JPH1165687A - Solar battery power generation system and method for controlling the same and record medium for recording solar cell power generation system control program - Google Patents
Solar battery power generation system and method for controlling the same and record medium for recording solar cell power generation system control programInfo
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- JPH1165687A JPH1165687A JP9228269A JP22826997A JPH1165687A JP H1165687 A JPH1165687 A JP H1165687A JP 9228269 A JP9228269 A JP 9228269A JP 22826997 A JP22826997 A JP 22826997A JP H1165687 A JPH1165687 A JP H1165687A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の太陽電池を
用いて発電した電力を合成して、これを任意の負荷、蓄
電池、電力変換装置等に供給するための太陽電池発電シ
ステム、及びこれを制御するための太陽電池発電システ
ムの制御方法、並びにその制御に際しての太陽電池発電
システム制御プログラムを記録した記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell power generation system for synthesizing electric power generated by using a plurality of solar cells and supplying the same to an arbitrary load, a storage battery, a power converter, and the like. The present invention relates to a method for controlling a photovoltaic power generation system for controlling the power generation, and a recording medium storing a photovoltaic power generation system control program for the control.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は、従来の太陽電池発電システムの
構成を示す回路ブロック図である。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit block diagram showing a configuration of a conventional solar cell power generation system.
【０００３】同図に示すように、従来の太陽電池発電シ
ステムαは、複数の太陽電池１−１〜１−ｎ（ｎは２以
上の整数を表す。以下同じ）と、これら各太陽電池１−
１〜１−ｎの出力にそれぞれ設けられ、当該各太陽電池
１−１〜１−ｎの発電電圧Ｖｓ−１〜Ｖｓ−ｎ及び発電
電流Ｉｓ−１〜Ｉｓ−ｎをそれぞれ検出する複数の発電
電圧検出回路２−１〜２−ｎ及び複数の発電電流検出回
路３−１〜３−ｎと、当該太陽電池発電システムαによ
り最大電力を得るために各太陽電池１−１〜１−ｎの出
力制御を行う複数のスイッチングレギュレータ４−１〜
４−ｎと、各太陽電池１−１〜１−ｎの発電電圧Ｖｓ−
１〜Ｖｓ−ｎ及び発電電流Ｉｓ−１〜Ｉｓ−ｎに基づい
て、各スイッチングレギュレータ４−１〜４−ｎに内蔵
された半導体スイッチ（図示せず）のオンデューティ比
の制御を行う複数の制御回路５−１〜５−ｎとを有して
構成される。As shown in FIG. 1, a conventional solar cell power generation system α includes a plurality of solar cells 1-1 to 1-n (n is an integer of 2 or more; the same applies hereinafter) and each of these solar cells 1 −
A plurality of power generators respectively provided at the outputs of the solar cells 1-1 to 1-n and detecting the generated voltages Vs-1 to Vs-n and the generated currents Is-1 to Is-n of the respective solar cells 1-1 to 1-n. The voltage detection circuits 2-1 to 2-n and the plurality of generated current detection circuits 3-1 to 3-n, and each of the solar cells 1-1 to 1-n in order to obtain maximum power by the solar cell power generation system α. Multiple switching regulators 4-1 to perform output control
4-n, and the generated voltage Vs- of each of the solar cells 1-1 to 1-n.
1 to Vs-n and a plurality of switches for controlling the on-duty ratio of a semiconductor switch (not shown) incorporated in each of the switching regulators 4-1 to 4-n based on the generated currents Is-1 to Is-n. It has control circuits 5-1 to 5-n.
【０００４】また、各制御回路５−１〜５−ｎは、それ
ぞれ、各太陽電池１−１〜１−ｎの各発電電圧Ｖｓ−１
〜Ｖｓ−ｎ及び各発電電流Ｉｓ−１〜Ｉｓ−ｎから、各
太陽電池１−１〜１−ｎの発電電力Ｗｓ−１〜Ｗｓ−ｎ
を演算する発電電力演算回路５ａ−１〜５ａ−ｎと、こ
の発電電力演算回路５ａ−１〜５ａ−ｎの演算結果に基
づいて、各スイッチングレギュレータ４−１〜４−ｎ内
の半導体スイッチのオンデューティ比を演算するオンデ
ューティ比演算回路５ｂ−１〜５ｂ−ｎと、このオンデ
ューティ比演算回路５ｂ−１〜５ｂ−ｎの演算結果に基
づいて、各スイッチングレギュレータ４−１〜４−ｎ内
の半導体スイッチを実際に駆動するスイッチ駆動回路５
ｃ−１〜５ｃ−ｎとを有して構成される。The control circuits 5-1 to 5-n respectively generate the generated voltages Vs-1 of the solar cells 1-1 to 1-n.
To Vs-n and the respective generated currents Is-1 to Is-n, the generated power Ws-1 to Ws-n of each of the solar cells 1-1 to 1-n.
Power calculation circuits 5a-1 to 5a-n that calculate the power consumption of the semiconductor switches in each of the switching regulators 4-1 to 4-n based on the calculation results of the generated power calculation circuits 5a-1 to 5a-n. On-duty ratio calculation circuits 5b-1 to 5b-n for calculating the on-duty ratio, and switching regulators 4-1 to 4-n based on the calculation results of the on-duty ratio calculation circuits 5b-1 to 5b-n. Drive circuit 5 that actually drives the semiconductor switches in the device
c-1 to 5c-n.
【０００５】以上のように構成された従来の太陽電池発
電システムαでは、各スイッチングレギュレータ４−１
〜４−ｎ内の半導体スイッチのオンデューティ比の増減
と、各太陽電池１−１〜１−ｎの発電電力Ｗｓ−１〜Ｗ
ｓ−ｎの増減との間の対応関係などから、各制御回路５
−１〜５−ｎのオンデューティ比演算回路５ｂ−１〜５
ｂ−ｎにおいて、例えば、そのオンデューティ比の差分
と発電電力の差分との積が正の場合にオンデューティ比
を微増させ、その積が負の場合には当該オンデューティ
比を微減させるなどといった論理演算が行われ、これに
より、各太陽電池１−１〜１−ｎの発電電力Ｗｓ−１〜
Ｗｓ−ｎがそれぞれ最大電力となるようなオンデューテ
ィ比指令信号Ｄｐ−１〜Ｄｐ−ｎが出力される。In the conventional solar cell power generation system α configured as described above, each switching regulator 4-1
Increase and decrease of the on-duty ratio of the semiconductor switch within the range of .about.4-n, and the generated power Ws-1 to W of each of the solar cells 1-1 to 1-n
From the correspondence between the increase and decrease of the sn, the control circuit 5
-1 to 5-n on-duty ratio calculation circuits 5b-1 to 5b-5
In bn, for example, when the product of the difference between the on-duty ratio and the difference between the generated powers is positive, the on-duty ratio is slightly increased, and when the product is negative, the on-duty ratio is slightly reduced. A logical operation is performed, whereby the generated power Ws-1 to Ws-1 to each of the solar cells 1-1 to 1-n is calculated.
On-duty ratio command signals Dp-1 to Dp-n are output such that Ws-n has the maximum power.
【０００６】また、各制御回路５−１〜５−ｎのスイッ
チ駆動回路５ｃ−１〜５ｃ−ｎにおいては、例えば、オ
ンデューティ比指令信号Ｄｐ−１〜Ｄｐ−ｎをパルス幅
変調することによりオンオフ信号が発生され、これによ
り、各スイッチングレギュレータ４−１〜４−ｎ内の半
導体スイッチが駆動されるようになる。In the switch driving circuits 5c-1 to 5c-n of the control circuits 5-1 to 5-n, for example, the on-duty ratio command signals Dp-1 to Dp-n are modulated by pulse width modulation. An on / off signal is generated, whereby the semiconductor switches in each of the switching regulators 4-1 to 4-n are driven.
【０００７】そして、以上の構成の太陽電池発電システ
ムαによれば、各太陽電池１−１〜１−ｎの発電電力Ｗ
ｓ−１〜Ｗｓ−ｎをそれぞれ個別に制御することが可能
で、例えば、複数の太陽電池１−１〜１−ｎのなかの一
部の太陽電池に汚れが付着するなどして当該太陽電池の
受光効率が低下した場合でも、他の太陽電池１−１〜１
−ｎのそれぞれについてはその発電電力Ｗｓ−１〜Ｗｓ
−ｎを最大値に保つことができるため、システム全体の
発電効率を高めることができる。According to the solar cell power generation system α having the above configuration, the generated power W of each of the solar cells 1-1 to 1-n.
s-1 to Ws-n can be individually controlled, and for example, the solar cells may become dirty due to adhesion of some of the solar cells 1-1 to 1-n. Of the other solar cells 1-1 to 1-1 even when the light receiving efficiency of
-N for each of the generated powers Ws-1 to Ws
Since −n can be kept at the maximum value, the power generation efficiency of the entire system can be increased.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
太陽電池発電システムαにあっては、搭載される複数の
太陽電池１−１〜１−ｎのそれぞれにつき、対応する複
数の発電電圧検出回路２−１〜２−ｎ及び複数の発電電
流検出回路３−１〜３−ｎを接続し、これにより所要の
発電電圧Ｖｓ−１〜Ｖｓ−ｎ及び発電電流Ｉｓ−１〜Ｉ
ｓ−ｎの検出を行うようにしているため、自ずと使用部
品点数が増大し、システム価格が上昇してしまうという
問題がある。However, in the conventional solar cell power generation system α, a plurality of generated voltage detection circuits 2 are provided for each of the plurality of mounted solar cells 1-1 to 1-n. -1 to 2-n and a plurality of generated current detection circuits 3-1 to 3-n are connected, and thereby required generated voltages Vs-1 to Vs-n and generated currents Is-1 to Is-I
Since the detection of sn is performed, there is a problem that the number of used parts naturally increases and the system price increases.
【０００９】また、複数のスイッチングレギュレータ４
−１〜４−ｎ内の半導体スイッチのオンデューティ比を
制御に際し、その数に応じた複数の制御回路５−１〜５
−ｎを必要とするため、上述の使用部品点数の増大やシ
ステム価格の上昇の問題に加え、それら各制御回路５−
１〜５−ｎを動作させるための制御用電力が増加するな
どして、システム全体の効率が低下するという問題があ
る。Further, a plurality of switching regulators 4
When controlling the on-duty ratios of the semiconductor switches in -1 to 4-n, a plurality of control circuits 5-1 to 5 corresponding to the number thereof are controlled.
−n is required, and in addition to the above-described problems of an increase in the number of parts used and an increase in the system price, the control circuits
There is a problem in that the efficiency of the entire system is reduced due to an increase in control power for operating 1 to 5-n.
【００１０】さらに、従来の太陽電池発電システムαを
構成する場合には、複数の太陽電池１−１〜１−ｎ、複
数のスイッチングレギュレータ４−１〜４−ｎ、複数の
スイッチ駆動回路５ｃ−１〜５ｃ−ｎ等をそれぞれ個別
に製造し、これらを後の工程で配線により接続する必要
があるため、その製造コストが高いという問題もある。Further, when the conventional solar cell power generation system α is configured, a plurality of solar cells 1-1 to 1-n, a plurality of switching regulators 4-1 to 4-n, and a plurality of switch driving circuits 5c- Since it is necessary to individually manufacture 1 to 5c-n and the like and connect them by wiring in a later step, there is also a problem that the manufacturing cost is high.
【００１１】ここにおいて、本発明の解決すべき主要な
目的は次のとおりである。Here, the main objects to be solved by the present invention are as follows.
【００１２】即ち、本発明の第１の目的は、使用部品点
数が少なくシステム価格の低い太陽電池発電システム及
びその制御方法並びに太陽電池発電システム制御プログ
ラムを記録した記録媒体を提供せんとするものである。That is, a first object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system which uses a small number of parts and has a low system price, a control method therefor, and a recording medium recording a photovoltaic power generation system control program. is there.
【００１３】本発明の第２の目的は、制御用電力が小さ
くシステム効率の高い太陽電池発電システム及びその制
御方法並びに太陽電池発電システム制御プログラムを記
録した記録媒体を提供せんとするものである。A second object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system having low control power and high system efficiency, a control method therefor, and a recording medium recording a photovoltaic power generation system control program.
【００１４】本発明の第２の目的は、製造コストの低い
太陽電池発電システム及びその制御方法並びに太陽電池
発電システム制御プログラムを記録した記録媒体を提供
せんとするものである。A second object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system having a low manufacturing cost, a control method thereof, and a recording medium recording a photovoltaic power generation system control program.
【００１５】本発明の他の目的は、明細書、図面、特に
特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとな
ろう。[0015] Other objects of the present invention will become apparent from the description of the specification, drawings, and particularly the claims.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決にあたり、太陽電池と、その出力制御を行うスイッチ
ングレギュレータとを一体化して成る複数の太陽電池ユ
ニットを採用し、他の共用しうる発電電圧検出回路、発
電電流検出回路、制御回路等については単一化するとい
う特徴を有する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs a plurality of solar cell units which are formed by integrating a solar cell and a switching regulator for controlling the output thereof, and can be used in common. The feature is that the generated voltage detection circuit, generated current detection circuit, control circuit, and the like are unified.
【００１７】さらに、具体的詳細に述べると、当該課題
の解決では、本発明が次に列挙する上位概念から下位概
念にわたる新規な特徴的構成手段及び手法を採用するこ
とにより、前記目的を達成するよう為される。More specifically, in solving the problem, the present invention achieves the above object by adopting new characteristic constitution means and techniques ranging from the upper concept to the lower concept as listed below. Is done.
【００１８】即ち、本発明システムの第１の特徴は、各
要素ごとに、太陽電池と、この太陽電池の出力制御を行
うスイッチングレギュレータとを具備し、かつ、各要素
の出力電力が合成されうる形態に回路網が構成された複
数の太陽電池ユニットと、回路網の総出力電力を検出す
る総出力電力検出手段と、この総出力電力検出手段によ
り検出された総出力電力が最大値となるよう、その総出
力電力の値に基づいて、各太陽電池ユニットに搭載され
た各スイッチングレギュレータにそれぞれ内蔵されてい
る各半導体スイッチのオンデューティ比を一局的に制御
する集中制御手段とを有して成る太陽電池発電システム
の構成採用にある。That is, a first feature of the system of the present invention is that each element includes a solar cell and a switching regulator for controlling the output of the solar cell, and the output power of each element can be combined. A plurality of solar cell units having a circuit network configured in a form, a total output power detecting means for detecting a total output power of the circuit network, and a total output power detected by the total output power detecting means being a maximum value. And centralized control means for centrally controlling the on-duty ratio of each semiconductor switch incorporated in each switching regulator mounted on each solar cell unit based on the value of the total output power. The configuration of the photovoltaic power generation system is adopted.
【００１９】本発明システムの第２の特徴は、上記本発
明システムの第１の特徴における総出力電力検出手段
が、回路網の総出力電圧を検出する総出力電圧検出回路
と、回路網の総出力電流を検出する総出力電流検出回路
と、総出力電圧検出回路により検出された総出力電圧
と、総出力電流検出回路により検出された総出力電流と
に基づいて所要の総出力電力を演算し、対応する総出力
電力信号を生成する総出力電力演算回路とを有して成
り、同特徴における集中制御手段が、当該総出力電力検
出手段における総出力電力演算回路により生成された総
出力電力信号を入力として、各半導体スイッチのオンデ
ューティ比を一局的に制御するものである太陽電池発電
システムの構成採用にある。A second feature of the system of the present invention resides in that the total output power detecting means in the first feature of the present system includes a total output voltage detecting circuit for detecting a total output voltage of the network, and a total output voltage detecting circuit for detecting the total output voltage of the network. A required total output power is calculated based on a total output current detection circuit for detecting an output current, a total output voltage detected by the total output voltage detection circuit, and a total output current detected by the total output current detection circuit. And a total output power calculating circuit for generating a corresponding total output power signal, wherein the centralized control means having the same feature further comprises a total output power signal generated by the total output power calculating circuit in the total output power detecting means. The present invention is based on the configuration of a solar cell power generation system for controlling the on-duty ratio of each semiconductor switch in a localized manner by using the input as input.
【００２０】本発明システムの第３の特徴は、上記本発
明システムの第２の特徴における各太陽電池ユニット
が、対応する各スイッチングレギュレータ内の各半導体
スイッチを外部からのオンデューティ比指令信号の入力
に応じて駆動するスイッチ駆動回路をさらに有して成
り、同特徴における集中制御手段が、当該各太陽電池ユ
ニット内の各スイッチ駆動回路に対し、順次、所要のオ
ンデューティ比指令信号を与えるオンデューティ比指令
信号出力回路と、このオンデューティ比指令信号出力回
路により特定の太陽電池ユニットに対してオンデューテ
ィ比の制御を行った結果に得られた現在の総出力電力信
号の値から、その制御を行う１サンプリング周期前の前
回の総出力電力信号の値を減ずる演算を行って、総出力
電力差分信号を発生する総出力電力差分信号演算回路
と、オンデューティ比指令信号出力回路により特定の太
陽電池ユニットに対するオンデューティ比の制御を行う
ために発生されている現在のオンデューティ比指令信号
の値から、その制御を行う１サンプリング周期前に発生
された前回のオンデューティ比指令信号の値を減ずる演
算を行って、オンデューティ比差分信号を発生するオン
デューティ比差分信号演算回路と、総出力電力差分信号
演算回路から発生された総出力電力差分信号の値と、オ
ンデューティ比差分信号演算回路から発生されたオンデ
ューティ比差分信号の値とを乗算する乗算器と、この乗
算器による乗算結果が正の値をとる場合には、現在、オ
ンデューティ比指令信号出力回路から当該特定の太陽電
池ユニットに与えられている当該オンデューティ比指令
信号の値を次回の処理において微増させ、当該乗算結果
が負の値をとる場合には、当該オンデューティ比指令信
号の値を次回の処理において微減させるオンデューティ
比変更信号発生回路と、総出力電力差分信号演算回路に
より発生された総出力電力差分信号が所定値を下回った
ときに、オンデューティ比指令信号出力回路による当該
特定の太陽電池ユニットに対するオンデューティ比の制
御を解除して、次にオンデューティ比の制御を行うべき
他の太陽電池ユニットを選択するユニット選択回路とを
有して成る太陽電池発電システムの構成採用にある。A third feature of the system of the present invention resides in that each solar cell unit in the second feature of the above-described system of the present invention is configured such that each of the semiconductor switches in each of the corresponding switching regulators receives an on-duty ratio command signal input from the outside. And a centralized control unit having the same feature sequentially supplies a required on-duty ratio command signal to each switch drive circuit in each of the solar cell units. The ratio command signal output circuit and the on-duty ratio command signal output circuit perform control based on the current total output power signal value obtained as a result of controlling the on-duty ratio for a specific solar cell unit. An operation for subtracting the value of the previous total output power signal one sampling period before is performed to generate a total output power difference signal. The total output power difference signal calculation circuit and the on-duty ratio command signal output circuit control the current on-duty ratio command signal that is generated to control the on-duty ratio for a specific solar cell unit. An on-duty ratio difference signal calculation circuit that performs a calculation to reduce the value of the previous on-duty ratio command signal generated one sampling cycle before and generates an on-duty ratio difference signal, and a total output power difference signal calculation circuit A multiplier for multiplying the value of the generated total output power difference signal by the value of the on-duty ratio difference signal generated by the on-duty ratio difference signal calculation circuit, and the result of the multiplication by the multiplier taking a positive value In this case, the on-duty ratio currently being given to the specific solar cell unit from the on-duty ratio command signal output circuit. An on-duty ratio change signal generating circuit that slightly increases the value of the on-duty ratio command signal in the next process and slightly reduces the value of the on-duty ratio command signal in the next process when the multiplication result takes a negative value. When the total output power difference signal generated by the total output power difference signal operation circuit falls below a predetermined value, the control of the on-duty ratio for the specific solar cell unit by the on-duty ratio command signal output circuit is released. And a unit selection circuit for selecting another solar cell unit for which the on-duty ratio is to be controlled next.
【００２１】本発明システムの第４の特徴は、上記本発
明システム第３の特徴における各太陽電池ユニット内の
各スイッチ駆動回路が、対応する各半導体スイッチの駆
動に際し、オンデューティ比指令信号出力回路から与え
られるオンデューティ比指令信号をパルス幅変調してオ
ンオフ信号を発生するものである太陽電池発電システム
の構成採用にある。A fourth feature of the system of the present invention is that each switch drive circuit in each solar cell unit in the third feature of the present invention system outputs an on-duty ratio command signal output circuit when driving a corresponding semiconductor switch. And a pulse width modulation of the on-duty ratio command signal given by the controller to generate an on-off signal.
【００２２】本発明システムの第５の特徴は、上記本発
明システムの第１、第２、第３又は第４の特徴における
各太陽電池ユニットに搭載された各スイッチングレギュ
レータの主回路が、昇圧型、降圧型、昇降圧型のうち何
れか１種の回路構成に統一されて成る太陽電池発電シス
テムの構成採用にある。A fifth feature of the system of the present invention is that the main circuit of each switching regulator mounted on each solar cell unit in the first, second, third or fourth feature of the system of the present invention is a step-up type. , A buck-boost type, and a buck-boost type.
【００２３】本発明システムの第６の特徴は、上記本発
明システムの第１、第２、第３、第４又は５の特徴にお
ける各太陽電池ユニットが、対応する各太陽電池と各ス
イッチングレギュレータとを直列に接続して成る太陽電
池発電システムの構成採用にある。A sixth feature of the system of the present invention is that each solar cell unit in the first, second, third, fourth or fifth feature of the above-described system of the present invention comprises a corresponding solar cell and each switching regulator. Are connected in series to form a solar cell power generation system.
【００２４】本発明システムの第７の特徴は、上記本発
明システムの第１、第２、第３、第４又は５の特徴にお
ける各太陽電池ユニットが、対応する各太陽電池と各ス
イッチングレギュレータとを並列に接続して成る太陽電
池発電システムの構成採用にある。A seventh feature of the system of the present invention is that each solar cell unit according to the first, second, third, fourth or fifth feature of the above-mentioned system of the present invention comprises a corresponding solar cell and each switching regulator. Are connected in parallel to each other in a solar cell power generation system.
【００２５】本発明システムの第８の特徴は、上記本発
明システムの第１、第２、第３、第４、第５、第６又は
第７の特徴における回路網が、複数の太陽電池ユニット
を直列に接続して成る太陽電池発電システムの構成採用
にある。An eighth feature of the system of the present invention is that the circuit network according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh feature of the above-mentioned system of the present invention comprises a plurality of solar cell units. Are connected in series to form a solar cell power generation system.
【００２６】本発明システムの第９の特徴は、上記本発
明システムの第１、第２、第３、第４、第５、第６又は
第７の特徴における回路網が、複数の太陽電池ユニット
を並列に接続して成る太陽電池発電システムの構成採用
にある。A ninth feature of the system of the present invention resides in that the circuit network according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh feature of the above-described system of the present invention comprises a plurality of solar cell units. Are connected in parallel to each other in a solar cell power generation system.
【００２７】本発明システムの第１０の特徴は、上記本
発明システムの第１、第２、第３、第４、第５、第６、
第７、第８又は第９の特徴における各太陽電池ユニット
が、対応する各太陽電池と各スイッチングレギュレータ
とを同一基板上に一体に搭載して成る太陽電池発電シス
テムの構成採用にある。A tenth feature of the system of the present invention is that the first, second, third, fourth, fifth, sixth, and sixth aspects of the system of the present invention are described.
Each solar cell unit according to the seventh, eighth, or ninth aspect is configured to employ a solar cell power generation system in which corresponding solar cells and respective switching regulators are integrally mounted on the same substrate.
【００２８】本発明システムの第１１の特徴は、上記本
発明システムの第１０の特徴における各太陽電池ユニッ
トに搭載された各スイッチングレギュレータの主回路を
構成する各回路素子が、薄膜技術を用いて形成されて成
る太陽電池発電システムの構成採用にある。An eleventh feature of the system of the present invention resides in that each circuit element constituting a main circuit of each switching regulator mounted on each solar cell unit in the tenth feature of the above-described system of the present invention uses a thin film technology. The present invention resides in the adoption of the configuration of the formed solar cell power generation system.
【００２９】本発明システムの第１２の特徴は、上記本
発明システムの第１１の特徴における各太陽電池ユニッ
トに搭載された各スイッチングレギュレータの主回路を
構成する各回路素子が、少なくとも、薄膜コンデンサと
薄膜リアクトルとを含む太陽電池発電システムの構成採
用にある。A twelfth feature of the system of the present invention resides in that each circuit element constituting a main circuit of each switching regulator mounted on each solar cell unit in the eleventh feature of the above-described system of the present invention comprises at least a thin film capacitor and a thin film capacitor. Another object of the present invention is to adopt a configuration of a solar cell power generation system including a thin-film reactor.
【００３０】本発明システムの第１３の特徴は、上記本
発明システムの第１、第２、第３、第４、第５、第６、
第７、第８、第９、第１０、第１１又は第１２の特徴に
おける複数の太陽電池ユニットを板状部材の表面にマト
リクス状に配列し、同特徴における集中制御手段を板状
部材の裏面に設置して成る太陽電池発電システムの構成
採用にある。A thirteenth feature of the system of the present invention is that the first, second, third, fourth, fifth, sixth and sixth aspects of the system of the present invention are described.
A plurality of solar cell units according to the seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, or twelfth feature are arranged in a matrix on the surface of the plate member, and the centralized control means in the same feature is provided on the back surface of the plate member. In the configuration of the solar cell power generation system installed in the company.
【００３１】一方、本発明制御方法の第１の特徴は、少
なくとも、各要素ごとに、太陽電池と、この太陽電池の
出力制御を行うスイッチングレギュレータとを具備し、
かつ、各要素の出力電力が合成されうる形態に回路網が
構成されたｎ個（ｎは２以上の整数）の太陽電池ユニッ
トを有して成る太陽電池発電システムの制御方法であっ
て、回路網の総出力電力が最大値となるよう、その総出
力電力の値に基づいて、ｎ個の太陽電池ユニットのうち
の１番目の太陽電池ユニットからｎ番目の太陽電池ユニ
ットまで、順次、対応する各スイッチングレギュレータ
にそれぞれ内蔵されている各半導体スイッチのオンデュ
ーティ比を時系列的に制御していく太陽電池発電システ
ムの制御方法の構成採用にある。On the other hand, a first feature of the control method of the present invention is that at least each element includes a solar cell and a switching regulator for controlling the output of the solar cell.
And a control method for a solar cell power generation system including n (n is an integer of 2 or more) solar cell units having a circuit network configured such that output powers of respective elements can be combined. Based on the value of the total output power, the first to n-th solar cell units of the n solar cell units correspond sequentially so that the total output power of the network becomes the maximum value. An object of the present invention is to adopt a configuration of a control method of a solar cell power generation system that controls the on-duty ratio of each semiconductor switch incorporated in each switching regulator in a time-series manner.
【００３２】本発明制御方法の第２の特徴は、上記本発
明制御方法の第１の特徴におけるｎ個の太陽電池ユニッ
トのうちのｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）の太陽電池ユニットに
ついて、当該ｉ番目の太陽電池ユニットに搭載されたス
イッチングレギュレータ内の半導体スイッチのオンデュ
ーティ比を微増減させると共に、このオンデューティ比
の微増減に伴う総出力電力の増減を観測し、この観測結
果に基づいて、当該ｉ番目の太陽電池ユニットに搭載さ
れたスイッチングレギュレータ内の半導体スイッチのオ
ンデューティ比を再び微増減させて総出力電力を増大さ
せていく操作を繰り返して行い、当該ｉ番目の太陽電池
ユニットに対するオンデューティ比の微増減に関する操
作を行っていく過程で総出力電力の増加の度合いが所定
値を下回った時点で、所要のオンデューティ比の制御を
これに次ぐｉ＋１番目の太陽電池ユニットに移行させる
操作を、順次、ｎ番目の太陽電池ユニットまで行い、当
該ｎ番目の太陽電池ユニットに対するオンデューティ比
の微増減に関する操作が完了したら、所要のオンデュー
ティ比の制御をさらに１番目の太陽電池ユニットに移行
させ、以下、以上の一連の操作をｉ＝１からｉ＝ｎまで
の全ての太陽電池ユニットにつき循環的に継続して行う
太陽電池発電システムの制御方法の構成採用にある。The second feature of the control method of the present invention is that the i-th (i = 1 to n) solar cell unit among the n solar cell units in the first feature of the control method of the present invention is applicable. The on-duty ratio of the semiconductor switch in the switching regulator mounted on the i-th solar cell unit is slightly increased or decreased, and the increase or decrease of the total output power with the slight increase or decrease of the on-duty ratio is observed. The operation of increasing / decreasing the on-duty ratio of the semiconductor switch in the switching regulator mounted on the i-th solar cell unit again to increase the total output power is repeatedly performed. When the degree of increase in the total output power falls below a predetermined value in the process of performing operations related to slight increase / decrease of the on-duty ratio The operation of shifting the control of the required on-duty ratio to the (i + 1) th solar cell unit next to this is sequentially performed up to the n-th solar cell unit, and a small increase / decrease of the on-duty ratio with respect to the n-th solar cell unit is performed. When the operation is completed, the control of the required on-duty ratio is further shifted to the first solar cell unit, and thereafter, the above series of operations is cyclically performed for all the solar cell units from i = 1 to i = n. The present invention resides in adopting a configuration of a control method for a solar cell power generation system that is continuously performed.
【００３３】さらに、本発明記録媒体の特徴は、少なく
とも、各要素ごとに、太陽電池と、この太陽電池の出力
制御を行うスイッチングレギュレータとを具備し、か
つ、各要素の出力電力が合成されうる形態に回路網が構
成されたｎ個（ｎは２以上の整数）の太陽電池ユニット
を有して成る太陽電池発電システムをコンピュータによ
り制御するためのプログラムを記録した記録媒体であっ
て、ｎ個の太陽電池ユニットのうちのｉ番目（ｉ＝１〜
ｎ）の太陽電池ユニットについて、回路網の総出力電圧
Ｖｓと総出力電流Ｉｓとに基づき、時刻ｋにおける総出
力電力信号Ｗｓ（ｋ，ｉ）を演算する第１のステップ
と、この第１のステップで演算した総出力電力信号Ｗｓ
（ｋ，ｉ）から、時刻ｋ−１における総出力電力信号Ｗ
ｓ（ｋ−１，ｉ）を減ずる演算を行って、総出力電力差
分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）を算出する第２のステップと、こ
の第２のステップで算出した総出力電力差分信号Ｗｗ
（ｋ，ｉ）と、予め設定された総出力信号差分基準値Ｗ
ｄとを比較する第３のステップと、この第３のステップ
における比較の結果、総出力電力差分信号Ｗｗ（ｋ，
ｉ）が総出力信号差分基準値Ｗｄ以上である場合には、
時刻ｋにおけるオンデューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ，
ｉ）から、時刻ｋ−１におけるオンデューティ比指令信
号Ｄｐ（ｋ−１，ｉ）を減ずる演算を行って、オンデュ
ーティ比差分信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）を算出し、他方、総出
力電力差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）が総出力信号差分基準値
Ｗｄよりも小さくなった場合には、ｉ，ｋをインクリメ
ントし、さらにこのインクリメントによりｉがｎよりも
大きくなったときには、ｉ＝ｉ−ｎとして第１のステッ
プに戻る第４のステップと、第２のステップで算出した
総出力電力差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）と、第４のステップ
で算出したオンデューティ比差分信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）と
を乗ずる演算を行って、乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，ｉ）を算
出する第５のステップと、この第５のステップで算出し
た乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，ｉ）がゼロよりも大きい場合に
は、時刻ｋ＋１におけるオンデューティ比指令信号Ｄｉ
ｄ（ｋ＋１，ｉ）をＤｐ（ｋ，ｉ）＋ΔＤ（ΔＤは増減
指令値）に設定した後に、また、乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，
ｉ）がゼロ以下の場合には、時刻ｋ＋１におけるオンデ
ューティ比指令信号Ｄｉｄ（ｋ＋１，ｉ）をＤｐ（ｋ，
ｉ）−ΔＤに設定した後に、オンデューティ比指令信号
Ｄｐ（ｋ＋１，ｉ）をＤｉｄ（ｋ＋１，ｉ）に設定し、
さらにｋをインクリメントして第１のステップに戻る第
６のステップとを有して成る太陽電池発電システム制御
プログラムを記録した記録媒体の構成採用にある。Further, a feature of the recording medium of the present invention is that at least a solar cell and a switching regulator for controlling the output of the solar cell are provided for each element, and the output power of each element can be combined. A recording medium recording a program for controlling a solar cell power generation system having a number n (n is an integer of 2 or more) of solar cell units having a circuit network in a form by a computer, wherein the number is n. Of the solar cell units (i = 1 to 1)
n) a first step of calculating a total output power signal Ws (k, i) at time k based on the total output voltage Vs and total output current Is of the circuit network for the solar cell unit; Total output power signal Ws calculated in steps
From (k, i), the total output power signal W at time k−1
a second step of calculating the total output power difference signal Ww (k, i) by performing an operation of reducing s (k−1, i); and a total output power difference signal Ww calculated in the second step.
(K, i) and a preset total output signal difference reference value W
d, and as a result of the comparison in the third step, the total output power difference signal Ww (k,
If i) is equal to or greater than the total output signal difference reference value Wd,
The on-duty ratio command signal Dp (k,
From i), an operation for subtracting the on-duty ratio command signal Dp (k-1, i) at time k-1 is performed to calculate an on-duty ratio difference signal Dd (k, i), while the total output power difference is calculated. When the signal Ww (k, i) becomes smaller than the total output signal difference reference value Wd, i and k are incremented. When i becomes larger than n by this increment, i = i−n The fourth step returns to the first step, the total output power difference signal Ww (k, i) calculated in the second step, and the on-duty ratio difference signal Dd (k, i) calculated in the fourth step. ) To calculate a multiplied signal Mwd (k, i). When the multiplied signal Mwd (k, i) calculated in the fifth step is larger than zero, At time k + 1 Kicking on-duty ratio command signal Di
After setting d (k + 1, i) to Dp (k, i) + ΔD (ΔD is an increase / decrease command value), the multiplication signal Mwd (k,
If i) is equal to or less than zero, the on-duty ratio command signal Did (k + 1, i) at time k + 1 is changed to Dp (k,
i) After setting to -ΔD, set the on-duty ratio command signal Dp (k + 1, i) to Did (k + 1, i),
And a sixth step of incrementing k and returning to the first step.
【００３４】[0034]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、本
発明の実施の形態をその装置例及び方法例につき説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to examples of apparatuses and methods.
【００３５】（システム例）図１は、本発明の一実施形
態に係る太陽電池発電システムの構成を示す回路ブロッ
ク図である。(Example of System) FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a solar cell power generation system according to one embodiment of the present invention.
【００３６】同図に示すように、本一実施形態の太陽電
池発電システムβは、スイッチングレギュレータ一体型
太陽電池セルとしての複数の太陽電池ユニット１０−１
〜１０−ｎと、これら各太陽電池ユニット１０−１〜１
０−ｎの出力電力が合成されうる形態（本例では直列接
続）に構成された回路網の総出力電圧Ｖｓを検出する総
出力電圧検出回路２０（総出力電力検出手段の一部）
と、同回路網の総出力電流Ｉｓを検出する総出力電流検
出回路３０（総出力電力検出手段の一部）と、当該回路
網の総出力電力が最大値となるよう、その値に基づい
て、各太陽電池ユニット１０−１〜１０−ｎに対するオ
ンデューティ比の制御を一局的に行う集中制御装置４０
（集中制御手段の要部）とを有して構成されている。As shown in the figure, the solar cell power generation system β of the present embodiment includes a plurality of solar cell units 10-1 as switching cell integrated solar cells.
To 10-n, and each of these solar cell units 10-1 to 10-1
A total output voltage detection circuit 20 (a part of the total output power detection means) for detecting a total output voltage Vs of a circuit network configured in such a manner that output powers 0 to n can be combined (in this example, connected in series).
And a total output current detection circuit 30 (a part of the total output power detection means) for detecting the total output current Is of the same network, and based on the value so that the total output power of the relevant network becomes a maximum value. Centralized control device 40 that locally controls the on-duty ratio for each of solar cell units 10-1 to 10-n
(Main part of the centralized control means).
【００３７】ここで、各太陽電池ユニット１０−１〜１
０−ｎは、その各要素ごとに、太陽電池１１−１〜１１
−ｎと、この太陽電池１１−１〜１１−ｎの出力制御を
行うスイッチングレギュレータ１２−１〜１２−ｎとを
具備し（本例では、各太陽電池１１−１〜１１−ｎと各
スイッチングレギュレータ１２−１〜１２−ｎとを並列
接続）、さらに各スイッチングレギュレータ１２−１〜
１２−ｎには、半導体スイッチ（本図には図示せず）を
駆動するためのスイッチ駆動回路１３−１〜１３−ｎが
内蔵されている。特に、これら各太陽電池ユニット１０
−１〜１０−ｎは、対応する各太陽電池１１−１〜１１
−ｎと各スイッチングレギュレータ１２−１〜１２−ｎ
とを同一基板上に一体に搭載して成るものである（詳細
は「実施例」で述べる）。Here, each of the solar cell units 10-1 to 10-1
0-n represents the solar cells 11-1 to 11-11 for each element.
-N and switching regulators 12-1 to 12-n for controlling the output of the solar cells 11-1 to 11-n (in this example, each of the solar cells 11-1 to 11-n and each switching Regulators 12-1 to 12-n are connected in parallel), and each switching regulator 12-1 to 12-n
The switch driving circuits 13-1 to 13-n for driving a semiconductor switch (not shown in the figure) are built in 12-n. In particular, each of these solar cell units 10
-1 to 10-n represent the corresponding solar cells 11-1 to 11
-N and each of the switching regulators 12-1 to 12-n
Are integrally mounted on the same substrate (details will be described in “Examples”).
【００３８】一方、集中制御装置４０は、総出力電圧検
出回路２０により検出された総出力電圧Ｖｓと、総出力
電流検出回路３０により検出された総出力電流Ｉｓとに
基づいて所要の総出力電力を演算し、時刻ｋにおける対
応する総出力電力信号Ｗｓ（ｋ，ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を
生成する総出力電力演算回路４１（総出力電力検出手段
の一部）と、各太陽電池ユニット１０−１〜１０−ｎ内
の各スイッチ駆動回路１３−１〜１３−ｎに対し、順
次、所要のオンデューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ＋１，１
〜ｎ）を与えるオンデューティ比指令信号出力回路４２
と、このオンデューティ比指令信号出力回路４２によ
り、ｉ番目の太陽電池ユニット１０−ｉに対してオンデ
ューティ比の制御を行った結果に得られた時刻ｋの総出
力電力信号Ｗｓ（ｋ，ｉ）の値から、その制御を行う１
サンプリング周期前の時刻ｋ−１の総出力電力信号Ｗｓ
（ｋ−１，ｉ）の値を減ずる演算を行って、総出力電力
差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）を発生する総出力電力差分信号
演算回路４３とを有して構成されている。On the other hand, centralized control device 40 determines a required total output power based on total output voltage Vs detected by total output voltage detection circuit 20 and total output current Is detected by total output current detection circuit 30. And a total output power calculation circuit 41 (a part of the total output power detection means) for generating a corresponding total output power signal Ws (k, i) (i = 1 to n) at time k, For each of the switch drive circuits 13-1 to 13-n in the units 10-1 to 10-n, a required on-duty ratio command signal Dp (k + 1, 1
To n) on-duty ratio command signal output circuit 42
And the total output power signal Ws (k, i at time k obtained as a result of controlling the on-duty ratio for the i-th solar cell unit 10-i by the on-duty ratio command signal output circuit 42. 1) to perform the control from the value of
Total output power signal Ws at time k−1 before the sampling cycle
A total output power difference signal calculation circuit 43 that performs a calculation for reducing the value of (k-1, i) to generate a total output power difference signal Ww (k, i).
【００３９】さらに、この集中制御装置４０は、オンデ
ューティ比指令信号出力回路４２により、ｉ番目の太陽
電池ユニット１０−ｉに対するオンデューティ比の制御
を行うために発生されている時刻ｋのオンデューティ比
指令信号Ｄｐ（ｋ，ｉ）の値から、その制御を行う１サ
ンプリング周期前に発生された時刻ｋ−１のオンデュー
ティ比指令信号Ｄｐ（ｋ−１，ｉ）の値を減ずる演算を
行って、オンデューティ比差分信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）を発
生するオンデューティ比差分信号演算回路４４と、総出
力電力差分信号演算回路４３から発生された総出力電力
差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）の値と、オンデューティ比差分
信号演算回路４４から発生されたオンデューティ比差分
信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）の値とを乗算する乗算器４５と、こ
の乗算器による乗算結果である乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，
ｉ）が正の値をとる場合には、現在、オンデューティ比
指令信号出力回路４２からｉ番目の太陽電池ユニット１
０−ｉに与えられている当該オンデューティ比指令信号
Ｄｐ（ｋ，ｉ）の値を次回の処理において微増させ、他
方、当該乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，ｉ）が負の値をとる場合
には、当該オンデューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ，ｉ）の
値を次回の処理において微減させるオンデューティ比変
更信号発生回路４６と、総出力電力差分信号演算回路４
３により発生された総出力電力差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）
が、予め設定された総出力信号差分基準値Ｗｄを下回っ
たときに、オンデューティ比指令信号出力回路４２によ
るｉ番目の太陽電池ユニット１０−ｉに対するオンデュ
ーティ比の制御を解除して、次にオンデューティ比の制
御を行うべきｉ＋１番目の太陽電池ユニット１０−ｉ＋
１を選択するユニット選択回路４７とを有して構成され
ている。Further, the central control unit 40 controls the on-duty ratio command signal output circuit 42 to control the on-duty ratio at time k, which is generated for controlling the on-duty ratio for the i-th solar cell unit 10-i. An operation of subtracting the value of the on-duty ratio command signal Dp (k-1, i) at time k-1 generated one sampling cycle before the control from the value of the ratio command signal Dp (k, i) is performed. The on-duty ratio difference signal operation circuit 44 for generating the on-duty ratio difference signal Dd (k, i) and the total output power difference signal Ww (k, i) generated from the total output power difference signal operation circuit 43 A multiplier 45 for multiplying the value by the value of the on-duty ratio difference signal Dd (k, i) generated by the on-duty ratio difference signal calculation circuit 44; Result is a multiplication signal MWD (k,
If i) is a positive value, the i-th solar cell unit 1 is currently output from the on-duty ratio command signal output circuit 42.
When the value of the on-duty ratio command signal Dp (k, i) given to 0-i is slightly increased in the next processing, while the multiplied signal Mwd (k, i) takes a negative value, An on-duty ratio change signal generating circuit 46 for slightly reducing the value of the on-duty ratio command signal Dp (k, i) in the next process;
3, the total output power difference signal Ww (k, i)
Is below the preset total output signal difference reference value Wd, the control of the on-duty ratio for the i-th solar cell unit 10-i by the on-duty ratio command signal output circuit 42 is released, and The (i + 1) th solar cell unit 10-i + to control the on-duty ratio
1 and a unit selection circuit 47 for selecting 1.
【００４０】なお、各太陽電池ユニット１０−１〜１０
−ｎ内の各スイッチングレギュレータ１２−１〜１２−
ｎに内蔵されている各スイッチ駆動回路１３−１〜１３
−ｎは、対応する各半導体スイッチの駆動に際し、オン
デューティ比指令信号出力回路４２から与えられるオン
デューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ＋１，ｉ）をパルス幅変
調してオンオフ信号を発生するようになっている。ま
た、各スイッチングレギュレータ１２−１〜１２−ｎの
主回路としては、オンデューティ比の増加に伴い各太陽
電池ユニットの発電電流が増加する構成であれば、昇圧
型、降圧型、昇降圧型の何れの回路構成（ただし１種に
統一）でも適用することができる。Each of the solar cell units 10-1 to 10-10
−n each switching regulator 12-1 to 12-
n switch driving circuits 13-1 to 13 built in n
The -n pulse-width-modulates the on-duty-ratio command signal Dp (k + 1, i) given from the on-duty-ratio command signal output circuit 42 to generate an on-off signal when driving each corresponding semiconductor switch. I have. Further, as a main circuit of each of the switching regulators 12-1 to 12-n, any of a step-up type, a step-down type, and a step-up / step-down type can be used as long as the generated current of each solar cell unit increases as the on-duty ratio increases. Circuit configuration (however, unified into one type).
【００４１】（制御方法例）次に、以上のように構成さ
れたシステム例に適用される制御方法例の実施手順につ
いて説明する。(Example of Control Method) Next, the procedure of implementing the example of the control method applied to the example of the system configured as described above will be described.
【００４２】図２は、図１に示した太陽電池発電システ
ムβの制御方法の手順を説明するためのフローチャート
である。FIG. 2 is a flowchart for explaining a procedure of a control method of the solar cell power generation system β shown in FIG.
【００４３】同図に示すように、本一実施形態の太陽電
池発電システムβの制御方法では、まず、集中制御装置
４０において、当該制御方法の処理においてパラメータ
となるｋ，ｉの値を、初期値である「１」にセットする
と共に、時刻０における総出力電力信号Ｗｓ（０，ｉ）
の値、及びオンデューティ比指令信号Ｄｐ（０，ｉ）
を、初期値である「０」にセットして開始される（ＳＴ
１）。As shown in the figure, in the control method of the solar cell power generation system β according to the present embodiment, first, the central controller 40 initializes the values of k and i, which are parameters in the processing of the control method, to initial values. The value is set to “1”, and the total output power signal Ws (0, i) at time 0 is set.
And the on-duty ratio command signal Dp (0, i)
Is set to the initial value “0” (ST
1).
【００４４】次に、集中制御装置４０の総出力電力演算
回路４１において、総出力電圧検出回路２０により検出
された総出力電圧Ｖｓと、総出力電流検出回路３０によ
り検出された総出力電流Ｉｓとに基づき、これらに乗算
処理を施して時刻ｋにおける総出力電力信号Ｗｓ（ｋ，
ｉ）を演算し（ＳＴ２）、さらに、総出力電力差分信号
演算回路４３において、その演算した総出力電力信号Ｗ
ｓ（ｋ，ｉ）から、時刻ｋ−１における総出力電力信号
Ｗｓ（ｋ−１，ｉ）を減ずる演算を行って、総出力電力
差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）を算出する（ＳＴ３）。Next, in the total output power calculation circuit 41 of the central control device 40, the total output voltage Vs detected by the total output voltage detection circuit 20 and the total output current Is detected by the total output current detection circuit 30 are calculated. Are multiplied on the basis of the total output power signal Ws (k, k,
i) (ST2), and the total output power difference signal calculation circuit 43 further calculates the total output power signal W
An operation of subtracting the total output power signal Ws (k-1, i) at time k-1 from s (k, i) is performed to calculate a total output power difference signal Ww (k, i) (ST3).
【００４５】次に、集中制御装置４０のユニット選択回
路４７において、上述の算出した総出力電力差分信号Ｗ
ｗ（ｋ，ｉ）と、予め設定された総出力信号差分基準値
Ｗｄとの大小関係を比較し（ＳＴ４）、この比較の結
果、総出力電力差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）が総出力信号差
分基準値Ｗｄ以上である場合（ＳＴ４；ｎｏ）には、オ
ンデューティ比差分信号演算回路４４において、時刻ｋ
におけるオンデューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ，ｉ）か
ら、時刻ｋ−１におけるオンデューティ比指令信号Ｄｐ
（ｋ−１，ｉ）を減ずる演算を行うことにより、オンデ
ューティ比差分信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）を算出し（ＳＴ
５）、さらに、乗算器４５において、先に算出した総出
力電力差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）と、今回算出したオンデ
ューティ比差分信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）とを乗ずる演算を行
うことにより、乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，ｉ）を算出する
（ＳＴ６）。Next, in the unit selection circuit 47 of the central control device 40, the total output power difference signal W
The magnitude relation between w (k, i) and a preset total output signal difference reference value Wd is compared (ST4), and as a result of this comparison, the total output power difference signal Ww (k, i) becomes the total output signal difference. If the difference is equal to or greater than the difference reference value Wd (ST4; no), the on-duty ratio difference signal calculation circuit 44 outputs the time k
From the on-duty ratio command signal Dp (k, i) at time k-1
An on-duty ratio difference signal Dd (k, i) is calculated by performing an operation of subtracting (k-1, i) (ST
5) Further, the multiplier 45 multiplies the previously calculated total output power difference signal Ww (k, i) by the currently calculated on-duty ratio difference signal Dd (k, i), thereby performing The multiplication signal Mwd (k, i) is calculated (ST6).
【００４６】次に、オンデューティ比変更信号発生回路
４６において、上述の算出した乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，
ｉ）の正負を判別し（ＳＴ７）、その乗算信号Ｍｗｄ
（ｋ，ｉ）が正の値をとる（ゼロよりも大の）場合（Ｓ
Ｔ７；ｙｅｓ）には、時刻ｋ＋１におけるオンデューテ
ィ比指令信号Ｄｉｄ（ｋ＋１，ｉ）をＤｐ（ｋ，ｉ）＋
ΔＤ（ΔＤは増減指令値）に設定した（ＳＴ８）後に、
また、乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，ｉ）が負の値をとる（ゼロ
以下の）場合（ＳＴ７；ｎｏ）には、時刻ｋ＋１におけ
るオンデューティ比指令信号Ｄｉｄ（ｋ＋１，ｉ）をＤ
ｐ（ｋ，ｉ）−ΔＤに設定した（ＳＴ９）後に、オンデ
ューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ＋１，ｉ）をＤｉｄ（ｋ＋
１，ｉ）に設定し（ＳＴ１０）、これをオンデューティ
比指令信号出力回路４２に与えてから、ｋをインクリメ
ントして（ＳＴ１１）、処理を前述のＳＴ２へ戻す。Next, in the on-duty ratio change signal generation circuit 46, the multiplied signal Mwd (k,
The sign of i) is determined (ST7), and the multiplied signal Mwd is determined.
When (k, i) takes a positive value (greater than zero) (S
T7; yes), the on-duty ratio command signal Did (k + 1, i) at time k + 1 is changed to Dp (k, i) +
After setting to ΔD (ΔD is an increase / decrease command value) (ST8),
When the multiplication signal Mwd (k, i) takes a negative value (less than or equal to zero) (ST7; no), the on-duty ratio command signal Did (k + 1, i) at time k + 1 is changed to D
After setting to p (k, i) -ΔD (ST9), the on-duty ratio command signal Dp (k + 1, i) is changed to Did (k +
1, i) (ST10), which is given to the on-duty ratio command signal output circuit 42, and then k is incremented (ST11), and the process returns to ST2.
【００４７】なお、以上の処理により、オンデューティ
比指令信号出力回路４２から、ｉ番目の太陽電池ユニッ
ト１０−ｉ内のスイッチ駆動回路１３−ｉに対しては、
オンデューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ＋１，ｉ）が与えら
れることになるが、他のスイッチ駆動回路１３−１〜１
３−１−ｉ及び１３−１＋ｉ〜１３−ｎに対しては、そ
れぞれ、オンデューティ比指令信号Ｄｐ（ｋ＋１，１〜
ｉ−１）及びＤｐ（ｋ＋１，１＋ｉ〜ｎ）として、その
１サンプリング周期前の時刻ｋにおけるオンデューティ
比指令信号Ｄｐ（ｋ，１〜ｉ−１）及びＤｐ（ｋ，１＋
ｉ〜ｎ）が与えられる。By the above processing, the on-duty ratio command signal output circuit 42 sends the switch drive circuit 13-i in the i-th solar cell unit 10-i to the switch drive circuit 13-i.
The on-duty ratio command signal Dp (k + 1, i) is supplied, but the other switch drive circuits 13-1 to 13-1
For 3-1-i and 13-1 + i to 13-n, on-duty ratio command signals Dp (k + 1, 1 to 1), respectively.
i-1) and Dp (k + 1, 1 + i to n) as on-duty ratio command signals Dp (k, 1 to i-1) and Dp (k, 1+) at time k one sampling cycle before.
i to n).
【００４８】一方、前述のＳＴ４において、総出力電力
差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）が総出力信号差分基準値Ｗｄよ
りも小さくなった場合（ＳＴ４；ｙｅｓ）には、ｉ，ｋ
をインクリメントし（ＳＴ１２）、さらに、ｉの値がｎ
の値を上回ったか否かを判別する（ＳＴ１３）。そし
て、この判別の結果、ｉのインクリメントによっても、
そのｉの値がｎの値以下である場合（ＳＴ１３；ｎｏ）
には、そのインクリメントの状態を保持したまま（ＳＴ
１４）、処理を前述のＳＴ２へ戻し、そのｉの値がｎの
値よりも大きくなった場合（ＳＴ１３；ｙｅｓ）には、
ｉ＝ｉ−ｎ（即ちｉ＝１）として（ＳＴ１５）、処理を
前述のＳＴ２へ戻す。On the other hand, if the total output power difference signal Ww (k, i) becomes smaller than the total output signal difference reference value Wd (ST4; yes) in ST4, i, k
Is incremented (ST12), and the value of i is n
Is determined (ST13). Then, as a result of this determination, also by the increment of i,
When the value of i is equal to or less than the value of n (ST13; no)
While maintaining the increment state (ST
14), the process returns to ST2 described above, and when the value of i becomes larger than the value of n (ST13; yes),
Assuming that i = in (that is, i = 1) (ST15), the process returns to ST2 described above.
【００４９】そして、以上の処理を繰り返して行うと、
図３（図１に示した太陽電池発電システムを手順に従っ
て稼動させたときの総出力電力の経時変化を示す図）に
示すように、各太陽電池ユニット１０−１〜１０−ｎ内
の各半導体スイッチのオンデューティ比は、順次、当該
太陽電池発電システムβの総出力電力Ｗｓ（ｋ，ｉ）が
増加するように制御されて、最大電力に漸近するように
なる。By repeating the above processing,
As shown in FIG. 3 (a diagram showing a change over time of the total output power when the solar cell power generation system shown in FIG. 1 is operated according to the procedure), each semiconductor in each solar cell unit 10-1 to 10-n The on-duty ratio of the switch is sequentially controlled so as to increase the total output power Ws (k, i) of the solar cell power generation system β, and gradually approaches the maximum power.
【００５０】[0050]
【実施例】続いて、本発明の一実施形態に係る太陽電池
発電システムβの具体例としての実施例について説明す
る。Next, a specific example of a solar cell power generation system β according to an embodiment of the present invention will be described.
【００５１】図４は、図１に示した太陽電池発電システ
ムβの具体例を示す回路構成図であり、図５（ａ）及び
（ｂ）は、図１に示した太陽電池発電システムβの具体
例を示す外観構成図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific example of the solar cell power generation system β shown in FIG. 1, and FIGS. 5A and 5B are diagrams of the solar cell power generation system β shown in FIG. FIG. 2 is an external configuration diagram showing a specific example.
【００５２】まず、図４に示すように、この太陽電池発
電システムβは、各スイッチングレギュレータ（符号は
付さず）の主回路として１石昇降圧チョッパを用い、各
半導体スイッチ１４−１〜１４−ｎの制御を、集中制御
装置４０から制御信号バス５０を介して一括して行うよ
うにしたものであり、文献「平成８年電気学会全国大会
頒布資料Ｎｏ．７８２（平形、清水他：太陽電池発電制
御回路）」に掲載された回路に本発明を適用した例であ
る。なお、本図に示す集中制御装置４０としては、パー
ソナルコンピュータ（図示せず）を用いることができ、
当該太陽電池発電システムβを制御するための太陽電池
発電システム制御プログラムを記録した記録媒体として
は、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭなど（共に図示
せず）を用いることができる。First, as shown in FIG. 4, the solar cell power generation system β uses a single step-up / step-down chopper as a main circuit of each switching regulator (not numbered) and each semiconductor switch 14-1 to 14 -N is controlled collectively from the centralized control device 40 via the control signal bus 50, and is described in the document "1996 IEEJ National Convention Distribution Material No. 782 (Flat type, Shimizu et al .: Taiyo This is an example in which the present invention is applied to a circuit described in “Battery power generation control circuit”). A personal computer (not shown) can be used as the central control device 40 shown in FIG.
As a recording medium storing a solar cell power generation system control program for controlling the solar cell power generation system β, a floppy disk, a CD-ROM, or the like (both not shown) can be used.
【００５３】一方、図５（ａ）に示すように、この太陽
電池発電システムβは、複数の太陽電池ユニット１０−
１〜１０−ｎ（１０）を板状部材６０の表面にマトリク
ス状に配列し、集中制御装置４０をその板状部材６０の
裏面に設置したものである。特に、図５（ｂ）に示すよ
うに、ここで用いられる単体の太陽電池ユニット１０
は、スイッチングレギュレータ（符号は付さず）の主回
路を構成する各回路素子を、当該太陽電池ユニット１０
の形成時に適用される薄膜技術を用いて同時形成したも
のであり、これにより、所要の表面電極１５や裏面電極
１６などと共に、薄膜コンデンサ１７や薄膜リアクトル
１８が形成され、以下、所要の箇所にスイッチ駆動回路
１３と半導体スイッチ１４を取り付けることで、太陽電
池とスイッチングレギュレータとを同一基板上に一体に
搭載して成る太陽電池ユニット１０が得られるようにな
る（半導体スイッチ１４については、場合により、上述
の薄膜技術を用いて同時形成することも可能）。On the other hand, as shown in FIG. 5A, the solar cell power generation system β has a plurality of solar cell units 10-
1 to 10-n (10) are arranged in a matrix on the surface of the plate member 60, and the centralized control device 40 is installed on the back surface of the plate member 60. In particular, as shown in FIG. 5B, a single solar cell unit 10 used here is used.
Is a circuit diagram showing a circuit element constituting a main circuit of a switching regulator (not numbered).
The thin film capacitor 17 and the thin film reactor 18 are formed together with the required front surface electrode 15 and the back surface electrode 16 by using the thin film technology applied at the time of the formation. By attaching the switch drive circuit 13 and the semiconductor switch 14, the solar cell unit 10 in which the solar cell and the switching regulator are integrally mounted on the same substrate can be obtained. Simultaneous formation using the above-mentioned thin film technology is also possible).
【００５４】以上、本発明の実施の形態及び実施例につ
き説明したが、各太陽電池ユニットにおける太陽電池と
スイッチングレギュレータとの接続形態は、上述の例の
ように並列接続とする以外に、これを直列接続にするこ
とも可能である。また、各太陽電池ユニット同士の接続
形態についても、上述の例のように直列接続とする他
に、これを並列接続にすることも可能である。さらに、
本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定さ
れるものではなく、本発明にいう目的を達成し、後述す
る効果を有する範囲内において、適宜に変更実施するこ
とが可能なものである。Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the connection between the solar cell and the switching regulator in each solar cell unit is not limited to the parallel connection as in the above-described example, but may be replaced by a parallel connection. It is also possible to connect them in series. Also, as for the connection form between the respective solar cell units, in addition to the series connection as in the above-described example, it is also possible to connect them in parallel. further,
The present invention is not necessarily limited to the means and methods described above, but can be appropriately modified and implemented within the scope of achieving the object of the present invention and having the effects described below.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
総出力電圧検出回路及び総出力電流検出回路をシステム
回路網の出力部のみに設けたことから、各太陽電池の発
電電力をそれぞれ独立して制御することが可能でありな
がら、少ない使用部品点数でシステムの総出力電力を最
大電力とすることができ、システム価格を低減すること
ができる。また、単一の集中制御装置により制御を実施
することが可能なため、制御用電力を低減することがで
き、システム効率を向上させることができる。さらに、
太陽電池、スイッチングレギュレータ、スイッチ駆動回
路等を一体構成したことから、使用部品点数を低減する
ことができ、製造コストを低減することができる。As described above, according to the present invention,
Since the total output voltage detection circuit and the total output current detection circuit are provided only in the output section of the system network, it is possible to independently control the power generated by each solar cell, but with a small number of parts used. The total output power of the system can be the maximum power, and the system price can be reduced. In addition, since control can be performed by a single centralized control device, control power can be reduced and system efficiency can be improved. further,
Since the solar cell, the switching regulator, the switch drive circuit, and the like are integrally configured, the number of parts used can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池発電システ
ムの構成を示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram illustrating a configuration of a solar cell power generation system according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した太陽電池発電システムの制御方法
の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining a procedure of a control method of the solar cell power generation system shown in FIG.
【図３】図１に示した太陽電池発電システムを手順に従
って稼動させたときの総出力電力の経時変化を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a change over time of total output power when the solar cell power generation system shown in FIG. 1 is operated according to a procedure.
【図４】図１に示した太陽電池発電システムの具体例を
示す回路構成図である。4 is a circuit configuration diagram showing a specific example of the solar cell power generation system shown in FIG.
【図５】図１に示した太陽電池発電システムの具体例を
示す外観構成図であり、（ａ）は当該太陽電池発電シス
テムの全体を上方から見た図、（ｂ）は単体の太陽電池
ユニットの全体を下方から見た図である。5A and 5B are external configuration diagrams illustrating a specific example of the solar cell power generation system illustrated in FIG. 1, wherein FIG. 5A is a diagram of the entire solar cell power generation system viewed from above, and FIG. It is the figure which looked at the whole of the unit from below.
【図６】従来の太陽電池発電システムの構成を示す回路
ブロック図である。FIG. 6 is a circuit block diagram showing a configuration of a conventional solar cell power generation system.
β…太陽電池発電システム １０（１０−１〜１０−ｎ）…太陽電池ユニット １１（１１−１〜１１−ｎ）…太陽電池 １２（１２−１〜１２−ｎ）…スイッチングレギュレー
タ １３（１３−１〜１４−ｎ）…スイッチ駆動回路 １４（１４−１〜１４−ｎ）…半導体スイッチ １５…表面電極 １６…裏面電極 １７…薄膜コンデンサ １８…薄膜リアクトル ２０…総出力電圧検出回路 ３０…総出力電流検出回路 ４０…集中制御装置 ４１…総出力電力演算回路 ４２…オンデューティ比指令信号出力回路 ４３…総出力電力差分信号演算回路 ４４…オンデューティ比差分信号演算回路 ４５…乗算器 ４６…オンデューティ比変更信号発生回路 ４７…ユニット選択回路 ５０…制御信号バス ６０…板状部材 Ｖｓ…総出力電圧 Ｉｓ…総出力電流 Ｗｓ…総出力電力信号 Ｗｗ…総出力電力差分信号 Ｗｄ…総出力信号差分基準値 Ｄｐ，Ｄｉｄ…オンデューティ比指令信号 Ｄｄ…オンデューティ比差分信号 Ｍｗｄ…乗算信号β solar cell power generation system 10 (10-1 to 10-n) solar cell unit 11 (11-1 to 11-n) solar cell 12 (12-1 to 12-n) switching regulator 13 (13- 1 to 14-n) Switch drive circuit 14 (14-1 to 14-n) Semiconductor switch 15 Front electrode 16 Back electrode 17 Thin film capacitor 18 Thin film reactor 20 Total output voltage detection circuit 30 Total output Current detection circuit 40 Centralized control device 41 Total output power calculation circuit 42 On-duty ratio command signal output circuit 43 Total output power difference signal calculation circuit 44 On-duty ratio difference signal calculation circuit 45 Multiplier 46 On-duty Ratio change signal generation circuit 47 unit selection circuit 50 control signal bus 60 plate-like member Vs total output voltage Is total output current Ws Output power signal Ww ... total output power difference signal Wd ... total output signal difference reference value Dp, Did ... ON duty ratio command signal Dd ... on-duty ratio difference signal MWD ... multiplication signal
Claims (16)
の出力制御を行うスイッチングレギュレータとを具備
し、かつ、各要素の出力電力が合成されうる形態に回路
網が構成された複数の太陽電池ユニットと、 前記回路網の総出力電力を検出する総出力電力検出手段
と、 この総出力電力検出手段により検出された前記総出力電
力が最大値となるよう、その総出力電力の値に基づい
て、前記各太陽電池ユニットに搭載された前記各スイッ
チングレギュレータにそれぞれ内蔵されている各半導体
スイッチのオンデューティ比を一局的に制御する集中制
御手段と、 を有して成る、 ことを特徴とする太陽電池発電システム。A plurality of circuits each including a solar cell and a switching regulator for controlling output of the solar cell for each element, and having a circuit network configured so that output power of each element can be combined. A solar cell unit, a total output power detecting means for detecting a total output power of the network, and a value of the total output power so that the total output power detected by the total output power detecting means becomes a maximum value. Centralized control means for locally controlling the on-duty ratio of each semiconductor switch incorporated in each of the switching regulators mounted on each of the solar cell units, based on the following. Solar cell power generation system.
と、 前記回路網の総出力電流を検出する総出力電流検出回路
と、 前記総出力電圧検出回路により検出された前記総出力電
圧と、前記総出力電流検出回路により検出された前記総
出力電流とに基づいて所要の総出力電力を演算し、対応
する総出力電力信号を生成する総出力電力演算回路と、 を有して成り、 前記集中制御手段は、 当該総出力電力検出手段における前記総出力電力演算回
路により生成された前記総出力電力信号を入力として、
前記各半導体スイッチのオンデューティ比を一局的に制
御するものである、 ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池発電システ
ム。2. The total output power detection means includes: a total output voltage detection circuit for detecting a total output voltage of the network; a total output current detection circuit for detecting a total output current of the network; A required total output power is calculated based on the total output voltage detected by the voltage detection circuit and the total output current detected by the total output current detection circuit to generate a corresponding total output power signal. An output power calculation circuit, wherein the centralized control means receives the total output power signal generated by the total output power calculation circuit in the total output power detection means as an input,
The solar cell power generation system according to claim 1, wherein an on-duty ratio of each of the semiconductor switches is controlled locally.
導体スイッチを外部からのオンデューティ比指令信号の
入力に応じて駆動するスイッチ駆動回路を、 さらに有して成り、 前記集中制御手段は、 当該各太陽電池ユニット内の前記各スイッチ駆動回路に
対し、順次、所要のオンデューティ比指令信号を与える
オンデューティ比指令信号出力回路と、 このオンデューティ比指令信号出力回路により特定の太
陽電池ユニットに対してオンデューティ比の制御を行っ
た結果に得られた現在の総出力電力信号の値から、その
制御を行う１サンプリング周期前の前回の総出力電力信
号の値を減ずる演算を行って、総出力電力差分信号を発
生する総出力電力差分信号演算回路と、 前記オンデューティ比指令信号出力回路により特定の太
陽電池ユニットに対するオンデューティ比の制御を行う
ために発生されている現在のオンデューティ比指令信号
の値から、その制御を行う１サンプリング周期前に発生
された前回のオンデューティ比指令信号の値を減ずる演
算を行って、オンデューティ比差分信号を発生するオン
デューティ比差分信号演算回路と、 前記総出力電力差分信号演算回路から発生された前記総
出力電力差分信号の値と、前記オンデューティ比差分信
号演算回路から発生された前記オンデューティ比差分信
号の値とを乗算する乗算器と、 この乗算器による乗算結果が正の値をとる場合には、現
在、前記オンデューティ比指令信号出力回路から当該特
定の太陽電池ユニットに与えられている当該オンデュー
ティ比指令信号の値を次回の処理において微増させ、当
該乗算結果が負の値をとる場合には、当該オンデューテ
ィ比指令信号の値を次回の処理において微減させるオン
デューティ比変更信号発生回路と、 前記総出力電力差分信号演算回路により発生された前記
総出力電力差分信号が所定値を下回ったときに、前記オ
ンデューティ比指令信号出力回路による当該特定の太陽
電池ユニットに対するオンデューティ比の制御を解除し
て、次にオンデューティ比の制御を行うべき他の太陽電
池ユニットを選択するユニット選択回路と、 を有して成る、 ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池発電システ
ム。3. Each of the solar cell units further includes a switch drive circuit for driving each of the semiconductor switches in each of the corresponding switching regulators in response to an on-duty ratio command signal input from outside. An on-duty ratio command signal output circuit for sequentially providing a required on-duty ratio command signal to each of the switch drive circuits in each of the solar cell units; and an on-duty ratio command signal output circuit. From the current total output power signal value obtained as a result of controlling the on-duty ratio for a specific solar cell unit, the value of the previous total output power signal one sampling cycle before the control is obtained. A total output power difference signal calculation circuit for performing a subtraction calculation to generate a total output power difference signal; From the current value of the on-duty ratio command signal generated to control the on-duty ratio for a specific solar cell unit by the signal output circuit, the previous on-duty generated one sampling cycle before the control. An on-duty ratio difference signal calculation circuit that performs a calculation to reduce the value of the ratio command signal to generate an on-duty ratio difference signal, and a value of the total output power difference signal generated from the total output power difference signal calculation circuit A multiplier for multiplying the value of the on-duty ratio difference signal generated by the on-duty ratio difference signal calculation circuit, and if the result of the multiplication by the multiplier takes a positive value, The value of the on-duty ratio command signal given to the specific solar cell unit from the ratio command signal output circuit is processed next time. When the multiplication result takes a negative value, an on-duty ratio change signal generation circuit that slightly reduces the value of the on-duty ratio command signal in the next processing, and the total output power difference signal calculation circuit When the generated total output power difference signal falls below a predetermined value, the control of the on-duty ratio for the specific solar cell unit by the on-duty ratio command signal output circuit is released, and then the on-duty ratio The solar cell power generation system according to claim 2, further comprising: a unit selection circuit that selects another solar cell unit to be controlled.
チ駆動回路は、 対応する前記各半導体スイッチの駆動に際し、前記オン
デューティ比指令信号出力回路から与えられる前記オン
デューティ比指令信号をパルス幅変調してオンオフ信号
を発生するものである、 ことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池発電システ
ム。4. The switch drive circuit in each of the solar cell units, when driving each of the corresponding semiconductor switches, performs pulse width modulation on the on-duty ratio command signal provided from the on-duty ratio command signal output circuit. 4. The solar cell power generation system according to claim 3, wherein the on / off signal is generated.
各スイッチングレギュレータの主回路は、 昇圧型、降圧型、昇降圧型のうち何れか１種の回路構成
に統一されて成る、 ことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の太陽
電池発電システム。5. The main circuit of each of the switching regulators mounted on each of the solar cell units is integrated into one of a circuit configuration of a step-up type, a step-down type, and a step-up / step-down type. The solar cell power generation system according to claim 1, 2, 3, or 4.
ータとを直列に接続して成る、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の
太陽電池発電システム。6. The solar cell unit according to claim 1, wherein each of the solar cell units is formed by connecting a corresponding one of the solar cells and a corresponding one of the switching regulators in series. Solar power generation system.
ータとを並列に接続して成る、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の
太陽電池発電システム。7. The solar cell unit according to claim 1, wherein each solar cell unit is configured by connecting the corresponding solar cell and each switching regulator in parallel. Solar power generation system.
に記載の太陽電池発電システム。8. The circuit network according to claim 1, wherein the plurality of solar cell units are connected in series.
A solar cell power generation system according to item 1.
に記載の太陽電池発電システム。9. The network according to claim 1, wherein the plurality of solar cell units are connected in parallel.
A solar cell power generation system according to item 1.
ータとを同一基板上に一体に搭載して成る、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８又は９に記載の太陽電池発電システム。10. The solar cell unit according to claim 1, wherein each of the corresponding solar cells and each of the switching regulators are integrally mounted on the same substrate. , 5, 6, 7,
10. The solar cell power generation system according to 8 or 9.
記各スイッチングレギュレータの主回路を構成する各回
路素子は、 薄膜技術を用いて形成されて成る、 ことを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池発電シス
テム。11. The device according to claim 10, wherein each circuit element constituting a main circuit of each of the switching regulators mounted on each of the solar cell units is formed by using a thin-film technology. Solar power generation system.
記各スイッチングレギュレータの主回路を構成する前記
各回路素子は、 少なくとも、薄膜コンデンサと薄膜リアクトルとを含
む、 ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池発電シス
テム。12. The device according to claim 11, wherein each of the circuit elements constituting a main circuit of each of the switching regulators mounted on each of the solar cell units includes at least a thin film capacitor and a thin film reactor. The solar cell power generation system as described.
の表面にマトリクス状に配列し、 前記集中制御手段を前記板状部材の裏面に設置して成
る、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１又は１２に記載の太陽電池発電シス
テム。13. The apparatus according to claim 1, wherein said plurality of solar cell units are arranged in a matrix on the surface of a plate member, and said centralized control means is provided on the back surface of said plate member. 2, 3, 4, 5, 6, 7,
The solar cell power generation system according to 8, 9, 10, 11 or 12.
と、この太陽電池の出力制御を行うスイッチングレギュ
レータとを具備し、かつ、各要素の出力電力が合成され
うる形態に回路網が構成されたｎ個（ｎは２以上の整
数）の太陽電池ユニットを有して成る太陽電池発電シス
テムの制御方法であって、 前記回路網の総出力電力が最大値となるよう、その総出
力電力の値に基づいて、前記ｎ個の太陽電池ユニットの
うちの１番目の太陽電池ユニットからｎ番目の太陽電池
ユニットまで、順次、対応する前記各スイッチングレギ
ュレータにそれぞれ内蔵されている各半導体スイッチの
オンデューティ比を時系列的に制御していく、 ことを特徴とする太陽電池発電システムの制御方法。14. A circuit network comprising at least a solar cell for each element and a switching regulator for controlling the output of the solar cell, and wherein the output power of each element can be combined. A method of controlling a solar cell power generation system including n (n is an integer of 2 or more) solar cell units, wherein a value of the total output power is set such that the total output power of the network is a maximum value. From the first solar cell unit to the n-th solar cell unit of the n solar cell units, the on-duty ratio of each semiconductor switch incorporated in each of the corresponding switching regulators sequentially. A method for controlling a photovoltaic power generation system, comprising:
番目（ｉ＝１〜ｎ）の太陽電池ユニットについて、 当該ｉ番目の太陽電池ユニットに搭載されたスイッチン
グレギュレータ内の半導体スイッチのオンデューティ比
を微増減させると共に、このオンデューティ比の微増減
に伴う前記総出力電力の増減を観測し、この観測結果に
基づいて、当該ｉ番目の太陽電池ユニットに搭載された
前記スイッチングレギュレータ内の前記半導体スイッチ
のオンデューティ比を再び微増減させて前記総出力電力
を増大させていく操作を繰り返して行い、 当該ｉ番目の太陽電池ユニットに対する前記オンデュー
ティ比の微増減に関する操作を行っていく過程で前記総
出力電力の増加の度合いが所定値を下回った時点で、所
要のオンデューティ比の制御をこれに次ぐｉ＋１番目の
太陽電池ユニットに移行させる操作を、順次、ｎ番目の
太陽電池ユニットまで行い、 当該ｎ番目の太陽電池ユニットに対する前記オンデュー
ティ比の微増減に関する操作が完了したら、所要のオン
デューティ比の制御をさらに１番目の太陽電池ユニット
に移行させ、 以下、以上の一連の操作をｉ＝１からｉ＝ｎまでの全て
の太陽電池ユニットにつき循環的に継続して行う、 ことを特徴とする請求項１４に記載の太陽電池発電シス
テムの制御方法。15. An i solar cell unit comprising:
For the i-th (i = 1 to n) solar cell unit, the on-duty ratio of the semiconductor switch in the switching regulator mounted on the i-th solar cell unit is slightly increased or decreased, and the on-duty ratio is increased or decreased. The increase / decrease of the total output power is observed, and based on the observation result, the on-duty ratio of the semiconductor switch in the switching regulator mounted on the i-th solar cell unit is slightly increased / decreased again to obtain the total output power. Is repeatedly performed, and when the degree of increase of the total output power falls below a predetermined value in the process of performing the operation regarding the slight increase or decrease of the on-duty ratio for the i-th solar cell unit, To shift the control of the required on-duty ratio to the (i + 1) th solar cell unit next to this. Are sequentially performed up to the n-th solar cell unit. When the operation related to the fine increase / decrease of the on-duty ratio for the n-th solar cell unit is completed, the required on-duty ratio control is further performed on the first solar cell unit. 15. The solar cell power generation system according to claim 14, wherein the above series of operations is performed continuously and continuously for all the solar cell units from i = 1 to i = n. Control method.
と、この太陽電池の出力制御を行うスイッチングレギュ
レータとを具備し、かつ、各要素の出力電力が合成され
うる形態に回路網が構成されたｎ個（ｎは２以上の整
数）の太陽電池ユニットを有して成る太陽電池発電シス
テムをコンピュータにより制御するためのプログラムを
記録した記録媒体であって、 前記ｎ個の太陽電池ユニットのうちのｉ番目（ｉ＝１〜
ｎ）の太陽電池ユニットについて、 前記回路網の総出力電圧Ｖｓと総出力電流Ｉｓとに基づ
き、時刻ｋにおける総出力電力信号Ｗｓ（ｋ，ｉ）を演
算する第１のステップと、 この第１のステップで演算した総出力電力信号Ｗｓ
（ｋ，ｉ）から、時刻ｋ−１における総出力電力信号Ｗ
ｓ（ｋ−１，ｉ）を減ずる演算を行って、総出力電力差
分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）を算出する第２のステップと、 この第２のステップで算出した総出力電力差分信号Ｗｗ
（ｋ，ｉ）と、予め設定された総出力信号差分基準値Ｗ
ｄとを比較する第３のステップと、 この第３のステップにおける比較の結果、総出力電力差
分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）が総出力信号差分基準値Ｗｄ以上
である場合には、時刻ｋにおけるオンデューティ比指令
信号Ｄｐ（ｋ，ｉ）から、時刻ｋ−１におけるオンデュ
ーティ比指令信号Ｄｐ（ｋ−１，ｉ）を減ずる演算を行
って、オンデューティ比差分信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）を算出
し、他方、総出力電力差分信号Ｗｗ（ｋ，ｉ）が総出力
信号差分基準値Ｗｄよりも小さくなった場合には、ｉ，
ｋをインクリメントし、さらにこのインクリメントによ
りｉがｎよりも大きくなったときには、ｉ＝ｉ−ｎとし
て前記第１のステップに戻る第４のステップと、 前記第２のステップで算出した総出力電力差分信号Ｗｗ
（ｋ，ｉ）と、前記第４のステップで算出したオンデュ
ーティ比差分信号Ｄｄ（ｋ，ｉ）とを乗ずる演算を行っ
て、乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，ｉ）を算出する第５のステッ
プと、 この第５のステップで算出した乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，
ｉ）がゼロよりも大きい場合には、時刻ｋ＋１における
オンデューティ比指令信号Ｄｉｄ（ｋ＋１，ｉ）をＤｐ
（ｋ，ｉ）＋ΔＤ（ΔＤは増減指令値）に設定した後
に、また、乗算信号Ｍｗｄ（ｋ，ｉ）がゼロ以下の場合
には、時刻ｋ＋１におけるオンデューティ比指令信号Ｄ
ｉｄ（ｋ＋１，ｉ）をＤｐ（ｋ，ｉ）−ΔＤに設定した
後に、オンデューティ比指令信号Ｄｄ（ｋ＋１，ｉ）を
Ｄｉｄ（ｋ＋１，ｉ）に設定し、さらにｋをインクリメ
ントして前記第１のステップに戻る第６のステップと、 を有して成る、 ことを特徴とする太陽電池発電システム制御プログラム
を記録した記録媒体。16. A circuit network comprising at least a solar cell for each element and a switching regulator for controlling the output of the solar cell, and having a form in which the output power of each element can be combined. A recording medium storing a program for controlling a solar cell power generation system having n (n is an integer of 2 or more) solar cell units by a computer, wherein: i-th (i = 1 to
n) a first step of calculating a total output power signal Ws (k, i) at time k based on the total output voltage Vs and the total output current Is of the circuit network; Output power signal Ws calculated in step
From (k, i), the total output power signal W at time k−1
a second step of calculating the total output power difference signal Ww (k, i) by performing an operation of subtracting s (k−1, i); and a total output power difference signal Ww calculated in the second step.
(K, i) and a preset total output signal difference reference value W
d, and if the total output power difference signal Ww (k, i) is equal to or greater than the total output signal difference reference value Wd as a result of the comparison in the third step, The on-duty-ratio command signal Dp (k, i) is subtracted from the on-duty-ratio command signal Dp (k-1, i) at time k-1 to calculate the on-duty-ratio difference signal Dd (k, i). On the other hand, when the total output power difference signal Ww (k, i) becomes smaller than the total output signal difference reference value Wd, i,
k is incremented, and when i becomes larger than n by this increment, a fourth step of returning to the first step as i = in−n, and a total output power difference calculated in the second step Signal Ww
A fifth step of calculating a multiplication signal Mwd (k, i) by performing an operation of multiplying (k, i) by the on-duty ratio difference signal Dd (k, i) calculated in the fourth step. The multiplied signal Mwd (k, k,
If i) is greater than zero, the on-duty ratio command signal Did (k + 1, i) at time k + 1 is changed to Dp
After setting (k, i) + ΔD (ΔD is an increase / decrease command value) and when the multiplication signal Mwd (k, i) is equal to or less than zero, the on-duty ratio command signal D at time k + 1
After setting id (k + 1, i) to Dp (k, i) -ΔD, the on-duty ratio command signal Dd (k + 1, i) is set to Did (k + 1, i), and k is incremented to obtain the first duty. And a sixth step of returning to the first step. A recording medium recording a solar cell power generation system control program, comprising:
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000350387A (en) * | 1999-06-02 | 2000-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical power-feeding device |
| JP2006040931A (en) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Nagano Japan Radio Co | Apparatus for generating solar light power |
| JP2007124787A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Power supply device and image forming apparatus |
| JP2007280187A (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Power conversion apparatus |
| KR101007283B1 (en) | 2008-08-22 | 2011-01-13 | 한국건설기술연구원 | Power control device and power control method for wireless sensor network |
| WO2011148828A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | 太陽誘電株式会社 | Power conversion device |
| JP2012529714A (en) * | 2009-06-09 | 2012-11-22 | ウィリス、アンドレ・ポスカチーブ | Power harvesting circuit and method for DC power supplies connected in series |
| JP2013114693A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Ls Industrial Systems Co Ltd | Sunlight device |
| CN103499957A (en) * | 2013-09-26 | 2014-01-08 | 国家电网公司 | Multi-agent-based management control system for wind-solar complementary power generation system |
| CN104124699A (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 株式会社安川电机 | Grid interconnection apparatus |
| JP2015502044A (en) * | 2011-11-20 | 2015-01-19 | ソレクセル、インコーポレイテッド | Smart photovoltaic cells and modules |
| US10181541B2 (en) | 2011-11-20 | 2019-01-15 | Tesla, Inc. | Smart photovoltaic cells and modules |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP22826997A patent/JP3525992B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000350387A (en) * | 1999-06-02 | 2000-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical power-feeding device |
| JP2006040931A (en) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Nagano Japan Radio Co | Apparatus for generating solar light power |
| JP4528574B2 (en) * | 2004-07-22 | 2010-08-18 | 長野日本無線株式会社 | Solar power plant |
| JP2007124787A (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Power supply device and image forming apparatus |
| JP2007280187A (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Power conversion apparatus |
| KR101007283B1 (en) | 2008-08-22 | 2011-01-13 | 한국건설기술연구원 | Power control device and power control method for wireless sensor network |
| JP2012529714A (en) * | 2009-06-09 | 2012-11-22 | ウィリス、アンドレ・ポスカチーブ | Power harvesting circuit and method for DC power supplies connected in series |
| WO2011148828A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | 太陽誘電株式会社 | Power conversion device |
| JP5369234B2 (en) * | 2010-05-28 | 2013-12-18 | 太陽誘電株式会社 | Power converter |
| JP2015502044A (en) * | 2011-11-20 | 2015-01-19 | ソレクセル、インコーポレイテッド | Smart photovoltaic cells and modules |
| US10181541B2 (en) | 2011-11-20 | 2019-01-15 | Tesla, Inc. | Smart photovoltaic cells and modules |
| US9293619B2 (en) | 2011-11-20 | 2016-03-22 | Solexel, Inc. | Smart photovoltaic cells and modules |
| EP2780952A4 (en) * | 2011-11-20 | 2015-08-12 | Solexel Inc | Smart photovoltaic cells and modules |
| JP2013114693A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Ls Industrial Systems Co Ltd | Sunlight device |
| US9490632B2 (en) | 2011-11-29 | 2016-11-08 | Lsis Co., Ltd | Solar device |
| JP2014215831A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 株式会社安川電機 | System interconnection device |
| CN104124699A (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 株式会社安川电机 | Grid interconnection apparatus |
| CN103499957A (en) * | 2013-09-26 | 2014-01-08 | 国家电网公司 | Multi-agent-based management control system for wind-solar complementary power generation system |
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