JP4917847B2 - 太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法 - Google Patents
太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4917847B2 JP4917847B2 JP2006188734A JP2006188734A JP4917847B2 JP 4917847 B2 JP4917847 B2 JP 4917847B2 JP 2006188734 A JP2006188734 A JP 2006188734A JP 2006188734 A JP2006188734 A JP 2006188734A JP 4917847 B2 JP4917847 B2 JP 4917847B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- voltage
- value
- cell panel
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
本発明は、太陽電池パネルおよび電力変換ユニット（電力変換器および制御回路等を備える）からなる太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法に関し、太陽電池モジュールの電圧−電流特性について、最大電力点が存在し得ない領域を、複数の直線（または線分）を用いて、最大電力点が存在する領域と区別することで、特に最大電力点への到達を効率よく行うことができる前記モジュール、前記システムおよび前記駆動方法に関する。
家庭電力用等の太陽光発電システムは複数の太陽電池モジュールからなり、この太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと電力変換ユニット（電力変換器，制御回路を備える）を有して構成される。なお、本明細書においては、太陽電池パネルと電力変換ユニットとを組み合わせたものを太陽電池モジュールと称する。
照度や温度を一定としたきの、太陽電池の電圧−電流特性は垂下的な特徴をもって電圧−電流特性が遷移する。図７は、照度Ｇの特性曲線を示し、発電電力が最大となる点（最大電力点）が特性曲線ごとに存在している様子を示す。太陽電池は、常に最大電力点近傍で動作させることが理想である。しかし、気象条件や日照条件により、電圧−電流特性が変化するため、最大出力を得るには、最大電力点を常に追尾する制御が必要である。
ところで、太陽光発電システムの設置業者は、電力変換ユニットと太陽電池パネルとを個別に購入して設置する場合が多い。また１つの電力変換ユニットに接続されるパネル数、さらに結線方式は現場ごとで異なる（施工条件により異なる）のが通常である。
このようなことから、通常の太陽光発電システムでは、上述したように、電圧Ｖまたは電流Ｉは、最大電力点に向かう、いわゆる最大電力点追従方式が採用されることが多い。この最大電力点追従方式では、電力変換ユニットにおける電力Ｐを所定時間間隔でサンプリングし、より大きい電力が得られる方向に電圧Ｖまたは電流Ｉ（通常は、Ｖ）の指示値を変化させる。これにより、簡単でかつ適用範囲が広い制御を実現できる。
一方、１枚の太陽電池パネルと１個の電力変換ユニットを１対１で対応させ、個々の太陽電池パネルから最大電力のＡＣやＤＣを得る技術も知られている。太陽電池パネルは、たとえばメーカーの型番ごとに特性が異なる。上記の技術によれば、予め、工場で電力変換ユニットの制御装置を太陽電池パネルの特性に合うように調整しておくことも可能である。
図６（Ａ）に、太陽電池パネル７１および電力変換ユニット７２を有する太陽電池モジュール７の外観を示し、図６（Ｂ）に電力変換ユニット７２の具体例を示す。
図６（Ｂ）において、電力変換ユニット７２はＤＣ／ＡＣ変換器７２１と、制御回路７２２と、ドライブ回路７２３と、出力側電流・電圧検出回路７２４と、入力側電流・電圧検出回路７２５とからなる。
太陽電池モジュール７を複数接続することで、太陽光発電システムが構成される。制御回路７２２の図示しない不揮発性メモリには最大電力点追従方式を含む制御プログラムが書き込まれている。
制御回路７２２は、電流・電圧検出回路７２４または７２５により検出した太陽電池出力に基づき、最大電力点に追従するようＤＣ／ＡＣ変換器７２１の電流・電圧を制御する。また、制御回路７２２は、ドライブ信号を生成しこれをドライブ回路７２３に送出し、ドライブ回路７２３がＤＣ／ＡＣ変換器７２１を駆動する。
ところで、太陽電池モジュール７のように、太陽電池パネル７１の電圧−電流特性が製造工程で明らかな場合でも、最大電力点追従方式を含む従来の制御プログラムでは、現在の電力と直前の電力を比較し逐次、動作点を最大電力点に追従させている。
起動時や日射急変時などにおいては、最大電力点とは大きく離れた動作点で動作するため、再び最大電力点に戻るのに時間を要する。
結晶シリコン太陽電池の電圧−電流特性は、想定される気象条件下の最低温度かつ最大日射時の特性における最大電力が、その太陽電池の最大出力電力である。したがって、この最大電力を越える電力は得られない。
結晶シリコン太陽電池の電圧−電流特性は、想定される気象条件下の最低温度かつ最大日射時の特性における最大電力が、その太陽電池の最大出力電力である。したがって、この最大電力を越える電力は得られない。
この最低温度の条件下で日射強度を低下させていったときの、最大電力点の軌跡が最大電力点の存在しうる電圧上限値となる。このような技術背景を踏まえ、本発明者は、制御回路７２２内の不揮発性メモリ（ＲＯＭ）に図７に示すような第１制御モード領域Ａを直線、Ｖ＞ａ0Ｉ＋ｂ0により定義して、この領域で動作しているときは次の動作目標電圧を前記の一次関数で算出されるＶとすることで最大電力点への到達時間を短縮する手法を提案した。
