JP2001255949A - Photovoltaic power generating inverter device - Google Patents

Photovoltaic power generating inverter device

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JP2001255949A
JP2001255949A JP2000068464A JP2000068464A JP2001255949A JP 2001255949 A JP2001255949 A JP 2001255949A JP 2000068464 A JP2000068464 A JP 2000068464A JP 2000068464 A JP2000068464 A JP 2000068464A JP 2001255949 A JP2001255949 A JP 2001255949A
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solar cell
power
circuit
voltage
output
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JP2000068464A
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Yoichi Morishima
洋一 森島
Yukihiko Hatano
幸彦 秦野
Takeshi Yonemoto
剛 米本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve power using efficiency at the time of using plural solar battery assembly, and to realize stable power converting operation. SOLUTION: Photovoltaic cell strings 35, 36, and 37 are respectively provided with boosting chopper circuits 39a, 39b, and 39c a to constitute a DC power source circuit 22, and chopper control circuits 61a, 61b, and 61c respectively make switching controls of the boosting chopper circuits 39a, 39b, and 39c, so that the photovoltaic cell strings 35, 36, and 37 can be controlled for the maximum power point tracking. An inverter control circuit 60 calculates a reference power Po*, by adding a full output power Po of the cell strings 35, 36, and 37 and a power correction value ΔPo, based on an output voltage VCH, and adjusts an output power. A control power source circuit 28 operates the cell string, whose output voltage is the highest among the cell strings 35-37 as an input.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の太陽電池集
合体を入力として直流−交流電力変換動作を行う太陽光
発電インバータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generation inverter device that performs a DC-AC power conversion operation by using a plurality of solar cell assemblies as inputs.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4には、2つの太陽電池ストリング
(太陽電池集合体に相当)が接続される太陽光発電イン
バータ装置の電気的構成が示されている。この図4にお
いて、太陽光発電インバータ装置1は、電圧入力回路
2、昇圧チョッパ回路として構成された直流電源回路
3、単相ブリッジ構成のインバータ回路4、フィルタ回
路5、ブレーカ6および制御回路7から構成されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an electrical configuration of a photovoltaic power generation inverter device to which two solar cell strings (corresponding to a solar cell assembly) are connected. In FIG. 4, the photovoltaic power generation inverter apparatus 1 includes a voltage input circuit 2, a DC power supply circuit 3 configured as a boost chopper circuit, an inverter circuit 4 having a single-phase bridge configuration, a filter circuit 5, a breaker 6, and a control circuit 7. It is configured.

【0003】このうち電圧入力回路2は、太陽電池スト
リング8a、8bの各正側端子と入力電源線9pとの間
にそれぞれ接続された図示極性のダイオード10a、1
0bを備えるとともに、太陽電池ストリング8a、8b
の各負側端子を入力電源線9nに接続するようになって
いる。
The voltage input circuit 2 includes diodes 10a, 1a, 1b, 1c, 1c, and 1c shown between the positive terminals of the solar cell strings 8a, 8b and the input power supply line 9p.
0b, and the solar cell strings 8a, 8b
Are connected to the input power supply line 9n.

【0004】また、電圧検出器11、12、13および
電流検出器14、15が設けられており、それぞれ太陽
電池ストリング8a、8bからの入力電圧VD 、直流電
源回路3から出力される直流電圧VCH、交流電圧VAC、
太陽電池ストリング8a、8bからの入力電流ID 、交
流電流IACを検出するようになっている。
Further, voltage detectors 11, 12, 13 and current detectors 14, 15 are provided. The input voltage VD from the solar cell strings 8a, 8b and the DC voltage VCH output from the DC power supply circuit 3, respectively. , AC voltage VAC,
The input current ID from the solar cell strings 8a and 8b and the alternating current IAC are detected.

【0005】太陽電池ストリング8a、8bからの入力
電圧VD は、直流電源回路3により昇圧された後インバ
ータ回路4によってPWM波形を持つ交流電圧に変換さ
れ、フィルタ回路5を通して正弦波電圧とされた後、ブ
レーカ6を介して電力系統を示す交流電源16に連系可
能となっている。
[0005] The input voltage VD from the solar cell strings 8a and 8b is boosted by the DC power supply circuit 3 and then converted by the inverter circuit 4 into an AC voltage having a PWM waveform. , Can be connected to an AC power supply 16 indicating a power system via the breaker 6.

