JPH0199443A - シーケンシャルシャント装置 - Google Patents
シーケンシャルシャント装置Info
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- JPH0199443A JPH0199443A JP62256246A JP25624687A JPH0199443A JP H0199443 A JPH0199443 A JP H0199443A JP 62256246 A JP62256246 A JP 62256246A JP 25624687 A JP25624687 A JP 25624687A JP H0199443 A JPH0199443 A JP H0199443A
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- JP
- Japan
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- power
- load
- voltage
- switch
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- Pending
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- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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
- 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
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、太陽電池から電力の供給を受は運転される
電気設備において、太陽電池の発生する余剰電力を制御
し、電気設備への電力供給を安定化するシーケンシャル
シャント装置に関する。
電気設備において、太陽電池の発生する余剰電力を制御
し、電気設備への電力供給を安定化するシーケンシャル
シャント装置に関する。
(従来の技術)
日照時に負荷の所要電力の最大値を若干上まわる発生電
力をもつ太陽電池によって構成される発電装置にあって
は、負荷の要求電力の変動に応じて出力電圧を制御する
ためにシーケンシャルシャント装置が設けられている。
力をもつ太陽電池によって構成される発電装置にあって
は、負荷の要求電力の変動に応じて出力電圧を制御する
ためにシーケンシャルシャント装置が設けられている。
このシーケンシャルシャント装置は、各太陽電池セルの
P−N間に無接点スイッチ等による開閉器を配備し、こ
れらを適宜開閉することにより太陽電池の発生する余剰
電力を抑制することによって出力電圧の安定化を図るよ
うにしたものである。
P−N間に無接点スイッチ等による開閉器を配備し、こ
れらを適宜開閉することにより太陽電池の発生する余剰
電力を抑制することによって出力電圧の安定化を図るよ
うにしたものである。
第3図にその一例を示す。すなわち、発電装置11はn
個の太陽電池セルSAI〜SAnと逆流防止用のブロッ
キングダイオードDAI〜DAnをそれぞれ直列に接続
し、各セル回路を互いに並列接続して構成されており、
その発生電圧は負荷12に供給されるようになっている
。
個の太陽電池セルSAI〜SAnと逆流防止用のブロッ
キングダイオードDAI〜DAnをそれぞれ直列に接続
し、各セル回路を互いに並列接続して構成されており、
その発生電圧は負荷12に供給されるようになっている
。
このような発電装置11に対し、シーケンシャルシャン
ト装置13は各太陽電池セルSAI〜SAnに並列に無
接点スイッチ等のスイッチング素子(例えばトランジス
タ)Ql〜Qnを接続する。
ト装置13は各太陽電池セルSAI〜SAnに並列に無
接点スイッチ等のスイッチング素子(例えばトランジス
タ)Ql〜Qnを接続する。
そして、発電装置11の出力電圧(負荷供給電圧)と設
定電圧に対応するツェナーダイオードZDの電圧とを差
動増幅器OPに入力し、その差電圧量に従ってシーケン
シャルシャント駆動回路SSを。
定電圧に対応するツェナーダイオードZDの電圧とを差
動増幅器OPに入力し、その差電圧量に従ってシーケン
シャルシャント駆動回路SSを。
駆動し、負荷量と発生電力量に見合った数のセルにより
電力供給ができるように、逐次n個のスイッチング素子
Qを駆動するようになっている。尚、コンデンサCはス
イッチング素子Qの開閉時の出力電圧の過渡変動を吸収
するためのものである。
電力供給ができるように、逐次n個のスイッチング素子
Qを駆動するようになっている。尚、コンデンサCはス
イッチング素子Qの開閉時の出力電圧の過渡変動を吸収
するためのものである。
第4図に光量一定の場合の1個の太陽電池セルSAの出
力電圧−電流特性を示し、第5図に光量が変化するとき
の1個の太陽電池セルSAの出力電圧−電流特性を示す
。すなわち太陽電池セルSAは、第4図及び第5図から
明らかなように、負荷の変動によって発生電圧が変動し
、また太陽エネルギーの変動によっても発生電圧が変動
する。
力電圧−電流特性を示し、第5図に光量が変化するとき
の1個の太陽電池セルSAの出力電圧−電流特性を示す
。すなわち太陽電池セルSAは、第4図及び第5図から
明らかなように、負荷の変動によって発生電圧が変動し
、また太陽エネルギーの変動によっても発生電圧が変動
する。
上記シーケンシャルシャント装置は発生電圧の変化を検
出してその変化分に対応した個数のセル回路を短絡する
ことによって負荷供給電圧の安定化を図っている。
出してその変化分に対応した個数のセル回路を短絡する
ことによって負荷供給電圧の安定化を図っている。
しかしながら、上記のような従来のシーケンシャルシャ
ント装置では、単にスイッチング素子によって段階的に
セル回路を短絡していくため、過渡時に負荷供給電圧の
変動が大きく、この変動によるリップルを低減するため
に大容量コンデンサを必要とする。また、その段階的開
閉は急峻な電圧変化を伴うため、EMI (電磁誘導障
害)を生じやすい。
ント装置では、単にスイッチング素子によって段階的に
セル回路を短絡していくため、過渡時に負荷供給電圧の
変動が大きく、この変動によるリップルを低減するため
に大容量コンデンサを必要とする。また、その段階的開
閉は急峻な電圧変化を伴うため、EMI (電磁誘導障
害)を生じやすい。
(発明が解決しようとする問題点)
以上述べたように従来のシーケンシャルシャント装置で
は、複数個の太陽電池セル回路を段階的に短絡制御する
デジタル式であるため、過渡時の負荷供給電圧の変動を
抑制するための大容量コンデンサが必要となり、またE
MIを生じやすいという欠点があった。
は、複数個の太陽電池セル回路を段階的に短絡制御する
デジタル式であるため、過渡時の負荷供給電圧の変動を
抑制するための大容量コンデンサが必要となり、またE
MIを生じやすいという欠点があった。
尚、開閉器としてのトランジスタを非飽和域でアナログ
動作させることにより、発生電圧を段階的でなくアナロ
グ的に制御するものもあるが、これでは開閉用トランジ
スタに発生する熱損失が大となる欠点があった。
動作させることにより、発生電圧を段階的でなくアナロ
グ的に制御するものもあるが、これでは開閉用トランジ
スタに発生する熱損失が大となる欠点があった。
この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、負荷供給電圧を段階的に制御する場合でも、その時
に発生する急峻な電圧変化を緩和することができ、かつ
この時に発生するEMIを緩和することができ、さらに
余剰電力の一部を備蓄して日陰時の供給電力用として二
次蓄電池へ一時供給を行なうことができ、これによって
電力源としての合理的な運用が可能なシーケンシャルシ
ャント装置を提供することを目的とする。
で、負荷供給電圧を段階的に制御する場合でも、その時
に発生する急峻な電圧変化を緩和することができ、かつ
この時に発生するEMIを緩和することができ、さらに
余剰電力の一部を備蓄して日陰時の供給電力用として二
次蓄電池へ一時供給を行なうことができ、これによって
電力源としての合理的な運用が可能なシーケンシャルシ
ャント装置を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するためにこの発明に係るシーケンシャ
ルシャント装置は、複数個の太陽電池セルを並列接続し
てなる太陽電池に対して各太陽電池セルのP−N間にそ
れぞれ開閉器を配置し、これらの開閉器を通じて必要な
数のセルを短絡することによって太陽電池の発生電力を
所要電力に抑えて余剰電力の制御を行なうものにおいて
、前記開閉器にそれぞれ直列に接続される複数個の超電
導コイルを具備して構成される。
ルシャント装置は、複数個の太陽電池セルを並列接続し
てなる太陽電池に対して各太陽電池セルのP−N間にそ
れぞれ開閉器を配置し、これらの開閉器を通じて必要な
数のセルを短絡することによって太陽電池の発生電力を
所要電力に抑えて余剰電力の制御を行なうものにおいて
、前記開閉器にそれぞれ直列に接続される複数個の超電
導コイルを具備して構成される。
(作用)
上記構成によるシーケンシャルシャント装置では、開閉
器と直列に超電導コイルを接続しているので、開閉時の
過渡時に超電導コイルが高インピーダンスとなって太陽
電池セルを分岐して短絡される太陽電池セルの電流変化
率を緩和し、電磁誘導障害を抑制することができる。そ
してコイルに超電導コイルを使用しているので、短絡電
流による電力が超電導コイルに貯蔵され、開閉器の開時
にこの電力を二次蓄電池へ備蓄することができ、さらに
超電導コイルの使用によって熱損失を低減することがで
きる。 ・ (実施例) 以下、第1図及び第2図を参照してこの発明の詳細な説
明する。
器と直列に超電導コイルを接続しているので、開閉時の
過渡時に超電導コイルが高インピーダンスとなって太陽
電池セルを分岐して短絡される太陽電池セルの電流変化
率を緩和し、電磁誘導障害を抑制することができる。そ
してコイルに超電導コイルを使用しているので、短絡電
流による電力が超電導コイルに貯蔵され、開閉器の開時
にこの電力を二次蓄電池へ備蓄することができ、さらに
超電導コイルの使用によって熱損失を低減することがで
きる。 ・ (実施例) 以下、第1図及び第2図を参照してこの発明の詳細な説
明する。
第1図は第3図に示したシーケンシャルシャント装置に
この発明を適用した場合の構成を示すものである。第1
図において第3図と同一部分には同一符号を付して示す
。
この発明を適用した場合の構成を示すものである。第1
図において第3図と同一部分には同一符号を付して示す
。
第1図において、発電装置11のn個の太陽電池セルS
AI〜SAnに並列接続された各開閉器81〜Snには
超電導コイルし1〜Lnが直列に接続され、さらにブロ
ッキングダイオードDBI〜DBnを介して充電制御回
路141に接続される。
AI〜SAnに並列接続された各開閉器81〜Snには
超電導コイルし1〜Lnが直列に接続され、さらにブロ
ッキングダイオードDBI〜DBnを介して充電制御回
路141に接続される。
この充電制御回路141は各ブロッキングダイオードD
BL〜DBnからの電流を充電量調整回路142による
調整値に応じて二次蓄電池143に充電電流を供給する
ものである。この二次蓄電池143の充電電圧はブロッ
キングダイオードDCを介して負荷12に供給されるよ
うになっている。
BL〜DBnからの電流を充電量調整回路142による
調整値に応じて二次蓄電池143に充電電流を供給する
ものである。この二次蓄電池143の充電電圧はブロッ
キングダイオードDCを介して負荷12に供給されるよ
うになっている。
すなわち、各太陽電池セルSAI〜SAnは7’ロツキ
ングダイオードDAI〜DAnを経て負荷12に電力を
供給するが、ここで余剰電力が発生して供給電圧が低下
した場合、シーケンシャルシャント装置14の差動増幅
器OPが出力増となり、シーケンシャルシャント駆動回
路SSの作動により開閉器Sn、5n−1,・・・が順
に閉じられ、適宜短絡される。これによって太陽電池に
よる発電装置11の発生電力と負荷12の消費電力が均
衡し、負荷12の入力電圧が一定に制御される。
ングダイオードDAI〜DAnを経て負荷12に電力を
供給するが、ここで余剰電力が発生して供給電圧が低下
した場合、シーケンシャルシャント装置14の差動増幅
器OPが出力増となり、シーケンシャルシャント駆動回
路SSの作動により開閉器Sn、5n−1,・・・が順
に閉じられ、適宜短絡される。これによって太陽電池に
よる発電装置11の発生電力と負荷12の消費電力が均
衡し、負荷12の入力電圧が一定に制御される。
一方、発生電力増により開閉器Snが閉路した場合、S
An −3n−Lnは閉ループとなり、超電導コイルL
nにはノl5c2/2(ただし)はLnのインダクタン
ス、I scはLnに流れる電流である)の電力が貯蔵
される。このとき、コイルLnに超電導材料を使用して
いるため、熱損失はない。また開閉器Sn閉の過渡時は
超電導コイルLnにより電流変化が緩和されるため、E
MIの発生も抑制される。また、発生電力の低下又は負
荷消費電力の急増時には開閉器Snが開となり、太陽電
池セルSAnの発生電力は負荷12に入力され、超電導
コイルLnに貯蔵された電力は充電制御回路141によ
り二次蓄電池143に充電される。
An −3n−Lnは閉ループとなり、超電導コイルL
nにはノl5c2/2(ただし)はLnのインダクタン
ス、I scはLnに流れる電流である)の電力が貯蔵
される。このとき、コイルLnに超電導材料を使用して
いるため、熱損失はない。また開閉器Sn閉の過渡時は
超電導コイルLnにより電流変化が緩和されるため、E
MIの発生も抑制される。また、発生電力の低下又は負
荷消費電力の急増時には開閉器Snが開となり、太陽電
池セルSAnの発生電力は負荷12に入力され、超電導
コイルLnに貯蔵された電力は充電制御回路141によ
り二次蓄電池143に充電される。
したがって、上記構成のシーケンシャルシャント装置1
4を用いれば、各太陽電池セル毎に超電導コイルと開閉
器を直列に設置しているので、従来のデジタル型シャン
ト装置に比べてEMIが少なく、熱損失もない。また超
電導コイルにシャント電力の一部を備蓄できるので、日
陰特電力の一部として二次蓄電池143に貯蔵すること
ができる。
4を用いれば、各太陽電池セル毎に超電導コイルと開閉
器を直列に設置しているので、従来のデジタル型シャン
ト装置に比べてEMIが少なく、熱損失もない。また超
電導コイルにシャント電力の一部を備蓄できるので、日
陰特電力の一部として二次蓄電池143に貯蔵すること
ができる。
第2図はパーシャルシーケンシャルシャント装置として
応用した例を示すもので、太陽電池セルは5A1nと5
A2nの2段に分割し、下段のセル5A2nに上記のシ
ャント装置を配置したものである。
応用した例を示すもので、太陽電池セルは5A1nと5
A2nの2段に分割し、下段のセル5A2nに上記のシ
ャント装置を配置したものである。
この場合も下段のセル5A2nを含むシャント装置の動
作は上記の通りであるが、5A2nがSnにより短絡さ
れた瞬時は5A2nの短絡電流変化が緩慢であるために
、5A1nと5A2nの直列端子電圧の変化が緩慢とな
る。したがって、負荷供給電圧のリップルは抑制され、
より安定した電圧の電力が供給されるようになる。
作は上記の通りであるが、5A2nがSnにより短絡さ
れた瞬時は5A2nの短絡電流変化が緩慢であるために
、5A1nと5A2nの直列端子電圧の変化が緩慢とな
る。したがって、負荷供給電圧のリップルは抑制され、
より安定した電圧の電力が供給されるようになる。
[発明の効果]
以上述べたようにこの発明によれば、負荷供給電圧を段
階的に制御する場合でも、その時に発生する急峻な電圧
変化を緩和することができ、かつこの時に発生するEM
Iを緩和することができ、さらに余剰電力の一部を備蓄
して日陰時の供給電力用として二次蓄電池へ一時供給を
行なうことができ、これによって電力源としての合理的
な運用が可能なシーケンシャルシャント装置を提供する
ことができる。
階的に制御する場合でも、その時に発生する急峻な電圧
変化を緩和することができ、かつこの時に発生するEM
Iを緩和することができ、さらに余剰電力の一部を備蓄
して日陰時の供給電力用として二次蓄電池へ一時供給を
行なうことができ、これによって電力源としての合理的
な運用が可能なシーケンシャルシャント装置を提供する
ことができる。
第1図はこの発明に係るシーケンシャルシャント装置の
一実施例を示す回路図、第2図はこの発明に係る他の実
施例を示す回路図、第3図は従来使用されているシーケ
ンシャルシャント装置の構成を示す回路図、第4図及び
第5図はそれぞれ太陽電池セルの出力電圧−電流特性を
示す特性図である。 11・・・発電装置、12・・・負荷、13.14・・
・シーケンシャルシャント装置、Ll〜Ln・・・超電
導コイル、31〜Sn=開閉器、DAI 〜DAn 、
DBI〜DBn、DC・・・ブロッキングダイオード、
SS・・・シーケンシャルシャント駆動回路、SAI〜
SAn 、5All 〜5Aln、5A21〜5A2n
・=太陽電池セル。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
一実施例を示す回路図、第2図はこの発明に係る他の実
施例を示す回路図、第3図は従来使用されているシーケ
ンシャルシャント装置の構成を示す回路図、第4図及び
第5図はそれぞれ太陽電池セルの出力電圧−電流特性を
示す特性図である。 11・・・発電装置、12・・・負荷、13.14・・
・シーケンシャルシャント装置、Ll〜Ln・・・超電
導コイル、31〜Sn=開閉器、DAI 〜DAn 、
DBI〜DBn、DC・・・ブロッキングダイオード、
SS・・・シーケンシャルシャント駆動回路、SAI〜
SAn 、5All 〜5Aln、5A21〜5A2n
・=太陽電池セル。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (1)
- 複数個の太陽電池セルを並列接続してなる太陽電池に対
して各太陽電池セルの電極間にそれぞれ開閉器を配置し
、これらの開閉器を通じて必要な数のセルを短絡するこ
とによって太陽電池の発生電力を所要電力に抑えて余剰
電力の制御を行なうシーケンシャルシャント装置におい
て、前記開閉器にそれぞれ直列に接続される複数個の超
電導コイルを具備するシーケンシャルシャント装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62256246A JPH0199443A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | シーケンシャルシャント装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62256246A JPH0199443A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | シーケンシャルシャント装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0199443A true JPH0199443A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17289968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62256246A Pending JPH0199443A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | シーケンシャルシャント装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0199443A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03195336A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-08-26 | Superconductivity Inc | 電力系統安定化用超伝導エネルギー貯蔵装置 |
JP2011019365A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 電力制御器及び電力制御方法 |
JP2012513186A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | セントレ ナショナル デ ラ レセルシュ シャンティフィク | 光電池用管理システム及び光電池のための太陽電池発電装置 |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP62256246A patent/JPH0199443A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03195336A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-08-26 | Superconductivity Inc | 電力系統安定化用超伝導エネルギー貯蔵装置 |
JP2012513186A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | セントレ ナショナル デ ラ レセルシュ シャンティフィク | 光電池用管理システム及び光電池のための太陽電池発電装置 |
US9280166B2 (en) | 2008-12-18 | 2016-03-08 | Total Marketing Services | Electronic management system for photovoltaic cells |
JP2011019365A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 電力制御器及び電力制御方法 |
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