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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