【0006】制御回路7は、直流電源回路3を制御する
直流電源制御回路17と、インバータ回路4を制御する
インバータ制御回路18とから構成されている。このう
ち直流電源制御回路17は、太陽電池ストリング8a、
8bからの入力電力を演算し、その入力電力が最大とな
る基準入力電圧VD*を求める。そして、その基準入力電
圧VD*と入力電圧VD との差分に基づいて基準入力電流
ID*を得た後、さらにその基準入力電流ID*と入力電流
ID との差分に基づいて、直流電源回路3のスイッチン
グ素子(図示せず)に対してPWM制御によるゲート信
号F1を出力する。なお、直流電源制御回路17は、直
流電圧VCHが過電圧になると直流電源回路3の出力電力
を低下させるように制御する。
The control circuit 7 includes a DC power supply control circuit 17 for controlling the DC power supply circuit 3 and an inverter control circuit 18 for controlling the inverter circuit 4. The DC power supply control circuit 17 includes a solar cell string 8a,
The input power from 8b is calculated, and a reference input voltage VD * at which the input power is maximum is obtained. Then, after obtaining a reference input current ID * based on the difference between the reference input voltage VD * and the input voltage VD, the DC power supply circuit 3 further obtains a reference input current ID * based on the difference between the reference input current ID * and the input current ID. A gate signal F1 by PWM control is output to a switching element (not shown). The DC power supply control circuit 17 controls the output power of the DC power supply circuit 3 to be reduced when the DC voltage VCH becomes overvoltage.

【0007】一方、インバータ制御回路18は、直流電
圧VCHと基準直流電圧VCH* との差分を求め、その差分
と交流電圧VACとに基づいて基準交流電流IAC* を生成
する。そして、インバータ制御回路18は、その基準交
流電流IAC* と交流電流IACとの差分に基づいて、イン
バータ回路4の各スイッチング素子(図示せず)に対し
てPWM制御によるゲート信号G1〜G4を出力する。
On the other hand, the inverter control circuit 18 obtains a difference between the DC voltage VCH and the reference DC voltage VCH *, and generates a reference AC current IAC * based on the difference and the AC voltage VAC. Then, the inverter control circuit 18 outputs gate signals G1 to G4 by PWM control to each switching element (not shown) of the inverter circuit 4 based on the difference between the reference AC current IAC * and the AC current IAC. I do.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】さて、上記太陽光発電
インバータ装置1に接続される太陽電池ストリング8a
と8bとは、据え付ける屋根の面積や形状、電気設備と
しての設置基準などの要請により、互いに異なる構成と
なる場合がある。
The solar cell string 8a connected to the solar power generation inverter device 1 will now be described.
And 8b may have different configurations depending on the requirements such as the area and shape of the roof to be installed, the installation standard for electrical equipment, and the like.

【0009】図5(a)、(b)は、それぞれ太陽電池
ストリング8a、8bの出力特性の一例を示している。
これらの図において、実線で示した出力特性は電圧−電
流特性であり、一点鎖線で示した出力特性は電圧−電力
特性である。太陽電池集合体である太陽電池ストリング
8aは、太陽電池パネルを8枚直列に接続して構成され
ており、太陽電池ストリング8bは、同じ太陽電池パネ
ルを4枚直列に接続して構成されている。
FIGS. 5A and 5B show an example of output characteristics of the solar cell strings 8a and 8b, respectively.
In these figures, the output characteristics shown by solid lines are voltage-current characteristics, and the output characteristics shown by dashed lines are voltage-power characteristics. The solar cell string 8a, which is a solar cell assembly, is configured by connecting eight solar cell panels in series, and the solar cell string 8b is configured by connecting four identical solar cell panels in series. .

【0010】この場合、入力電源線9p、9nから見た
太陽電池ストリング8a、8bの合成出力特性は図5
(c)に示すようになる。すなわち、入力電圧VD が太
陽電池ストリング8bの開放電圧Vbmax以下の場合に
は、太陽電池ストリング8aの出力電圧Va と太陽電池
ストリング8bの出力電圧Vb はともに入力電圧VD に
等しくなり、当該電圧に対して太陽電池ストリング8
a、8bの出力特性(図5(a)、(b))により定ま
る電流が合成されて太陽光発電インバータ装置1に流れ
込む。
In this case, the combined output characteristics of the solar cell strings 8a and 8b viewed from the input power supply lines 9p and 9n are shown in FIG.
The result is as shown in FIG. That is, when the input voltage VD is equal to or lower than the open-circuit voltage Vbmax of the solar cell string 8b, the output voltage Va of the solar cell string 8a and the output voltage Vb of the solar cell string 8b are both equal to the input voltage VD. Solar cell string 8
The currents determined by the output characteristics a and 8b (FIGS. 5A and 5B) are combined and flow into the photovoltaic power inverter device 1.

