，ＰＲの２つを並
列接続させた構成としている。また、検出回路ＭＣはア
レイＰＬ，ＰＲの各々の電流及び電圧を検出し、この検
出値から電力及び電力差を演算し、その演算結果に基づ
いて制御信号を電力変換手段Ｄに入力し、電力変換手段
Ｄの入力端子電圧を制御することによって、常に太陽電
池電源Ｐの最適動作点を自動追尾できるようにしてい
る。
ついて詳細に説明する。 〔実施例１−１〕図１に示すように、太陽光発電装置Ｓ
１は、太陽電池電源Ｐの電力を太陽電池電源Ｐの動作点
を検出する検出回路ＭＣ、及び電力変換手段Ｄ（DC/DC
コンバーター）を介して、負荷Ｌ（蓄電池）に供給する
ように構成されたものである。ここで、太陽電池電源Ｐ
は簡単のために特性（電圧−電流特性）が同一なアレイ
（複数のセルから成る太陽電池）ＰＬ，ＰＲの２つを並
列接続させた構成としている。また、検出回路ＭＣはア
レイＰＬ，ＰＲの各々の電流及び電圧を検出し、この検
出値から電力及び電力差を演算し、その演算結果に基づ
いて制御信号を電力変換手段Ｄに入力し、電力変換手段
Ｄの入力端子電圧を制御することによって、常に太陽電
池電源Ｐの最適動作点を自動追尾できるようにしてい
る。
【００１３】次に、検出回路ＭＣの回路構成について説
明する。アレイＰＬ，ＰＲの各々の出力電流は、検出回
路ＭＣに設けた、特性の異なる限流素子であるダイオー
ドＤＬ, ＤＲを経由し、合成された電流が電力変換手段
Ｄの入力電流となる。また、各アレイからの電流を検出
するための微小抵抗器ＲＬ，ＲＲが各々のアレイに接続
されている。また、微小抵抗器ＲＬ，ＲＲとを抵抗ＲＣ
で接続しているが、この抵抗ＲＣは微小抵抗器ＲＬ，Ｒ
Ｒの抵抗値のバラツキをバランスさせている。なお、限
流素子は後述するように少なくとも順方向電圧降下量が
互い異なるものであればよい。また、微小抵抗器ＲＬ，
ＲＲは電流検出用のシャント抵抗器として一般的なもの
であり、負荷Ｌ（蓄電池）に流れる電流（充電電流）に
影響を与えないような小さな値を有し、各微小抵抗器の
両端には各アレイの発電量に応じた電流による微小電圧
が発生する。
明する。アレイＰＬ，ＰＲの各々の出力電流は、検出回
路ＭＣに設けた、特性の異なる限流素子であるダイオー
ドＤＬ, ＤＲを経由し、合成された電流が電力変換手段
Ｄの入力電流となる。また、各アレイからの電流を検出
するための微小抵抗器ＲＬ，ＲＲが各々のアレイに接続
されている。また、微小抵抗器ＲＬ，ＲＲとを抵抗ＲＣ
で接続しているが、この抵抗ＲＣは微小抵抗器ＲＬ，Ｒ
Ｒの抵抗値のバラツキをバランスさせている。なお、限
流素子は後述するように少なくとも順方向電圧降下量が
互い異なるものであればよい。また、微小抵抗器ＲＬ，
ＲＲは電流検出用のシャント抵抗器として一般的なもの
であり、負荷Ｌ（蓄電池）に流れる電流（充電電流）に
影響を与えないような小さな値を有し、各微小抵抗器の
両端には各アレイの発電量に応じた電流による微小電圧
が発生する。
【００１４】ダイオードＤＬ，ＤＲは、例えば、順方向
電圧降下の低いショットキーバリアーダイオードと、一
般的なソフトリカバリーダイオードとする。すなわち、
特性の異なる２つのダイオードによって、これらに接続
された２つのアレイＰＬ，ＰＲの動作電圧に差を与える
ので、各アレイの動作電圧は発電量に応じて変化する電
流値には影響されず、ほぼこれらダイオードの特性によ
る電圧差を生じて動作するのである。これらダイオード
ＤＬ，ＤＲの電圧−電流特性は図２に示すごとくであっ
て、各ダイオードの順方向電圧降下量はダイオードに流
れる電流値には影響されず、ある一定値を越えると飽和
状態となる。すなわち、ダイオードＤＬの順方向電圧の
降下分はＶDL、ダイオードＤＲの場合はＶDRとなる。
電圧降下の低いショットキーバリアーダイオードと、一
般的なソフトリカバリーダイオードとする。すなわち、
特性の異なる２つのダイオードによって、これらに接続
された２つのアレイＰＬ，ＰＲの動作電圧に差を与える
ので、各アレイの動作電圧は発電量に応じて変化する電
流値には影響されず、ほぼこれらダイオードの特性によ
る電圧差を生じて動作するのである。これらダイオード
ＤＬ，ＤＲの電圧−電流特性は図２に示すごとくであっ
て、各ダイオードの順方向電圧降下量はダイオードに流
れる電流値には影響されず、ある一定値を越えると飽和
状態となる。すなわち、ダイオードＤＬの順方向電圧の
降下分はＶDL、ダイオードＤＲの場合はＶDRとなる。
【００１５】ダイオードＤＬ，ＤＲの各々に接続された
増幅器Ａ１，Ａ２は、各々アレイＰＬ，ＰＲと電流を検
出するためのものである。すなわち、限流素子であるダ
イオードＤＬ，ＤＲと負荷Ｌとの間の電流信号を得るた
めのものである。また、増幅器Ａ３，抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ
２からなる回路、及び増幅器Ａ４，抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ４
