JPH0654452B2 - インバ−タの制御方法 - Google Patents
インバ−タの制御方法Info
- Publication number
- JPH0654452B2 JPH0654452B2 JP59089818A JP8981884A JPH0654452B2 JP H0654452 B2 JPH0654452 B2 JP H0654452B2 JP 59089818 A JP59089818 A JP 59089818A JP 8981884 A JP8981884 A JP 8981884A JP H0654452 B2 JPH0654452 B2 JP H0654452B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- power
- inverter
- voltage
- operating voltage
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、太陽電池を電源とし、その直流出力から交流
出力を取出すためのインバータに係り、その変換効率を
最大にするための制御方法に関するものである。
出力を取出すためのインバータに係り、その変換効率を
最大にするための制御方法に関するものである。
（ロ）従来技術 従来のマイクロコンピュータ制御による太陽電池電力変
換システムでは、直流電源側の出力電力を最大にするよ
うな制御方法がとられている（例えば「太陽光発電シス
テムにおけるエネルギーフロー制御」電気学会、半導体
電力変換研究会予稿集SPC-84-1参照）。これは交流電力
の算出には三角関数を必要とし、処理時間と記憶容量の
点でマイクロコンピュータには負担が大きすぎ、また交
流電力検出用のトランスデューサでは応答が遅く高速度
での制御が望めないという問題があるのに対して、直流
電力ならば乗算のみで簡単に算出できるという利点があ
るからである。
換システムでは、直流電源側の出力電力を最大にするよ
うな制御方法がとられている（例えば「太陽光発電シス
テムにおけるエネルギーフロー制御」電気学会、半導体
電力変換研究会予稿集SPC-84-1参照）。これは交流電力
の算出には三角関数を必要とし、処理時間と記憶容量の
点でマイクロコンピュータには負担が大きすぎ、また交
流電力検出用のトランスデューサでは応答が遅く高速度
での制御が望めないという問題があるのに対して、直流
電力ならば乗算のみで簡単に算出できるという利点があ
るからである。
しかしながら、電力変換の過程では必ず電力損失を伴う
為直流出力電力を最大にしても変換後の交流出力電力が
同時に最大になるとは限らない。従って電力の有効利用
の見地からは、電源の直流出力でなくインバータの交流
出力に対して出力電力を最大にする制御を行なうほうが
良いが上述の如き交流電力検出における問題があって行
なわれていない。
為直流出力電力を最大にしても変換後の交流出力電力が
同時に最大になるとは限らない。従って電力の有効利用
の見地からは、電源の直流出力でなくインバータの交流
出力に対して出力電力を最大にする制御を行なうほうが
良いが上述の如き交流電力検出における問題があって行
なわれていない。
（ハ）発明の目的 本発明は上述の如き従来技術の問題点を鑑みて成された
ものであり、応答速度の遅い交流電力検出用トランスデ
ューサを用いながらも高速度で交流出力電力を最大にす
る制御を行なうことを目的とするものである。
ものであり、応答速度の遅い交流電力検出用トランスデ
ューサを用いながらも高速度で交流出力電力を最大にす
る制御を行なうことを目的とするものである。
（ニ）発明の構成 本発明は、太陽電池を電源とし、その直流出力を交流出
力に変換するインバータの交流出力電力を最大に制御す
るインバータの制御方法において、前記電源に与える基
準動作電圧を変化させ、その際の前記交流出力電力を検
出し、その検出値によって前記基準動作電圧を前記交流
出力電力が増大する方向へ移行せしめ、且つ前記電源の
出力電圧を前記基準動作電圧に追従せしめることを特徴
とするものである。
力に変換するインバータの交流出力電力を最大に制御す
るインバータの制御方法において、前記電源に与える基
準動作電圧を変化させ、その際の前記交流出力電力を検
出し、その検出値によって前記基準動作電圧を前記交流
出力電力が増大する方向へ移行せしめ、且つ前記電源の
出力電圧を前記基準動作電圧に追従せしめることを特徴
とするものである。
（ホ）実施例 本発明の目的を達成するためには太陽電池電源出力の動
作点を高速で移動させる必要があるが、トランスデュー
サは応答速度の遅いものを使用するために、インバータ