ところが、この方法では、温度Ｔごとの電圧−電流特性における最大電力点（黒丸で示す）が必ずしも一直線上にのらないため、適切な制御モードの切り替えができず、最大電力点への推移に時間がかかることがある。
本発明は、上記の問題を解決するために提案されたものであって、太陽電池モジュールの電圧−電流特性において、最大電力点の存在し得ない領域を複数の直線（または線分）で定義して、特に最大電力点への到達を効率よく行うことが可能な太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法を提供することを目的とする。
本発明の太陽電池モジュールは、（１）または（２）を要旨とする。
（１）「 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、
Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａn の関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂn の関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、第２制御モードにより電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。」
（１）「 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、
Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａn の関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂn の関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、第２制御モードにより電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。」
（２）「 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、山登り法による電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。」
（３）「 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、増分コンダクタンス法による電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。」
（４）「ａ1，ａ2，・・・，ａnの係数セット、および／またはｂ1，ｂ2，・・・，ｂnの係数セットを複数備え、太陽電池パネルの種類または設置環境に応じて前記係数セットを変更することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。」
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、山登り法による電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。」
（３）「 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、増分コンダクタンス法による電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。」
（４）「ａ1，ａ2，・・・，ａnの係数セット、および／またはｂ1，ｂ2，・・・，ｂnの係数セットを複数備え、太陽電池パネルの種類または設置環境に応じて前記係数セットを変更することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。」
電流値Ｉは太陽電池パネルの出力電流（通常、電力変換器への入力電流）、電圧値Ｖは太陽電池パネルの出力電圧（通常、電力変換器への入力電圧）である。
電力変換ユニットと太陽電池パネルとを工場にて一体に構成しておくこともできる。また、電力変換ユニットと太陽電池パネルとを別体に構成しておき、施工現場でこれらを一体化して太陽電池モジュールを作製することもできる。何れの場合にも、電力変換ユニットの制御回路の不揮発性メモリには、太陽電池パネルの特性に対応して電力変換器を制御するためのプログラムが格納される。
電力変換ユニットと太陽電池パネルとを工場にて一体に構成しておくこともできる。また、電力変換ユニットと太陽電池パネルとを別体に構成しておき、施工現場でこれらを一体化して太陽電池モジュールを作製することもできる。何れの場合にも、電力変換ユニットの制御回路の不揮発性メモリには、太陽電池パネルの特性に対応して電力変換器を制御するためのプログラムが格納される。
太陽電池パネルに電力変換ユニットが現場で取り付けられるような場合において、あらかじめ制御回路の不揮発性メモリに複数種の太陽電池パネルの制御に対応できるように複数種のプログラムを記憶させておくこともできる。この場合には、制御回路は、たとえばディップスイッチ等の設定操作により、太陽電池パネルに適合する制御プログラムを実行できるようにできる。
なお、制御回路は、第１制御モードにおいて、検出した電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが一番小さくなる直線、
Ｖ＝ａkＩ＋ｂk （ｋ＝１，２，・・・，ｎの何れか）
における当該電圧値Ｖを目標値として制御することができる（後述する図３（Ａ）参照）。
Ｖ＝ａkＩ＋ｂk （ｋ＝１，２，・・・，ｎの何れか）
における当該電圧値Ｖを目標値として制御することができる（後述する図３（Ａ）参照）。
本発明の太陽光発電システムは（５）を要旨とする。