【0011】これに対し、入力電圧VD が太陽電池スト
リング8bの開放電圧Vbmaxを超える場合には、太陽電
池ストリング8aの出力電圧Va のみが入力電圧VD に
等しくなり、当該電圧に対して太陽電池ストリング8a
の出力特性(図5(a))により定まる電流が太陽光発
電インバータ装置1に流れ込む。
On the other hand, when the input voltage VD exceeds the open-circuit voltage Vbmax of the solar cell string 8b, only the output voltage Va of the solar cell string 8a becomes equal to the input voltage VD. 8a
5 (a) flows into the photovoltaic power generation inverter device 1.

【0012】図5(c)において、合成された電圧−電
力特性が一点鎖線により示されている。太陽光発電イン
バータ装置1への入力電力は、太陽電池ストリング8a
の最大電力点Maおよび太陽電池ストリング8bの最大
電力点Mbに対応した2つの極大電力点Mc、Mdを有
している。
In FIG. 5 (c), the combined voltage-power characteristic is shown by a dashed line. The input power to the photovoltaic power generation inverter device 1 is the
, And two maximum power points Mc and Md corresponding to the maximum power point Mb of the solar cell string 8b.

【0013】しかし、太陽光発電インバータ装置1を何
れの極大電力点Mc(Vd =Vap)、Md(Vd =Vb
p)において運転したとしても、太陽電池ストリング8
aが出力し得る最大電力Paと太陽電池ストリング8b
が出力し得る最大電力Pbとの合計電力(Pa+Pb)
よりも小さい電力しか利用することができず、太陽電池
ストリング8a、8bの発電電力の利用効率が悪かっ
た。
However, the photovoltaic power inverter 1 is connected to any of the maximum power points Mc (Vd = Vap), Md (Vd = Vb).
Even when driving in p), the solar cell string 8
The maximum power Pa that a can output and the solar cell string 8b
Power (Pa + Pb) with maximum power Pb that can be output
Only smaller power could be used, and the efficiency of using the power generated by the solar cell strings 8a and 8b was poor.

【0014】これに対処するため、従来の太陽光発電イ
ンバータ装置1では、太陽電池パネルを同数だけ直列接
続することにより同じ出力特性とした太陽電池ストリン
グ8a、8bを使用せざるを得ず、屋根などに設置する
場合の自由度が制限されていた。また、このように同じ
構成を持つ太陽電池ストリング8a、8bを使用した場
合であっても、設置面の方角の違いなどにより太陽電池
ストリング8a、8bの日射量が異なる場合がある。こ
の場合には、両者の出力特性に違いが生じ、太陽電池ス
トリング8a、8bをともに最大電力点において動作さ
せることができなくなるため、発電電力の利用効率の低
下を招いていた。
In order to cope with this, in the conventional photovoltaic power generation inverter device 1, the same number of photovoltaic panels are connected in series to use the photovoltaic strings 8a and 8b having the same output characteristics. The degree of freedom when installing in such places was limited. Further, even when the solar cell strings 8a and 8b having the same configuration are used, the amount of solar radiation of the solar cell strings 8a and 8b may be different due to a difference in the direction of the installation surface. In this case, a difference occurs between the output characteristics of the two, and it becomes impossible to operate both of the solar cell strings 8a and 8b at the maximum power point, resulting in a reduction in the efficiency of using the generated power.

【0015】さらに、種々の出力特性を持つ複数の太陽
電池ストリングが太陽光発電インバータ装置1に接続さ
れると、日射状態の急変や連系する電力系統に変動が生
じたような場合、直流電源回路3とインバータ回路4と
の間でハンチングが起きて制御が不安定になる虞があっ
た。
Further, when a plurality of solar cell strings having various output characteristics are connected to the photovoltaic power generation inverter device 1, if a sudden change in the solar radiation state or a change in the interconnected power system occurs, the DC power supply Hunting may occur between the circuit 3 and the inverter circuit 4 to make the control unstable.