からなる回路は、それぞれアレイＰＬ，ＰＲの動作電圧
を検出するものである。また、乗算器ＭＬ，ＭＲは、そ
れぞれ各アレイＰＬ，ＰＲの発電量（以下、電力量）を
求めるためのものであり、各アレイについて得られた電
流値と電圧値の乗算を行うことによって電力量を算出し
ている。さらに、乗算器ＭＬ，ＭＲで算出した各アレイ
の電力量を比較器Ｃによって大小比較を行い、この比較
器Ｃから電力変換手段Ｄへの出力信号によって、電力変
換手段Ｄの入力端子電圧を上下させるようにすることが
できる。なおここで、電力変換手段Ｄは、入力電圧が指
令値になるようにフィードバック制御を行うものであ
る。
増幅器Ａ１，Ａ２は、各々アレイＰＬ，ＰＲと電流を検
出するためのものである。すなわち、限流素子であるダ
イオードＤＬ，ＤＲと負荷Ｌとの間の電流信号を得るた
めのものである。また、増幅器Ａ３，抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ
２からなる回路、及び増幅器Ａ４，抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ４
からなる回路は、それぞれアレイＰＬ，ＰＲの動作電圧
を検出するものである。また、乗算器ＭＬ，ＭＲは、そ
れぞれ各アレイＰＬ，ＰＲの発電量（以下、電力量）を
求めるためのものであり、各アレイについて得られた電
流値と電圧値の乗算を行うことによって電力量を算出し
ている。さらに、乗算器ＭＬ，ＭＲで算出した各アレイ
の電力量を比較器Ｃによって大小比較を行い、この比較
器Ｃから電力変換手段Ｄへの出力信号によって、電力変
換手段Ｄの入力端子電圧を上下させるようにすることが
できる。なおここで、電力変換手段Ｄは、入力電圧が指
令値になるようにフィードバック制御を行うものであ
る。
【００１６】次に、電力変換手段Ｄの入力電圧の制御に
ついて説明する。電力変換手段Ｄの入力電圧は図１に示
すようにＶDDであるので、各アレイの動作電圧は、この
ＶDDから各ダイオードの順方向電圧の降下分（ダイオー
ドＤＬはＶDL、ダイオードＤＲはＶDR）だけ高い電圧が
各アレイの動作電圧となる。すなわち、アレイＰＬの動
作電圧ＶPLは、ＶPL＝ＶDD＋ＶDLとなり、アレイＰＲの
動作電圧ＶPRは、ＶPR＝ＶDD＋ＶDRとなる。このとき、
順方向の電圧降下の異なるダイオードを用いているの
で、各アレイの発電量に僅かであるが違いが生じること
になる。
ついて説明する。電力変換手段Ｄの入力電圧は図１に示
すようにＶDDであるので、各アレイの動作電圧は、この
ＶDDから各ダイオードの順方向電圧の降下分（ダイオー
ドＤＬはＶDL、ダイオードＤＲはＶDR）だけ高い電圧が
各アレイの動作電圧となる。すなわち、アレイＰＬの動
作電圧ＶPLは、ＶPL＝ＶDD＋ＶDLとなり、アレイＰＲの
動作電圧ＶPRは、ＶPR＝ＶDD＋ＶDRとなる。このとき、
順方向の電圧降下の異なるダイオードを用いているの
で、各アレイの発電量に僅かであるが違いが生じること
になる。
【００１７】ここで生じる順方向電圧降下量は、限流素
子の種類によってほぼ決定されるので、日射量や温度等
の影響により発電量に変化が生じ、これにより限流素子
に流れる電流が大きく変化しても一定の電圧降下値を示
すのである。そして、この限流素子の順方向電圧降下量
の差分に応じた発電量の違いが僅かではあるが両アレイ
間に発生する。
子の種類によってほぼ決定されるので、日射量や温度等
の影響により発電量に変化が生じ、これにより限流素子
に流れる電流が大きく変化しても一定の電圧降下値を示
すのである。そして、この限流素子の順方向電圧降下量
の差分に応じた発電量の違いが僅かではあるが両アレイ
間に発生する。
【００１８】アレイＰＬ，ＰＲのそれぞれの電力量ＷP
L，ＷPRは、ＷPL＝ＶPL×ＩPL，ＷPR＝ＶPR×ＩPRであ
るが、これらの大きさは、同一日射量の条件においても
動作電圧よって大きく変化する。すなわち、図３及び図
４に示すように、一般に太陽電池の電圧（Ｖ）−電流
（Ｉ）特性はカーブＣ１のごとくに、電圧（Ｖ）−電力
（Ｗ）特性はカーブＣ２のごとくに変化する。このよう
に、太陽電池の最大電力点はただ一点（ＭＸ点）であ
り、この動作点を外れると出力は急激に低下するのであ
る。なお、本実施例ではアレイＰＬ，ＰＲの特性は同一
であるので、この特性は一致することになる。
L，ＷPRは、ＷPL＝ＶPL×ＩPL，ＷPR＝ＶPR×ＩPRであ
るが、これらの大きさは、同一日射量の条件においても
動作電圧よって大きく変化する。すなわち、図３及び図
４に示すように、一般に太陽電池の電圧（Ｖ）−電流
（Ｉ）特性はカーブＣ１のごとくに、電圧（Ｖ）−電力
（Ｗ）特性はカーブＣ２のごとくに変化する。このよう
に、太陽電池の最大電力点はただ一点（ＭＸ点）であ
り、この動作点を外れると出力は急激に低下するのであ
る。なお、本実施例ではアレイＰＬ，ＰＲの特性は同一
であるので、この特性は一致することになる。
【００１９】そこで、このような太陽電池の特性を利用
して、常に最大電力を取り出せるように、太陽電池の最
大電力点を追尾できるようにしたのが検出回路ＭＣであ
り、太陽電池電源Ｐの動作電圧は、電力変換手段Ｄの入
力電圧の指令値を変えることで、カーブＣ１上の任意の
点に移動できる。また、上述したように太陽電池の動作
電圧は本発明では特性の異なるダイオードによってシフ
トするため僅かであるが差が生じる。このような差が生
じた状態は、特性の同一な２つのアレイに分割している
ので２つのアレイに同時に存在している。したがって、
各アレイの電力量はほぼ同時刻に計測可能であって、各
アレイの電力量の相違から各アレイの最大電力点が現在
の動作点より高いか，低いかを容易に判断する事が出来
るのである。
して、常に最大電力を取り出せるように、太陽電池の最
大電力点を追尾できるようにしたのが検出回路ＭＣであ
り、太陽電池電源Ｐの動作電圧は、電力変換手段Ｄの入
力電圧の指令値を変えることで、カーブＣ１上の任意の
点に移動できる。また、上述したように太陽電池の動作
電圧は本発明では特性の異なるダイオードによってシフ
トするため僅かであるが差が生じる。このような差が生
じた状態は、特性の同一な２つのアレイに分割している
ので２つのアレイに同時に存在している。したがって、
各アレイの電力量はほぼ同時刻に計測可能であって、各
アレイの電力量の相違から各アレイの最大電力点が現在
の動作点より高いか，低いかを容易に判断する事が出来
るのである。
【００２０】今、仮りに最大電力点ＭＸ点より低いＭＯ
点で動作しているとすると、このときの電力変換手段Ｄ
の入力電圧はＶDDであり、ＭＯ点で動作している。ま
た、各アレイの動作電圧は、アレイＰＬではＶDDからＶ
DLだけ高いＯL 点で、アレイＰＲではＶDDからＶDRだけ
高いＯR 点となる。この２点における発電量を比較する
と、最大電力点ＭＸに近いＯR 点で動作しているアレイ
ＰＲの方がより多くの電力を発電していることがわか
る。一方、電力変換手段Ｄが最大電力点ＭＸ点より高い
ＭＱ点で動作している場合は、最大電力点ＭＸに近いＱ
L 点で動作しているアレイＰＬの方がＱR 点で動作して
いるアレイＰＲより多くの電力を発電していることがわ
かる。そして、ＸL 点とＸR 点との間に最大電力点ＭＸ
点が位置するときの電力変換手段Ｄの動作点ＭＰ点の場
合に、太陽電池電源Ｐがほぼ最大の出力で動作すること
がわかるのである。
点で動作しているとすると、このときの電力変換手段Ｄ
の入力電圧はＶDDであり、ＭＯ点で動作している。ま
た、各アレイの動作電圧は、アレイＰＬではＶDDからＶ
DLだけ高いＯL 点で、アレイＰＲではＶDDからＶDRだけ
高いＯR 点となる。この２点における発電量を比較する
と、最大電力点ＭＸに近いＯR 点で動作しているアレイ
ＰＲの方がより多くの電力を発電していることがわか
る。一方、電力変換手段Ｄが最大電力点ＭＸ点より高い
ＭＱ点で動作している場合は、最大電力点ＭＸに近いＱ
L 点で動作しているアレイＰＬの方がＱR 点で動作して
いるアレイＰＲより多くの電力を発電していることがわ
かる。そして、ＸL 点とＸR 点との間に最大電力点ＭＸ
点が位置するときの電力変換手段Ｄの動作点ＭＰ点の場
合に、太陽電池電源Ｐがほぼ最大の出力で動作すること
がわかるのである。
【００２１】すなわち、電力変換手段Ｄの動作点がＭＯ
点におけるアレイＰＬ, ＰＲの発生電力がＷ１，Ｗ２、
動作点がＭＰ点におけるアレイＰＬ, ＰＲの発生電力が
Ｗ３，Ｗ４、動作点がＭＱ点におけるアレイＰＬ，ＰＲ
の発生電力がＷ５，Ｗ６であるとすると、Ｗ１＜Ｗ２＜
Ｗ３，Ｗ３＝Ｗ４，Ｗ４＞Ｗ５＞Ｗ６の大小関係になる
ことが分かる。このように２つのアレイ間の電力量に差
がない場合に、最大電力点でアレイＰＬ，ＰＲが、すな
わち相対的にセルの特性が同一な太陽電池電源Ｐが動作
していることが判明するのである。
点におけるアレイＰＬ, ＰＲの発生電力がＷ１，Ｗ２、
動作点がＭＰ点におけるアレイＰＬ, ＰＲの発生電力が
Ｗ３，Ｗ４、動作点がＭＱ点におけるアレイＰＬ，ＰＲ
の発生電力がＷ５，Ｗ６であるとすると、Ｗ１＜Ｗ２＜
Ｗ３，Ｗ３＝Ｗ４，Ｗ４＞Ｗ５＞Ｗ６の大小関係になる
ことが分かる。このように２つのアレイ間の電力量に差
がない場合に、最大電力点でアレイＰＬ，ＰＲが、すな
わち相対的にセルの特性が同一な太陽電池電源Ｐが動作
していることが判明するのである。
【００２２】このように太陽電池の最大電力点近傍に、
特性の異なるダイオードＤＬ，ＤＲによってシフトした
僅かに異なる電圧の動作点を与え、この動作点での太陽
電池の発電量を同時に計測する事によって動作点が最大
電力点より高いか低いかを容易に検出する事が可能とな
り、日射状態や温度状態によって絶えず変化する太陽電
池の最大電力点への追尾も電力変換手段Ｄの動作点が点
ＭＯでは右側（電圧を上げる方向）へ、点ＭＱでは左側
（電圧を下げる方向）へ制御する機構を具備させること
で、常に太陽電池電源Ｐの最大電力点を追尾することが
