JPH09149554A - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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- JPH09149554A JPH09149554A JP7301750A JP30175095A JPH09149554A JP H09149554 A JPH09149554 A JP H09149554A JP 7301750 A JP7301750 A JP 7301750A JP 30175095 A JP30175095 A JP 30175095A JP H09149554 A JPH09149554 A JP H09149554A
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- load
- solar cell
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽光発電装置を大型化することなく、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。 【課題解決手段】 インバータ回路３を商用電力系統４
に連系して家庭内負荷５に電力を供給する並列運転モー
ドと、インバータ回路３を商用電力系統４から解列して
単独で家庭内負荷５に電力を供給する自立運転モードと
を有し、並列運転モード時には複数の開閉手段７〜９を
閉成して家庭内負荷５全てに電力供給を可能とし、自立
運転モード時には太陽電池２からの供給可能電力に応じ
て特定の開閉手段７〜９のみを閉成して所定の家庭内負
荷５にのみ電力供給を可能とする制御手段６を備えてい
る。
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。 【課題解決手段】 インバータ回路３を商用電力系統４
に連系して家庭内負荷５に電力を供給する並列運転モー
ドと、インバータ回路３を商用電力系統４から解列して
単独で家庭内負荷５に電力を供給する自立運転モードと
を有し、並列運転モード時には複数の開閉手段７〜９を
閉成して家庭内負荷５全てに電力供給を可能とし、自立
運転モード時には太陽電池２からの供給可能電力に応じ
て特定の開閉手段７〜９のみを閉成して所定の家庭内負
荷５にのみ電力供給を可能とする制御手段６を備えてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電装置に
関し、詳しくは商用電力系統に何らかの事故が発生し
て、連系運転を停止したときに、太陽電池の発生電力を
家庭内負荷にのみ供給する自立運転の可能な太陽光発電
装置に関するものである。
関し、詳しくは商用電力系統に何らかの事故が発生し
て、連系運転を停止したときに、太陽電池の発生電力を
家庭内負荷にのみ供給する自立運転の可能な太陽光発電
装置に関するものである。
【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実用化されている。
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実用化されている。
【０００３】そして、太陽光発電装置においては、太陽
電池はインバータを介して商用電力系統へ連系され、イ
ンバータの出力端に家庭内負荷が接続される。これによ
って、太陽電池の出力は直流から交流に変換されて、該
交流電力が商用電力系統及び家庭内負荷へ供給される。
電池はインバータを介して商用電力系統へ連系され、イ
ンバータの出力端に家庭内負荷が接続される。これによ
って、太陽電池の出力は直流から交流に変換されて、該
交流電力が商用電力系統及び家庭内負荷へ供給される。
【０００４】ところで、従来の太陽光発電装置において
は、地震や火災などの天災地変によって商用電力系統に
停電が発生したとき、インバータの運転を停止させる運
用が行われていたが、家庭内負荷への電力供給と、太陽
電池の発生電力の有効利用を図るため、商用電力系統に
対する連系を切り離した状態で、インバータを自立運転
させて太陽電池からの電力を家庭内負荷へ供給する運用
が検討されている。
は、地震や火災などの天災地変によって商用電力系統に
停電が発生したとき、インバータの運転を停止させる運
用が行われていたが、家庭内負荷への電力供給と、太陽
電池の発生電力の有効利用を図るため、商用電力系統に
対する連系を切り離した状態で、インバータを自立運転
させて太陽電池からの電力を家庭内負荷へ供給する運用
が検討されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
太陽光発電装置では、その日の日射条件などにより太陽
電池の発電量が左右されるため、自立運転時における負
荷の使用状態によっては太陽電池からの供給電力が不足
し、自立運転を継続できないという事態を招く虞れがあ
った。
太陽光発電装置では、その日の日射条件などにより太陽
電池の発電量が左右されるため、自立運転時における負
荷の使用状態によっては太陽電池からの供給電力が不足
し、自立運転を継続できないという事態を招く虞れがあ
った。
【０００６】また、上記事態を防止するために蓄電池を
設けて、太陽電池からの供給可能電力を大きくすること
も考えられるが、この場合にはそれに併せて太陽電池自
体の発電定格容量も大きくしなければならず、太陽光発
電装置の大型化を招くばかりか、利用頻度の低い自立運
転のために装置全体が高価になる虞れがあった。
設けて、太陽電池からの供給可能電力を大きくすること
も考えられるが、この場合にはそれに併せて太陽電池自
体の発電定格容量も大きくしなければならず、太陽光発
電装置の大型化を招くばかりか、利用頻度の低い自立運
転のために装置全体が高価になる虞れがあった。
【０００７】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、太陽光発電装置を大型化することなく、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、太陽光発電装置を大型化することなく、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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と、
前記太陽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、複数のグループに分割された
家庭内負荷を、前記インバータ回路の出力側に選択的に
接続する複数の開閉手段と、前記インバータ回路を商用
電力系統に連系して家庭内負荷に電力を供給する並列運
転モードと、前記インバータ回路を商用電力系統から解
列して単独で家庭内負荷に電力を供給する自立運転モー
ドとを有し、並列運転モード時には複数の開閉手段を閉
成して家庭内負荷全てに電力供給を可能とし、自立運転
モード時には前記太陽電池からの供給可能電力に応じて
特定の開閉手段のみを閉成して所定の家庭内負荷にのみ
電力供給を可能とする制御手段と、を備えているもので
ある。
前記太陽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、複数のグループに分割された
家庭内負荷を、前記インバータ回路の出力側に選択的に
接続する複数の開閉手段と、前記インバータ回路を商用
電力系統に連系して家庭内負荷に電力を供給する並列運
転モードと、前記インバータ回路を商用電力系統から解
列して単独で家庭内負荷に電力を供給する自立運転モー
ドとを有し、並列運転モード時には複数の開閉手段を閉
成して家庭内負荷全てに電力供給を可能とし、自立運転
モード時には前記太陽電池からの供給可能電力に応じて
特定の開閉手段のみを閉成して所定の家庭内負荷にのみ
電力供給を可能とする制御手段と、を備えているもので
ある。
【０００９】この構成を用いることにより、自立運転モ
ードにおいて、太陽電池からの供給可能電力に応じて特
定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるので、長期間に
わたり連続して自立運転することができる。
ードにおいて、太陽電池からの供給可能電力に応じて特
定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるので、長期間に
わたり連続して自立運転することができる。
【００１０】具体的には、前記制御手段は、自立運転モ
ード時において、前記太陽電池からの供給可能電力が設
定値以下となった場合に、特定の開閉手段のみを閉成し
て所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可能とするもので
ある。
ード時において、前記太陽電池からの供給可能電力が設
定値以下となった場合に、特定の開閉手段のみを閉成し
て所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可能とするもので
ある。
【００１１】この構成により、太陽電池からの供給電力
が不足し、自立運転を継続できなくなる事態を招く虞れ
がない。更に、好ましくは、前記制御手段は、自立運転
モード時において、前記太陽電池からの供給可能電力が
低下するに従い、前記複数の開閉手段の内、消費電力の
大きい開閉手段から順次開放して所定の家庭内負荷にの
み電力供給を可能とするとするものである。
が不足し、自立運転を継続できなくなる事態を招く虞れ
がない。更に、好ましくは、前記制御手段は、自立運転
モード時において、前記太陽電池からの供給可能電力が
低下するに従い、前記複数の開閉手段の内、消費電力の
大きい開閉手段から順次開放して所定の家庭内負荷にの
み電力供給を可能とするとするものである。
【００１２】この構成を用いることにより、単位時間当
たりの消費電力が少ない機器をできる限り多く使用する
ことができ、非常時に継続して使用したい家庭内負荷、
例えば、ラジオやテレビなどの放送受信機を引き続いて
使用することが可能となる。
たりの消費電力が少ない機器をできる限り多く使用する
ことができ、非常時に継続して使用したい家庭内負荷、
例えば、ラジオやテレビなどの放送受信機を引き続いて
使用することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の太陽光発電装置を
その一実施形態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。
その一実施形態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。
【００１４】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
形態では、定格出力電圧２００Ｖ，定格発電電力３ｋ
Ｗ）と、太陽電池２の発電電力を交流電力に電力変換し
て所定交流電圧（本実施形態では１００Ｖ）を供給する
インバータ回路３を中心に構成されており、商用電力系
統４と連系して配電線に接続された各種家電製品などの
家庭内負荷５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
形態では、定格出力電圧２００Ｖ，定格発電電力３ｋ
Ｗ）と、太陽電池２の発電電力を交流電力に電力変換し
て所定交流電圧（本実施形態では１００Ｖ）を供給する
インバータ回路３を中心に構成されており、商用電力系
統４と連系して配電線に接続された各種家電製品などの
家庭内負荷５に対して電力を供給している。
【００１５】インバータ回路３は、ブリッジ接続された
複数（本実施形態では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３には、後述の各種処理を
行う制御手段６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、制御手段６はマイクロコンピュータ
から構成されている。
複数（本実施形態では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３には、後述の各種処理を
行う制御手段６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、制御手段６はマイクロコンピュータ
から構成されている。
【００１６】インバータ回路３の出力側には複数のグル
ープ（本実施形態では３グループ）に分割された家庭内
負荷５ａ〜５ｃ（定格容量１ｋＷ）が、開閉手段として
の第１〜第３スイッチ７〜９を介してそれぞれ接続され
ている。
ープ（本実施形態では３グループ）に分割された家庭内
負荷５ａ〜５ｃ（定格容量１ｋＷ）が、開閉手段として
の第１〜第３スイッチ７〜９を介してそれぞれ接続され
ている。
【００１７】家庭内負荷５ａ及び５ｂとしては、使用時
に負荷変動の激しい電化製品が接続可能となっており、
家庭内負荷５ａにはエアコン及び掃除機などが、家庭内
負荷５ｂには洗濯機及び電熱器などが接続可能となって
おり、また、家庭内負荷５ｃとしては、使用時の負荷変
動が小さく、且つ非常時に利用頻度の高い電化製品、例
えばテレビジョン受信機、照明器具及び電気温水器など
が接続可能となっている。
に負荷変動の激しい電化製品が接続可能となっており、
家庭内負荷５ａにはエアコン及び掃除機などが、家庭内
負荷５ｂには洗濯機及び電熱器などが接続可能となって
おり、また、家庭内負荷５ｃとしては、使用時の負荷変
動が小さく、且つ非常時に利用頻度の高い電化製品、例
えばテレビジョン受信機、照明器具及び電気温水器など
が接続可能となっている。
【００１８】また、家庭内負荷５と商用電力系統４との
間には、商用電力系統４の系統保護のための自動復帰型
連系用スイッチ１０及び手動復帰型ブレーカ１１が順に
設けられており、連系用スイッチ１０は制御手段６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４に連系又は解列させている。
間には、商用電力系統４の系統保護のための自動復帰型
連系用スイッチ１０及び手動復帰型ブレーカ１１が順に
設けられており、連系用スイッチ１０は制御手段６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４に連系又は解列させている。
【００１９】制御手段６にはモード設定用スイッチ２０
が設けられており、このスイッチ２０による設定によっ
てインバータ回路３を商用電力系統４に連系して家庭内
負荷５ａ〜５ｃに電力を供給する並列運転モードと、イ
ンバータ回路３を商用電力系統４から解列して、単独で
家庭内負荷５に電力を供給する自立運転モードとが設定
可能な構成となっている。
が設けられており、このスイッチ２０による設定によっ
てインバータ回路３を商用電力系統４に連系して家庭内
負荷５ａ〜５ｃに電力を供給する並列運転モードと、イ
ンバータ回路３を商用電力系統４から解列して、単独で
家庭内負荷５に電力を供給する自立運転モードとが設定
可能な構成となっている。
【００２０】そして、並列運転モード設定時には、商用
電力系統４での異常状態を検出した場合に、連系用スイ
ッチ１０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４から解列させると共に、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。
また、日射量の低下により太陽電池２が発電不能となっ
た場合には、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、インバータ動作を停止している。
電力系統４での異常状態を検出した場合に、連系用スイ
ッチ１０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４から解列させると共に、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。
また、日射量の低下により太陽電池２が発電不能となっ
た場合には、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、インバータ動作を停止している。
【００２１】具体的には、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
２１による検出値と、インバータ回路３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２２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
タ回路３の起動及び停止を制御すると共に、商用電力系
統４側での異常検出時には連系用スイッチ１０及びブレ
ーカ１１への解列指令信号の送出を行っている。
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
２１による検出値と、インバータ回路３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２２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
タ回路３の起動及び停止を制御すると共に、商用電力系
統４側での異常検出時には連系用スイッチ１０及びブレ
ーカ１１への解列指令信号の送出を行っている。
【００２２】そして、制御手段６はインバータ回路３か
ら供給する有効電力が最大となるように、インバータ出
力電流を変流器（ＣＴ）からなる第１電流検出手段２３
により常時監視し、そのインバータ出力電流を最大とす
るインバータ回路３のパルス幅制御を行っている。
ら供給する有効電力が最大となるように、インバータ出
力電流を変流器（ＣＴ）からなる第１電流検出手段２３
により常時監視し、そのインバータ出力電流を最大とす
るインバータ回路３のパルス幅制御を行っている。
【００２３】一方、自立運転モード設定時には、先ず連
系用スイッチ１０の接点状態を検出し、共に開放状態で
あることを確認の上、インバータ回路３へのスイッチン
グ制御信号の供給を開始させる。そして、後述するよう
に、太陽電池２の発電電力に応じて第１〜第３スイッチ
７〜９を開閉し、所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可
能としている。
系用スイッチ１０の接点状態を検出し、共に開放状態で
あることを確認の上、インバータ回路３へのスイッチン
グ制御信号の供給を開始させる。そして、後述するよう
に、太陽電池２の発電電力に応じて第１〜第３スイッチ
７〜９を開閉し、所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可
能としている。
【００２４】具体的には、モニター太陽電池３１の開放
電圧を検出するアイソレーションアンプからなるモニタ
ー電圧検出手段３２による検出値に基づいて、現在の太
陽電池２からの発電可能電力を算出し、その結果に基づ
いて後述のように第１〜第３スイッチ７〜９を開閉制御
している。
電圧を検出するアイソレーションアンプからなるモニタ
ー電圧検出手段３２による検出値に基づいて、現在の太
陽電池２からの発電可能電力を算出し、その結果に基づ
いて後述のように第１〜第３スイッチ７〜９を開閉制御
している。
【００２５】また、第１〜第３スイッチ７〜９と家庭内
負荷５ａ〜５ｃの間には、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消
費電力を検出するための負荷電流検出手段３３ａ〜３３
ｃが設けられている。ここで、負荷電流検出手段３３ａ
〜３３ｃは変流器（ＣＴ）によって構成されており、後
述の実施例２では、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消費電力
に応じて、後述のように第１〜第３スイッチ７〜９を開
閉制御している。
負荷５ａ〜５ｃの間には、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消
費電力を検出するための負荷電流検出手段３３ａ〜３３
ｃが設けられている。ここで、負荷電流検出手段３３ａ
〜３３ｃは変流器（ＣＴ）によって構成されており、後
述の実施例２では、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消費電力
に応じて、後述のように第１〜第３スイッチ７〜９を開
閉制御している。
【００２６】［実施例１］まず、一実施例としての上記
太陽光発電装置の動作について図２及び図３に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。
太陽光発電装置の動作について図２及び図３に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。
【００２７】初めに、並列運転モードでの動作内容につ
いて図２を参照して説明する。先ずステップＳ１にて、
インバータ回路３が動作中かどうかを判断し、ＹＥＳの
場合にはステップＳ２に進み、ＮＯの場合にはステップ
Ｓ３に進む。
いて図２を参照して説明する。先ずステップＳ１にて、
インバータ回路３が動作中かどうかを判断し、ＹＥＳの
場合にはステップＳ２に進み、ＮＯの場合にはステップ
Ｓ３に進む。
【００２８】ステップＳ２では、商用電力系統４が正常
状態であるかどうか判断し、ＹＥＳの場合にはステップ
Ｓ４に進み、ＮＯの場合にはステップＳ５に進む。この
ステップＳ２では、第２電圧検出手段２２による検出値
が８０Ｖ〜１１４Ｖの範囲内にある場合には商用電力系
統４の正常状態であると判断し、この範囲外の場合を異
常状態と判断している。
状態であるかどうか判断し、ＹＥＳの場合にはステップ
Ｓ４に進み、ＮＯの場合にはステップＳ５に進む。この
ステップＳ２では、第２電圧検出手段２２による検出値
が８０Ｖ〜１１４Ｖの範囲内にある場合には商用電力系
統４の正常状態であると判断し、この範囲外の場合を異
常状態と判断している。
【００２９】そして、このステップＳ２でＮＯと判断さ
れステップＳ５に進んだ場合には、系統異常状態と判断
し、連系用スイッチ１０に解列指令信号を送出すると共
に、インバータ回路３へのスイッチング制御信号の供給
を停止させてインバータ動作を停止させた後、ステップ
Ｓ１に戻る。
れステップＳ５に進んだ場合には、系統異常状態と判断
し、連系用スイッチ１０に解列指令信号を送出すると共
に、インバータ回路３へのスイッチング制御信号の供給
を停止させてインバータ動作を停止させた後、ステップ
Ｓ１に戻る。
【００３０】ステップＳ４では、更に太陽電池２の出力
が連系可能状態にあるかどうかを、第１電圧検出手段２
１による検出値で判断し（検出値が１４０Ｖ以下の場合
には連系不可能状態と判断する）、ＮＯと判断された場
合にはステップＳ６に進み、ＹＥＳと判断された場合に
はステップＳ１に戻る。
が連系可能状態にあるかどうかを、第１電圧検出手段２
１による検出値で判断し（検出値が１４０Ｖ以下の場合
には連系不可能状態と判断する）、ＮＯと判断された場
合にはステップＳ６に進み、ＹＥＳと判断された場合に
はステップＳ１に戻る。
【００３１】そして、ステップＳ６では待機状態と判断
し、連系用スイッチ１０に解列指令信号を送出すると共
に、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、ステップＳ１に戻る。
し、連系用スイッチ１０に解列指令信号を送出すると共
に、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、ステップＳ１に戻る。
【００３２】一方、ステップＳ１でＮＯと判断され、ス
テップＳ３に進んだ場合には、ステップＳ２と同様に商
用電力系統４が正常状態であるかどうか判断し、ＹＥＳ
の場合にはステップＳ７に進み、ＮＯの場合には次のス
テップＳ１に戻る。
テップＳ３に進んだ場合には、ステップＳ２と同様に商
用電力系統４が正常状態であるかどうか判断し、ＹＥＳ
の場合にはステップＳ７に進み、ＮＯの場合には次のス
テップＳ１に戻る。
【００３３】ステップＳ７では、ステップＳ４と同様に
太陽電池２の出力が連系可能状態にあるかどうかを判断
し、ＹＥＳの場合にはステップＳ８に進み、ＮＯの場合
にはステップＳ１に戻る。
太陽電池２の出力が連系可能状態にあるかどうかを判断
し、ＹＥＳの場合にはステップＳ８に進み、ＮＯの場合
にはステップＳ１に戻る。
【００３４】ステップＳ８では、連系用スイッチ１０に
連系指令信号を送出してインバータ回路３を商用電力系
統４に連系させる。そして、次のステップＳ９では、イ
ンバータ回路３にスイッチング制御信号を供給してイン
バータ動作を開始させ、第１電流検出手段２３により検
出されるインバータ電流が最大となるように、所定時間
毎に太陽電池２の動作点を変化させる山登り法（ＭＰＰ
Ｔ制御法）による制御を行い、ステップＳ１に戻る。
連系指令信号を送出してインバータ回路３を商用電力系
統４に連系させる。そして、次のステップＳ９では、イ
ンバータ回路３にスイッチング制御信号を供給してイン
バータ動作を開始させ、第１電流検出手段２３により検
出されるインバータ電流が最大となるように、所定時間
毎に太陽電池２の動作点を変化させる山登り法（ＭＰＰ
Ｔ制御法）による制御を行い、ステップＳ１に戻る。
【００３５】以上の処理を繰り返し行わせることによ
り、並列運転モードが実行されている。次に、自立運転
モードでの動作内容について図３を参照して説明する。
り、並列運転モードが実行されている。次に、自立運転
モードでの動作内容について図３を参照して説明する。
【００３６】先ずステップＳ１０１にて、商用電力系統
４の異常状態検出によって連系用スイッチ１０が開放状
態となっているかどうか確認する。そして、ステップＳ
１０１にてＹＥＳの場合にはステップＳ１０３に進み、
ＮＯの場合にはステップＳ１０１に戻る。
４の異常状態検出によって連系用スイッチ１０が開放状
態となっているかどうか確認する。そして、ステップＳ
１０１にてＹＥＳの場合にはステップＳ１０３に進み、
ＮＯの場合にはステップＳ１０１に戻る。
【００３７】ステップＳ１０３では、モニター電圧検出
手段３２による検出値から現在の太陽電池２の発電可能
電力量を算出し、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ
１０５では、太陽電池２の発電可能電力量がほぼ定格発
電電力量（＝３ｋＷ）であるか否か（本実施例では、
２．９ｋＷ以上かどうか）を判断し、ＹＥＳの場合には
第１〜第３スイッチ７〜９の全てに連系指令信号を送出
して、家庭内負荷５ａ〜５ｃに電力供給可能な状態とし
た（ステップＳ１０７）後、ステップＳ１０９に進む。
手段３２による検出値から現在の太陽電池２の発電可能
電力量を算出し、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ
１０５では、太陽電池２の発電可能電力量がほぼ定格発
電電力量（＝３ｋＷ）であるか否か（本実施例では、
２．９ｋＷ以上かどうか）を判断し、ＹＥＳの場合には
第１〜第３スイッチ７〜９の全てに連系指令信号を送出
して、家庭内負荷５ａ〜５ｃに電力供給可能な状態とし
た（ステップＳ１０７）後、ステップＳ１０９に進む。
【００３８】一方、ステップＳ１０５でＮＯと判断され
た場合には、ステップＳ１１１に進み、太陽電池２の発
電可能電力量が２ｋＷ以上であるか否かを判断する。ス
テップＳ１１１において、ＹＥＳと判断された場合には
ステップＳ１１３に進み、第１スイッチ７に解列指令信
号を送出し、第２及び第３スイッチ８、９に連系指令信
号を送出して、家庭内負荷５ｂ及び５ｃにのみ電力供給
可能な状態とした後、ステップＳ１０９に進む。
た場合には、ステップＳ１１１に進み、太陽電池２の発
電可能電力量が２ｋＷ以上であるか否かを判断する。ス
テップＳ１１１において、ＹＥＳと判断された場合には
ステップＳ１１３に進み、第１スイッチ７に解列指令信
号を送出し、第２及び第３スイッチ８、９に連系指令信
号を送出して、家庭内負荷５ｂ及び５ｃにのみ電力供給
可能な状態とした後、ステップＳ１０９に進む。
【００３９】一方、ステップＳ１１１でＮＯと判断され
た場合にはステップＳ１１５に進み、第１及び第２スイ
ッチ７、８に解列指令信号を送出し、第３スイッチ９に
連系指令信号を送出して、家庭内負荷５ｃにのみ電力供
給可能な状態とした後、ステップＳ１０９に進む。
た場合にはステップＳ１１５に進み、第１及び第２スイ
ッチ７、８に解列指令信号を送出し、第３スイッチ９に
連系指令信号を送出して、家庭内負荷５ｃにのみ電力供
給可能な状態とした後、ステップＳ１０９に進む。
【００４０】ステップＳ１０９では、インバータ回路３
にスイッチング制御信号を供給してインバータ動作を開
始させ、第２電圧検出手段２２により検出されるインバ
ータ出力電圧が定格電圧（１００Ｖ）に維持されるよう
に制御を行い、ステップＳ１１７に進む。
にスイッチング制御信号を供給してインバータ動作を開
始させ、第２電圧検出手段２２により検出されるインバ
ータ出力電圧が定格電圧（１００Ｖ）に維持されるよう
に制御を行い、ステップＳ１１７に進む。
【００４１】ステップＳ１１７では、第２電圧検出手段
２２により負荷電圧が正常であるかどうか判断し、ＹＥ
Ｓの場合にはステップＳ１０３に戻り、ＮＯの場合には
ステップＳ１１９に進む。ここで、第２電圧検出手段２
２による検出値が８０Ｖ〜１１４Ｖの範囲内にある場合
には負荷電圧の正常状態であると判断し、この範囲外の
場合を異常状態と判断している。
２２により負荷電圧が正常であるかどうか判断し、ＹＥ
Ｓの場合にはステップＳ１０３に戻り、ＮＯの場合には
ステップＳ１１９に進む。ここで、第２電圧検出手段２
２による検出値が８０Ｖ〜１１４Ｖの範囲内にある場合
には負荷電圧の正常状態であると判断し、この範囲外の
場合を異常状態と判断している。
【００４２】ステップＳ１１９では、自立運転続行不能
と判断し、連系用スイッチ１０及び第１〜第３スイッチ
７〜９に解列指令信号を送出すると共に、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イン
バータ動作を停止させた後、自立運転モードを終了させ
る。
と判断し、連系用スイッチ１０及び第１〜第３スイッチ
７〜９に解列指令信号を送出すると共に、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イン
バータ動作を停止させた後、自立運転モードを終了させ
る。
【００４３】以上の処理を繰り返し行わせることによ
り、自立運転モードが実行されている。 ［実施例２］次に、他の実施例としての上記太陽光発電
装置の動作について図４に示すフローチャートに基づい
て説明する。
り、自立運転モードが実行されている。 ［実施例２］次に、他の実施例としての上記太陽光発電
装置の動作について図４に示すフローチャートに基づい
て説明する。
【００４４】初めに、並列運転モードでの動作内容につ
いては上述の実施例１と同様であるため、詳細説明は省
略する。次に、自立運転モードでの動作内容について図
４を参照して説明する。
いては上述の実施例１と同様であるため、詳細説明は省
略する。次に、自立運転モードでの動作内容について図
４を参照して説明する。
【００４５】先ずステップＳ２０１にて、商用電力系統
４の異常状態検出によって連系用スイッチ１０が開放状
態となっているかどうか確認する。そして、ステップＳ
２０１にてＹＥＳの場合にはステップＳ２０３に進み、
ＮＯの場合にはステップＳ２０１に戻る。
４の異常状態検出によって連系用スイッチ１０が開放状
態となっているかどうか確認する。そして、ステップＳ
２０１にてＹＥＳの場合にはステップＳ２０３に進み、
ＮＯの場合にはステップＳ２０１に戻る。
【００４６】ステップＳ２０３では、モニター電圧検出
手段３２による検出値から現在の太陽電池２の発電可能
電力量を算出し、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ
２０５では、太陽電池２の発電可能電力量が２．９ｋＷ
以上かどうかを判断し、ＹＥＳの場合には第１〜第３ス
イッチ７〜９の全てに連系指令信号を送出して、家庭内
負荷５ａ〜５ｃに電力供給可能な状態とした（ステップ
Ｓ２０７）後、ステップＳ２０９に進む。
手段３２による検出値から現在の太陽電池２の発電可能
電力量を算出し、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ
２０５では、太陽電池２の発電可能電力量が２．９ｋＷ
以上かどうかを判断し、ＹＥＳの場合には第１〜第３ス
イッチ７〜９の全てに連系指令信号を送出して、家庭内
負荷５ａ〜５ｃに電力供給可能な状態とした（ステップ
Ｓ２０７）後、ステップＳ２０９に進む。
【００４７】一方、ステップＳ２０５でＮＯと判断され
た場合には、ステップＳ２１１に進み、太陽電池２の発
電可能電力量が２ｋＷ以上であるか否かを判断する。ス
テップＳ２１１においてＹＥＳと判断された場合には、
ステップＳ２１３に進み、負荷電流検出手段３３ａ〜３
３ｃにより、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消費電力を検出
した後、ステップＳ２１５に進む。
た場合には、ステップＳ２１１に進み、太陽電池２の発
電可能電力量が２ｋＷ以上であるか否かを判断する。ス
テップＳ２１１においてＹＥＳと判断された場合には、
ステップＳ２１３に進み、負荷電流検出手段３３ａ〜３
３ｃにより、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消費電力を検出
した後、ステップＳ２１５に進む。
【００４８】ステップＳ２１５では、ステップＳ２１３
で得られた各家庭内負荷５ａ〜５ｃの内で、消費電力が
最も大きい家庭内負荷が接続されている開閉手段（第１
〜第３スイッチ７〜９のいずれか１つ）に解列指令信号
を送出し、残りの開閉手段に連系指令信号を送出して、
消費電力の最も大きい家庭内負荷以外へ電力供給可能な
状態とした後、ステップＳ２０９に進む。
で得られた各家庭内負荷５ａ〜５ｃの内で、消費電力が
最も大きい家庭内負荷が接続されている開閉手段（第１
〜第３スイッチ７〜９のいずれか１つ）に解列指令信号
を送出し、残りの開閉手段に連系指令信号を送出して、
消費電力の最も大きい家庭内負荷以外へ電力供給可能な
状態とした後、ステップＳ２０９に進む。
【００４９】ステップＳ２１１においてＮＯと判断され
た場合には、ステップＳ２１７に進み、負荷電流検出手
段３３ａ〜３３ｃにより、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消
費電力を検出した後、ステップＳ２１９に進む。
た場合には、ステップＳ２１７に進み、負荷電流検出手
段３３ａ〜３３ｃにより、各家庭内負荷５ａ〜５ｃの消
費電力を検出した後、ステップＳ２１９に進む。
【００５０】ステップＳ２１９では、上記ステップＳ２
１５と同様に、接続されている家庭内負荷５ａ〜５ｃの
内で、消費電力が最も大きい家庭内負荷が接続されてい
る開閉手段（第１〜第３スイッチ７〜９のいずれか１
つ）に解列指令信号を送出し、残りの開閉手段に連系指
令信号を送出して、消費電力の最も少ない家庭内負荷へ
電力供給可能な状態とした後、ステップＳ２０９に進
む。
１５と同様に、接続されている家庭内負荷５ａ〜５ｃの
内で、消費電力が最も大きい家庭内負荷が接続されてい
る開閉手段（第１〜第３スイッチ７〜９のいずれか１
つ）に解列指令信号を送出し、残りの開閉手段に連系指
令信号を送出して、消費電力の最も少ない家庭内負荷へ
電力供給可能な状態とした後、ステップＳ２０９に進
む。
【００５１】ステップＳ２０９では、上記ステップＳ１
０９と同様に、インバータ回路３にスイッチング制御信
号を供給してインバータ動作を開始させ、第２電圧検出
手段２２により検出されるインバータ出力電圧が定格電
圧（１００Ｖ）に維持されるように制御を行い、ステッ
プＳ２２１に進む。
０９と同様に、インバータ回路３にスイッチング制御信
号を供給してインバータ動作を開始させ、第２電圧検出
手段２２により検出されるインバータ出力電圧が定格電
圧（１００Ｖ）に維持されるように制御を行い、ステッ
プＳ２２１に進む。
【００５２】ステップＳ２２１では、上記ステップＳ１
１７と同様に、第２電圧検出手段２２により負荷電圧が
正常であるかどうか判断し、ＹＥＳの場合にはステップ
Ｓ２０３に戻り、ＮＯの場合にはステップＳ２２３に進
む。
１７と同様に、第２電圧検出手段２２により負荷電圧が
正常であるかどうか判断し、ＹＥＳの場合にはステップ
Ｓ２０３に戻り、ＮＯの場合にはステップＳ２２３に進
む。
【００５３】ステップＳ２２３では、自立運転続行不能
と判断し、連系用スイッチ１０及び第１〜第３スイッチ
７〜９に解列指令信号を送出すると共に、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イン
バータ動作を停止させた後、自立運転モードを終了させ
る。
と判断し、連系用スイッチ１０及び第１〜第３スイッチ
７〜９に解列指令信号を送出すると共に、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イン
バータ動作を停止させた後、自立運転モードを終了させ
る。
【００５４】以上の処理を繰り返し行わせることによ
り、自立運転モードが実行されている。この実施例２で
は、単位時間当たりの消費電力が少ない機器をできる限
り多く使用することができ、非常時に継続して使用した
い家庭内負荷、例えば、ラジオやテレビなどの放送受信
機を引き続いて使用することが可能となる。
り、自立運転モードが実行されている。この実施例２で
は、単位時間当たりの消費電力が少ない機器をできる限
り多く使用することができ、非常時に継続して使用した
い家庭内負荷、例えば、ラジオやテレビなどの放送受信
機を引き続いて使用することが可能となる。
【００５５】以上のように、実施例１及び２によれば、
自立運転モードにおいて、太陽電池２からの供給可能電
力に応じて特定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるの
で、太陽電池からの供給電力が不足し、自立運転を継続
できなくなる事態を回避することができる。
自立運転モードにおいて、太陽電池２からの供給可能電
力に応じて特定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるの
で、太陽電池からの供給電力が不足し、自立運転を継続
できなくなる事態を回避することができる。
【００５６】尚、上記実施形態では並列運転モードから
自立運転モードへの移行を制御手段６に設けられたモー
ド設定用スイッチ２０によって手動設定する場合につい
て説明したが、商用電力系統４の異常状態を検出すると
同時に自動的に移行するようにしてもよい。
自立運転モードへの移行を制御手段６に設けられたモー
ド設定用スイッチ２０によって手動設定する場合につい
て説明したが、商用電力系統４の異常状態を検出すると
同時に自動的に移行するようにしてもよい。
【００５７】また、自立運転モード時に電力供給される
家庭内負荷として、上記実施形態に限られるものではな
く、使用者が予め任意に設定できる構成としてもよい。
家庭内負荷として、上記実施形態に限られるものではな
く、使用者が予め任意に設定できる構成としてもよい。
【００５８】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、自立運
転モードにおいて、太陽電池からの供給可能電力に応じ
て特定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるので、長期
間にわたり連続して自立運転することができる。
転モードにおいて、太陽電池からの供給可能電力に応じ
て特定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるので、長期
間にわたり連続して自立運転することができる。
【００５９】更に、太陽電池からの供給可能電力が低下
するに従い、複数の開閉手段の内、消費電力の大きい開
閉手段から順次開放して所定の家庭内負荷にのみ電力供
給させることにより、単位時間当たりの消費電力が少な
い機器をできる限り多く使用することができ、非常時に
継続して使用したい家庭内負荷を引き続いて使用するこ
とが可能となる。
するに従い、複数の開閉手段の内、消費電力の大きい開
閉手段から順次開放して所定の家庭内負荷にのみ電力供
給させることにより、単位時間当たりの消費電力が少な
い機器をできる限り多く使用することができ、非常時に
継続して使用したい家庭内負荷を引き続いて使用するこ
とが可能となる。
【００６０】従って、太陽光発電装置を大型化すること
なく、長期間にわたり連続して自立運転することができ
ると共に、太陽光発電装置の小型化及び低価格化を実現
することができる。
なく、長期間にわたり連続して自立運転することができ
ると共に、太陽光発電装置の小型化及び低価格化を実現
することができる。
【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】並列運転モードでの動作内容を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図３】実施例１の自立運転モードでの動作内容を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】実施例２の自立運転モードでの動作内容を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
１ 太陽光発電装置 ２ 太陽電池 ３ インバータ回路 ４ 商用電力系統 ５ 家庭内負荷 ６ 制御手段 ７ 第１スイッチ ８ 第２スイッチ ９ 第３スイッチ １０ 自動復帰型連系用スイッチ １１ 手動復帰型ブレーカ １２ 逆流防止ダイオード ２０ モード設定用スイッチ ２１ 第１電圧検出手段 ２２ 第２電圧検出手段 ３１ モニター太陽電池
Claims (3)
- 【請求項１】太陽電池と、 前記太陽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、 複数のグループに分割された家庭内負荷を、前記インバ
ータ回路の出力側に選択的に接続する複数の開閉手段
と、 前記インバータ回路を商用電力系統に連系して家庭内負
荷に電力を供給する並列運転モードと、前記インバータ
回路を商用電力系統から解列して単独で家庭内負荷に電
力を供給する自立運転モードとを有し、並列運転モード
時には複数の開閉手段を閉成して家庭内負荷全てに電力
供給を可能とし、自立運転モード時には前記太陽電池か
らの供給可能電力に応じて特定の開閉手段のみを閉成し
て所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可能とする制御手
段と、を備えていることを特徴とする太陽光発電装置。 - 【請求項２】前記制御手段は、自立運転モード時におい
て、前記太陽電池からの供給可能電力が設定値以下とな
った場合に、特定の開閉手段のみを閉成して所定の家庭
内負荷にのみ電力供給を可能とすることを特徴とする請
求項１記載の太陽光発電装置。 - 【請求項３】前記制御手段は、自立運転モード時におい
て、前記太陽電池からの供給可能電力が低下するに従
い、前記複数の開閉手段の内、消費電力の大きい開閉手
段から順次開放して所定の家庭内負荷にのみ電力供給を
可能と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 |
|---|---|---|---|
| JP7301750A JPH09149554A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7301750A JPH09149554A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09149554A true JPH09149554A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17900721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7301750A Pending JPH09149554A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09149554A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012195991A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Omron Corp | 電気機器およびその制御方法、並びに制御プログラム |
| JP2012226501A (ja) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Kyocera Corp | 制御装置及び供給電力特定方法 |
| WO2012161255A1 (ja) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | 京セラ株式会社 | 電力制御装置及び電力制御方法 |
| JP2014090549A (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Kyocera Corp | 電力制御装置および電力制御方法 |
| JP2016123241A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社村田製作所 | パワーコンディショナ |
| WO2017037794A1 (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | オムロン株式会社 | 発電装置 |
-
1995
- 1995-11-20 JP JP7301750A patent/JPH09149554A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012195991A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Omron Corp | 電気機器およびその制御方法、並びに制御プログラム |
| JP2012226501A (ja) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Kyocera Corp | 制御装置及び供給電力特定方法 |
| WO2012161255A1 (ja) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | 京セラ株式会社 | 電力制御装置及び電力制御方法 |
| JP5647731B2 (ja) * | 2011-05-24 | 2015-01-07 | 京セラ株式会社 | 電力制御装置及び電力制御方法 |
| US9391460B2 (en) | 2011-05-24 | 2016-07-12 | Kyocera Corporation | Power control apparatus and power control method |
| JP2014090549A (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Kyocera Corp | 電力制御装置および電力制御方法 |
| JP2016123241A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社村田製作所 | パワーコンディショナ |
| WO2017037794A1 (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | オムロン株式会社 | 発電装置 |
| US10673357B2 (en) | 2015-08-28 | 2020-06-02 | Omron Corporation | Power generation device |
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