（５）「 （１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュールが複数組み合わされたことを特徴とする太陽光発電システム。」
上述した太陽電池モジュールでは、電力変換ユニットがＤＣ／ＤＣ変換を行う場合もあるし、ＤＣ／ＡＣ変換を行う場合もある。
本発明の太陽光発電システムにより負荷（たとえば、家庭電気機器等）に電力を供給する技術は周知であり、たとえば負荷に電力をＤＣで供給する場合もあるしＡＣで供給する場合もある。また、言うまでもないが、本発明の太陽光発電システムには、既存システムにおける技術（二次電池等を用いた蓄電技術や、送配電系統との連繋技術）を適用することができる。
（５）「 （１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュールが複数組み合わされたことを特徴とする太陽光発電システム。」
上述した太陽電池モジュールでは、電力変換ユニットがＤＣ／ＤＣ変換を行う場合もあるし、ＤＣ／ＡＣ変換を行う場合もある。
本発明の太陽光発電システムにより負荷（たとえば、家庭電気機器等）に電力を供給する技術は周知であり、たとえば負荷に電力をＤＣで供給する場合もあるしＡＣで供給する場合もある。また、言うまでもないが、本発明の太陽光発電システムには、既存システムにおける技術（二次電池等を用いた蓄電技術や、送配電系統との連繋技術）を適用することができる。
本発明の太陽光発電システムの駆動方法は（６）〜（９）を要旨とする。
（６）「 電力変換ユニットをそれぞれに有する太陽電池モジュールからなる太陽光発電システムの駆動方法であって、
前記制御回路は、前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値I に対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換を行い、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
であるときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、第２制御モードにより電力変換を行うことを特徴とする太陽光発電システムの駆動方法。」
（６）「 電力変換ユニットをそれぞれに有する太陽電池モジュールからなる太陽光発電システムの駆動方法であって、
前記制御回路は、前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値I に対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換を行い、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
であるときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、第２制御モードにより電力変換を行うことを特徴とする太陽光発電システムの駆動方法。」
（７）「 前記第２制御モードが山登り法であることを特徴とする、（６）に記載の太陽光発電システムの駆動方法。
（８）前記第２制御モードが増分コンダクタンス法であることを特徴とする、（６）に記載の太陽光発電システムの駆動方法。
（９）ａ1，ａ2，・・・，ａnの係数セット、および／またはｂ1，ｂ2，・・・，ｂnの係数セットを複数備え、太陽電池パネルの種類または設置環境に応じて前記係数セットを変更することを特徴とする（６）〜（８）のいずれかに記載の太陽光発電システムの駆動方法。」
（８）前記第２制御モードが増分コンダクタンス法であることを特徴とする、（６）に記載の太陽光発電システムの駆動方法。
（９）ａ1，ａ2，・・・，ａnの係数セット、および／またはｂ1，ｂ2，・・・，ｂnの係数セットを複数備え、太陽電池パネルの種類または設置環境に応じて前記係数セットを変更することを特徴とする（６）〜（８）のいずれかに記載の太陽光発電システムの駆動方法。」
第１制御モードにおいて、最大電力点の存在し得ない領域を複数の直線で定義し、検出した電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが一番小さくなる直線、
Ｖ＝ａkＩ＋ｂk （ｋ＝１，２，・・・，ｎの何れか）
における当該電圧値Ｖを目標値として制御することで、最大電力点が必ずしも一直線上にのらなくても、最大電力点への到達を効率よく行うことを可能とすることができる。
Ｖ＝ａkＩ＋ｂk （ｋ＝１，２，・・・，ｎの何れか）
における当該電圧値Ｖを目標値として制御することで、最大電力点が必ずしも一直線上にのらなくても、最大電力点への到達を効率よく行うことを可能とすることができる。
本発明によれば、太陽電池モジュールの電圧−電流特性図において、最大電力点の存在し得ない領域を複数の直線（または線分）で区分して定義することで、特に最大電力点への到達を効率よく行うことができる。
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の太陽電池モジュールの一実施形態を示す説明図である。図１（Ａ）は太陽電池モジュール１の外観を示しており、太陽電池パネル１１と、電力変換ユニット１２とからなる。
図１（Ｂ）は電力変換ユニット１２を示す回路図であり、電力変換ユニット１２はＤＣ／ＡＣコンバータ１２１と、制御回路１２２と、ドライブ回路１２３と、出力側電流・電圧検出回路１２４，入力側電流・電圧検出回路１２５とからなる。
ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１は、出力の交流位相が出力側の位相に合うように制御される。