の出力電力の変化量みのを用いて動作点を移動させる方
法では制御速度が遅く、実用的ではない。
作点を高速で移動させる必要があるが、トランスデュー
サは応答速度の遅いものを使用するために、インバータ
の出力電力の変化量みのを用いて動作点を移動させる方
法では制御速度が遅く、実用的ではない。
一方、太陽電池電源の出力動作点の移動はトランスデュ
ーサの応答速度に比べると高速に行なうことが可能であ
り、太陽電池電源の出力動作点を一定とする制御を十分
実用的な速度を行なうことができる。本発明はこの点に
着目し、太陽電池電源に対しては基準動作点を与えて高
速の動作点一定化制御を行ない、応答速度の遅いトラン
スデューサを用いてその基準動作点を変化させることに
よってインバータ出力を最大になるように制御するもの
である。
ーサの応答速度に比べると高速に行なうことが可能であ
り、太陽電池電源の出力動作点を一定とする制御を十分
実用的な速度を行なうことができる。本発明はこの点に
着目し、太陽電池電源に対しては基準動作点を与えて高
速の動作点一定化制御を行ない、応答速度の遅いトラン
スデューサを用いてその基準動作点を変化させることに
よってインバータ出力を最大になるように制御するもの
である。
以下図面に即して、本発明インバータの制御方法をその
一実施例について詳細に説明する。
一実施例について詳細に説明する。
第１図はそのブロック回路図である。（１）は太陽電池
電源（以下直流電源という）、（２）は該直流電源
（１）の直流出力を交流に交換するインバータ、（３）
は該インバータ（２）の交流出力電力を検出するトラン
スデューサ、（４）は検出時間を設定するサンブラ、
（５）は前記直流電源（１）に供給する基準動作電圧Ｖ
refを発生するコントローラである。前記直流電源
（１）は第２図に示す如き電圧−電力特性（図の曲線
Ｉ）或いは電圧−電流特性（図の曲線II）を有する。前
記インバータ（２）としては60Hzの単相交流を出力する
ＰＷＭ（パルス幅変調）方式のものを使っている。前記
トランスデューサ（３）としては応答時定数が0.5秒の
ものを用いている。前記コントローラ（５）は８ビット
のマイクロプロセッサを実装し、前記サンプラ（４）は
該マイクロプロセッサのソフトウェアによって実現せし
めている。
電源（以下直流電源という）、（２）は該直流電源
（１）の直流出力を交流に交換するインバータ、（３）
は該インバータ（２）の交流出力電力を検出するトラン
スデューサ、（４）は検出時間を設定するサンブラ、
（５）は前記直流電源（１）に供給する基準動作電圧Ｖ
refを発生するコントローラである。前記直流電源
（１）は第２図に示す如き電圧−電力特性（図の曲線
Ｉ）或いは電圧−電流特性（図の曲線II）を有する。前
記インバータ（２）としては60Hzの単相交流を出力する
ＰＷＭ（パルス幅変調）方式のものを使っている。前記
トランスデューサ（３）としては応答時定数が0.5秒の
ものを用いている。前記コントローラ（５）は８ビット
のマイクロプロセッサを実装し、前記サンプラ（４）は
該マイクロプロセッサのソフトウェアによって実現せし
めている。
前記直流電源（１）の電圧Ｖは基準動作電圧Ｖrefに追
従し、直流出力電力ＰDCを発生する。
従し、直流出力電力ＰDCを発生する。
前記インバータ（２）はこの直流出力電力ＰDCを交流出
力電力ＰACに変換する。前記トランスデューサ（３）は
前記交流出力電力ＰACを入力とし、サンプラ（４）によ
って検出値P* ACを得る。ここでサンプリング周期Ｔは前
記トランスデューサ（３）の応答時定数より十分大きく
Ｔ＝１秒に設定する。
力電力ＰACに変換する。前記トランスデューサ（３）は
前記交流出力電力ＰACを入力とし、サンプラ（４）によ
って検出値P* ACを得る。ここでサンプリング周期Ｔは前
記トランスデューサ（３）の応答時定数より十分大きく
Ｔ＝１秒に設定する。
前記コントローラ（５）は時刻ｔにおける基準動作電圧
Ｖref（ｔ）を、時刻ｔ−Ｔ、ｔ−２Ｔの出力を用いて
次式 Vref(t)＝Vref(t-T)+K[Vref(t-T)-Vref(t-2T)]として与
える関数発生器である。ここでゲインＫはP* ACが増加中
のとき正値、減少中のとき負値をとる。前記コントロー
ラ（５）は上式に基いてサンプリング周期Ｔ＝１秒でト
ランスデューサ（３）の出力を取込み、基準動作電圧Ｖ
refを算出して出力する。そして次のサンプリング時間
までに直流電源（１）とトランスデューサ（３）の出力
を整定する。
Ｖref（ｔ）を、時刻ｔ−Ｔ、ｔ−２Ｔの出力を用いて
次式 Vref(t)＝Vref(t-T)+K[Vref(t-T)-Vref(t-2T)]として与