可能となるのである。
特性の異なるダイオードＤＬ，ＤＲによってシフトした
僅かに異なる電圧の動作点を与え、この動作点での太陽
電池の発電量を同時に計測する事によって動作点が最大
電力点より高いか低いかを容易に検出する事が可能とな
り、日射状態や温度状態によって絶えず変化する太陽電
池の最大電力点への追尾も電力変換手段Ｄの動作点が点
ＭＯでは右側（電圧を上げる方向）へ、点ＭＱでは左側
（電圧を下げる方向）へ制御する機構を具備させること
で、常に太陽電池電源Ｐの最大電力点を追尾することが
可能となるのである。
【００２３】〔実施例１−２〕実施例１−１では、負荷
に電力を供給する太陽電池電源を構成する太陽電池と、
最大電力点を検出する検出回路に使用される太陽電池と
が同一であったが、図５に示すように、太陽電池電源Ｐ
から負荷Ｌ及び他系統電源Ａへ給電するように構成した
従来の太陽光発電装置と、実施例１−１と同様に構成し
た太陽電池Ｐ１の最大電力点を追尾するための検出回路
ＭＣとを連結して、太陽電池電源Ｐとは別に設けた太陽
電池Ｐ１を検出回路ＭＣの専用とした太陽光発電装置Ｓ
２を構成してもよい。
に電力を供給する太陽電池電源を構成する太陽電池と、
最大電力点を検出する検出回路に使用される太陽電池と
が同一であったが、図５に示すように、太陽電池電源Ｐ
から負荷Ｌ及び他系統電源Ａへ給電するように構成した
従来の太陽光発電装置と、実施例１−１と同様に構成し
た太陽電池Ｐ１の最大電力点を追尾するための検出回路
ＭＣとを連結して、太陽電池電源Ｐとは別に設けた太陽
電池Ｐ１を検出回路ＭＣの専用とした太陽光発電装置Ｓ
２を構成してもよい。
【００２４】そして、検出回路ＭＣを構成する比較器Ｃ
からの信号を電圧指令器ＤＳに入力することでもって、
電圧指令器ＤＳから出力される信号を設定電圧Ｖ２を上
下せしめる信号とし、さらに電力変換手段Ｄからの出力
を太陽電池電源Ｐと並列に入力するように構成し、他系
統電源Ａや負荷Ｌの両方へ電力を供給できるようにする
のである。
からの信号を電圧指令器ＤＳに入力することでもって、
電圧指令器ＤＳから出力される信号を設定電圧Ｖ２を上
下せしめる信号とし、さらに電力変換手段Ｄからの出力
を太陽電池電源Ｐと並列に入力するように構成し、他系
統電源Ａや負荷Ｌの両方へ電力を供給できるようにする
のである。
【００２５】この実施例によれば、最大電力点を自動追
尾する検出回路ＭＣは、太陽電池電源Ｐの発電規模に左
右されない汎用性の高いものとすることができる。ま
た、電力変換手段Ｈに最大電力点を追尾させる機能を付
加させる必要が無いので、電力変換手段Ｈをきわめて簡
便な構成とすることができる。
尾する検出回路ＭＣは、太陽電池電源Ｐの発電規模に左
右されない汎用性の高いものとすることができる。ま
た、電力変換手段Ｈに最大電力点を追尾させる機能を付
加させる必要が無いので、電力変換手段Ｈをきわめて簡
便な構成とすることができる。
【００２６】〔実施例１−３〕また、図６に示すよう
に、太陽電池電源Ｐから負荷Ｌ及び他系統電源Ａへ給電
するように構成した従来の太陽光発電装置と、実施例１
−１と同様に構成した太陽電池電源Ｐ２の最大電力点を
追尾するための検出回路ＭＣとを連結して、太陽電池電
源Ｐとは別に設けた太陽電池Ｐ２を検出回路ＭＣの専用
とするとともに、この太陽電池Ｐ２からの電力を負荷Ｌ
とは別に設けた負荷Ｌ２に供給するようにした太陽光発
電装置Ｓ３を構成してもよい。
に、太陽電池電源Ｐから負荷Ｌ及び他系統電源Ａへ給電
するように構成した従来の太陽光発電装置と、実施例１
−１と同様に構成した太陽電池電源Ｐ２の最大電力点を
追尾するための検出回路ＭＣとを連結して、太陽電池電
源Ｐとは別に設けた太陽電池Ｐ２を検出回路ＭＣの専用
とするとともに、この太陽電池Ｐ２からの電力を負荷Ｌ
とは別に設けた負荷Ｌ２に供給するようにした太陽光発
電装置Ｓ３を構成してもよい。
【００２７】この実施例によれば、多種多様の負荷へ電
力供給が可能であり、検出回路ＭＣに負荷Ｌ２が電気的
に接続されることで、検出回路ＭＣの動作が安定化し、
太陽電池の最大電力点への追尾性を向上させることがで
きる。
力供給が可能であり、検出回路ＭＣに負荷Ｌ２が電気的
に接続されることで、検出回路ＭＣの動作が安定化し、
太陽電池の最大電力点への追尾性を向上させることがで
きる。
【００２８】〔実施例１−４〕図１０に示す太陽光発電
装置Ｓ４は、実施例１−１と同様に、太陽電池電源Ｐの
電力は、太陽電池電源Ｐの動作点を検出する検出回路Ｍ
Ｃ、及び電力変換手段Ｄ（例えば、DC/DC コンバータ
ー）を介して、負荷Ｌ（例えば、蓄電池）に供給される
ように構成されている。ここで、太陽電池電源Ｐは簡単
のために特性（電圧−電流特性）が同一なアレイ（複数
のセルから成る太陽電池）ＰＬ，ＰＲの２つを並列接続
させた構成としている。
装置Ｓ４は、実施例１−１と同様に、太陽電池電源Ｐの
電力は、太陽電池電源Ｐの動作点を検出する検出回路Ｍ
Ｃ、及び電力変換手段Ｄ（例えば、DC/DC コンバータ
ー）を介して、負荷Ｌ（例えば、蓄電池）に供給される
ように構成されている。ここで、太陽電池電源Ｐは簡単
のために特性（電圧−電流特性）が同一なアレイ（複数
のセルから成る太陽電池）ＰＬ，ＰＲの２つを並列接続
させた構成としている。
【００２９】また、検出回路ＭＣはアレイＰＬ，ＰＲの
それぞれの電流を検出し、この検出値から電流差を演算
し、この電流差と予め設定した電流値とを比較して、そ
の演算結果に基づいて制御信号を電力変換手段Ｄに与
え、電力変換手段Ｄの入力端子電圧を制御することによ
り、常に太陽電池電源Ｐの最適動作点を自動追尾できる
ようにしている。
それぞれの電流を検出し、この検出値から電流差を演算
し、この電流差と予め設定した電流値とを比較して、そ
の演算結果に基づいて制御信号を電力変換手段Ｄに与
え、電力変換手段Ｄの入力端子電圧を制御することによ
り、常に太陽電池電源Ｐの最適動作点を自動追尾できる
ようにしている。
【００３０】次に、検出回路ＭＣの回路構成について説
明する。実施例１−１と同様に、アレイＰＬ，ＰＲのそ
れぞれの出力電流は、検出回路ＭＣに設けた、互いに特
性が異なる限流素子であるダイオードＤＬ，ＤＲを経由
し、合成された電流が電力変換手段Ｄの入力電流とな
る。また、各アレイを流れる電流を検出するための微小
抵抗器ＲＬ，ＲＲが各アレイの回路に挿入され、微小抵
抗器ＲＬ，ＲＲとを抵抗ＲＣで接続している。なお、こ
れらダイオードＤＬ，ＤＲの電圧−電流特性は実施例１
−１と同様であるので説明を省略する。
明する。実施例１−１と同様に、アレイＰＬ，ＰＲのそ
れぞれの出力電流は、検出回路ＭＣに設けた、互いに特
性が異なる限流素子であるダイオードＤＬ，ＤＲを経由
し、合成された電流が電力変換手段Ｄの入力電流とな
る。また、各アレイを流れる電流を検出するための微小
抵抗器ＲＬ，ＲＲが各アレイの回路に挿入され、微小抵
抗器ＲＬ，ＲＲとを抵抗ＲＣで接続している。なお、こ
れらダイオードＤＬ，ＤＲの電圧−電流特性は実施例１
−１と同様であるので説明を省略する。
【００３１】また、実施例１−１と同様に、ダイオード
ＤＬ，ＤＲのそれぞれに接続された増幅器Ａ１，Ａ２
は、それぞれアレイＰＬ，ＰＲを流れる電流を検出する
ためのものである。これら増幅器Ａ１，Ａ２に接続され
た減算器ＭＤは、各アレイについて得られた電流値の差
を算出するものである。減算器ＭＤからの信号は比較器
ＣＣに入力され、可変抵抗器ＶＲで設定した値とを比較
する。この比較器ＣＣからの信号によって、電力変換手
段Ｄの入力端子電圧を上下させる信号とすることができ
る。なおここで、電力変換手段Ｄは実施例１−１と同様
であるので説明を省略する。
ＤＬ，ＤＲのそれぞれに接続された増幅器Ａ１，Ａ２
は、それぞれアレイＰＬ，ＰＲを流れる電流を検出する
ためのものである。これら増幅器Ａ１，Ａ２に接続され
た減算器ＭＤは、各アレイについて得られた電流値の差
を算出するものである。減算器ＭＤからの信号は比較器
ＣＣに入力され、可変抵抗器ＶＲで設定した値とを比較
する。この比較器ＣＣからの信号によって、電力変換手
段Ｄの入力端子電圧を上下させる信号とすることができ
る。なおここで、電力変換手段Ｄは実施例１−１と同様
であるので説明を省略する。
【００３２】次に、電力変換手段Ｄの入力電圧の制御に
ついて説明する。実施例１−１と同様に、アレイＰＬの
動作電圧ＶPLは、ＶPL＝ＶDD＋ＶDLとなり、ダイオード
ＰＲの動作電圧ＶPRは、ＶPR＝ＶDD＋ＶDRとなる。この
とき、順方向の電圧降下の異なるダイオードを用いてい
るので、各アレイの電流量に僅かであるが違いが生じる
ことになり、この限流素子の順方向電圧降下量の差分に
応じた電流差が僅かでは有るが両アレイ間に生じる。
ついて説明する。実施例１−１と同様に、アレイＰＬの
動作電圧ＶPLは、ＶPL＝ＶDD＋ＶDLとなり、ダイオード
ＰＲの動作電圧ＶPRは、ＶPR＝ＶDD＋ＶDRとなる。この
とき、順方向の電圧降下の異なるダイオードを用いてい
るので、各アレイの電流量に僅かであるが違いが生じる
ことになり、この限流素子の順方向電圧降下量の差分に
応じた電流差が僅かでは有るが両アレイ間に生じる。
【００３３】図１１に示すように、今、仮りに最大電力
点ＭＸ点より低いＭＯ点で動作しているとすると、この
ときの電力変換手段Ｄの入力電圧はＶDDであり、ＭＯ点
で動作している。また、各アレイの動作電圧は、アレイ
ＰＬではＶDDからＶDLだけ高いＯL 点で、アレイＰＲで
はＶDDからＶDRだけ高いＯR 点となる。この２点におけ
る電流差△ＩO は小さく、動作点がＭＰ点、ＭＱ点に移
動するにつれて△ＩP,△ＩQ の順に次第に大きくなって
ゆく。そこで、予めＸL 点とＸR 点との間に最大電力点
ＭＸ点が位置するときの電力変換手段Ｄの動作点ＭＰ点
の場合の電流差△Ｉを求めておき、この値と比較して差
がほとんどない場合に、最大電力点でアレイＰＬ，ＰＲ
が、すなわち相対的にセルの特性が同一な太陽電池電源
Ｐが動作していることが判定できるのである。
点ＭＸ点より低いＭＯ点で動作しているとすると、この
ときの電力変換手段Ｄの入力電圧はＶDDであり、ＭＯ点
で動作している。また、各アレイの動作電圧は、アレイ
ＰＬではＶDDからＶDLだけ高いＯL 点で、アレイＰＲで
はＶDDからＶDRだけ高いＯR 点となる。この２点におけ
る電流差△ＩO は小さく、動作点がＭＰ点、ＭＱ点に移
動するにつれて△ＩP,△ＩQ の順に次第に大きくなって
ゆく。そこで、予めＸL 点とＸR 点との間に最大電力点
ＭＸ点が位置するときの電力変換手段Ｄの動作点ＭＰ点
の場合の電流差△Ｉを求めておき、この値と比較して差
がほとんどない場合に、最大電力点でアレイＰＬ，ＰＲ
が、すなわち相対的にセルの特性が同一な太陽電池電源
Ｐが動作していることが判定できるのである。
【００３４】この太陽光発電装置によれば、乗算器Ｍ
Ｌ，ＭＲが不要となり、検出回路ＭＣの回路構成をきわ
めて簡便にすることができる。さらに、乗算器が無いこ
とで最大電力点の判定に要する応答速度が大幅に向上す
るので、特に最近注目されている太陽電池式自動車にお
いて、気象変化による日射変動の他に、車両走行中に生
じる様々な環境変化による太陽電池の受光変化や車両走
行で生じた風等の冷却による太陽電池の出力特性の変化
変化などに対して、最大電力点の応答を迅速に行うこと
ができるので、車両の走行性能を向上させることができ
る。
Ｌ，ＭＲが不要となり、検出回路ＭＣの回路構成をきわ
めて簡便にすることができる。さらに、乗算器が無いこ
とで最大電力点の判定に要する応答速度が大幅に向上す
るので、特に最近注目されている太陽電池式自動車にお
いて、気象変化による日射変動の他に、車両走行中に生
じる様々な環境変化による太陽電池の受光変化や車両走
行で生じた風等の冷却による太陽電池の出力特性の変化
変化などに対して、最大電力点の応答を迅速に行うこと
ができるので、車両の走行性能を向上させることができ
る。
【００３５】次に、第２の太陽光発電装置に係る実施例
について詳細に説明する。 〔実施例２−１〕また、実施例１−１において、並列接
続させるアレイの開放電圧を互いに異なるようにし、さ
らに各アレイに同一特性のダイオード（順方向電圧降下
が互いに同一の通常のダイオード）を直列接続すること
によって、アレイどうしの電力差を演算して、最大動作
点を検出するようにしてもよい。
について詳細に説明する。 〔実施例２−１〕また、実施例１−１において、並列接
続させるアレイの開放電圧を互いに異なるようにし、さ
らに各アレイに同一特性のダイオード（順方向電圧降下
が互いに同一の通常のダイオード）を直列接続すること
によって、アレイどうしの電力差を演算して、最大動作
点を検出するようにしてもよい。
【００３６】すなわち、例えば図７に示すようにアレイ
ＰＬ，ＰＲのセルの直列数をそれぞれ異なる（アレイＰ
Ｌ，ＰＲの開放電圧が異なる。；ＰＲの開放電圧＞ＰＬ
の開放電圧）もので構成し、さらに、各アレイの電力量
を演算する乗算器ＭＬ，ＭＲの後段において、図８に示
すアレイＰＬ，ＰＲの電力差を演算する減算器ＭＤを接
続し、さらにこの減算器ＭＤの結果と可変抵抗ＶＲによ
り予め設定される設定値（各アレイの最大電力点となる
ＷＲとＷＲとの差、△Ｗ）とを比較して、図９に示す△
Ｗとの差ができるだけ小さい場合を太陽電池電源Ｐの最
大電力点として検出するようにしてもよい。なお、各ア
レイを合成したＶ−Ｗカーブにおける最大電力点での電
圧値ＶＭ線と、ＷＲ又はＷＬとは必ずしも一致しない。
ＰＬ，ＰＲのセルの直列数をそれぞれ異なる（アレイＰ
Ｌ，ＰＲの開放電圧が異なる。；ＰＲの開放電圧＞ＰＬ
の開放電圧）もので構成し、さらに、各アレイの電力量
を演算する乗算器ＭＬ，ＭＲの後段において、図８に示
すアレイＰＬ，ＰＲの電力差を演算する減算器ＭＤを接
続し、さらにこの減算器ＭＤの結果と可変抵抗ＶＲによ
り予め設定される設定値（各アレイの最大電力点となる
ＷＲとＷＲとの差、△Ｗ）とを比較して、図９に示す△
Ｗとの差ができるだけ小さい場合を太陽電池電源Ｐの最
大電力点として検出するようにしてもよい。なお、各ア
レイを合成したＶ−Ｗカーブにおける最大電力点での電
圧値ＶＭ線と、ＷＲ又はＷＬとは必ずしも一致しない。
【００３７】この実施例によれば、各アレイに直列接続
させるダイオードは、単に順方向電圧降下が互いに同一
のものであればよいので、その選定が容易であり、太陽
電池の電圧の大きさ（直列数）に応じてダイオードの特
性（電圧降下の度合い）を適宜合わせることが可能なの
で、検出回路ＭＣの検出精度を向上させることが可能と
なる。なお、この実施例を実施例１−２，１−３に適用
してもよいことはもちろんである。
させるダイオードは、単に順方向電圧降下が互いに同一
のものであればよいので、その選定が容易であり、太陽
電池の電圧の大きさ（直列数）に応じてダイオードの特
性（電圧降下の度合い）を適宜合わせることが可能なの
で、検出回路ＭＣの検出精度を向上させることが可能と
なる。なお、この実施例を実施例１−２，１−３に適用
してもよいことはもちろんである。
【００３８】〔実施例２−２〕また実施例１−４におい
て、並列接続させるアレイの開放電圧を互いに異なるよ
うにし、さらに各アレイに同一特性のダイオード（順方
向電圧の降下分が等しいソフトリカバリーダイオード）
を直列接続することによって、アレイどうしの電流差を
演算して、最大動作点を検出するようにしてもよい。す
なわち、図７に示すようにアレイＰＬ，ＰＲのセルの直
列数をそれぞれ異なる（アレイＰＬ，ＰＲの開放電圧が
異なる。；ＰＲの開放電圧＞ＰＬの開放電圧）もので構
成し、図１２に示すように、アレイ間で生じた電流差
（ＩＲ−ＩＬ）が一定（最大電力点を示す電圧値ＶＭに
おける電流差△Ｉ）となるように制御するようにして
も、実施例１−４と同様な作用効果を得ることが可能で
ある。この実施例においても、実施例２−１と同様な効
果を得ることが可能である。
て、並列接続させるアレイの開放電圧を互いに異なるよ
うにし、さらに各アレイに同一特性のダイオード（順方
向電圧の降下分が等しいソフトリカバリーダイオード）
を直列接続することによって、アレイどうしの電流差を
演算して、最大動作点を検出するようにしてもよい。す
なわち、図７に示すようにアレイＰＬ，ＰＲのセルの直
列数をそれぞれ異なる（アレイＰＬ，ＰＲの開放電圧が
異なる。；ＰＲの開放電圧＞ＰＬの開放電圧）もので構
成し、図１２に示すように、アレイ間で生じた電流差
（ＩＲ−ＩＬ）が一定（最大電力点を示す電圧値ＶＭに
おける電流差△Ｉ）となるように制御するようにして
も、実施例１−４と同様な作用効果を得ることが可能で
ある。この実施例においても、実施例２−１と同様な効
果を得ることが可能である。
【００３９】なお、上記実施例では限流素子としてダイ
オードを用いた例について説明したが、これに限定され
るものではなく、例えば各種抵抗等を使用してもよい。
また、第２の太陽光発電装置においても第１の太陽光発
電装置と同様に、実施例１−２，１−３に示した、他系
統電源等の周知の負荷へ電力を供給するように構成して
もよい。
オードを用いた例について説明したが、これに限定され
るものではなく、例えば各種抵抗等を使用してもよい。
また、第２の太陽光発電装置においても第１の太陽光発
電装置と同様に、実施例１−２，１−３に示した、他系
統電源等の周知の負荷へ電力を供給するように構成して
もよい。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽光発
電装置によれば、少なくとも２つの太陽電池の各々に直
列に接続した限流素子を利用して、太陽電池電源の動作
点を検出するようにしたので、従来のように日射変動、
温度変化、経年変化等に伴う太陽電池電源の出力特性の
変動によって、太陽電池電源の発生電力の計測を誤ると
いうことが無くなり、常に太陽電池の最大電力点を自動
追尾することが可能となり、効率の優れた太陽光発電装
置を提供することができる。
電装置によれば、少なくとも２つの太陽電池の各々に直
列に接続した限流素子を利用して、太陽電池電源の動作
点を検出するようにしたので、従来のように日射変動、
温度変化、経年変化等に伴う太陽電池電源の出力特性の
変動によって、太陽電池電源の発生電力の計測を誤ると
いうことが無くなり、常に太陽電池の最大電力点を自動
追尾することが可能となり、効率の優れた太陽光発電装
置を提供することができる。
【００４１】さらに、たとえ太陽電池電源の特性が正確
には不明であっても太陽電池の最大電力点を自動追尾す
ることが可能となる。また、算器等が不要となり、検出
回路の回路構成をきわめて簡便化することができ、乗算
器が無いことで最大電力点の判定に要する応答速度が大
幅に向上するので、特に最近注目されている太陽電池式
自動車において、気象変化による日射変動の他に、車両
走行中に生じる様々な環境変化による太陽電池の受光変
化や車両走行で生じる風等の冷却による太陽電池の出力
特性の変化変化などに対応して、最大電力点の応答を迅
速に行うことができるので、車両の走行性能を向上させ
ることができる。
には不明であっても太陽電池の最大電力点を自動追尾す
ることが可能となる。また、算器等が不要となり、検出
回路の回路構成をきわめて簡便化することができ、乗算
器が無いことで最大電力点の判定に要する応答速度が大
幅に向上するので、特に最近注目されている太陽電池式
自動車において、気象変化による日射変動の他に、車両
走行中に生じる様々な環境変化による太陽電池の受光変
化や車両走行で生じる風等の冷却による太陽電池の出力
特性の変化変化などに対応して、最大電力点の応答を迅
速に行うことができるので、車両の走行性能を向上させ
ることができる。
【図１】本発明の第１の太陽光発電装置の一実施例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】ダイオードの電圧−電流特性図である。
【図３】太陽電池の電圧−電流・出力特性図である。
【図４】図３のＡ図拡大図である。
【図５】本発明の第１の太陽光発電装置の他の実施例を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図６】本発明の第１の太陽光発電装置の他の実施例を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図７】本発明の第１の太陽光発電装置の他の実施例に
おいて、アレイの直列接続の様子を示す一部省略回路図
である。
おいて、アレイの直列接続の様子を示す一部省略回路図
である。
【図８】本発明の第１の太陽光発電装置の他の実施例に
おいて、検出回路の他の実施例を示す一部省略回路図で
ある。
おいて、検出回路の他の実施例を示す一部省略回路図で
ある。
【図９】太陽電池の電圧−電流・出力特性図である。
【図１０】本発明の第２の太陽光発電装置の一実施例を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図１１】太陽電池の電圧−電流・出力特性図である。
【図１２】太陽電池の電圧−電流・出力特性図である。
【図１３】従来の太陽光発電装置の一例を示す回路図で
ある。
ある。
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４：太陽光発電装置
Ｐ，Ｐ１：太陽電池電源
ＭＣ：検出回路
Ｄ：電力変換手段
ＰＬ，ＰＲ：アレイ
ＤＬ，ＤＲ：ダイオード（限流素子）
Ｄ：電力変換手段
Ｌ：負荷
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池電源と負荷との間に、前記太陽
電池電源の動作点を検出する検出手段と、該検出手段か
らの検出信号でもって前記負荷へ供給する電力量を制御
する電力変換手段とを接続して成る太陽光発電装置であ
って、前記検出手段は、電圧−電流特性がほぼ同一の少
なくとも２つの太陽電池を並列接続し、該太陽電池の各
々に順方向電圧降下が相違する限流素子を直列接続して
成るとともに、各限流素子と前記負荷との間の電流信号
に基づいて前記太陽電池電源の動作点を検出することを
特徴とする太陽光発電装置。 - 【請求項２】 太陽電池電源と負荷との間に、前記太陽
電池電源の動作点を検出する検出手段と、該検出手段か
らの検出信号でもって前記負荷へ供給する電力量を制御
する電力変換手段とを接続して成る太陽光発電装置であ
って、前記検出手段は、開放電圧が相違する少なくとも
２つの太陽電池を並列接続し、該太陽電池の各々に順方
向電圧降下がほぼ同一の限流素子を直列接続して成ると
ともに、各限流素子と前記負荷との間の電流信号に基づ
いて前記太陽電池電源の動作点を検出することを特徴と
する太陽光発電装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09239794A JP3439828B2 (ja) | 1993-08-30 | 1994-04-28 | 太陽光発電装置 |
| DE19515786A DE19515786C2 (de) | 1994-04-28 | 1995-04-28 | Solarenergiesystem |
| US08/431,229 US5644219A (en) | 1994-04-28 | 1995-04-28 | Solar energy system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-214301 | 1993-08-30 | ||
| JP21430193 | 1993-08-30 | ||
| JP09239794A JP3439828B2 (ja) | 1993-08-30 | 1994-04-28 | 太陽光発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07121253A JPH07121253A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3439828B2 true JP3439828B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=26433835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP5636729B2 (ja) * | 2010-04-28 | 2014-12-10 | 学校法人 東洋大学 | 太陽電池装置 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09239794A patent/JP3439828B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07121253A (ja) | 1995-05-12 |
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