なお、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の出力をＤＣとすることもでき、この場合にはＤＣ／ＡＣコンバータ１２１に代えて、ＤＣ／ＤＣコンバータが使用される。
なお、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の出力をＤＣとすることもでき、この場合にはＤＣ／ＡＣコンバータ１２１に代えて、ＤＣ／ＤＣコンバータが使用される。
制御回路１２２は、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の入力電圧Ｖと入力電流Ｉ（太陽電池パネル１１の出力電圧Ｖと出力電流Ｉ）との関係が、
ｄＩ／ｄＶ＜−Ｉ／Ｖ
離散値で表現したときは、
（Ｉm−Ｉm-1）／（Ｖm−Ｖm-1）＜−Ｉm／Ｖm
Ｉm，Ｖm：今回のサンプリングにおける電流、電圧の値
Ｉm-1，Ｖm-1：前回のサンプリングにおける電流、電圧の値
であり（ｍは、サンプリング回数を示す添え字）、かつ、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の出力電圧Ｖと出力電流Ｉ（太陽電池パネル１１の出力電圧Ｖと出力電流Ｉ）との関係が、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1
または、Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2
ａ1，ａ2：ａ1＜ａ2の関係を有する正の係数
ｂ1，ｂ2：ｂ1＞ｂ2の関係を有する正の値
のときは、第１制御モードでＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を制御するプログラム（ＲＯＭ１２２１内に格納されている）を実行する。第１制御モードにおける制御の具体例は後述する。
ｄＩ／ｄＶ＜−Ｉ／Ｖ
離散値で表現したときは、
（Ｉm−Ｉm-1）／（Ｖm−Ｖm-1）＜−Ｉm／Ｖm
Ｉm，Ｖm：今回のサンプリングにおける電流、電圧の値
Ｉm-1，Ｖm-1：前回のサンプリングにおける電流、電圧の値
であり（ｍは、サンプリング回数を示す添え字）、かつ、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の出力電圧Ｖと出力電流Ｉ（太陽電池パネル１１の出力電圧Ｖと出力電流Ｉ）との関係が、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1
または、Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2
ａ1，ａ2：ａ1＜ａ2の関係を有する正の係数
ｂ1，ｂ2：ｂ1＞ｂ2の関係を有する正の値
のときは、第１制御モードでＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を制御するプログラム（ＲＯＭ１２２１内に格納されている）を実行する。第１制御モードにおける制御の具体例は後述する。
また、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1
かつ、Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2
となったときは、第２制御モード、すなわち、たとえばいわゆる山登り法やいわゆる増分コンダクタンス法等の公知の制御を行う。第２制御モードにおける制御の具体例についても後述する。
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1
かつ、Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2
となったときは、第２制御モード、すなわち、たとえばいわゆる山登り法やいわゆる増分コンダクタンス法等の公知の制御を行う。第２制御モードにおける制御の具体例についても後述する。
なお、電流Ｉおよび電圧Ｖが、ｄＩ／ｄＶ≧−（Ｉ／Ｖ）、すなわち、離散値で表現したときに、
（Ｉm−Ｉm-1）／（Ｖm−Ｖm-1）≧−Ｉm／Ｖm
となるときは、上述した、「Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、かつＶ≦ａ2Ｉ＋ｂ2」の条件の如何によらず、第２制御モードにより制御することができる。
（Ｉm−Ｉm-1）／（Ｖm−Ｖm-1）≧−Ｉm／Ｖm
となるときは、上述した、「Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、かつＶ≦ａ2Ｉ＋ｂ2」の条件の如何によらず、第２制御モードにより制御することができる。
出力側電流・電圧検出回路１２４は、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の出力側の電流Ｉ，電圧Ｖを検出でき、入力側電流・電圧検出回路１２５は、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の入力側の電流Ｉ，電圧Ｖを検出できる。
図２（Ａ）に電圧−電流特性が照度Ｇに依存して遷移する様子を示し、図２（Ｂ）に電圧−電流特性が温度Ｔに依存して遷移する様子を示す。
本実施形態では、Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1で示される直線の右側、またはＶ＝ａ2Ｉ＋ｂ2で示される直線の右側が第１制御モード領域Ａである。
図２（Ａ）に電圧−電流特性が照度Ｇに依存して遷移する様子を示し、図２（Ｂ）に電圧−電流特性が温度Ｔに依存して遷移する様子を示す。
本実施形態では、Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1で示される直線の右側、またはＶ＝ａ2Ｉ＋ｂ2で示される直線の右側が第１制御モード領域Ａである。