える関数発生器である。ここでゲインＫはP* ACが増加中
のとき正値、減少中のとき負値をとる。前記コントロー
ラ（５）は上式に基いてサンプリング周期Ｔ＝１秒でト
ランスデューサ（３）の出力を取込み、基準動作電圧Ｖ
refを算出して出力する。そして次のサンプリング時間
までに直流電源（１）とトランスデューサ（３）の出力
を整定する。
第３図は直流電源（１）及びインバータ（２）の出力電
圧−電力特性図である。この図において太陽電池の動作
電圧即ち直流電源（１）の出力電圧Ｖ＝Ｖref＝Ｖ１で
あるときの直流電源（１）の出力電力及びインバータ
（２）の交流出力電力が夫々Ａ点及びａ点にあるとする
とき、コントローラ（５）は交流出力電力ＰACが増大す
る方向へ動作点を移動させるためにＶrefを増加させ
る。また前記出力電圧Ｖ＝Ｖref＝Ｖ２であるときの直
流電源（１）の出力電力及びインバータ（２）の交流出
力電力が夫々Ｂ点及びｂ点にあるとき前記コントローラ
（５）はＶrefを減少させる。このようにして直流電源
（１）の出力電圧Ｖはインバータ（２）の交流出力電力
ＰACが最大となる動作点Ｃを与える電圧Ｖｏの近傍に保
持される。前記コントローラ（５）のゲインＫは可変で
あり、基準動作電圧Ｖrefの変化量をΔＰAC／ΔＶ（Δ
ＰACはインバータ（２）の出力電力の微小変化量、ΔＶ
は直流電源（１）の出力電圧の微小変化量）に比例させ
ることにより、直流電源（１）の動作電圧Ｖが前記最適
動作電圧Ｖｏの近傍にないときのＶrefの変化量を大き
くとることができ、したがってインバータ（２）の出力
電力は最適動作点Ｃへ高速で移行する。尚基準動作電圧
Ｖrefの変化に対する直流電源（１）の出力電圧Ｖの応
答速度はトランスデューサ（３）の時定数に比べると十
分高速であるから、Ｖ＝Ｖrefなる定常状態からＶrefを
微小変化させた場合、サンプリング周期Ｔが経過する間
には出力電圧Ｖは基準動作電圧Ｖrefに追従できる。
圧−電力特性図である。この図において太陽電池の動作
電圧即ち直流電源（１）の出力電圧Ｖ＝Ｖref＝Ｖ１で
あるときの直流電源（１）の出力電力及びインバータ
（２）の交流出力電力が夫々Ａ点及びａ点にあるとする
とき、コントローラ（５）は交流出力電力ＰACが増大す
る方向へ動作点を移動させるためにＶrefを増加させ
る。また前記出力電圧Ｖ＝Ｖref＝Ｖ２であるときの直
流電源（１）の出力電力及びインバータ（２）の交流出
力電力が夫々Ｂ点及びｂ点にあるとき前記コントローラ
（５）はＶrefを減少させる。このようにして直流電源
（１）の出力電圧Ｖはインバータ（２）の交流出力電力
ＰACが最大となる動作点Ｃを与える電圧Ｖｏの近傍に保
持される。前記コントローラ（５）のゲインＫは可変で
あり、基準動作電圧Ｖrefの変化量をΔＰAC／ΔＶ（Δ
ＰACはインバータ（２）の出力電力の微小変化量、ΔＶ
は直流電源（１）の出力電圧の微小変化量）に比例させ
ることにより、直流電源（１）の動作電圧Ｖが前記最適
動作電圧Ｖｏの近傍にないときのＶrefの変化量を大き
くとることができ、したがってインバータ（２）の出力
電力は最適動作点Ｃへ高速で移行する。尚基準動作電圧
Ｖrefの変化に対する直流電源（１）の出力電圧Ｖの応
答速度はトランスデューサ（３）の時定数に比べると十
分高速であるから、Ｖ＝Ｖrefなる定常状態からＶrefを
微小変化させた場合、サンプリング周期Ｔが経過する間
には出力電圧Ｖは基準動作電圧Ｖrefに追従できる。
（ヘ）発明の効果 本発明は以上の説明の如く、高速度で可変設定する必要
のない太陽電池の基準動作電圧の算出を、応答速度の遅
いインバータの交流出力電力の検出値に基づいて行わ
せ、交流に比べ検出時の応答速度が速い太陽電池の出力
電圧をその設定基準動作電圧に追従させるので、インバ
ータの交流出力電力を最適動作点に高速で移行させるこ
とができる。
のない太陽電池の基準動作電圧の算出を、応答速度の遅
いインバータの交流出力電力の検出値に基づいて行わ
せ、交流に比べ検出時の応答速度が速い太陽電池の出力
電圧をその設定基準動作電圧に追従させるので、インバ
ータの交流出力電力を最適動作点に高速で移行させるこ
とができる。
また、インバータでの電力変換の過程における電力損失
に関係なく、太陽電池からインバータの交流出力電力を
最大とする電力を取り出すことが可能となり、太陽電池
の電力を有効に利用することができる。
に関係なく、太陽電池からインバータの交流出力電力を
最大とする電力を取り出すことが可能となり、太陽電池
の電力を有効に利用することができる。
第１図は本発明インバータの制御方法の構成ブロック回
路図、第２図は太陽電池の出力電圧−電力及び出力電圧
