JPH08317665A - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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- JPH08317665A JPH08317665A JP7119987A JP11998795A JPH08317665A JP H08317665 A JPH08317665 A JP H08317665A JP 7119987 A JP7119987 A JP 7119987A JP 11998795 A JP11998795 A JP 11998795A JP H08317665 A JPH08317665 A JP H08317665A
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- JP
- Japan
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- frequency
- inverter circuit
- switching
- signal
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- 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
- Inverter Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蓄電池の放電出力を高効率で変換して負荷へ
供給し、長期間にわたり連続して自立運転が可能な太陽
光発電装置を提供する。 【構成】 太陽光発電装置１において、インバータ回路
４を商用電力系統５に連系して動作させる並列運転モー
ドと、商用電力系統５から解列して動作させる自立運転
モードとを切り換え設定するモード設定手段13と、前記
並列運転モード設定時には高周波数のスイッチングパル
ス信号を生成し、前記自立運転モード設定時には低周波
数のスイッチングパルス信号を生成するパルス生成手段
200とが設けられていることを特徴とする。
供給し、長期間にわたり連続して自立運転が可能な太陽
光発電装置を提供する。 【構成】 太陽光発電装置１において、インバータ回路
４を商用電力系統５に連系して動作させる並列運転モー
ドと、商用電力系統５から解列して動作させる自立運転
モードとを切り換え設定するモード設定手段13と、前記
並列運転モード設定時には高周波数のスイッチングパル
ス信号を生成し、前記自立運転モード設定時には低周波
数のスイッチングパルス信号を生成するパルス生成手段
200とが設けられていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光発電装置に関
し、詳しくは太陽電池の発電出力又は蓄電池の放電出力
をインバータ回路によって交流出力に変化して負荷へ供
給する太陽光発電装置に関する。
し、詳しくは太陽電池の発電出力又は蓄電池の放電出力
をインバータ回路によって交流出力に変化して負荷へ供
給する太陽光発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽電池からなる直流電源を用い
た数kWの比較的小容量の分散電源設備をインバータ回路
を介して商用電力系統に連系し、負荷に電力を供給する
太陽光発電装置が種々提案されている。
た数kWの比較的小容量の分散電源設備をインバータ回路
を介して商用電力系統に連系し、負荷に電力を供給する
太陽光発電装置が種々提案されている。
【０００３】図４は、従来の太陽光発電装置の概略構成
図である。図において、111は太陽光のエネルギーを直
流電圧に直接変換する太陽電池、112は太陽電池111の出
力部に接続された逆流防止ダイオード、113は逆流防止
ダイオード112を介して太陽電池111に接続された蓄電
池、114は太陽電池111の発電出力又は蓄電池113の放電
出力を交流に変換するためのインバータ回路、115はイ
ンバータ回路114をＰＷＭ制御するインバータ制御回路
であり、これらから構成される太陽光発電装置を商用電
力系統116に連系させて負荷117に電力を供給すると共
に、系統停電時には単独で負荷117に電力を供給してい
る。
図である。図において、111は太陽光のエネルギーを直
流電圧に直接変換する太陽電池、112は太陽電池111の出
力部に接続された逆流防止ダイオード、113は逆流防止
ダイオード112を介して太陽電池111に接続された蓄電
池、114は太陽電池111の発電出力又は蓄電池113の放電
出力を交流に変換するためのインバータ回路、115はイ
ンバータ回路114をＰＷＭ制御するインバータ制御回路
であり、これらから構成される太陽光発電装置を商用電
力系統116に連系させて負荷117に電力を供給すると共
に、系統停電時には単独で負荷117に電力を供給してい
る。
【０００４】そして、インバータ制御回路115は差動増
幅器121、乗算器122、演算増幅器（エラーアンプ）12
3、ＰＷＭパルス生成回路124及び出力電圧の基準周波数
成分を抽出するためのバンドパスフィルター125からフ
ィードバック制御系を構成しており、所定周波数のＰＷ
Ｍパルスをインバータ回路114の各スイッチング素子へ
ゲート制御信号として出力するものである。
幅器121、乗算器122、演算増幅器（エラーアンプ）12
3、ＰＷＭパルス生成回路124及び出力電圧の基準周波数
成分を抽出するためのバンドパスフィルター125からフ
ィードバック制御系を構成しており、所定周波数のＰＷ
Ｍパルスをインバータ回路114の各スイッチング素子へ
ゲート制御信号として出力するものである。
【０００５】具体的には、インバータ制御回路115にお
いて、例えば太陽電池111からの出力電圧Ｖiと所定の電
圧指令値Ｖrefとの差を示す入力誤差信号Ｓaが、差動増
幅器121によって生成され、該入力誤差信号Ｓaは、乗算
器122にて商用電力系統116の商用交流電圧の基本周波数
成分に対応した信号Ｓbと乗算されて、制御目標値を示
すＳiが生成される。
いて、例えば太陽電池111からの出力電圧Ｖiと所定の電
圧指令値Ｖrefとの差を示す入力誤差信号Ｓaが、差動増
幅器121によって生成され、該入力誤差信号Ｓaは、乗算
器122にて商用電力系統116の商用交流電圧の基本周波数
成分に対応した信号Ｓbと乗算されて、制御目標値を示
すＳiが生成される。
【０００６】そして、演算増幅器123にて、電流指令信
号Ｓiとインバータ回路114の出力電流値Ｓcとの差を示
す信号Ｓdが生成され、該信号ＳdがＰＷＭパルス生成回
路124に供給されることによって、該信号Ｓdの大きさに
応じたパルス幅のＰＷＭパルスが生成され、このＰＷＭ
パルスによってインバータ回路114のスイッチング素子
の導通制御が行われている。
号Ｓiとインバータ回路114の出力電流値Ｓcとの差を示
す信号Ｓdが生成され、該信号ＳdがＰＷＭパルス生成回
路124に供給されることによって、該信号Ｓdの大きさに
応じたパルス幅のＰＷＭパルスが生成され、このＰＷＭ
パルスによってインバータ回路114のスイッチング素子
の導通制御が行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そして、従来の太陽光
発電装置においては、商用電力系統や負荷へ悪影響を及
ぼさないように、インバータ回路から正弦波に近いイン
バータ電流及び電圧を供給している。このため、従来装
置では現在の運転状態が並列運転中なのか、自立運転中
なのかに関係なく系統周波数よりも充分高い周波数（例
えば15.36kHz）の搬送波を用いてＰＷＭパルスを生成
し、インバータ回路のスイッチング素子の導通制御を行
っている。
発電装置においては、商用電力系統や負荷へ悪影響を及
ぼさないように、インバータ回路から正弦波に近いイン
バータ電流及び電圧を供給している。このため、従来装
置では現在の運転状態が並列運転中なのか、自立運転中
なのかに関係なく系統周波数よりも充分高い周波数（例
えば15.36kHz）の搬送波を用いてＰＷＭパルスを生成
し、インバータ回路のスイッチング素子の導通制御を行
っている。
【０００８】また、地震や火災等の天災により商用電力
系統が停電して長期間にわたり復旧できない事態が発生
した場合には、従来装置を自立運転させて太陽電池の発
電出力又は蓄電池の放電出力により照明、冷暖房機器等
を利用することが可能であった。
系統が停電して長期間にわたり復旧できない事態が発生
した場合には、従来装置を自立運転させて太陽電池の発
電出力又は蓄電池の放電出力により照明、冷暖房機器等
を利用することが可能であった。
【０００９】しかしながら、自立運転時には 装置の容
量の点から並列運転時に比べて低出力状態となり、特に
天候不良時や夜間などでは太陽電池の発電出力が得られ
ないため、自立運転を蓄電池の放電出力のみにより行わ
なければならず、かなり低出力状態となる。そして、そ
の低出力状態時においては、出力に対する高周波数のＰ
ＷＭパルスによるインバータ回路のスイッチングに伴う
損失（スイッチング損失）の割合が大きなものとなり、
結果的に蓄電池の放電出力を有効に利用できず、長期間
にわたり自立運転を継続できないという虞れがあった。
量の点から並列運転時に比べて低出力状態となり、特に
天候不良時や夜間などでは太陽電池の発電出力が得られ
ないため、自立運転を蓄電池の放電出力のみにより行わ
なければならず、かなり低出力状態となる。そして、そ
の低出力状態時においては、出力に対する高周波数のＰ
ＷＭパルスによるインバータ回路のスイッチングに伴う
損失（スイッチング損失）の割合が大きなものとなり、
結果的に蓄電池の放電出力を有効に利用できず、長期間
にわたり自立運転を継続できないという虞れがあった。
【００１０】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、蓄電池の放電出力を高効率で変換して負荷へ
供給し、長期間にわたり連続して自立運転が可能な太陽
光発電装置を提供する。
であって、蓄電池の放電出力を高効率で変換して負荷へ
供給し、長期間にわたり連続して自立運転が可能な太陽
光発電装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽光発電装
置において、インバータ回路を商用電力系統に連系して
動作させる並列運転モードと、商用電力系統から解列し
て動作させる自立運転モードとを切り換え設定するモー
ド設定手段と、前記並列運転モード設定時には高周波数
のスイッチングパルス信号を生成し、前記自立運転モー
ド設定時には低周波数のスイッチングパルス信号を生成
するパルス生成手段とが設けられていることを特徴とす
る。
置において、インバータ回路を商用電力系統に連系して
動作させる並列運転モードと、商用電力系統から解列し
て動作させる自立運転モードとを切り換え設定するモー
ド設定手段と、前記並列運転モード設定時には高周波数
のスイッチングパルス信号を生成し、前記自立運転モー
ド設定時には低周波数のスイッチングパルス信号を生成
するパルス生成手段とが設けられていることを特徴とす
る。
【００１２】具体的構成として、パルス生成手段は前記
並列運転モード設定時には系統周波数よりも充分に高い
第１周波数のスイッチングパルス信号を生成し、前記自
立運転モード設定時には系統周波数に一致する第２周波
数のスイッチングパルス信号を生成するものである。
並列運転モード設定時には系統周波数よりも充分に高い
第１周波数のスイッチングパルス信号を生成し、前記自
立運転モード設定時には系統周波数に一致する第２周波
数のスイッチングパルス信号を生成するものである。
【００１３】
【作用】本発明によれば、自立運転時の低出力状態時に
おいて、低周波数のスイッチングパルスによってインバ
ータ回路のスイッチング素子を駆動するので、スイッチ
ング損失を低減させることができる。
おいて、低周波数のスイッチングパルスによってインバ
ータ回路のスイッチング素子を駆動するので、スイッチ
ング損失を低減させることができる。
【００１４】また、自立運転モード設定時に、系統周波
数のスイッチングパルス信号を供給することによって、
スイッチング損失を大幅に低減させることができ、長期
間にわたり連続して自立運転が可能となる。
数のスイッチングパルス信号を供給することによって、
スイッチング損失を大幅に低減させることができ、長期
間にわたり連続して自立運転が可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の太陽光発電装置をその一実施
例を示す図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
を適用させた太陽電池を用いた太陽光発電装置の概略構
成図である。
例を示す図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
を適用させた太陽電池を用いた太陽光発電装置の概略構
成図である。
【００１６】図において、太陽光発電装置１は、太陽光
のエネルギーを直流電力に変換する太陽電池２（本実施
例では、定格発電電力３ｋＷ）と、太陽電池２の発電電
力により充電させる蓄電池３と、太陽電池２の発電電力
又は蓄電池３の放電電力を交流電力に電力変換して所定
交流電圧（本実施例では、100Ｖ）を供給するインバー
タ回路４を中心に構成されており、商用電力系統５と連
系して配電線に接続された各種家電製品などの負荷６に
対して電力を供給している。
のエネルギーを直流電力に変換する太陽電池２（本実施
例では、定格発電電力３ｋＷ）と、太陽電池２の発電電
力により充電させる蓄電池３と、太陽電池２の発電電力
又は蓄電池３の放電電力を交流電力に電力変換して所定
交流電圧（本実施例では、100Ｖ）を供給するインバー
タ回路４を中心に構成されており、商用電力系統５と連
系して配電線に接続された各種家電製品などの負荷６に
対して電力を供給している。
【００１７】インバータ回路４は、ブリッジ接続された
複数（本実施例では４個）のスイッチング素子から構成
され、このインバータ回路４には、後述の各種処理を行
うインバータ制御部７からスイッチング制御信号が与え
られ、その制御信号に基づいてスイッチング素子の導通
制御がなされている。尚、インバータ制御部７はマイク
ロコンピュータから構成されている。
複数（本実施例では４個）のスイッチング素子から構成
され、このインバータ回路４には、後述の各種処理を行
うインバータ制御部７からスイッチング制御信号が与え
られ、その制御信号に基づいてスイッチング素子の導通
制御がなされている。尚、インバータ制御部７はマイク
ロコンピュータから構成されている。
【００１８】インバータ回路４と商用電力系統５との間
には、インバータ回路４の出力側から見て系統保護のた
めの自動復帰型連系用リレー８及び手動復帰型ブレーカ
９が負荷６を挟んで順に設けられており、リレー８及び
ブレーカ９は保護継電制御回路10からの制御信号に基づ
いてその開閉動作が行われ、太陽光発電装置１を商用電
力系統５に連系又は解列させている。
には、インバータ回路４の出力側から見て系統保護のた
めの自動復帰型連系用リレー８及び手動復帰型ブレーカ
９が負荷６を挟んで順に設けられており、リレー８及び
ブレーカ９は保護継電制御回路10からの制御信号に基づ
いてその開閉動作が行われ、太陽光発電装置１を商用電
力系統５に連系又は解列させている。
【００１９】そして、保護継電制御回路10では、太陽光
発電装置１又は商用電力系統５での異常状態を検出した
場合に、リレー８及びブレーカ９へ解列指令信号を送出
して太陽光発電装置１を商用電力系統５から解列させる
と共に、インバータ制御部７へ停止信号を送出して、イ
ンバータ制御部７からインバータ回路３へのスイッチン
グ制御信号の供給を停止させている。
発電装置１又は商用電力系統５での異常状態を検出した
場合に、リレー８及びブレーカ９へ解列指令信号を送出
して太陽光発電装置１を商用電力系統５から解列させる
と共に、インバータ制御部７へ停止信号を送出して、イ
ンバータ制御部７からインバータ回路３へのスイッチン
グ制御信号の供給を停止させている。
【００２０】具体的には、保護継電制御回路10はマイク
ロコンピュータから構成されており、太陽電池２の出力
電圧を検出するアイソレーションアンプからなる第１電
圧検出手段11による検出値と、インバータ回路４の出力
電圧を検出する変圧器（ＰＴ）からなる第２電圧検出手
段12による検出値が入力され、その検出値に基づいてイ
ンバータ制御部７への起動信号及び停止信号の送出と、
リレー８及びブレーカ９への解列指令信号の送出と、リ
レー８への連系指令信号の送出を行っている。
ロコンピュータから構成されており、太陽電池２の出力
電圧を検出するアイソレーションアンプからなる第１電
圧検出手段11による検出値と、インバータ回路４の出力
電圧を検出する変圧器（ＰＴ）からなる第２電圧検出手
段12による検出値が入力され、その検出値に基づいてイ
ンバータ制御部７への起動信号及び停止信号の送出と、
リレー８及びブレーカ９への解列指令信号の送出と、リ
レー８への連系指令信号の送出を行っている。
【００２１】また、保護継電制御回路10では、リレー８
及びブレーカ９の接点状態を常時監視しており、その接
点状態信号がインバータ制御部７に入力されている。更
に、保護継電制御回路10では、インバータ制御部７に設
けられたモード設定手段13により、商用電力系統５から
解列して太陽光発電装置１を単独で動作させる自立運転
モードが設定され、インバータ制御部７から自立運転開
始信号の入力に従い、リレー８へ連系指令信号を送出す
ると共に、ブレーカ９へ解列指令信号を送出して、太陽
光発電装置１から負荷６へ単独で電力供給が可能な状態
とする。
及びブレーカ９の接点状態を常時監視しており、その接
点状態信号がインバータ制御部７に入力されている。更
に、保護継電制御回路10では、インバータ制御部７に設
けられたモード設定手段13により、商用電力系統５から
解列して太陽光発電装置１を単独で動作させる自立運転
モードが設定され、インバータ制御部７から自立運転開
始信号の入力に従い、リレー８へ連系指令信号を送出す
ると共に、ブレーカ９へ解列指令信号を送出して、太陽
光発電装置１から負荷６へ単独で電力供給が可能な状態
とする。
【００２２】尚、モード設定手段13は、インバータ回路
４を商用電力系統５に連系して動作させる並列運転モー
ドと、商用電力系統５から解列して動作させる自立運転
モードとを切り換え設定するものであり、このモード設
定手段13による自立運転モード設定に従いアナログスイ
ッチSW1〜3をそれぞれ図１のａ接点側からｂ接点側に接
続を切り換えている。尚、SW1〜3はモード設定手段13に
より並列運転モード設定時にはａ接点側に、自立運転モ
ード設定時にはｂ接点側に、モード設定手段13に連動し
て接続が切り換わる構成となっている。
４を商用電力系統５に連系して動作させる並列運転モー
ドと、商用電力系統５から解列して動作させる自立運転
モードとを切り換え設定するものであり、このモード設
定手段13による自立運転モード設定に従いアナログスイ
ッチSW1〜3をそれぞれ図１のａ接点側からｂ接点側に接
続を切り換えている。尚、SW1〜3はモード設定手段13に
より並列運転モード設定時にはａ接点側に、自立運転モ
ード設定時にはｂ接点側に、モード設定手段13に連動し
て接続が切り換わる構成となっている。
【００２３】これにより、並列運転モード設定時には逆
流ダイオード20を介して太陽電池２の発電電力により蓄
電池３が充電され、自立運転モード設定時には太陽電池
２の発電出力又は蓄電池３の放電出力を負荷６側に供給
されることになる。
流ダイオード20を介して太陽電池２の発電電力により蓄
電池３が充電され、自立運転モード設定時には太陽電池
２の発電出力又は蓄電池３の放電出力を負荷６側に供給
されることになる。
【００２４】次に、インバータ制御部７の動作につい
て、モード設定手段13による上記設定モード毎に説明す
る。先ず、並列運転モード時には、SW1〜3が図１中のａ
接点側に接続され、第１電圧検出手段11により検出され
る太陽電池２の出力電圧が、太陽電池２から最大電力が
引き出される最適動作点の電圧値Ｖrefとなり、かつ商
用電力系統５との連系点電圧の基本周波数成分と同期さ
せた電流がインバータ回路４から出力するように、パル
ス幅変調されたスイッチング制御信号をインバータ回路
４に与えている。従って、インバータ回路４と商用電力
系統５との連系運転時には、商用周波数で運転力率が１
になり、且つ太陽電池２から最大電力を引き出すように
インバータ回路４の出力電流が制御される。
て、モード設定手段13による上記設定モード毎に説明す
る。先ず、並列運転モード時には、SW1〜3が図１中のａ
接点側に接続され、第１電圧検出手段11により検出され
る太陽電池２の出力電圧が、太陽電池２から最大電力が
引き出される最適動作点の電圧値Ｖrefとなり、かつ商
用電力系統５との連系点電圧の基本周波数成分と同期さ
せた電流がインバータ回路４から出力するように、パル
ス幅変調されたスイッチング制御信号をインバータ回路
４に与えている。従って、インバータ回路４と商用電力
系統５との連系運転時には、商用周波数で運転力率が１
になり、且つ太陽電池２から最大電力を引き出すように
インバータ回路４の出力電流が制御される。
【００２５】具体的には、第１電圧検出手段11により検
出された太陽電池２の出力電圧と、予め設定された最適
動作点電圧Ｖref1との差は第１エラーアンプ14によって
誤差信号として増幅され、その誤差信号を乗算器15の一
方の入力信号としている。そして、第２電圧検出手段12
により検出された連系点電圧の基本周波数成分をバンド
パスフィルタ16によって抽出し、その抽出された連系点
電圧の基本周波数成分が乗算器15の他方の入力信号とし
て入力されている。乗算器15では、第１エラーアンプ14
からの誤差信号とバンドパスフィルタ16からの基本周波
数成分信号との乗算を行って、インバータ電流の電流指
令値を生成している。従って、この電流指令値は商用電
力系統５との連系運転時には、系統電圧波形に同期し、
太陽電池２の出力電圧を最適動作点電圧Ｖrefに制御す
る値となる。そして、乗算器15からの電流指令値と、変
流器（ＣＴ）からなるインバータ電流検出手段18により
検出されたインバータ回路４のインバ−タ電流との差を
第２エラーアンプ17によって増幅し、電流誤差信号とし
てインバータ制御部７に入力されている。インバータ制
御部７では、第２エラーアンプ17からの電流誤差信号
と、15.36kHzの基準三角波信号とを比較して、第２エラ
ーアンプ17からの電流誤差信号が零になるようにインバ
ータ回路４のスイッチング素子にスイッチング信号を供
給してインバータ回路４の出力電流をＰＷＭ（パルス幅
変調）制御すると共に、保護継電制御回路10からの起動
信号または停止信号の入力に従い、インバータ回路４の
インバータ動作を起動または停止させている。
出された太陽電池２の出力電圧と、予め設定された最適
動作点電圧Ｖref1との差は第１エラーアンプ14によって
誤差信号として増幅され、その誤差信号を乗算器15の一
方の入力信号としている。そして、第２電圧検出手段12
により検出された連系点電圧の基本周波数成分をバンド
パスフィルタ16によって抽出し、その抽出された連系点
電圧の基本周波数成分が乗算器15の他方の入力信号とし
て入力されている。乗算器15では、第１エラーアンプ14
からの誤差信号とバンドパスフィルタ16からの基本周波
数成分信号との乗算を行って、インバータ電流の電流指
令値を生成している。従って、この電流指令値は商用電
力系統５との連系運転時には、系統電圧波形に同期し、
太陽電池２の出力電圧を最適動作点電圧Ｖrefに制御す
る値となる。そして、乗算器15からの電流指令値と、変
流器（ＣＴ）からなるインバータ電流検出手段18により
検出されたインバータ回路４のインバ−タ電流との差を
第２エラーアンプ17によって増幅し、電流誤差信号とし
てインバータ制御部７に入力されている。インバータ制
御部７では、第２エラーアンプ17からの電流誤差信号
と、15.36kHzの基準三角波信号とを比較して、第２エラ
ーアンプ17からの電流誤差信号が零になるようにインバ
ータ回路４のスイッチング素子にスイッチング信号を供
給してインバータ回路４の出力電流をＰＷＭ（パルス幅
変調）制御すると共に、保護継電制御回路10からの起動
信号または停止信号の入力に従い、インバータ回路４の
インバータ動作を起動または停止させている。
【００２６】一方、自立運転モード時には、SW1〜3が図
１中のｂ接点側に接続され、第２電圧検出手段12により
検出されるインバータ出力電圧が所定値Ｖref2（本実施
例では実効値100Ｖ）となるようにインバータ回路４の
各スイッチング素子に振幅制御された商用周波数（本実
施例では60Hz）のスイッチング信号を供給してインバー
タ回路４の出力電流を増減させている。
１中のｂ接点側に接続され、第２電圧検出手段12により
検出されるインバータ出力電圧が所定値Ｖref2（本実施
例では実効値100Ｖ）となるようにインバータ回路４の
各スイッチング素子に振幅制御された商用周波数（本実
施例では60Hz）のスイッチング信号を供給してインバー
タ回路４の出力電流を増減させている。
【００２７】具体的には、第２電圧検出手段12により検
出されたインバータ出力電圧と、予め設定されたＶref2
との差を第２エラーアンプ17によって誤差信号として増
幅し、電圧誤差信号としてインバータ制御部７に入力さ
れている。インバータ制御部７では、第２エラーアンプ
17からの電圧誤差信号に基づいて60Hzの方形波信号との
乗算を行って、振幅変調させたスイッチング制御信号を
インバータ回路４に与えている。従って、自立運転時に
は60Hzの方形波信号をスイッチング信号としてインバー
タ回路４の各スイッチング素子に供給してインバータ回
路４の出力電流を制御すると共に、保護継電制御回路８
からの停止信号の入力に従い、インバータ回路４のイン
バータ動作を停止させている。
出されたインバータ出力電圧と、予め設定されたＶref2
との差を第２エラーアンプ17によって誤差信号として増
幅し、電圧誤差信号としてインバータ制御部７に入力さ
れている。インバータ制御部７では、第２エラーアンプ
17からの電圧誤差信号に基づいて60Hzの方形波信号との
乗算を行って、振幅変調させたスイッチング制御信号を
インバータ回路４に与えている。従って、自立運転時に
は60Hzの方形波信号をスイッチング信号としてインバー
タ回路４の各スイッチング素子に供給してインバータ回
路４の出力電流を制御すると共に、保護継電制御回路８
からの停止信号の入力に従い、インバータ回路４のイン
バータ動作を停止させている。
【００２８】図２は、本発明のインバータ制御部７の具
体的な構成を示している。図に示すように、モード設定
手段13による設定モードに従い、並列運転時にはコンパ
レータ31からのＰＷＭパルスがスイッチング制御信号と
してインバータ回路４に与えられ、一方、自立運転時に
は乗算器32からの振幅変調された180度通電パルスがス
イッチング制御信号としてインバータ回路４に与えられ
るように、アナログスイッチ33を切り換えている。
体的な構成を示している。図に示すように、モード設定
手段13による設定モードに従い、並列運転時にはコンパ
レータ31からのＰＷＭパルスがスイッチング制御信号と
してインバータ回路４に与えられ、一方、自立運転時に
は乗算器32からの振幅変調された180度通電パルスがス
イッチング制御信号としてインバータ回路４に与えられ
るように、アナログスイッチ33を切り換えている。
【００２９】そして、コンパレータ31では、15.36kHzの
発振器34からの高周波信号に基づいて三角波変換回路35
にて生成された基準三角波信号と、第２エラーアンプ17
からの電流誤差信号が入力され、両者を比較して第２エ
ラーアンプ17からの電流誤差信号が零になるように、Ｐ
ＷＭパルスを発生している。
発振器34からの高周波信号に基づいて三角波変換回路35
にて生成された基準三角波信号と、第２エラーアンプ17
からの電流誤差信号が入力され、両者を比較して第２エ
ラーアンプ17からの電流誤差信号が零になるように、Ｐ
ＷＭパルスを発生している。
【００３０】また、乗算器32では、所定振幅で周波数60
Hzの方形波信号を発生する通電パルス発生回路36からの
180度通電パルスを、第２エラーアンプ17からの電圧誤
差信号と乗算させ、180度通電パルスを振幅変調した信
号を発生している。以上のコンパレータ31、乗算器32、
アナログスイッチ33、発振器34、三角波変換回路35及び
通電パルス発生回路36によりインバータ回路４へのスイ
ッチングパルス信号を生成するパルス生成手段200を構
成している。
Hzの方形波信号を発生する通電パルス発生回路36からの
180度通電パルスを、第２エラーアンプ17からの電圧誤
差信号と乗算させ、180度通電パルスを振幅変調した信
号を発生している。以上のコンパレータ31、乗算器32、
アナログスイッチ33、発振器34、三角波変換回路35及び
通電パルス発生回路36によりインバータ回路４へのスイ
ッチングパルス信号を生成するパルス生成手段200を構
成している。
【００３１】これにより、設定モードによりコンパレー
タ31からのＰＷＭパルス又は乗算器32からの振幅変調さ
れた180度通電パルスがスイッチング制御信号としてイ
ンバータ回路４へ供給され、各スイッチング素子を導通
制御している。
タ31からのＰＷＭパルス又は乗算器32からの振幅変調さ
れた180度通電パルスがスイッチング制御信号としてイ
ンバータ回路４へ供給され、各スイッチング素子を導通
制御している。
【００３２】図３は、前述のインバータ回路４を構成す
る４つのスイッチング素子へ供給されるべきＰＷＭパル
ス又は180度通電パルス(イ)(ロ)と、これによって得られ
るインバータ出力電流の波形(ハ)(ニ)を、並列運転モード
と自立運転モードで比較したものである。
る４つのスイッチング素子へ供給されるべきＰＷＭパル
ス又は180度通電パルス(イ)(ロ)と、これによって得られ
るインバータ出力電流の波形(ハ)(ニ)を、並列運転モード
と自立運転モードで比較したものである。
【００３３】並列運転モードでは、同図(イ)に示す如く
高周波スイッチングが行われて、同図(ハ)の如く60Hzの
正弦波の出力電流が得られる。これに対し、自立運転モ
ードでは、同図(ロ)に示す如く商用周波数（＝60Hz）に
よるスイッチングが行われて、同図(ニ)の如く出力電流
は方形波となっている。従って、自立運転モードでは、
インバータ回路４のスイッチング損失の低減を図ること
が出来、自立運転時の蓄電池３の放電出力を有効に利用
し、長期間にわたり自立運転を継続可能とする。
高周波スイッチングが行われて、同図(ハ)の如く60Hzの
正弦波の出力電流が得られる。これに対し、自立運転モ
ードでは、同図(ロ)に示す如く商用周波数（＝60Hz）に
よるスイッチングが行われて、同図(ニ)の如く出力電流
は方形波となっている。従って、自立運転モードでは、
インバータ回路４のスイッチング損失の低減を図ること
が出来、自立運転時の蓄電池３の放電出力を有効に利用
し、長期間にわたり自立運転を継続可能とする。
【００３４】尚、上記実施例では自立運転モードにおい
て、インバータ回路４へ系統周波数に一致するスイッチ
ングパルス信号を供給する場合について説明したが、こ
の他に並列運転モードにおけるスイッチング周波数に比
べて低周波数のスイッチング信号であればスイッチング
損失を低減させることが可能となる。但し、この場合に
は系統周波数のスイッチングパルス信号を供給する場合
に比較して、スイッチング周波数の増加に比例してスイ
ッチング損失が大きくなる。
て、インバータ回路４へ系統周波数に一致するスイッチ
ングパルス信号を供給する場合について説明したが、こ
の他に並列運転モードにおけるスイッチング周波数に比
べて低周波数のスイッチング信号であればスイッチング
損失を低減させることが可能となる。但し、この場合に
は系統周波数のスイッチングパルス信号を供給する場合
に比較して、スイッチング周波数の増加に比例してスイ
ッチング損失が大きくなる。
【００３５】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、自立運
転時の低出力状態時において、低周波数のスイッチング
パルスによってインバータ回路のスイッチング素子を駆
動するので、スイッチング損失を低減させることがで
き、蓄電池の放電出力を高効率で変換して負荷へ供給
し、長期間にわたり連続して自立運転が可能となる。
転時の低出力状態時において、低周波数のスイッチング
パルスによってインバータ回路のスイッチング素子を駆
動するので、スイッチング損失を低減させることがで
き、蓄電池の放電出力を高効率で変換して負荷へ供給
し、長期間にわたり連続して自立運転が可能となる。
【図１】本発明を適用させた太陽光発電装置の概略構成
図である。
図である。
【図２】本発明のインバータ制御部７の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】モード設定手段13による各設定モード毎の波形
図である。
図である。
【図４】従来の太陽光発電装置の概略構成図である。
１ 太陽光発電装置 ２ 太陽電池 ３ 蓄電池 ４ インバータ回路 ５ 商用電力系統 ６ 負荷 ７ インバータ制御部 ８ 自動復帰型連系用リレー ９ 手動復帰型ブレーカ 10 保護継電制御回路 11 第１電圧検出手段（アイソレーションアンプ） 12 第２電圧検出手段 13 モード設定手段 14 第１エラーアンプ 15 乗算器 16 バンドパスフィルタ 17 第２エラーアンプ 18 インバータ電流検出手段 20 逆流防止ダイオード 200 パルス生成手段
Claims (2)
- 【請求項１】太陽電池と、該太陽電池に逆流防止素子を
介して接続された蓄電池と、前記太陽電池又は蓄電池か
らの直流電力を所定電圧の交流電力に変換するインバー
タ回路と、該インバータ回路のスイッチング素子を導通
制御するインバータ制御部とを備え、商用電力系統に連
系して負荷に電力を供給する太陽光発電装置において、 前記インバータ制御部には、 前記インバータ回路を商用電力系統に連系して動作させ
る並列運転モードと、商用電力系統から解列して動作さ
せる自立運転モードとを切り換え設定するモード設定手
段と、 前記並列運転モード設定時には高周波数のスイッチング
パルス信号を生成し、前記自立運転モード設定時には低
周波数のスイッチングパルス信号を生成するパルス生成
手段とが設けられていることを特徴とする太陽光発電装
置。 - 【請求項２】前記パルス生成手段は、前記並列運転モー
ド設定時には系統周波数よりも充分に高い第１周波数の
スイッチングパルス信号を生成し、前記自立運転モード
設定時には系統周波数に一致する第２周波数のスイッチ
ングパルス信号を生成することを特徴とする請求項１記
載の太陽光発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7119987A JPH08317665A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7119987A JPH08317665A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08317665A true JPH08317665A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14775110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7119987A Pending JPH08317665A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08317665A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013183613A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 制御装置、変換装置、制御方法、および配電システム |
| WO2013132832A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | 三洋電機株式会社 | 制御装置および配電システム |
| CN104333322A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-02-04 | 柳州市安龙机械设备有限公司 | 光伏发电装置 |
| CN107453703A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-08 | 上海质卫环保科技有限公司 | 一种太阳能电池pid恢复及预防组件 |
-
1995
- 1995-05-18 JP JP7119987A patent/JPH08317665A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013183613A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 制御装置、変換装置、制御方法、および配電システム |
| WO2013132832A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | 三洋電機株式会社 | 制御装置および配電システム |
| WO2013132833A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | 三洋電機株式会社 | 制御装置、変換装置、制御方法、および配電システム |
| US9647493B2 (en) | 2012-03-05 | 2017-05-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Control device and power distribution system |
| US9692257B2 (en) | 2012-03-05 | 2017-06-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Control device, conversion device, control method, and electricity distribution system |
| CN104333322A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-02-04 | 柳州市安龙机械设备有限公司 | 光伏发电装置 |
| CN107453703A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-08 | 上海质卫环保科技有限公司 | 一种太阳能电池pid恢复及预防组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040427 |