JPH07168639A - 太陽光発電システムの最大電力追尾方法 - Google Patents
太陽光発電システムの最大電力追尾方法Info
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- JPH07168639A JPH07168639A JP5342588A JP34258893A JPH07168639A JP H07168639 A JPH07168639 A JP H07168639A JP 5342588 A JP5342588 A JP 5342588A JP 34258893 A JP34258893 A JP 34258893A JP H07168639 A JPH07168639 A JP H07168639A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 太陽電池１で発生した電力をインバータから
なる電力制御器３を介して負荷機器に給電する制御装置
を備えた太陽光発電システムの最大電力追尾方法におい
て、太陽電池１の出力端を短絡する短絡スイッチ７と、
太陽電池１の出力を開放する開放スイッチ８とを設け、
太陽電池１の出力を短絡した時の短絡電流および開放ス
イッチ８を開放した時の開放電圧を検出し、前記短絡電
流および前記開放電圧から検出時の照度および温度を求
め、前記照度および温度に応じて決まる太陽電池１の特
性から前記短絡電流と前記開放電圧との積に比例した最
大電力出力条件を求め、前記最大電力出力条件を前記電
力制御器に入力するものである。 【効果】 負荷変動に関係なく、正確で、センサ用太陽
電池を用いずに太陽電池の最大電力の状態を求めること
ができる。
なる電力制御器３を介して負荷機器に給電する制御装置
を備えた太陽光発電システムの最大電力追尾方法におい
て、太陽電池１の出力端を短絡する短絡スイッチ７と、
太陽電池１の出力を開放する開放スイッチ８とを設け、
太陽電池１の出力を短絡した時の短絡電流および開放ス
イッチ８を開放した時の開放電圧を検出し、前記短絡電
流および前記開放電圧から検出時の照度および温度を求
め、前記照度および温度に応じて決まる太陽電池１の特
性から前記短絡電流と前記開放電圧との積に比例した最
大電力出力条件を求め、前記最大電力出力条件を前記電
力制御器に入力するものである。 【効果】 負荷変動に関係なく、正確で、センサ用太陽
電池を用いずに太陽電池の最大電力の状態を求めること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池を使用した太
陽光発電システムの運転状態で、照度、温度に応じて最
大出力を追尾する方法に関する。
陽光発電システムの運転状態で、照度、温度に応じて最
大出力を追尾する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽電池を使用した太陽光発電シ
ステムの運転状態で、最大出力を得る方法として、太陽
電池の出力電流と電圧を入力とし、所定のサンプリング
期間毎にその電力と電圧の変化、または電力と電流の変
化から太陽電池の最大電力となるような適正な電力基準
値、もしくは電流基準値を求めて、太陽電池の出力を最
大になるように制御する方法が開示されている（例え
ば、特開昭６１−１９４５１４号）。また、１対の検出
用太陽電池を設け、一方を短絡電流検出用センサとして
用い、他方を開放電圧検出センサとして用いて、これら
のセンサからの短絡電流および開放電圧の演算処理によ
り日射量を求め、この日射量から太陽電池の出力が最大
になるように太陽電池の出力を制御するものが開示され
ている（例えば、特開昭６３−１８１０１５号）。
ステムの運転状態で、最大出力を得る方法として、太陽
電池の出力電流と電圧を入力とし、所定のサンプリング
期間毎にその電力と電圧の変化、または電力と電流の変
化から太陽電池の最大電力となるような適正な電力基準
値、もしくは電流基準値を求めて、太陽電池の出力を最
大になるように制御する方法が開示されている（例え
ば、特開昭６１−１９４５１４号）。また、１対の検出
用太陽電池を設け、一方を短絡電流検出用センサとして
用い、他方を開放電圧検出センサとして用いて、これら
のセンサからの短絡電流および開放電圧の演算処理によ
り日射量を求め、この日射量から太陽電池の出力が最大
になるように太陽電池の出力を制御するものが開示され
ている（例えば、特開昭６３−１８１０１５号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記前者の
従来技術では、太陽電池の制御の応答性が悪く、負荷変
動などにより出力電力が変動するため、最大電力のバラ
ツキの範囲が大きいなどの問題があった。また、上記後
者の従来技術では、センサ用の太陽電池が必要であると
共に、その太陽電池の設置場所から制御装置までの配線
が必要になり、また耐ノイズ性が劣るという欠点があっ
た。本発明は、負荷変動に関係なく、正確で、応答性が
良く、更にセンサ用の太陽電池を用いずに太陽電池の最
大電力の状態を求めることを目的とするものである。
従来技術では、太陽電池の制御の応答性が悪く、負荷変
動などにより出力電力が変動するため、最大電力のバラ
ツキの範囲が大きいなどの問題があった。また、上記後
者の従来技術では、センサ用の太陽電池が必要であると
共に、その太陽電池の設置場所から制御装置までの配線
が必要になり、また耐ノイズ性が劣るという欠点があっ
た。本発明は、負荷変動に関係なく、正確で、応答性が
良く、更にセンサ用の太陽電池を用いずに太陽電池の最
大電力の状態を求めることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、太陽電池で発生した電力をインバータか
らなる電力制御器を介して負荷機器に給電する制御装置
を備えた太陽光発電システムの最大電力追尾方法におい
て、前記太陽電池の出力端を短絡する短絡スイッチと、
前記太陽電池の出力を開放する開放スイッチとを設け、
前記太陽電池の出力を短絡した時の短絡電流および前記
開放スイッチを開放した時の開放電圧を検出し、前記短
絡電流および前記開放電圧から検出時の照度および温度
を求め、前記照度および温度に応じて決まる前記太陽電
池の特性から前記短絡電流と前記開放電圧との積に比例
した最大電力出力条件を求め、前記最大電力出力条件を
前記電力制御器に入力するものである。
め、本発明は、太陽電池で発生した電力をインバータか
らなる電力制御器を介して負荷機器に給電する制御装置
を備えた太陽光発電システムの最大電力追尾方法におい
て、前記太陽電池の出力端を短絡する短絡スイッチと、
前記太陽電池の出力を開放する開放スイッチとを設け、
前記太陽電池の出力を短絡した時の短絡電流および前記
開放スイッチを開放した時の開放電圧を検出し、前記短
絡電流および前記開放電圧から検出時の照度および温度
を求め、前記照度および温度に応じて決まる前記太陽電
池の特性から前記短絡電流と前記開放電圧との積に比例
した最大電力出力条件を求め、前記最大電力出力条件を
前記電力制御器に入力するものである。
【０００５】
【作用】上記手段により、太陽電池の基本特性から、開
放スイッチを開放して太陽電池の開放電圧ＶT を求める
ことにより太陽電池の運転状態における温度を得るとと
もに、短絡スイッチを短絡して太陽電池の短絡電流ＩL
を求めることにより、運転状態における太陽電池の照度
を得て、各温度および各照度について最大電力となる最
大電力点電圧ＶMAX を求める。
放スイッチを開放して太陽電池の開放電圧ＶT を求める
ことにより太陽電池の運転状態における温度を得るとと
もに、短絡スイッチを短絡して太陽電池の短絡電流ＩL
を求めることにより、運転状態における太陽電池の照度
を得て、各温度および各照度について最大電力となる最
大電力点電圧ＶMAX を求める。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の実施例を示す回路図で、太陽電池
１で発生した電力を平滑コンデンサ２、インバータから
なる電力制御器３を介して負荷機器４に給電する主回路
１０において、太陽電池１の出力電圧を検出する電圧検
出器５と、出力電流を検出する電流検出器６と、太陽電
池１を短絡する短絡スイッチ７と、主回路１０を開放す
る開放スイッチ８とを設けてある。電圧検出器５と電流
検出器６の出力は電力演算比較器９に入力され、電力演
算比較器９の出力は電圧設定器１１に入力されて設定さ
れた電圧を電力制御器３に入力してフィードバック制御
するようにしてある。ここで、図２は太陽電池の温度を
パラメータとして変化した場合の電圧に対する電流・電
力特性図の１例である。図３は太陽電池の照度をパラメ
ータとして変化した場合の電圧に対する電流・電力特性
図の１例である。なお、太陽電池１の電圧に対する電流
・電力特性は、予め温度と照度を変化させて電圧と電流
を検出することにより求められ、出力電力は検出された
電圧と電流により点線で示す曲線のように求められ、そ
れぞれの温度および照度について最大電力Ｐmax が求め
られる。図２において、太陽電池のセル温度の変化にか
かわらず、太陽電池を短絡した時の短絡電流ＩL はほぼ
一定となる。一方、太陽電池を開放した時の開放電圧Ｖ
T は、温度により大きく変化することを示し、かつ最大
電力Ｐmax は短絡電流Ｉ L と開放電圧ＶT の積に比例し
ている。図３において、太陽電池の照度の変化に応じて
短絡電流ＩL は大きく変化するが、開放電圧ＶT は大き
く変化しないことを示し、かつ最大電力Ｐmax は短絡電
流ＩL と開放電圧ＶT の積に比例している。
する。図１は本発明の実施例を示す回路図で、太陽電池
１で発生した電力を平滑コンデンサ２、インバータから
なる電力制御器３を介して負荷機器４に給電する主回路
１０において、太陽電池１の出力電圧を検出する電圧検
出器５と、出力電流を検出する電流検出器６と、太陽電
池１を短絡する短絡スイッチ７と、主回路１０を開放す
る開放スイッチ８とを設けてある。電圧検出器５と電流
検出器６の出力は電力演算比較器９に入力され、電力演
算比較器９の出力は電圧設定器１１に入力されて設定さ
れた電圧を電力制御器３に入力してフィードバック制御
するようにしてある。ここで、図２は太陽電池の温度を
パラメータとして変化した場合の電圧に対する電流・電
力特性図の１例である。図３は太陽電池の照度をパラメ
ータとして変化した場合の電圧に対する電流・電力特性
図の１例である。なお、太陽電池１の電圧に対する電流
・電力特性は、予め温度と照度を変化させて電圧と電流
を検出することにより求められ、出力電力は検出された
電圧と電流により点線で示す曲線のように求められ、そ
れぞれの温度および照度について最大電力Ｐmax が求め
られる。図２において、太陽電池のセル温度の変化にか
かわらず、太陽電池を短絡した時の短絡電流ＩL はほぼ
一定となる。一方、太陽電池を開放した時の開放電圧Ｖ
T は、温度により大きく変化することを示し、かつ最大
電力Ｐmax は短絡電流Ｉ L と開放電圧ＶT の積に比例し
ている。図３において、太陽電池の照度の変化に応じて
短絡電流ＩL は大きく変化するが、開放電圧ＶT は大き
く変化しないことを示し、かつ最大電力Ｐmax は短絡電
流ＩL と開放電圧ＶT の積に比例している。
【０００７】以上の太陽電池の基本特性から、開放スイ
ッチ８を開放して太陽電池１の開放電圧ＶT を求めるこ
とにより太陽電池の運転状態における温度を得るととも
に、短絡スイッチ７を短絡して太陽電池１の短絡電流Ｉ
L を求めることにより、運転状態における太陽電池の照
度を得て、各温度および各照度について最大電力となる
最大電力点電圧ＶMAX を求めることができる。例えば、
図２によると、７５℃の時は最大電力点電圧ＶMAX は１
３．５Ｖ、５０℃の時は１５．５Ｖ、２５℃ の時は１
７．５Ｖになる。この太陽電池１の開放電圧ＶT と最大
電力点電圧ＶMAX との関係、および短絡電流ＩL と最大
電力点電圧ＶMAX との関係の特性を電力演算比較器９に
記憶させておく。なお、開放電圧ＶT と短絡電流ＩL と
から最大電力点電圧ＶMAX を求める関数発生器を電力演
算比較器９に設けておいてもよい。運転状態で最大電力
点電圧ＶMAX を求める時は、瞬間的（数１０秒間に１ｍ
ｓｅｃ程度）に開放スイッチ８を開放して無負荷状態と
するか、短絡スイッチ７により短絡状態にして、その時
の開放電圧ＶT 、短絡電流ＩL を電圧検出器５、電流検
出器６により検出して電力演算比較器９に入力し、電力
演算比較器９により温度または照度との関係から最大電
力点電圧ＶMAX の近似値を求めて電圧設定器１１に入力
し、電力制御器３を太陽電池１の出力電圧が最大電力に
なるように制御する。また、開放電圧ＶT により温度を
設定して求めた最大電力点電圧ＶMAX の近似値と、短絡
電流ＩL により照度を設定して求めた最大電力点電圧Ｖ
MAX の近似値からその平均値をとる等の補正をしてより
正確な最大電力を得るようにしてもよい。
ッチ８を開放して太陽電池１の開放電圧ＶT を求めるこ
とにより太陽電池の運転状態における温度を得るととも
に、短絡スイッチ７を短絡して太陽電池１の短絡電流Ｉ
L を求めることにより、運転状態における太陽電池の照
度を得て、各温度および各照度について最大電力となる
最大電力点電圧ＶMAX を求めることができる。例えば、
図２によると、７５℃の時は最大電力点電圧ＶMAX は１
３．５Ｖ、５０℃の時は１５．５Ｖ、２５℃ の時は１
７．５Ｖになる。この太陽電池１の開放電圧ＶT と最大
電力点電圧ＶMAX との関係、および短絡電流ＩL と最大
電力点電圧ＶMAX との関係の特性を電力演算比較器９に
記憶させておく。なお、開放電圧ＶT と短絡電流ＩL と
から最大電力点電圧ＶMAX を求める関数発生器を電力演
算比較器９に設けておいてもよい。運転状態で最大電力
点電圧ＶMAX を求める時は、瞬間的（数１０秒間に１ｍ
ｓｅｃ程度）に開放スイッチ８を開放して無負荷状態と
するか、短絡スイッチ７により短絡状態にして、その時
の開放電圧ＶT 、短絡電流ＩL を電圧検出器５、電流検
出器６により検出して電力演算比較器９に入力し、電力
演算比較器９により温度または照度との関係から最大電
力点電圧ＶMAX の近似値を求めて電圧設定器１１に入力
し、電力制御器３を太陽電池１の出力電圧が最大電力に
なるように制御する。また、開放電圧ＶT により温度を
設定して求めた最大電力点電圧ＶMAX の近似値と、短絡
電流ＩL により照度を設定して求めた最大電力点電圧Ｖ
MAX の近似値からその平均値をとる等の補正をしてより
正確な最大電力を得るようにしてもよい。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、太
陽電池の温度と照度をパラメータとした電力特性から、
最大電力となる電圧を求め、その電圧を設定電圧として
太陽電池の制御装置により制御するので、負荷変動に関
係なく、正確で、センサ用太陽電池を用いずに太陽電池
の最大電力の状態を求めることができる効果がある。
陽電池の温度と照度をパラメータとした電力特性から、
最大電力となる電圧を求め、その電圧を設定電圧として
太陽電池の制御装置により制御するので、負荷変動に関
係なく、正確で、センサ用太陽電池を用いずに太陽電池
の最大電力の状態を求めることができる効果がある。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】太陽電池の照度を一定とし、温度をパラメータ
とした時の電流・電力特性図である。
とした時の電流・電力特性図である。
【図３】太陽電池の温度を一定とし、照度をパラメータ
とした時の電流・電力特性図である。
とした時の電流・電力特性図である。
１ 太陽電池、２ 平滑コンデンサ、３ 電力制御器、
４ 負荷、５ 電圧検出器、６ 電流検出器、７ 短絡
スイッチ、８ 開放スイッチ、９ 電力演算比較器、１
０ 主回路、１１ 電圧設定器
４ 負荷、５ 電圧検出器、６ 電流検出器、７ 短絡
スイッチ、８ 開放スイッチ、９ 電力演算比較器、１
０ 主回路、１１ 電圧設定器
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池で発生した電力をインバータか
らなる電力制御器を介して負荷機器に給電する制御装置
を備えた太陽光発電システムの最大電力追尾方法におい
て、前記太陽電池の出力端を短絡する短絡スイッチと、
前記太陽電池の出力を開放する開放スイッチとを設け、
前記太陽電池の出力を短絡した時の短絡電流および前記
開放スイッチを開放した時の開放電圧を検出し、前記短
絡電流および前記開放電圧から検出時の照度および温度
を求め、前記照度および温度に応じて決まる前記太陽電
池の特性から前記短絡電流と前記開放電圧との積に比例
した最大電力出力条件を求め、前記最大電力出力条件を
前記電力制御器に入力することを特徴とする太陽光発電
システムの最大電力追尾方法。 - 【請求項２】 前記太陽電池の特性をあらかじめ前記制
御装置に記憶させておき、前記短絡電流と前記開放電圧
から前記最大電力出力条件を求める請求項１記載の太陽
光発電システムの最大電力追尾方法。 - 【請求項３】 前記制御装置に前記開放電圧と前記短絡
電流とから最大電力点電圧を求める関数発生器を設けた
請求項１または２記載の太陽光発電システムの最大電力
追尾方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34258893A JP3493644B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 太陽光発電システムの最大電力追尾方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34258893A JP3493644B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 太陽光発電システムの最大電力追尾方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168639A true JPH07168639A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3493644B2 JP3493644B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=18354935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34258893A Expired - Fee Related JP3493644B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 太陽光発電システムの最大電力追尾方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3493644B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7324361B2 (en) | 2005-01-28 | 2008-01-29 | Kasemsan Siri | Solar array inverter with maximum power tracking |
| JP2010061263A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 最大電力制御装置および最大電力制御方法 |
| JP2010117744A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Sharp Corp | 太陽光発電装置および太陽光発電システム |
| JP2012174070A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Hitachi Engineering & Services Co Ltd | 太陽電池特性取得回路および太陽電池制御装置 |
| JP5503745B2 (ja) * | 2010-08-27 | 2014-05-28 | 学校法人幾徳学園 | 太陽光発電システム、太陽光発電システムに用いる制御装置、並びに、制御方法およびそのプログラム |
| JP2016519851A (ja) * | 2013-04-13 | 2016-07-07 | ソレクセル、インコーポレイテッド | スマート太陽電池及びモジュール |
| JP2017059122A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 田淵電機株式会社 | 太陽光発電システム、電源装置及び太陽光発電手段の診断方法 |
| JP2019176561A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 発電予備力測定装置及び発電予備力測定方法 |
| JP2021086302A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | ソーラー充電制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11451052B2 (en) | 2018-05-04 | 2022-09-20 | Nextracker Llc | Systems and methods of DC power conversion and transmission for solar fields |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP34258893A patent/JP3493644B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7324361B2 (en) | 2005-01-28 | 2008-01-29 | Kasemsan Siri | Solar array inverter with maximum power tracking |
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| JP2010117744A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Sharp Corp | 太陽光発電装置および太陽光発電システム |
| JP5503745B2 (ja) * | 2010-08-27 | 2014-05-28 | 学校法人幾徳学園 | 太陽光発電システム、太陽光発電システムに用いる制御装置、並びに、制御方法およびそのプログラム |
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| JP2019176561A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 発電予備力測定装置及び発電予備力測定方法 |
| JP2021086302A (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | ソーラー充電制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3493644B2 (ja) | 2004-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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