−電流特性図、第３図は太陽電池及びインバータの出力
電圧−電力特性図である。 （１）……電源、（２）……インバータ。
路図、第２図は太陽電池の出力電圧−電力及び出力電圧
−電流特性図、第３図は太陽電池及びインバータの出力
電圧−電力特性図である。 （１）……電源、（２）……インバータ。
フロントページの続き (72)発明者 牧野 康弘 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−206929（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−91633（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】太陽電池を電源とし、その直流出力を交流
出力に変換するインバータの交流出力電力を最大に制御
するインバータの制御方法において、 前記電源に与える基準動作電圧を変化させ、その際の前
記交流出力電力を検出し、その検出値によって前記基準
動作電圧を前記交流出力電力が増大する方向へ移行せし
め、且つ前記電源の出力電圧を前記基準動作電圧に追従
せしめることを特徴とするインバータの制御方法。 - 【請求項２】前記基準動作電圧の変化量を、該基準動作
電圧を変化させた場合の、前記電源の出力電圧の変化量
に対する前記交流出力電力の変化量に応じて変更するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のインバータ
の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089818A JPH0654452B2 (ja) | 1984-05-04 | 1984-05-04 | インバ−タの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089818A JPH0654452B2 (ja) | 1984-05-04 | 1984-05-04 | インバ−タの制御方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205242A Division JPH07109569B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60234468A JPS60234468A (ja) | 1985-11-21 |
| JPH0654452B2 true JPH0654452B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=13981326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59089818A Expired - Lifetime JPH0654452B2 (ja) | 1984-05-04 | 1984-05-04 | インバ−タの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654452B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6181402B2 (ja) * | 2013-04-03 | 2017-08-16 | 株式会社ダイヘン | 電力変換回路を制御する制御回路、および、当該制御回路を備えた電力変換装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5691633A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-24 | Fuji Electric Co Ltd | Solar battery utilizing feeding system control system |
| JPS57206929A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-18 | Toshiba Corp | Controlling system for maximum output electric power of photoelectric cell |
-
1984
- 1984-05-04 JP JP59089818A patent/JPH0654452B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60234468A (ja) | 1985-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |