JPH05199676A - 太陽電池電源 - Google Patents
太陽電池電源Info
- Publication number
- JPH05199676A JPH05199676A JP3127544A JP12754491A JPH05199676A JP H05199676 A JPH05199676 A JP H05199676A JP 3127544 A JP3127544 A JP 3127544A JP 12754491 A JP12754491 A JP 12754491A JP H05199676 A JPH05199676 A JP H05199676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- commercial power
- power source
- power supply
- battery
- 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.)
- Pending
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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】
【目的】 太陽電池の日照低下時の出力不足を瞬断を起
こさず、かつハードウェアを増大させずに連続的に商用
電源から補い、太陽電池電力を有効利用する。 【構成】 商用電源と太陽電池とをそれぞれ逆流防止ダ
イオードを介して直流連系し、太陽電池の動作電圧を商
用電源電圧より大きく設定し、日照が充分ある場合には
太陽電池から電力供給を行い、日照不足で太陽電池の出
力電圧が低下したとき、商用電源から電力の補給を行う
ことにより、ハードウェアの増大なしに連続的に、また
太陽電池電力を有効利用できるように商用電源を併用す
る太陽電池電源を構成する。
こさず、かつハードウェアを増大させずに連続的に商用
電源から補い、太陽電池電力を有効利用する。 【構成】 商用電源と太陽電池とをそれぞれ逆流防止ダ
イオードを介して直流連系し、太陽電池の動作電圧を商
用電源電圧より大きく設定し、日照が充分ある場合には
太陽電池から電力供給を行い、日照不足で太陽電池の出
力電圧が低下したとき、商用電源から電力の補給を行う
ことにより、ハードウェアの増大なしに連続的に、また
太陽電池電力を有効利用できるように商用電源を併用す
る太陽電池電源を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池と商用電源の
２電源を併用するようにした太陽電池電源に関する。
２電源を併用するようにした太陽電池電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は出力が日照に依存するために
電源としては不安定であり、通常、何らかの安定化が行
われる。そのために、太陽電池出力を一旦二次電池に蓄
え、二次電池から安定的に出力を取り出す方法と、商用
電源を用いてバックアップする方法があり、商用電源で
バックアップする方法には、商用電源と太陽電池とを連
系させる方法、両者を切替える方法とがある。
電源としては不安定であり、通常、何らかの安定化が行
われる。そのために、太陽電池出力を一旦二次電池に蓄
え、二次電池から安定的に出力を取り出す方法と、商用
電源を用いてバックアップする方法があり、商用電源で
バックアップする方法には、商用電源と太陽電池とを連
系させる方法、両者を切替える方法とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】二次電池を用いる方法
は、コスト、保守、スペースの面で不利になるため商用
電源のある場合は商用電源を用いてバックアップする方
が有利とされている。商用電源を用いてバックアップす
る場合、日照不足時に商用電源に切り換える方法は切替
え時に瞬断が発生し、また太陽電池出力を充分利用でき
ないという問題があり、連系接続の方が技術的に優れて
いるが、商用電源との位相同期、系統保護のための対策
等の面でハードウェアが増大し、コストアップになると
いう問題がある。
は、コスト、保守、スペースの面で不利になるため商用
電源のある場合は商用電源を用いてバックアップする方
が有利とされている。商用電源を用いてバックアップす
る場合、日照不足時に商用電源に切り換える方法は切替
え時に瞬断が発生し、また太陽電池出力を充分利用でき
ないという問題があり、連系接続の方が技術的に優れて
いるが、商用電源との位相同期、系統保護のための対策
等の面でハードウェアが増大し、コストアップになると
いう問題がある。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、太陽電池の日照低下時の出力不足を瞬断を起こすこ
となく、かつハードウェアを増大させずに、連続的に商
用電源から電力補給を行うことができる太陽電池電源を
提供することを目的とする。
で、太陽電池の日照低下時の出力不足を瞬断を起こすこ
となく、かつハードウェアを増大させずに、連続的に商
用電源から電力補給を行うことができる太陽電池電源を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は商用交流入力を
整流して出力する商用電源出力端と太陽電池出力端とを
それぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接続して商用
電源と太陽電池とを直流連系させる電源方式であって、
太陽電池動作電圧を商用電源電圧より高く設定したこと
を特徴とする。
整流して出力する商用電源出力端と太陽電池出力端とを
それぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接続して商用
電源と太陽電池とを直流連系させる電源方式であって、
太陽電池動作電圧を商用電源電圧より高く設定したこと
を特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明は、商用交流を整流する商用電源と、太
陽電池とをそれぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接
続して直流連系させるとともに、太陽電池の動作電圧を
商用電源電圧より大きく設定し、日照が充分ある場合に
は太陽電池の出力電圧が商用電源電圧より大きくなるよ
うにして商用電源側の逆流防止ダイオードがＯＦＦにな
って太陽電池から電力供給が行われ、日照不足で太陽電
池の出力電圧が低下して商用電源電圧になると不足分の
電力が商用電源から補給され、さらに太陽電池の出力電
圧が商用電源電圧より低くなると、太陽電池側の逆流防
止ダイオードがＯＦＦになって商用電源から電力供給が
行われる。
陽電池とをそれぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接
続して直流連系させるとともに、太陽電池の動作電圧を
商用電源電圧より大きく設定し、日照が充分ある場合に
は太陽電池の出力電圧が商用電源電圧より大きくなるよ
うにして商用電源側の逆流防止ダイオードがＯＦＦにな
って太陽電池から電力供給が行われ、日照不足で太陽電
池の出力電圧が低下して商用電源電圧になると不足分の
電力が商用電源から補給され、さらに太陽電池の出力電
圧が商用電源電圧より低くなると、太陽電池側の逆流防
止ダイオードがＯＦＦになって商用電源から電力供給が
行われる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の太陽電池電源の構成を示す回路ブ
ロック図、図２は各部波形図である。図中、１は整流回
路、２は平滑回路、３、４は逆流防止ダイオード、５は
直流連系部、６は電圧変換回路である。
する。図１は本発明の太陽電池電源の構成を示す回路ブ
ロック図、図２は各部波形図である。図中、１は整流回
路、２は平滑回路、３、４は逆流防止ダイオード、５は
直流連系部、６は電圧変換回路である。
【０００８】図１において、バックアップ用の商用交流
入力は整流回路１で整流されるとともに、平滑回路２で
平滑化される。平滑化は要求される電源品質によっては
省略可能である。平滑回路２の出力端と太陽電池出力端
とは、それぞれ逆流防止ダイオード３、４を介して直流
連系部５で並列接続される。商用電源の出力は１００Ｖ
ＡＣの場合、最大１４１Ｖであるので、通常の太陽電池
出力電圧（動作電圧）を１４１〜１５０Ｖ程度に設定し
ておく。そのためには、太陽電池の動作電圧は開放電圧
の７０〜８０％であるので、開放電圧で２００Ｖ程度に
設定すればよい。もちろん、太陽電池動作電圧として、
その最大電力電圧を用いるようにしてもよい。この後、
電圧変換回路６で負荷に必要な電圧に変換して、例えば
負荷が交流駆動の場合は直交変換を行って出力する。
入力は整流回路１で整流されるとともに、平滑回路２で
平滑化される。平滑化は要求される電源品質によっては
省略可能である。平滑回路２の出力端と太陽電池出力端
とは、それぞれ逆流防止ダイオード３、４を介して直流
連系部５で並列接続される。商用電源の出力は１００Ｖ
ＡＣの場合、最大１４１Ｖであるので、通常の太陽電池
出力電圧（動作電圧）を１４１〜１５０Ｖ程度に設定し
ておく。そのためには、太陽電池の動作電圧は開放電圧
の７０〜８０％であるので、開放電圧で２００Ｖ程度に
設定すればよい。もちろん、太陽電池動作電圧として、
その最大電力電圧を用いるようにしてもよい。この後、
電圧変換回路６で負荷に必要な電圧に変換して、例えば
負荷が交流駆動の場合は直交変換を行って出力する。
【０００９】次に、図２の波形図を参照して作用を説明
する。図１の直流連系点と商用電源側、太陽電池側はダ
イオード３、４でそれぞれ逆流防止されているので、連
系点Ｃの電圧は商用電源側のＡ点、太陽電池側のＢ点の
電圧の高い方に一致する。
する。図１の直流連系点と商用電源側、太陽電池側はダ
イオード３、４でそれぞれ逆流防止されているので、連
系点Ｃの電圧は商用電源側のＡ点、太陽電池側のＢ点の
電圧の高い方に一致する。
【００１０】いま、日照が図２（ｇ）のように変化した
場合について説明する。商用電源側Ａ点の電圧が２７０
Ｖ（図２（ａ））とし、図２（ｇ）に示すように日照が
充分にあって太陽電池側Ｂ点の電圧が２８０Ｖ（図２
（ｃ）であるとすると、このとき連系点Ｃの電圧は２８
０Ｖになっている（図２（ｅ））。この状態では商用電
源側は逆流防止ダイオード３がカットＯＦＦになってい
るので電流は流れず（図２（ｂ））、太陽電池側Ｂ点、
及び連系点Ｃでは日照に応じた電流が流れている（図２
（ｄ））。日照が減って（時刻ｔ１〜ｔ２））太陽電池
の動作電圧が２７０ｖまで低下すると、逆流防止ダイオ
ード３がＯＮとなって商用電源より電流が補給され（図
２（ｂ））、太陽電池側Ｂ点の電流は減少するが（図２
（ｄ））、連系点Ｃの電流は所定値に保持される。時刻
ｔ２後、日照が回復すると、また太陽電池による電力の
供給がなされる。そして、タイミングｔ３で日照不足に
より太陽電池の出力電圧が２７０ｖ以下になると、逆流
防止ダイオード４はカットＯＦＦされて太陽電池Ｂ点の
電流は０となり（図２（ｄ））、一方商用電源Ａ点の電
流は所定値まで増加し、これが連系点Ｃに供給されるの
で、連系点Ｃの電圧、電流は図２（ｅ）、（ｆ）のよう
になる。
場合について説明する。商用電源側Ａ点の電圧が２７０
Ｖ（図２（ａ））とし、図２（ｇ）に示すように日照が
充分にあって太陽電池側Ｂ点の電圧が２８０Ｖ（図２
（ｃ）であるとすると、このとき連系点Ｃの電圧は２８
０Ｖになっている（図２（ｅ））。この状態では商用電
源側は逆流防止ダイオード３がカットＯＦＦになってい
るので電流は流れず（図２（ｂ））、太陽電池側Ｂ点、
及び連系点Ｃでは日照に応じた電流が流れている（図２
（ｄ））。日照が減って（時刻ｔ１〜ｔ２））太陽電池
の動作電圧が２７０ｖまで低下すると、逆流防止ダイオ
ード３がＯＮとなって商用電源より電流が補給され（図
２（ｂ））、太陽電池側Ｂ点の電流は減少するが（図２
（ｄ））、連系点Ｃの電流は所定値に保持される。時刻
ｔ２後、日照が回復すると、また太陽電池による電力の
供給がなされる。そして、タイミングｔ３で日照不足に
より太陽電池の出力電圧が２７０ｖ以下になると、逆流
防止ダイオード４はカットＯＦＦされて太陽電池Ｂ点の
電流は０となり（図２（ｄ））、一方商用電源Ａ点の電
流は所定値まで増加し、これが連系点Ｃに供給されるの
で、連系点Ｃの電圧、電流は図２（ｅ）、（ｆ）のよう
になる。
【００１１】したがって、日照量が低下して太陽電池の
電圧が下がれば自動的に商用電源側から電力が補給さ
れ、また商用電源から電力が供給されているときでも、
日照が回復して太陽電池側の電圧がＡ点の電圧より高く
なれば太陽電池から電力が供給される。そして、太陽電
池の最大電力点はほぼ一定の電圧値で、これに近い電圧
で直流連系させることにより、太陽電池電力を有効に利
用することができる。
電圧が下がれば自動的に商用電源側から電力が補給さ
れ、また商用電源から電力が供給されているときでも、
日照が回復して太陽電池側の電圧がＡ点の電圧より高く
なれば太陽電池から電力が供給される。そして、太陽電
池の最大電力点はほぼ一定の電圧値で、これに近い電圧
で直流連系させることにより、太陽電池電力を有効に利
用することができる。
【００１２】図３は本発明の電源をソーラポンプに適用
した場合の回路ブロック図であり、図１と同一番号は同
一内容を示している。なお、７は直流変換回路、８は可
変速インバータである。
した場合の回路ブロック図であり、図１と同一番号は同
一内容を示している。なお、７は直流変換回路、８は可
変速インバータである。
【００１３】本実施例は、太陽電池の出力に応じてポン
プの回転数制御を行う最大電力追尾型ソーラーポンプに
おいて、ポンプの最低流量を確保するためにポンプ回転
数を１８００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍとし、日照不足で
太陽電池だけでは最低回転数を電力的に確保できない場
合に備えて商用電源でバックアップを行う際、ポンプの
回転数制御は可変速制御のインバータを用いて行うた
め、このインバータに図１で示した直流連系を適用した
ものである。
プの回転数制御を行う最大電力追尾型ソーラーポンプに
おいて、ポンプの最低流量を確保するためにポンプ回転
数を１８００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍとし、日照不足で
太陽電池だけでは最低回転数を電力的に確保できない場
合に備えて商用電源でバックアップを行う際、ポンプの
回転数制御は可変速制御のインバータを用いて行うた
め、このインバータに図１で示した直流連系を適用した
ものである。
【００１４】図示しないポンプには３相２００Ｖのもの
を用いるため、商用電源も３相２００ＶＡＣを使用す
る。３相２００ＶＡＣの最大電圧は２８０Ｖであるの
で、太陽電池は開放電圧４００Ｖとし、連系点への直流
入力の電圧範囲は２８０〜４００Ｖとすれば、前述した
ように日照が充分ある場合には太陽電池より電力供給が
なされ、日照が不足すると商用電源から電力が補給され
るのでポンプの最低流量を確保することができる。
を用いるため、商用電源も３相２００ＶＡＣを使用す
る。３相２００ＶＡＣの最大電圧は２８０Ｖであるの
で、太陽電池は開放電圧４００Ｖとし、連系点への直流
入力の電圧範囲は２８０〜４００Ｖとすれば、前述した
ように日照が充分ある場合には太陽電池より電力供給が
なされ、日照が不足すると商用電源から電力が補給され
るのでポンプの最低流量を確保することができる。
【００１５】
【発明の効果】一般に商用電源は交流で太陽電池は直流
であり、この２つの電源を併用するためには少なくとも
一方は直交変換または交直変換が必要となるが、本発明
によれば、商用電源との直流連系点での電圧に太陽電池
を適切に合わせるだけでほとんどハードウェアの増大な
しに連続的に、また太陽電池電力を有効利用して太陽電
池と商用電源を併用する電源を構成することができる。
であり、この２つの電源を併用するためには少なくとも
一方は直交変換または交直変換が必要となるが、本発明
によれば、商用電源との直流連系点での電圧に太陽電池
を適切に合わせるだけでほとんどハードウェアの増大な
しに連続的に、また太陽電池電力を有効利用して太陽電
池と商用電源を併用する電源を構成することができる。
【図１】 本発明の太陽電池電源の構成を示す回路ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】 各部波形図である。
【図３】 ソーラーポンプ用電源を示すブロック図であ
る。
る。
１…整流回路、２…平滑回路、３、４…逆流防止ダイオ
ード、５…直流連系部、６…電圧変換回路。
ード、５…直流連系部、６…電圧変換回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 商用交流入力を整流して出力する商用電
源出力端と太陽電池出力端とをそれぞれ逆流防止ダイオ
ードを介して並列接続して商用電源と太陽電池とを直流
連系させる電源方式であって、太陽電池動作電圧を商用
電源電圧より高く設定したことを特徴とする太陽電池電
源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127544A JPH05199676A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 太陽電池電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127544A JPH05199676A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 太陽電池電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05199676A true JPH05199676A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=14962636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3127544A Pending JPH05199676A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 太陽電池電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05199676A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263743A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-09-26 | Matsushita Seiko Co Ltd | 換気装置 |
| WO2011040325A1 (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 東芝ライテック株式会社 | 直流電源給電システム |
| JP2013179481A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sharp Corp | 電源切替装置、遠隔操作装置、および太陽光発電システム |
| CN109088430A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-12-25 | 常州思瑞电力科技有限公司 | 储能***防逆流保护供电***及其测控方法 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP3127544A patent/JPH05199676A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263743A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-09-26 | Matsushita Seiko Co Ltd | 換気装置 |
| WO2011040325A1 (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 東芝ライテック株式会社 | 直流電源給電システム |
| CN102484426A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-05-30 | 东芝照明技术株式会社 | 直流电源供电*** |
| JP2013179481A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sharp Corp | 電源切替装置、遠隔操作装置、および太陽光発電システム |
| CN109088430A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-12-25 | 常州思瑞电力科技有限公司 | 储能***防逆流保护供电***及其测控方法 |
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