図２（Ａ）を参照されるように、照度Ｇが遷移したときの最大電力点が作るライン（黒丸で示す）が必ずしも一直線上に並んでいなくても、２つの直線により当該黒丸が作るラインに沿わすことができるので、第１制御モード領域Ａを適切に設定することができる。また、図２（Ｂ）に参照されるように、温度Ｇが遷移したときも、最大電力点が必ずしも一直線上にのらなくても、第１制御モード領域Ａを適切に設定することができる。
基本的には、太陽電池パネル１１の特性はＲＯＭ１２２１に格納された制御プログラムのパラメータに反映される。
ＲＯＭ１２２１に、ａ1，ａ2の組、またはｂ1，ｂ2の組の少なくとも一方を変更する手段を電力変換ユニット１２に備えておき、必要に応じてこのパラメータを変更するようにしてもよい。
ＲＯＭ１２２１に、ａ1，ａ2の組、またはｂ1，ｂ2の組の少なくとも一方を変更する手段を電力変換ユニット１２に備えておき、必要に応じてこのパラメータを変更するようにしてもよい。
図３（Ａ）は、第１制御モードにおいて、検出した電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが一番小さくなる直線、
Ｖ＝ａkＩ＋ｂk （ｋ＝１，２の何れか）
における電圧値Ｖを目標値として制御する例を示している。制御回路１２２は、図３（Ａ）のａ点においては、Ｖ＝ａ2Ｉ＋ｂ2の直線上の点（同一電流値Ｉaでの電圧値Ｖa）を目標値として制御する。また、制御回路１２２は、図３（Ａ）のｂ点，ｃ点においては、Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1の直線上の点（電流値Ｉbでの電圧値Ｖb，電流値Ｉcでの電圧値Ｖc）を目標値として制御する。
Ｖ＝ａkＩ＋ｂk （ｋ＝１，２の何れか）
における電圧値Ｖを目標値として制御する例を示している。制御回路１２２は、図３（Ａ）のａ点においては、Ｖ＝ａ2Ｉ＋ｂ2の直線上の点（同一電流値Ｉaでの電圧値Ｖa）を目標値として制御する。また、制御回路１２２は、図３（Ａ）のｂ点，ｃ点においては、Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1の直線上の点（電流値Ｉbでの電圧値Ｖb，電流値Ｉcでの電圧値Ｖc）を目標値として制御する。
図３（Ｂ）は、第２制御モードにおいて、検出した電力値Ｐが一番大きくなるように、ｄＰが０に近づくように制御する例を示している。図３（A）の斜線領域では、基本的にｄＰ＜０である。
したがって、図３（A）の斜線領域では、２つの直線式Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1，Ｖ＝ａ2Ｉ＋ｂ2から第１制御モードで制御する領域を特定できる。なお、太陽電池特性によっては、図３（A）の２つの直線式Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1，Ｖ＝ａ2Ｉ＋ｂ2の何れかの右側にｄＰ＝０の点が存在してしまう場合もありうる。このような場合には、制御回路１２２は、第２制御モードでの制御を行う。
したがって、図３（A）の斜線領域では、２つの直線式Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1，Ｖ＝ａ2Ｉ＋ｂ2から第１制御モードで制御する領域を特定できる。なお、太陽電池特性によっては、図３（A）の２つの直線式Ｖ＝ａ1Ｉ＋ｂ1，Ｖ＝ａ2Ｉ＋ｂ2の何れかの右側にｄＰ＝０の点が存在してしまう場合もありうる。このような場合には、制御回路１２２は、第２制御モードでの制御を行う。
図４は本発明の太陽光発電システムを示す図である。図４では、太陽光発電システム２は、太陽電池モジュール１が複数組み合わされて構成されており、太陽電池モジュール１の出力は適宜直並列接続されて電力変換装置２１に入力されている。電力変換装置２１は、太陽電池モジュール１の出力の態様（ＡＣかＤＣか）により、また電力の供給対象が直流機器か交流機器かにより、ＤＣ／ＤＣ、ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＡＣ、ＡＣ／ＡＣ又は素通しの何れかの変換が行われる。
本発明の図４の太陽光発電システムの駆動方法の一実施形態を、図５のフローチャートにより説明する。
図５での処理および判断は、制御回路１２２が行っている。まず、明け方等において、太陽電池パネル１１が発電を開始する、制御回路１２２は、太陽電池パネル１１の端子電圧が所定電圧まで上昇するのを待って（Ｓ１０１）、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を駆動する。
制御回路１２２は、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の電圧Ｖと電流Ｉ（太陽電池パネルの出力電圧Ｖと出力電流Ｉ）との関係が、
Ｖ＞a1I＋b1
または、Ｖ＞a2I＋b2
となっているかを判断する（Ｓ１０３）。
図５での処理および判断は、制御回路１２２が行っている。まず、明け方等において、太陽電池パネル１１が発電を開始する、制御回路１２２は、太陽電池パネル１１の端子電圧が所定電圧まで上昇するのを待って（Ｓ１０１）、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を駆動する。
制御回路１２２は、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の電圧Ｖと電流Ｉ（太陽電池パネルの出力電圧Ｖと出力電流Ｉ）との関係が、
Ｖ＞a1I＋b1
または、Ｖ＞a2I＋b2
となっているかを判断する（Ｓ１０３）。
なお、図５では上記の判断と等価である「Ｖ≦a1Ｉ＋b1かつＶ≦a2Ｉ＋b2」の判断を行っている。
すでに述べたように、a1, a2は、a1＜ a2の関係を有する各太陽電池パネルごとに決定される正の係数であり、b1,b2は、各太陽電池パネルごとに決定される正の電圧値である。
制御回路１２２は、Ｓ１０３において、Ｖ≦a1Ｉ＋b1かつＶ≦a2Ｉ＋b2となっていないとき（Ｓ１０３の「ＮＯ」）は、第１制御モードでＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を制御し（Ｓ１０２）、Ｖ≦a1Ｉ＋b1かつＶ≦a2Ｉ＋b2となったとき（Ｓ１０３の「ＹＥＳ」）は第２制御モードでＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を制御する（Ｓ１０４）。
すでに述べたように、a1, a2は、a1＜ a2の関係を有する各太陽電池パネルごとに決定される正の係数であり、b1,b2は、各太陽電池パネルごとに決定される正の電圧値である。
制御回路１２２は、Ｓ１０３において、Ｖ≦a1Ｉ＋b1かつＶ≦a2Ｉ＋b2となっていないとき（Ｓ１０３の「ＮＯ」）は、第１制御モードでＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を制御し（Ｓ１０２）、Ｖ≦a1Ｉ＋b1かつＶ≦a2Ｉ＋b2となったとき（Ｓ１０３の「ＹＥＳ」）は第２制御モードでＤＣ／ＡＣコンバータ１２１を制御する（Ｓ１０４）。
この後、ＤＣ／ＡＣコンバータ１２１の端子電圧が所定の電圧（発電停止電圧）に低下したかが監視され（Ｓ１０５）、当該電圧に低下したときはＤＣ／ＡＣコンバタを停止し、処理をＳ１０１に戻す。
なお、本実施形態においても、a1, a2の組、またはb1,b2の組の少なくとも一方を変更するにしてもよい。
なお、本実施形態においても、a1, a2の組、またはb1,b2の組の少なくとも一方を変更するにしてもよい。
なお、制御回路１２２は、ｄＰ＝Ｉ×ｄＶ＋Ｖ×ｄＩの演算を行い、ｄＰ＜０であるか否か、すなわち、
ｄＩ／ｄＶ＜−（Ｉ／Ｖ）
であるか否かを判断し、
ｄＩ／ｄＶ＜−（Ｉ／Ｖ）
であり、かつ、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1
または、Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2
であるときに第１制御モードにおける制御を行うようにしてもよい。
また、上記の条件を満たさないとき、具体的には、
ｄＩ／ｄＶ≧−Ｉ／Ｖ
であり、または、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1
かつ、Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2
のときに第２制御モードでの制御を行うようにしてもよい。
本発明では、上述したように第１制御モードと第２制御モードとを使い分けて最大電力到達時間を早めている。本発明による第１制御モードと第２制御モードとを使い分けた制御では、第２制御モードのみにより制御した場合（たとえば、全ての領域を増分コンダクタンス法により制御した場合）における最大電力到達時間を、２０〜５０％短縮することができる。
ｄＩ／ｄＶ＜−（Ｉ／Ｖ）
であるか否かを判断し、
ｄＩ／ｄＶ＜−（Ｉ／Ｖ）
であり、かつ、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1
または、Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2
であるときに第１制御モードにおける制御を行うようにしてもよい。
また、上記の条件を満たさないとき、具体的には、
ｄＩ／ｄＶ≧−Ｉ／Ｖ
であり、または、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1
かつ、Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2
のときに第２制御モードでの制御を行うようにしてもよい。
本発明では、上述したように第１制御モードと第２制御モードとを使い分けて最大電力到達時間を早めている。本発明による第１制御モードと第２制御モードとを使い分けた制御では、第２制御モードのみにより制御した場合（たとえば、全ての領域を増分コンダクタンス法により制御した場合）における最大電力到達時間を、２０〜５０％短縮することができる。
本発明では、第１制御モードが行われる領域を、太陽電池パネルの特性や、太陽電池モジュールが設置される地域（当該地域の気候特性）、太陽電池モジュールの用途（小規模システムか大規模システムか）等、太陽電池モジュールが移動体に搭載されるか等により変更することもできる。
また、第１制御モードをさらに複数のサブ制御モードに分け、電圧値に応じて、目標値の設定手法を異ならせた制御を行うようにもできる。
また、第１制御モードをさらに複数のサブ制御モードに分け、電圧値に応じて、目標値の設定手法を異ならせた制御を行うようにもできる。
１ 太陽電池モジュール
２ 太陽光発電システム
１１ 太陽電池パネル
１２ 電力変換ユニット
２１ 電力変換装置
１２１ ＤＣ／ＡＣコンバータ
１２２ 制御回路
１２３ ドライブ回路
１２４ 出力側電流・電圧検出回路
１２５ 入力側電流・電圧検出回路
１２２１ ＲＯＭ
２ 太陽光発電システム
１１ 太陽電池パネル
１２ 電力変換ユニット
２１ 電力変換装置
１２１ ＤＣ／ＡＣコンバータ
１２２ 制御回路
１２３ ドライブ回路
１２４ 出力側電流・電圧検出回路
１２５ 入力側電流・電圧検出回路
１２２１ ＲＯＭ
Claims (9)
- 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、第２制御モードにより電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、山登り法による電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 太陽電池パネル、および電力変換器と制御回路とからなる電力変換ユニットを有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値Ｉに対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換器を制御し、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1、
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2、
・・・・、
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
のときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、増分コンダクタンス法による電力変換器を制御するプログラムを不揮発性メモリに備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。 - ａ1，ａ2，・・・，ａnの係数セット、および／またはｂ1，ｂ2，・・・，ｂnの係数セットを複数備え、太陽電池パネルの種類または設置環境に応じて前記係数セットを変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールが複数組み合わされたことを特徴とする太陽光発電システム。
- 電力変換ユニットをそれぞれに有する太陽電池モジュールからなる太陽光発電システムの駆動方法であって、
前記制御回路は、前記太陽電池パネルへの照度または該太陽電池パネルの温度の両方もしくは一方が変化したときに前記太陽電池パネルが有する電圧−電流特性曲線上の最大電力となる点の軌跡に対して、この軌跡に沿う領域を区別する直線を前記電圧−電流特性曲線上の前記軌跡よりも高電圧側に設定し、前記電圧−電流特性曲線における前記区別する直線の低電圧側の領域において、前記太陽電池パネルの電圧と電流とを制御する最大電力点追従方式の制御を備え、
前記区別する直線は前記軌跡に応じて複数設定されており、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ＞ａ1Ｉ＋ｂ1
Ｖ＞ａ2Ｉ＋ｂ2
・・・・
または、Ｖ＞ａnＩ＋ｂn
（ａ1，ａ2，・・・，ａn：ａ1＜ａ2＜・・・＜ａnの関係を有する正の係数、ｂ1，ｂ2，・・・，ｂn：ｂ1＞ｂ2＞・・・＞ｂnの関係を有する正の値）
のときは、
電流値I に対応する電圧値Ｖが最小となる前記区別する直線である、Ｖ＝ａｋＩ＋ｂｋ（ｋ＝１，２、・・・ｎのいずれか）の直線上の点を目標値とした、第１制御モードにより電力変換を行い、
電流値Ｉおよび電圧値Ｖが、
Ｖ≦ａ1Ｉ＋ｂ1
Ｖ≦ａ2Ｉ＋ｂ2
・・・・
かつ、Ｖ≦ａnＩ＋ｂn
であるときは、
Ｖ×Ｉが最大となるように、第２制御モードにより電力変換を行うことを特徴とする太陽光発電システムの駆動方法。 - 前記第２制御モードが山登り法であることを特徴とする、請求項６に記載の太陽光発電システムの駆動方法。
- 前記第２制御モードが増分コンダクタンス法であることを特徴とする、請求項６に記載の太陽光発電システムの駆動方法。
- ａ1，ａ2，・・・，ａnの係数セット、および／またはｂ1，ｂ2，・・・，ｂnの係数セットを複数備え、太陽電池パネルの種類または設置環境に応じて前記係数セットを変更することを特徴とする請求項６〜８のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006188734A JP4917847B2 (ja) | 2006-07-09 | 2006-07-09 | 太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006188734A JP4917847B2 (ja) | 2006-07-09 | 2006-07-09 | 太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008016743A JP2008016743A (ja) | 2008-01-24 |
| JP4917847B2 true JP4917847B2 (ja) | 2012-04-18 |
Family
ID=39073457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006188734A Expired - Fee Related JP4917847B2 (ja) | 2006-07-09 | 2006-07-09 | 太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4917847B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3373882B2 (ja) * | 1993-03-09 | 2003-02-04 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池電源及びその制御方法 |
| JPH08123561A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-17 | Meidensha Corp | 太陽光発電システムの最大出力追従制御方法および装置 |
| JPH09179643A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-11 | Toshiba Corp | 太陽光発電用電力変換装置 |
| JP3480321B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2003-12-15 | 松下電工株式会社 | 太陽光インバータ装置 |
| JP2000112545A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Daihen Corp | 太陽光発電システム |
-
2006
- 2006-07-09 JP JP2006188734A patent/JP4917847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008016743A (ja) | 2008-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5508271B2 (ja) | 高効率で遠隔制御可能な太陽エネルギーシステム | |
| CN104713176B (zh) | 光伏空调***及其控制方法 | |
| US20090284240A1 (en) | Method and system for providing local converters to provide maximum power point tracking in an energy generating system | |
| US20090283128A1 (en) | Method and system for activating and deactivating an energy generating system | |
| JP5942183B2 (ja) | 太陽光発電用パワーコンディショナ | |
| KR101160126B1 (ko) | 태양광 발전효율 향상 및 최적화 장치를 갖는 파워플러스 스테이션 태양광 발전시스템 | |
| JP6167252B2 (ja) | 電力変換装置、電力管理方法、および電力変換システム | |
| EP2824533A2 (en) | Photovoltaic system | |
| WO2005112551A2 (en) | Method for compensating for partial shade in photovoltaic power system | |
| US9660451B1 (en) | Islanded operation of distributed power sources | |
| CN107154647B (zh) | 一种光伏发电***的功率降额方法及控制器 | |
| EP3349345A1 (en) | Power conversion device | |
| CN107742902B (zh) | 一种光伏逆变器的多路mppt输入模式判断方法 | |
| KR102175429B1 (ko) | 태양광 발전 장치 | |
| JP2017118721A (ja) | 発電システム | |
| JP6320723B2 (ja) | 太陽光発電システム、それに用いる動作点補正装置、および動作点補正方法 | |
| CN102811000B (zh) | 光伏发电***、其最大功率点跟踪方法和跟踪装置 | |
| WO2006033142A1 (ja) | 太陽光発電システムおよびその昇圧ユニット | |
| KR101777230B1 (ko) | 태양광 발전을 위한 인버터 시스템 | |
| JP2012182868A (ja) | 太陽光発電装置 | |
| JP4917847B2 (ja) | 太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法 | |
| US20060250783A1 (en) | Inverter operation modes | |
| JP6013830B2 (ja) | パワーコンディショナ及びその制御方法 | |
| KR101786370B1 (ko) | 차량의 태양전지 활용 시스템 및 그 제어 방법 | |
| KR102484889B1 (ko) | 차량용 태양전지 시스템 및 그 제어 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090703 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20091201 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20091202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20091202 |
|
| A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20100302 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100324 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100324 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100324 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110125 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120110 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120127 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |