JPH10289026A - 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ - Google Patents
太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナInfo
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- JPH10289026A JPH10289026A JP9098767A JP9876797A JPH10289026A JP H10289026 A JPH10289026 A JP H10289026A JP 9098767 A JP9098767 A JP 9098767A JP 9876797 A JP9876797 A JP 9876797A JP H10289026 A JPH10289026 A JP H10289026A
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- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】太陽電池の出力特性が変化してもパワーコンデ
ィショナを安定的に運転可能とする。 【解決手段】パワーコンディショナ制御部１８によって
放電回路１４内のスイッチ素子１４ｂをオンオフ制御し
て、当該パワーコンディショナ６の運転停止時における
太陽電池２の消費電力での動作点電圧と、放電回路１４
動作時における太陽電池２の消費電力での動作点電圧と
を変化させるとともに、前記各動作点電圧から太陽電池
２の出力特性のカーブが運転可能最小電力を越えるかど
うかを判定するための判定値を計算し、この計算による
判定値から運転開始のための起動条件の判定を行うよう
に構成されている。
ィショナを安定的に運転可能とする。 【解決手段】パワーコンディショナ制御部１８によって
放電回路１４内のスイッチ素子１４ｂをオンオフ制御し
て、当該パワーコンディショナ６の運転停止時における
太陽電池２の消費電力での動作点電圧と、放電回路１４
動作時における太陽電池２の消費電力での動作点電圧と
を変化させるとともに、前記各動作点電圧から太陽電池
２の出力特性のカーブが運転可能最小電力を越えるかど
うかを判定するための判定値を計算し、この計算による
判定値から運転開始のための起動条件の判定を行うよう
に構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ムにおけるパワーコンディショナに関する。
ムにおけるパワーコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の太陽光発電システムの概略につい
て図９を参照して説明すると、２は太陽電池、４は系統
電源であって、これら太陽電池２と系統電源４との間に
パワーコンディショナ６が設けられる。パワーコンディ
ショナ６は、平滑コンデンサ８、昇圧回路１０、放電回
路１４、インバータ回路１６およびパワーコンディショ
ナ制御部１８などから構成されている。
て図９を参照して説明すると、２は太陽電池、４は系統
電源であって、これら太陽電池２と系統電源４との間に
パワーコンディショナ６が設けられる。パワーコンディ
ショナ６は、平滑コンデンサ８、昇圧回路１０、放電回
路１４、インバータ回路１６およびパワーコンディショ
ナ制御部１８などから構成されている。
【０００３】パワーコンディショナ６は、太陽電池２の
直流電圧を平滑コンデンサ８で平滑するとともに、パワ
ーコンディショナ制御部１８の制御によって昇圧回路１
０内のスイッチ素子１０ｂをオンオフさせることで昇圧
したうえで放電回路１４を介してインバータ回路１６に
入力し、パワーコンディショナ制御部１８の制御によっ
てこのインバータ回路１６内のスイッチ素子１６ａ〜１
６ｄをオンオフ制御して交流に変換して負荷である系統
電源４側に供給する。放電回路１４は、パワーコンディ
ショナ制御部１８の制御によって内部のスイッチ素子１
４ｂがオンされることで放電抵抗１４ａを介して平滑コ
ンデンサ８および昇圧回路１０内の平滑コンデンサ１０
ｃそれぞれの電荷を放電させる。
直流電圧を平滑コンデンサ８で平滑するとともに、パワ
ーコンディショナ制御部１８の制御によって昇圧回路１
０内のスイッチ素子１０ｂをオンオフさせることで昇圧
したうえで放電回路１４を介してインバータ回路１６に
入力し、パワーコンディショナ制御部１８の制御によっ
てこのインバータ回路１６内のスイッチ素子１６ａ〜１
６ｄをオンオフ制御して交流に変換して負荷である系統
電源４側に供給する。放電回路１４は、パワーコンディ
ショナ制御部１８の制御によって内部のスイッチ素子１
４ｂがオンされることで放電抵抗１４ａを介して平滑コ
ンデンサ８および昇圧回路１０内の平滑コンデンサ１０
ｃそれぞれの電荷を放電させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】こうした太陽光発電シ
ステムにおいては太陽電池がパワーコンディショナに対
してその運転に必要とされる電力を供給できる出力特性
を有するに至っていることが必要である。太陽電池は照
度に応じて出力特性が変化するので、パワーコンディシ
ョナの運転を開始する際にはその運転が可能な最小電力
を太陽電池が供給できる出力特性を有するかどうかを判
定つまり起動条件の判定をすることがまず必要である。
この起動条件の判定に際してはパワーコンディショナは
運転停止中であるから、太陽電池の運転停止中消費電力
に対応する直流電圧が設定電圧以上であれば、太陽電池
がパワーコンディショナの運転可能な最小電力を供給で
きる出力特性を有していると判定してパワーコンディシ
ョナは運転の開始を決定する。このことについてさらに
図１０を参照して説明する。この起動条件の判定のため
の図１０では太陽電池２の出力特性として縦軸に太陽電
池の発電電力、横軸にその直流電圧としてとっている。
Ｖ０は前記設定電圧である。この設定電圧Ｖ０を基準に
すると、出力特性の停止中消費電力に対応する直流電
圧Ｖ１は設定電圧Ｖ０以上であるからパワーコンディシ
ョナは運転可能であると起動条件の判定をする。また、
出力特性の停止中消費電力に対応する直流電圧Ｖ２は
設定電圧Ｖ０以下であるからパワーコンディショナは運
転不可能であると起動条件の判定をする。出力特性の
場合はそのカーブが運転可能最小電力を越えているので
起動条件の判定は正しい。また、出力特性の場合はそ
のカーブが運転可能最小電力を越えていないので起動条
件の判定は正しい。
ステムにおいては太陽電池がパワーコンディショナに対
してその運転に必要とされる電力を供給できる出力特性
を有するに至っていることが必要である。太陽電池は照
度に応じて出力特性が変化するので、パワーコンディシ
ョナの運転を開始する際にはその運転が可能な最小電力
を太陽電池が供給できる出力特性を有するかどうかを判
定つまり起動条件の判定をすることがまず必要である。
この起動条件の判定に際してはパワーコンディショナは
運転停止中であるから、太陽電池の運転停止中消費電力
に対応する直流電圧が設定電圧以上であれば、太陽電池
がパワーコンディショナの運転可能な最小電力を供給で
きる出力特性を有していると判定してパワーコンディシ
ョナは運転の開始を決定する。このことについてさらに
図１０を参照して説明する。この起動条件の判定のため
の図１０では太陽電池２の出力特性として縦軸に太陽電
池の発電電力、横軸にその直流電圧としてとっている。
Ｖ０は前記設定電圧である。この設定電圧Ｖ０を基準に
すると、出力特性の停止中消費電力に対応する直流電
圧Ｖ１は設定電圧Ｖ０以上であるからパワーコンディシ
ョナは運転可能であると起動条件の判定をする。また、
出力特性の停止中消費電力に対応する直流電圧Ｖ２は
設定電圧Ｖ０以下であるからパワーコンディショナは運
転不可能であると起動条件の判定をする。出力特性の
場合はそのカーブが運転可能最小電力を越えているので
起動条件の判定は正しい。また、出力特性の場合はそ
のカーブが運転可能最小電力を越えていないので起動条
件の判定は正しい。
【０００５】しかしながら、太陽電池２は使用者の使用
の仕方によってその使用枚数が変更されたり、あるいは
温度特性が変化するとか、太陽電池２の直列枚数とか並
列枚数とが変わるとか、あるいは太陽電池２の種類の変
更といった様々な要因によってその出力特性が例えば
であるとかのように変わる場合がある。そうすると、
上記設定電圧Ｖ０を基準にして出力特性について起動
条件の判定を行うと、その停止中消費電力に対応する直
流電圧Ｖ３は設定電圧Ｖ０以下であるから、パワーコン
ディショナは運転不可能であると起動条件の判定を行う
が、出力特性のカーブは運転可能最小電力を越えてい
るので運転が可能なはずである。また、同じく設定電圧
Ｖ０を基準にして出力特性について起動条件の判定を
行うと、その停止中消費電力に対応する直流電圧Ｖ４は
設定電圧Ｖ０以上であるから、パワーコンディショナは
運転可能であると起動条件の判定を行うが、出力特性
のカーブは運転可能最小電力を越えていないので運転が
不可能なはずである。
の仕方によってその使用枚数が変更されたり、あるいは
温度特性が変化するとか、太陽電池２の直列枚数とか並
列枚数とが変わるとか、あるいは太陽電池２の種類の変
更といった様々な要因によってその出力特性が例えば
であるとかのように変わる場合がある。そうすると、
上記設定電圧Ｖ０を基準にして出力特性について起動
条件の判定を行うと、その停止中消費電力に対応する直
流電圧Ｖ３は設定電圧Ｖ０以下であるから、パワーコン
ディショナは運転不可能であると起動条件の判定を行う
が、出力特性のカーブは運転可能最小電力を越えてい
るので運転が可能なはずである。また、同じく設定電圧
Ｖ０を基準にして出力特性について起動条件の判定を
行うと、その停止中消費電力に対応する直流電圧Ｖ４は
設定電圧Ｖ０以上であるから、パワーコンディショナは
運転可能であると起動条件の判定を行うが、出力特性
のカーブは運転可能最小電力を越えていないので運転が
不可能なはずである。
【０００６】したがって、従来のパワーコンディショナ
によれば、太陽電池からは運転が可能な電力を供給でき
るのに起動条件の判定では運転不可能とされて運転がい
つまでたっても開始されなかったり、起動条件の判定で
は運転可能と判定されても、太陽電池からは運転が可能
な電力が供給できないから一向に運転が開始されないな
ど極めて不安定な運転になってしまう。
によれば、太陽電池からは運転が可能な電力を供給でき
るのに起動条件の判定では運転不可能とされて運転がい
つまでたっても開始されなかったり、起動条件の判定で
は運転可能と判定されても、太陽電池からは運転が可能
な電力が供給できないから一向に運転が開始されないな
ど極めて不安定な運転になってしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のパワーコンディ
ショナにおいては、太陽電池の消費電力を変化させるこ
とで前記太陽電池の動作点電圧を変え、各動作点電圧か
ら前記太陽電池の出力特性のカーブが運転可能最小電力
を越えるかどうかの予想値に基づいてその運転開始のた
めの起動条件の判定を行うように構成されていることに
よって上述した課題を解決している。
ショナにおいては、太陽電池の消費電力を変化させるこ
とで前記太陽電池の動作点電圧を変え、各動作点電圧か
ら前記太陽電池の出力特性のカーブが運転可能最小電力
を越えるかどうかの予想値に基づいてその運転開始のた
めの起動条件の判定を行うように構成されていることに
よって上述した課題を解決している。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明の実施の形態にかかる太陽光
発電システムにおけるトランスレス型のパワーコンディ
ショナの回路図であり、図９で示される従来のそれと対
応する部分には同一の符号を付し、同一の符号に係る部
分については名称を列記するにとどめその詳しい説明は
省略する。図１において２は太陽電池、４は系統電源、
６はパワーコンディショナ、８は平滑コンデンサ、１０
は昇圧回路、１４は放電回路、１６はインバータ回路、
１８はパワーコンディショナ制御部、２０は直流電流計
測用抵抗である。昇圧回路１０はインダクタ１０ａ、ス
イッチ素子１０ｂ、平滑コンデンサ１０ｃおよび逆流防
止ダイオード１０ｄを備え、放電回路１４は放電抵抗１
４ａおよびスイッチ素子１４ｂを備え、インバータ回路
１０はＨブリッジ接続された４つのスイッチ素子１６ａ
〜１６ｄを備えている。
発電システムにおけるトランスレス型のパワーコンディ
ショナの回路図であり、図９で示される従来のそれと対
応する部分には同一の符号を付し、同一の符号に係る部
分については名称を列記するにとどめその詳しい説明は
省略する。図１において２は太陽電池、４は系統電源、
６はパワーコンディショナ、８は平滑コンデンサ、１０
は昇圧回路、１４は放電回路、１６はインバータ回路、
１８はパワーコンディショナ制御部、２０は直流電流計
測用抵抗である。昇圧回路１０はインダクタ１０ａ、ス
イッチ素子１０ｂ、平滑コンデンサ１０ｃおよび逆流防
止ダイオード１０ｄを備え、放電回路１４は放電抵抗１
４ａおよびスイッチ素子１４ｂを備え、インバータ回路
１０はＨブリッジ接続された４つのスイッチ素子１６ａ
〜１６ｄを備えている。
【００１０】パワーコンディショナ制御部１８は、昇圧
回路１０内のスイッチ素子１０ｂ、放電回路１４内のス
イッチ素子１４ｂ、インバータ回路１０内のスイッチ素
子１６ａ〜１６ｄのオンオフを制御して太陽電池２の直
流を系統電源４に交流として供給するようになってい
る。この動作は周知であるので詳しい説明は省略する。
回路１０内のスイッチ素子１０ｂ、放電回路１４内のス
イッチ素子１４ｂ、インバータ回路１０内のスイッチ素
子１６ａ〜１６ｄのオンオフを制御して太陽電池２の直
流を系統電源４に交流として供給するようになってい
る。この動作は周知であるので詳しい説明は省略する。
【００１１】そしてパワーコンディショナ制御部１８
は、太陽電池２の直流電圧を計測し、直流電流計測用抵
抗２０の両端間電圧とそれの抵抗値とから直流電流を計
測するとともに、これら両計測データに基づいて消費電
力の計測データを得る。
は、太陽電池２の直流電圧を計測し、直流電流計測用抵
抗２０の両端間電圧とそれの抵抗値とから直流電流を計
測するとともに、これら両計測データに基づいて消費電
力の計測データを得る。
【００１２】以下、パワーコンディショナ制御部１８に
おける動作制御について図２ないし図４を参照して説明
する。
おける動作制御について図２ないし図４を参照して説明
する。
【００１３】まず、太陽電池２が図２の出力特性を有
している場合について説明すると、パワーコンディショ
ナ制御部１８は起動条件の判定を行うためにまずステッ
プｎ１で運転停止中において放電回路１４内のスイッチ
素子１４ｂをオフにするとともに、ステップｎ２で太陽
電池２の停止中消費電力Ｐａとそれに対応する直流電圧
Ｖａ（＝Ｖ１）とを計測した後、ステップｎ３でスイッ
チ素子１４ｂをオンに制御して放電回路１４を動作させ
る。そして、ステップｎ４で放電回路１４の動作時の太
陽電池２の消費電力Ｐｂとそれに対応する直流電圧Ｖｂ
（＝Ｖ１’）とを得る。こうして運転停止時と放電回路
動作時それぞれにおける直流電圧Ｖａ（＝Ｖ１）、Ｖｂ
（＝Ｖ１’）を得ると、パワーコンディショナ制御部１
８は起動条件の判定を行うための計算をステップｎ５で
行う。ステップｎ５で示される起動条件の判定計算式に
よる計算値は運転可能最小電力Ｐｃにおける太陽電池２
の直流電圧予想値Ｖｃ（判定電圧）である。ここで運転
可能最小電力Ｐｃは既知の値である。したがって、パワ
ーコンディショナ制御部１８はこの計算式にＶａ（＝Ｖ
１）、Ｖｂ＝（Ｖ１’）、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの各値をそ
れぞれ代入することで、直流電圧予想値Ｖｃつまり判定
電圧Ｖｃを得ることができる。
している場合について説明すると、パワーコンディショ
ナ制御部１８は起動条件の判定を行うためにまずステッ
プｎ１で運転停止中において放電回路１４内のスイッチ
素子１４ｂをオフにするとともに、ステップｎ２で太陽
電池２の停止中消費電力Ｐａとそれに対応する直流電圧
Ｖａ（＝Ｖ１）とを計測した後、ステップｎ３でスイッ
チ素子１４ｂをオンに制御して放電回路１４を動作させ
る。そして、ステップｎ４で放電回路１４の動作時の太
陽電池２の消費電力Ｐｂとそれに対応する直流電圧Ｖｂ
（＝Ｖ１’）とを得る。こうして運転停止時と放電回路
動作時それぞれにおける直流電圧Ｖａ（＝Ｖ１）、Ｖｂ
（＝Ｖ１’）を得ると、パワーコンディショナ制御部１
８は起動条件の判定を行うための計算をステップｎ５で
行う。ステップｎ５で示される起動条件の判定計算式に
よる計算値は運転可能最小電力Ｐｃにおける太陽電池２
の直流電圧予想値Ｖｃ（判定電圧）である。ここで運転
可能最小電力Ｐｃは既知の値である。したがって、パワ
ーコンディショナ制御部１８はこの計算式にＶａ（＝Ｖ
１）、Ｖｂ＝（Ｖ１’）、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの各値をそ
れぞれ代入することで、直流電圧予想値Ｖｃつまり判定
電圧Ｖｃを得ることができる。
【００１４】こうしてステップｎ５で判定電圧Ｖｃを計
算したのち、ステップｎ６では判定電圧Ｖｃがパワーコ
ンディショナ６の最小運転が可能な直流電圧範囲に入っ
ているかどうかを判定する。この判定の結果、判定電圧
Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内であればパワーコンディ
ショナ制御部１８は太陽電池２が出力特性の場合は運
転可能としてステップｎ７で運転を開始する。
算したのち、ステップｎ６では判定電圧Ｖｃがパワーコ
ンディショナ６の最小運転が可能な直流電圧範囲に入っ
ているかどうかを判定する。この判定の結果、判定電圧
Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内であればパワーコンディ
ショナ制御部１８は太陽電池２が出力特性の場合は運
転可能としてステップｎ７で運転を開始する。
【００１５】同様に、太陽電池２が出力特性を有して
いる場合では、パワーコンディショナ制御部１８は図４
のフローチャートを実行して、ＶａがＶ２、ＶｂがＶ
２’であるから、出力特性の場合ではステップｎ６で
は判定電圧Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内でないと判定
して運転を開始しない。
いる場合では、パワーコンディショナ制御部１８は図４
のフローチャートを実行して、ＶａがＶ２、ＶｂがＶ
２’であるから、出力特性の場合ではステップｎ６で
は判定電圧Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内でないと判定
して運転を開始しない。
【００１６】同様に、太陽電池２が出力特性を有して
いる場合では、パワーコンディショナ制御部１８は、図
４のフローチャートを実行してＶａがＶ３、ＶｂがＶ
３’であるから、出力特性の場合ではステップｎ６で
は判定電圧Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内であると判定
し運転を開始する。
いる場合では、パワーコンディショナ制御部１８は、図
４のフローチャートを実行してＶａがＶ３、ＶｂがＶ
３’であるから、出力特性の場合ではステップｎ６で
は判定電圧Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内であると判定
し運転を開始する。
【００１７】同様に、太陽電池２が出力特性を有して
いる場合では、パワーコンディショナ制御部１８は、図
４のフローチャートを実行してＶａがＶ４、ＶｂがＶ
４’であるから、出力特性の場合ではステップｎ６で
は判定電圧Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内でないと判定
して運転を開始しない。
いる場合では、パワーコンディショナ制御部１８は、図
４のフローチャートを実行してＶａがＶ４、ＶｂがＶ
４’であるから、出力特性の場合ではステップｎ６で
は判定電圧Ｖｃが最小運転可能電圧範囲内でないと判定
して運転を開始しない。
【００１８】なお、上述の実施の形態における放電回路
１４を動作させる代わりに昇圧回路１０内のスイッチ素
子１０ｂをオンオフさせることでも同様にパワーコンデ
ィショナ制御部１８は運転の開始あるいは開始しないと
いう起動条件の判定が可能である。
１４を動作させる代わりに昇圧回路１０内のスイッチ素
子１０ｂをオンオフさせることでも同様にパワーコンデ
ィショナ制御部１８は運転の開始あるいは開始しないと
いう起動条件の判定が可能である。
【００１９】なお、上述の実施の形態においては放電回
路１４内のスイッチ素子１４ｂをオンオフさせることで
放電抵抗１４ａによる消費電力を制御して停止中消費電
力Ｐａでの直流電圧Ｖａと放電回路動作時消費電力Ｐｂ
での直流電圧Ｖｂとをそれぞれ計測動作点として得てい
たが、放電回路１４内に図５で示すように充電式電池１
４ｃを放電抵抗１４ａとスイッチ素子１４ｂと共に直列
に接続しても構わない。放電抵抗１４ａで電力を消費す
るのは不経済であるので、放電抵抗１４ａでの放電電流
を充電式電池１４ｃに充電させる一方、この充電式電池
１４ｃによって前記計測動作点を変更させるようにして
も構わない。このように充電式電池１４ｃを用いた場合
では、運転開始のための起動条件を判定している間に、
充電式電池１４ｃに充電した電力を用いて他の用途に使
用できるから、パワーコンディショナ６の運転上の効率
が向上する。
路１４内のスイッチ素子１４ｂをオンオフさせることで
放電抵抗１４ａによる消費電力を制御して停止中消費電
力Ｐａでの直流電圧Ｖａと放電回路動作時消費電力Ｐｂ
での直流電圧Ｖｂとをそれぞれ計測動作点として得てい
たが、放電回路１４内に図５で示すように充電式電池１
４ｃを放電抵抗１４ａとスイッチ素子１４ｂと共に直列
に接続しても構わない。放電抵抗１４ａで電力を消費す
るのは不経済であるので、放電抵抗１４ａでの放電電流
を充電式電池１４ｃに充電させる一方、この充電式電池
１４ｃによって前記計測動作点を変更させるようにして
も構わない。このように充電式電池１４ｃを用いた場合
では、運転開始のための起動条件を判定している間に、
充電式電池１４ｃに充電した電力を用いて他の用途に使
用できるから、パワーコンディショナ６の運転上の効率
が向上する。
【００２０】なお、上述の実施の形態においては、放電
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで前記計測動作点の変更を行っているが、放電回路
動作時消費電力Ｐｂを図６で示すように運転可能最小電
力Ｐｃと同程度にすることで、そのときの直流電圧Ｖｂ
がパワーコンディショナ６が動作可能な電圧範囲Ｖｚｏ
ｎｅ（この範囲外では運転停止する。）になったことで
運転を開始させるようにしても構わない。この場合では
上述のような複雑な計算式を用いる必要がなくなり、パ
ワーコンディショナ制御部１８におけるその計算式の計
算誤差による起動条件の誤判定が少なくなる。図６では
太陽電池２が出力特性を有している場合は放電回路１
４の動作時直流電圧Ｖｂが動作可能電圧範囲Ｖｚｏｎｅ
内であるから太陽電池２の電力はパワーコンディショナ
６が運転可能な最小電力を維持していることになり、起
動条件の判定はパワーコンディショナ６は運転開始可能
とされ、太陽電池２が他の出力特性およびを有して
いる場合はそれぞれの放電回路１４の動作時直流電圧Ｖ
ｂが動作可能電圧範囲Ｖｚｏｎｅ内でないから起動条件
の判定はパワーコンディショナ６は運転開始不可能とさ
れる。
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで前記計測動作点の変更を行っているが、放電回路
動作時消費電力Ｐｂを図６で示すように運転可能最小電
力Ｐｃと同程度にすることで、そのときの直流電圧Ｖｂ
がパワーコンディショナ６が動作可能な電圧範囲Ｖｚｏ
ｎｅ（この範囲外では運転停止する。）になったことで
運転を開始させるようにしても構わない。この場合では
上述のような複雑な計算式を用いる必要がなくなり、パ
ワーコンディショナ制御部１８におけるその計算式の計
算誤差による起動条件の誤判定が少なくなる。図６では
太陽電池２が出力特性を有している場合は放電回路１
４の動作時直流電圧Ｖｂが動作可能電圧範囲Ｖｚｏｎｅ
内であるから太陽電池２の電力はパワーコンディショナ
６が運転可能な最小電力を維持していることになり、起
動条件の判定はパワーコンディショナ６は運転開始可能
とされ、太陽電池２が他の出力特性およびを有して
いる場合はそれぞれの放電回路１４の動作時直流電圧Ｖ
ｂが動作可能電圧範囲Ｖｚｏｎｅ内でないから起動条件
の判定はパワーコンディショナ６は運転開始不可能とさ
れる。
【００２１】なお、上述の実施の形態においては、放電
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで前記計測動作点の変更を行っているが、太陽電池
２は一度設置された場合はその種類が変更されるとか枚
数が変更されることがないから、その出力特性は照度に
応じて変化するものの停止中の消費電力における直流電
圧はそのままとなるはずである。したがって、太陽電池
２がこのような出力特性を有する場合においては、その
出力特性の傾きは照度があがると大きく、照度がさがる
と小さくなるが、それは一定の相関関係に従う。そこ
で、一度、パワーコンディショナ６の運転を開始して上
述の実施の形態のように太陽電池２の計測動作点の変化
を計測することで図７で示すように太陽電池２の出力特
性とかの形状を予想し、この予想データを記憶して
おく。この場合では、停止時から運転を開始したときの
出力特性とそれぞれの動作点電圧の変化の傾きα
８、α９とそれぞれの停止時の動作点電圧β８、β９と
を記憶し、停止時の動作点電圧β８、β９が一定でも傾
きα８、α９それぞれが違えば、図７で示すように太陽
電池２の出力特性に違いが生じていることになる。した
がって、この傾きα８、α９と停止時の各動作点電圧β
８、β９とから起動条件の判定を行えるようにしても構
わない。
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで前記計測動作点の変更を行っているが、太陽電池
２は一度設置された場合はその種類が変更されるとか枚
数が変更されることがないから、その出力特性は照度に
応じて変化するものの停止中の消費電力における直流電
圧はそのままとなるはずである。したがって、太陽電池
２がこのような出力特性を有する場合においては、その
出力特性の傾きは照度があがると大きく、照度がさがる
と小さくなるが、それは一定の相関関係に従う。そこ
で、一度、パワーコンディショナ６の運転を開始して上
述の実施の形態のように太陽電池２の計測動作点の変化
を計測することで図７で示すように太陽電池２の出力特
性とかの形状を予想し、この予想データを記憶して
おく。この場合では、停止時から運転を開始したときの
出力特性とそれぞれの動作点電圧の変化の傾きα
８、α９とそれぞれの停止時の動作点電圧β８、β９と
を記憶し、停止時の動作点電圧β８、β９が一定でも傾
きα８、α９それぞれが違えば、図７で示すように太陽
電池２の出力特性に違いが生じていることになる。した
がって、この傾きα８、α９と停止時の各動作点電圧β
８、β９とから起動条件の判定を行えるようにしても構
わない。
【００２２】なお、上述の実施の形態においては、放電
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、運転中に夕方など
で太陽電池２の周囲が暗くなって太陽電池２の直流電圧
が運転可能最小電圧を下回ってパワーコンディショナ６
の運転が停止したときの運転停止時の太陽電池２の直流
電圧を記憶する。そして、朝方などで太陽電池２の周囲
が明るくなったときは太陽電池２の直流電圧が前記記憶
した停止時の直流電圧を上回ってくるとパワーコンディ
ショナ６が運転を開始させることを起動条件の判定条件
としても構わない。
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、運転中に夕方など
で太陽電池２の周囲が暗くなって太陽電池２の直流電圧
が運転可能最小電圧を下回ってパワーコンディショナ６
の運転が停止したときの運転停止時の太陽電池２の直流
電圧を記憶する。そして、朝方などで太陽電池２の周囲
が明るくなったときは太陽電池２の直流電圧が前記記憶
した停止時の直流電圧を上回ってくるとパワーコンディ
ショナ６が運転を開始させることを起動条件の判定条件
としても構わない。
【００２３】なお、上述の実施の形態においては、放電
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、図８で示すように
この動作点を複数測定し、その動作点から運転可能な最
小電力での動作点電圧を曲線近似で計算し、この動作点
電圧が最小動作電圧範囲を越えたときに運転を開始する
ようにしても構わない。
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、図８で示すように
この動作点を複数測定し、その動作点から運転可能な最
小電力での動作点電圧を曲線近似で計算し、この動作点
電圧が最小動作電圧範囲を越えたときに運転を開始する
ようにしても構わない。
【００２４】なお、上述の実施の形態においては、放電
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、パワーコンディシ
ョナ６の運転開始の際の太陽電池２の直流電圧の判定値
をその運転が成功したか失敗したかによって変化させ、
運転が可能な条件になったときにパワーコンディショナ
６が運転を開始できるようにしても構わない。
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、パワーコンディシ
ョナ６の運転開始の際の太陽電池２の直流電圧の判定値
をその運転が成功したか失敗したかによって変化させ、
運転が可能な条件になったときにパワーコンディショナ
６が運転を開始できるようにしても構わない。
【００２５】なお、上述の実施の形態においては、放電
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、運転中の最大発電
電力と停止時の直流電圧とから起動判定用の電圧を求め
る変換表をあらかじめ作成しておき、実際に運転が可能
となったときに最大発電電力を計測する。そのとき、一
旦運転を停止し、このときの直流電圧を計測する。この
計測最大発電電力と計測直流電圧との２つの計測値から
上記変換表を用いて起動に必要な電圧を判定して記憶し
ておく。停止時にはこの判定値が直流電圧が越えたとき
に運転を開始するようにしても構わない。この場合、起
動判定用の変換表に代えて数式を用いて演算するように
しても勿論構わない。
回路１４内の放電抵抗１４ａによる消費電力を制御する
ことで動作点の変更を行っているが、運転中の最大発電
電力と停止時の直流電圧とから起動判定用の電圧を求め
る変換表をあらかじめ作成しておき、実際に運転が可能
となったときに最大発電電力を計測する。そのとき、一
旦運転を停止し、このときの直流電圧を計測する。この
計測最大発電電力と計測直流電圧との２つの計測値から
上記変換表を用いて起動に必要な電圧を判定して記憶し
ておく。停止時にはこの判定値が直流電圧が越えたとき
に運転を開始するようにしても構わない。この場合、起
動判定用の変換表に代えて数式を用いて演算するように
しても勿論構わない。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、太陽電池
の消費電力を変化させることで前記太陽電池の動作点電
圧を変え、各動作点電圧から前記太陽電池の出力特性の
カーブが運転可能最小電力を越えるかどうかの予想値に
基づいてその運転開始のための起動条件の判定を行うよ
うに構成されていることから、太陽電池からは運転が可
能な電力を供給できるのに起動条件の判定では運転不可
能とされて運転がいつまでたっても開始されなかった
り、起動条件の判定では運転可能と判定されても、太陽
電池からは運転が可能な電力が供給できないから一向に
運転が開始されないなど極めて不安定な運転になってし
まうことがなくなり、安定した運転が可能となる。
の消費電力を変化させることで前記太陽電池の動作点電
圧を変え、各動作点電圧から前記太陽電池の出力特性の
カーブが運転可能最小電力を越えるかどうかの予想値に
基づいてその運転開始のための起動条件の判定を行うよ
うに構成されていることから、太陽電池からは運転が可
能な電力を供給できるのに起動条件の判定では運転不可
能とされて運転がいつまでたっても開始されなかった
り、起動条件の判定では運転可能と判定されても、太陽
電池からは運転が可能な電力が供給できないから一向に
運転が開始されないなど極めて不安定な運転になってし
まうことがなくなり、安定した運転が可能となる。
【図１】本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ
の回路図。
の回路図。
【図２】太陽電池の消費電力と直流電圧との関係を示す
を示す特性図。
を示す特性図。
【図３】太陽電池の消費電力と直流電圧との関係を示す
を示す特性図。
を示す特性図。
【図４】本発明の実施の形態の動作説明に供するフロー
チャート。
チャート。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るパワーコンディ
ショナの回路図。
ショナの回路図。
【図６】本発明の他の実施の形態における太陽電池の消
費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性図。
費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性図。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態における太陽電
池の消費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性図。
池の消費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性図。
【図８】本発明のさらに他の実施の形態における太陽電
池の消費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性図。
池の消費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性図。
【図９】従来のパワーコンディショナの回路図。
【図１０】従来のパワーコンディショナ１における太陽
電池の消費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性
図。
電池の消費電力と直流電圧との関係を示すを示す特性
図。
２は太陽電池、 ４は系統電源、 ６はパワーコンディショナ、 ８は平滑コンデンサ、 １０は昇圧回路、 １４は放電回路、 １６はインバータ回路、 １８はパワーコンディショナ制御部、 ２０は直流電流計測用抵抗
Claims (5)
- 【請求項１】太陽電池の消費電力を変化させることで前
記太陽電池の動作点電圧を変え、各動作点電圧から前記
太陽電池の出力特性のカーブが運転可能最小電力を越え
るかどうかの予想値に基づいてその運転開始のための起
動条件の判定を行うように構成されていることを特徴と
する、太陽光発電システムにおけるパワーコンディショ
ナ。 - 【請求項２】内部の放電回路を動作させることで前記動
作点電圧を変化させることを特徴とする、請求項１に記
載の太陽光発電システムにおけるパワーコンディショ
ナ。 - 【請求項３】内部の昇圧回路を動作させることで前記動
作点電圧を変化させることを特徴とする、請求項１に記
載の太陽光発電システムにおけるパワーコンディショ
ナ。 - 【請求項４】太陽電池の直流電圧を平滑化するコンデン
サと、前記平滑コンデンサ出力を昇圧するためにスイッ
チ素子とこれに並列のコンデンサとを有する昇圧回路
と、放電抵抗と前記コンデンサの充電電荷を該放電抵抗
を介して放電するために制御されるスイッチ素子とを備
えた放電回路と、前記昇圧回路出力を交流に変換するた
めに複数のスイッチ素子を備えたインバータ回路と、前
記各スイッチ素子のオンオフを制御するパワーコンディ
ショナ制御部とを備えた太陽光発電システムにおけるパ
ワーコンディショナにおいて、 前記パワーコンディショナ制御部によって前記放電回路
内のスイッチ素子をオンオフ制御して、当該パワーコン
ディショナの運転停止時における前記太陽電池の消費電
力での動作点電圧と、前記放電回路動作時における前記
太陽電池の消費電力での動作点電圧とを変化させるとと
もに、前記各動作点電圧から前記太陽電池の出力特性の
カーブが運転可能最小電力を越えるかどうかを判定する
ための判定値を計算し、この計算による判定値から前記
運転開始のための起動条件の判定を行うように構成され
ていることを特徴とする、太陽光発電システムにおける
パワーコンディショナ。 - 【請求項５】前記放電回路内のスイッチ素子のオンオフ
制御に代えて前記昇圧回路内のスイッチ素子のオンオフ
を制御することを特徴とする、請求項４に記載の太陽光
発電システムにおけるパワーコンディショナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09876797A JP3762036B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09876797A JP3762036B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10289026A true JPH10289026A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3762036B2 JP3762036B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=14228551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09876797A Expired - Lifetime JP3762036B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3762036B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010213481A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Panasonic Corp | 燃料電池の電力変換装置 |
| JP2012205328A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系装置 |
| JP2014057513A (ja) * | 2009-12-14 | 2014-03-27 | Mitsubishi Electric Corp | 系統連系パワーコンディショナ |
| JP2014060222A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 有機太陽電池システム |
| CN105068590A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-11-18 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 光伏发电功率控制方法和*** |
| JP2015208131A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-11-19 | 三菱電機株式会社 | 系統連系インバータおよび発電電力推定方法 |
| JPWO2017064788A1 (ja) * | 2015-10-15 | 2018-01-25 | 三菱電機株式会社 | マルチレベル電力変換装置 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP09876797A patent/JP3762036B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010213481A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Panasonic Corp | 燃料電池の電力変換装置 |
| JP2014057513A (ja) * | 2009-12-14 | 2014-03-27 | Mitsubishi Electric Corp | 系統連系パワーコンディショナ |
| JP2012205328A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系装置 |
| JP2014060222A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 有機太陽電池システム |
| JP2015208131A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-11-19 | 三菱電機株式会社 | 系統連系インバータおよび発電電力推定方法 |
| CN105068590A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-11-18 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 光伏发电功率控制方法和*** |
| JPWO2017064788A1 (ja) * | 2015-10-15 | 2018-01-25 | 三菱電機株式会社 | マルチレベル電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3762036B2 (ja) | 2006-03-29 |
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