【0016】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、複数の太陽電池集合体を入力とするも
のにおいて、それら太陽電池集合体の構成や日射状態が
異なっていても、各太陽電池集合体の発電電力の利用効
率を高めることができ、且つ安定した電力変換動作が可
能となる太陽光発電インバータ装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an apparatus having a plurality of solar cell assemblies as inputs, even if the solar cell assemblies have different configurations and solar radiation states. An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation inverter device that can increase the efficiency of use of the power generated by a solar cell assembly and can perform a stable power conversion operation.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の太陽光発電インバータ装置は、複数の太陽
電池集合体を入力とする直流電源回路と、この直流電源
回路の出力電圧を交流電圧に変換して出力するインバー
タ回路と、前記太陽電池集合体から入力した電力を前記
インバータ回路の交流出力電力に変換するように前記直
流電源回路およびインバータ回路を制御する制御手段と
を備えた太陽光発電インバータ装置において、前記直流
電源回路の出力電圧を検出する電圧検出手段を備え、前
記直流電源回路は、前記太陽電池集合体のそれぞれに対
して個別に設けられた直流電力変換回路から構成され、
前記制御手段は、前記各太陽電池集合体の出力電力が最
大となるように前記各直流電力変換回路を制御するとと
もに、前記電圧検出手段により検出された電圧と前記太
陽電池集合体の全出力電力とに基づいて前記インバータ
回路を制御することを特徴とする(請求項1)。
In order to achieve the above object, a photovoltaic power generation inverter device according to the present invention comprises: a DC power supply circuit having a plurality of solar cell assemblies as inputs; A solar circuit comprising: an inverter circuit that converts the voltage into an output voltage; and a control unit that controls the DC power supply circuit and the inverter circuit so as to convert the power input from the solar cell assembly into AC output power of the inverter circuit. The photovoltaic inverter device includes voltage detection means for detecting an output voltage of the DC power supply circuit, and the DC power supply circuit is configured by a DC power conversion circuit individually provided for each of the solar cell assemblies. ,
The control unit controls each of the DC power conversion circuits so that the output power of each of the solar cell assemblies is maximized, and controls the voltage detected by the voltage detection unit and the total output power of the solar cell assembly. The inverter circuit is controlled based on the above (claim 1).

【0018】この構成によれば、制御手段は、複数の太
陽電池集合体それぞれに対して個別に設けられた直流電
力変換回路を用いて各太陽電池集合体を最大電力点追従
制御するので、各太陽電池集合体の構成(例えば基本単
位のシリーズ数)や設置場所の日射条件などが互いに異
なっている場合であっても、各太陽電池集合体は、その
時々の日射状態において発電可能な最大電力を出力する
ことができる。これにより、各太陽電池集合体の発電電
力の利用効率を高めることができる。
[0018] According to this configuration, the control means controls each solar cell assembly to follow the maximum power point using the DC power conversion circuit individually provided for each of the plurality of solar cell assemblies. Even when the configuration of the solar cell assemblies (for example, the number of series in the basic unit) and the solar radiation conditions at the installation location are different from each other, each solar battery aggregate has the maximum power that can be generated in the respective solar radiation conditions. Can be output. Thereby, the utilization efficiency of the generated power of each solar cell assembly can be increased.

【0019】また、制御手段は、太陽電池集合体の全出
力電力に基づいて直流電源回路とインバータ回路との協
調制御を行うので、直流電源回路が太陽電池集合体から
入力する電力とインバータ回路が負荷に対し出力する電
力とがバランスする。これにより、例えば日射状態が急
変したり負荷(連系する電力系統など)に変動が生じた
場合であっても、直流電源回路とインバータ回路との間
のハンチングなどの不安定現象の発生が抑えられる。
Further, the control means performs cooperative control between the DC power supply circuit and the inverter circuit based on the total output power of the solar cell assembly, so that the DC power supply circuit controls the power input from the solar cell assembly and the inverter circuit. The power output to the load is balanced. This suppresses the occurrence of unstable phenomena such as hunting between the DC power supply circuit and the inverter circuit, even when, for example, the solar radiation condition changes suddenly or the load (such as the interconnected power system) fluctuates. Can be

【0020】さらに、制御手段は、電圧検出手段により
検出された直流電源回路の出力電圧に基づいてインバー
タ回路を制御するので、直流電源回路の出力電圧は一定
に制御され、入力電力と出力電力とが一層バランスす
る。これにより、日射状態や負荷が変動する場合であっ
ても、直流電源回路の出力電圧が過電圧あるいは不足電
圧になることなくなり、一層安定した電力変換動作が可
能となる。
Further, the control means controls the inverter circuit based on the output voltage of the DC power supply circuit detected by the voltage detection means, so that the output voltage of the DC power supply circuit is controlled to be constant, and the input power, output power and Is more balanced. Thus, even when the solar radiation state or the load fluctuates, the output voltage of the DC power supply circuit does not become overvoltage or undervoltage, and a more stable power conversion operation can be performed.

【0021】また、制御手段は、特定の太陽電池集合体
の出力電力が最大となる最大電力点を検出して当該特定
の太陽電池集合体に対する直流電力変換回路を制御する
とともに、この特定の太陽電池集合体の最大電力点に基
づいてその他の太陽電池集合体の最大電力点を設定して
当該他の太陽電池集合体に対する直流電力変換回路を制
御することが好ましい(請求項2)。
The control means detects a maximum power point at which the output power of the specific solar cell assembly is maximum, controls the DC power conversion circuit for the specific solar cell assembly, and controls the specific solar cell assembly. It is preferable to set the maximum power point of the other solar cell assembly based on the maximum power point of the battery assembly and control the DC power conversion circuit for the other solar cell assembly (claim 2).

【0022】各太陽電池集合体の最大電力点は、構成上
の違いあるいは設置場所における日射状態の傾向の違い
などに基づいて互いに相対的な関係を有している。従っ
て、上記構成により特定の太陽電池集合体についての最
大電力点を検出すれば、その最大電力点に基づいてその
他の太陽電池集合体の最大電力点を推定することができ
る。これにより、複雑で処理時間を要する最大電力点の
検出処理を減らすことができ、制御手段の処理負担が軽
減されて制御周期を短くできる。その結果、制御系が一
層安定化する。
The maximum power points of the respective solar cell assemblies have a relative relationship with each other based on a difference in configuration or a difference in the tendency of the solar radiation at the installation location. Therefore, if the maximum power point of a specific solar cell assembly is detected by the above configuration, the maximum power points of the other solar cell assemblies can be estimated based on the maximum power point. This makes it possible to reduce the processing of detecting the maximum power point that is complicated and requires a long processing time, thereby reducing the processing load on the control means and shortening the control cycle. As a result, the control system is further stabilized.

【0023】この場合において、前記特定の太陽電池集
合体について検出された最大電力点の電圧がVp
[V]、前記特定の太陽電池集合体のシリーズ数がm
(m≧1)、他の太陽電池集合体のシリーズ数がn(n
≧1)である場合、前記制御手段は、前記他の太陽電池
集合体についての最大電力点の電圧を(n/m)×Vp
[V]に設定すれば良い(請求項3)。
In this case, the voltage at the maximum power point detected for the specific solar cell assembly is Vp
[V], the number of series of the specific solar cell assembly is m
(M ≧ 1), and the number of series of other solar cell assemblies is n (n
≧ 1), the control means sets the voltage at the maximum power point of the other solar cell assembly to (n / m) × Vp
[V] (claim 3).

【0024】太陽電池集合体の最大電力点の電圧は、日
射条件等が同じ場合、その太陽電池集合体を構成する基
本単位(例えば一定規格の太陽電池パネル)のシリーズ
(直列)数にほぼ比例して変化する特性がある。従っ
て、上記手段を用いることにより、他の太陽電池集合体
について最大電力点を検出することなく簡単な比例計算
のみにより最大電力点を得ることができる。
The voltage at the maximum power point of the solar cell assembly is substantially proportional to the number of series (series) of basic units (for example, solar cell panels of a certain standard) constituting the solar cell assembly when the solar radiation conditions and the like are the same. There are characteristics that change. Therefore, by using the above means, the maximum power point can be obtained only by simple proportional calculation without detecting the maximum power point for the other solar cell assemblies.

【0025】以上の各場合において、前記複数の太陽電
池集合体のうち出力電圧が最大のものを入力として前記
制御手段の電源電圧を生成する制御用電源回路を備える
ことが好ましい(請求項4)。この構成によれば、朝夕
や曇天時など太陽電池集合体の出力電圧が低下している
場合であっても、制御用電源回路は高い入力電圧を確保
でき制御手段に対し制御電圧を供給し易くなるので、太
陽光発電インバータ装置の運転可能時間が延びて発電電
力の利用効率が一層向上する。
In each of the above cases, it is preferable to provide a control power supply circuit for generating a power supply voltage of the control means by using the one having the largest output voltage among the plurality of solar cell assemblies as an input. . According to this configuration, even when the output voltage of the solar cell assembly is low such as in the morning or evening or on a cloudy day, the control power supply circuit can secure a high input voltage and easily supply the control voltage to the control means. Therefore, the operable time of the photovoltaic power generation inverter device is extended, and the utilization efficiency of the generated power is further improved.

【0026】さらに、直流電源回路は、前記太陽電池集
合体のそれぞれに対して設けられた直流電力変換回路を
一つの筐体内に収容した形態に構成すると良い(請求項
5)。この構成によれば、接続する太陽電池集合体の数
に応じた直流電源回路とインバータ回路との組み合わせ
が容易となる。
Further, the DC power supply circuit is preferably configured so that the DC power conversion circuit provided for each of the solar cell assemblies is housed in one housing. According to this configuration, the combination of the DC power supply circuit and the inverter circuit according to the number of solar cell assemblies to be connected becomes easy.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例につ
いて、図1および図2を参照しながら説明する。システ
ム全体の電気的構成を示した図1において、太陽光発電
インバータ装置21は、直流電源回路22、コンデンサ
23、インバータ回路24、フィルタ回路25、ブレー
カ26、制御手段としての制御回路27、制御用電源回
路28、電圧検出器29、30および電流検出器31か
ら構成されている。また、図示しないが、太陽光発電イ
ンバータ装置21の交流出力を電力系統である交流電源
32に連系するための開閉器が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1 showing the electrical configuration of the entire system, a photovoltaic power generation inverter device 21 includes a DC power supply circuit 22, a capacitor 23, an inverter circuit 24, a filter circuit 25, a breaker 26, a control circuit 27 as control means, It comprises a power supply circuit 28, voltage detectors 29 and 30, and a current detector 31. Although not shown, a switch for connecting the AC output of the photovoltaic power generation inverter device 21 to an AC power supply 32 which is a power system is provided.

【0028】直流電源回路22は、3組の入力端子(3
3a,33b)、(33c,33d)、(33e,33
f)と1組の出力端子(34p,34n)とを備えてい
る。各入力端子(33a,33b)、(33c,33
d)、(33e,33f)にはそれぞれ太陽電池ストリ
ング35、36、37の正側,負側出力端子が接続され
ている。また、出力端子34pおよび34nは、それぞ
れインバータ回路24の正側入力端子に繋がる直流電源
線38pおよび負側入力端子に繋がる直流電源線38n
に接続されている。
The DC power supply circuit 22 has three input terminals (3
3a, 33b), (33c, 33d), (33e, 33
f) and a set of output terminals (34p, 34n). Each input terminal (33a, 33b), (33c, 33
d) and (33e, 33f) are connected to the positive and negative output terminals of the solar cell strings 35, 36, 37, respectively. The output terminals 34p and 34n are respectively a DC power supply line 38p connected to the positive input terminal of the inverter circuit 24 and a DC power supply line 38n connected to the negative input terminal.
It is connected to the.

【0029】太陽電池集合体としての太陽電池ストリン
グ35、36、37は、例えば住宅の屋根に設置される
太陽電池アレイを構成するもので、それぞれ太陽電池パ
ネルを8枚、6枚、4枚シリーズ(直列)に接続するこ
とにより構成されている。詳しくは後述するが、このよ
うなシリーズ数の違いにより、太陽電池ストリング3
5、36、37の出力特性は互いに異なっている(図2
参照)。
The solar cell strings 35, 36, and 37 as a solar cell assembly constitute, for example, a solar cell array installed on the roof of a house, and have eight, six, and four solar cell panels, respectively. (Series). As will be described in detail later, due to such a difference in the number of series, the solar cell string 3
5, 36 and 37 have different output characteristics (FIG. 2).
reference).

【0030】直流電源回路22は、各入力端子(33
a,33b)、(33c,33d)、(33e,33
f)と出力端子(34p,34n)との間にそれぞれ設
けられた同一の回路構成を有する3つの昇圧チョッパ回
路39a、39b、39c(本発明における直流電力変
換回路に相当)を一つの筐体内に収納することにより構
成されている。このように多入力1出力のモジュール化
された直流電源回路22は、太陽光発電インバータ装置
21に接続される太陽電池ストリングの数に応じて適宜
交換可能となっている。このうち昇圧チョッパ回路39
aは以下のように構成されている。
The DC power supply circuit 22 is connected to each input terminal (33
a, 33b), (33c, 33d), (33e, 33)
f) and three boost chopper circuits 39a, 39b, 39c (corresponding to the DC power conversion circuit of the present invention) having the same circuit configuration and provided between the output terminals (34p, 34n) in one housing. It is constituted by being stored in. Thus, the modularized DC power supply circuit 22 with multiple inputs and one output can be replaced as appropriate according to the number of solar cell strings connected to the solar power generation inverter device 21. Among them, the boost chopper circuit 39
a is configured as follows.

【0031】すなわち、入力端子33aはリアクトル4
0aおよび図示極性のダイオード41aを直列に介して
出力端子34pに接続され、入力端子33bは直接出力
端子34nに接続されている。入力端子33aと33b
との間には、コンデンサ42aが接続されるとともに、
太陽電池ストリング35の出力電圧VD1を検出するため
の電圧検出器43aが接続されている。この電圧検出器
43aは、例えば抵抗を用いた分圧回路により構成され
ている。
That is, the input terminal 33a is connected to the reactor 4
0a and the diode 41a of the illustrated polarity are connected in series to the output terminal 34p, and the input terminal 33b is directly connected to the output terminal 34n. Input terminals 33a and 33b
, A capacitor 42a is connected,
A voltage detector 43a for detecting the output voltage VD1 of the solar cell string 35 is connected. The voltage detector 43a is configured by, for example, a voltage dividing circuit using a resistor.

【0032】また、ダイオード41aのアノードと出力
端子34nとの間には、IGBT44aのコレクタ・エ
ミッタ間が接続されており、入力端子33bとIGBT
44aのエミッタとの間には、太陽電池ストリング35
の出力電流ID1を検出するための電流検出器45a(例
えばホール素子を用いたCT)が設けられている。
The collector-emitter of the IGBT 44a is connected between the anode of the diode 41a and the output terminal 34n, and the input terminal 33b is connected to the IGBT 44a.
Between the emitter of 44a and the solar cell string 35
Is provided with a current detector 45a (for example, CT using a Hall element) for detecting the output current ID1.

【0033】同様にして、昇圧チョッパ回路39bは、
太陽電池ストリング36の出力電圧VD2を検出するため
の電圧検出器43bと出力電流ID2を検出するための電
流検出器45bを備え、昇圧チョッパ回路39cは、太
陽電池ストリング37の出力電圧VD3を検出するための
電圧検出器43cと出力電流ID3を検出するための電流
検出器45cを備えている。
Similarly, the boost chopper circuit 39b
A voltage detector 43b for detecting the output voltage VD2 of the solar cell string 36 and a current detector 45b for detecting the output current ID2 are provided. The boost chopper circuit 39c detects the output voltage VD3 of the solar cell string 37. And a current detector 45c for detecting the output current ID3.

【0034】さらに、入力端子33a、33c、33e
は、それぞれ図示極性のダイオード46a、46b、4
6cを介して制御用電源回路28の正側入力端子に接続
され、直流電源線38nに接続された入力端子33b、
33d、33fは、ともに制御用電源回路28の負側入
力端子に接続されている。なお、この制御用電源回路2
8は、制御回路27を動作させるために必要となる電源
電圧を生成するようになっている。
Further, input terminals 33a, 33c, 33e
Are diodes 46a, 46b, 4
6c, an input terminal 33b connected to the positive input terminal of the control power supply circuit 28 and connected to the DC power supply line 38n;
33d and 33f are both connected to the negative input terminal of the control power supply circuit 28. The control power supply circuit 2
8 generates a power supply voltage necessary for operating the control circuit 27.

【0035】直流電源線38pと直流電源線38nとの
間には、前記コンデンサ23が接続されるとともに、直
流電源回路22から出力される直流電圧VCHを検出する
ための電圧検出器29(本発明における電圧検出手段に
相当)が接続されている。この電圧検出器29は、例え
ば抵抗を用いた分圧回路により構成されている。
The capacitor 23 is connected between the DC power supply line 38p and the DC power supply line 38n, and a voltage detector 29 (the present invention) for detecting the DC voltage VCH output from the DC power supply circuit 22. Are connected). The voltage detector 29 is constituted by, for example, a voltage dividing circuit using a resistor.

【0036】インバータ回路24は、4個のスイッチン
グ素子例えばIGBT47〜50と4個の還流ダイオー
ド51〜54とを周知の単相ブリッジ回路として構成し
たものである。その出力線55、56は、リアクトル5
7とコンデンサ58とからなるフィルタ回路25および
ブレーカ26を介して、電力系統すなわち交流電源32
に連系可能に接続されている。
The inverter circuit 24 comprises four switching elements, for example, IGBTs 47 to 50 and four return diodes 51 to 54, as a well-known single-phase bridge circuit. The output lines 55 and 56 are connected to the reactor 5
7 through a filter circuit 25 including a capacitor 58 and a breaker 26, an electric power system, that is, an AC power supply 32.
It is connected so that interconnection is possible.

【0037】また、フィルタ回路25の出力端子間に
は、例えばPT(計器用変圧器)や差動アンプからなる
電圧検出器30が設けられている。この電圧検出器30
は、太陽光発電インバータ装置21が出力する交流電圧
(系統連系時においては交流電源32の電圧)を検出
し、交流電圧VACとして制御回路27に対し出力するよ
うになっている。さらに、出力線56には例えばホール
素子を用いた電流検出器31が設けられている。この電
流検出器31は、インバータ回路24が出力する交流電
流IACを検出し制御回路27に対し出力するようになっ
ている。
Between the output terminals of the filter circuit 25, a voltage detector 30 composed of, for example, a PT (instrument transformer) or a differential amplifier is provided. This voltage detector 30
Detects the AC voltage output from the photovoltaic power generation inverter device 21 (the voltage of the AC power supply 32 at the time of system interconnection) and outputs it to the control circuit 27 as the AC voltage VAC. Further, the output line 56 is provided with a current detector 31 using, for example, a Hall element. The current detector 31 detects the AC current IAC output from the inverter circuit 24 and outputs the AC current IAC to the control circuit 27.

【0038】さて、制御回路27は、マイクロコンピュ
ータを主体として、直流電源回路22を制御する直流電
源制御回路59とインバータ回路24を制御するインバ
ータ制御回路60とから構成されている。そして、制御
回路27は、検出された出力電圧VD1、VD2、VD3、出
力電流ID1、ID2、ID3、直流電圧VCH、交流電圧VA
C、交流電流IACを入力するようになっている。このう
ち、直流電源制御回路59は以下のように構成されてい
る。
The control circuit 27 is mainly composed of a microcomputer and includes a DC power supply control circuit 59 for controlling the DC power supply circuit 22 and an inverter control circuit 60 for controlling the inverter circuit 24. Then, the control circuit 27 outputs the detected output voltages VD1, VD2, VD3, the output currents ID1, ID2, ID3, the DC voltage VCH, and the AC voltage VA.
C, an alternating current IAC is input. Among them, the DC power supply control circuit 59 is configured as follows.

【0039】すなわち、直流電源制御回路59は、昇圧
チョッパ回路39a、39b、39cをそれぞれ制御す
るチョッパ制御回路61a、61b、61cと、直流電
圧VCHの過電圧を防止する過電圧防止回路61dとから
構成されている。チョッパ制御回路61a、61b、6
1cは全て同じ構成であるため、ここではチョッパ制御
回路61aについて説明する。
That is, the DC power supply control circuit 59 is composed of chopper control circuits 61a, 61b, 61c for controlling the boost chopper circuits 39a, 39b, 39c, respectively, and an overvoltage prevention circuit 61d for preventing an overvoltage of the DC voltage VCH. ing. Chopper control circuits 61a, 61b, 6
Since 1c has the same configuration, the chopper control circuit 61a will be described here.

【0040】電力検出回路62aは、太陽電池ストリン
グ35の出力電圧VD1と基準電流ID1* (後述)とを掛
け合わせることにより、太陽電池ストリング35の出力
電力P1 を求め、それを最大電力点検出回路63aに対
して出力するようになっている。
The power detection circuit 62a calculates the output power P1 of the solar cell string 35 by multiplying the output voltage VD1 of the solar cell string 35 by a reference current ID1 * (described later), and calculates the maximum power point detection circuit. 63a.

【0041】最大電力点検出回路63aは、最大電力点
追従制御(MPPT制御:MaximumPower Point Trackin
g)を行うに際し、太陽電池ストリング35が最大電力
を出力する基準電圧VD1* を求める回路であり、現在の
基準電圧VD1* を所定の微小電圧−ΔV* 、+ΔV* の
範囲内で変動させたときの太陽電池ストリング35の出
力電力P1 の変化に基づいて、基準電圧VD1* を最大電
力点となる値(図2においてVD1mp)に調整するように
構成されている。
The maximum power point detection circuit 63a performs maximum power point tracking control (MPPT control: Maximum Power Point Trackin
When performing g), this is a circuit for obtaining a reference voltage VD1 * at which the solar cell string 35 outputs the maximum power, and the current reference voltage VD1 * is varied within a range of predetermined minute voltages -ΔV * and + ΔV *. Based on the change in the output power P1 of the solar cell string 35 at this time, the reference voltage VD1 * is adjusted to a value (VD1mp in FIG. 2) which is the maximum power point.

【0042】減算回路64aは、太陽電池ストリング3
5の出力電圧VD1から上記基準電圧VD1* を減算し、制
御器65aは、その減算結果である電圧偏差に対して例
えば比例演算と積分演算(以下、PI演算と称す)を行
い、太陽電池ストリング35に対する基準電流ID1* を
出力するようになっている。この制御器65aの後の減
算回路66aは、上記基準電流ID1* から太陽電池スト
リング35の出力電流ID1を減算し、制御器67aは、
その減算結果である電流偏差に対して例えばPI演算を
行いPWM回路68aに対する変調信号を生成するよう
に構成されている。
The subtraction circuit 64a is connected to the solar cell string 3
5, the controller 65a performs, for example, a proportional operation and an integral operation (hereinafter, referred to as PI operation) on the voltage deviation as a result of the subtraction, thereby obtaining a solar cell string. The reference current ID1 * with respect to 35 is output. A subtraction circuit 66a after the controller 65a subtracts the output current ID1 of the solar cell string 35 from the reference current ID1 *, and the controller 67a
For example, a PI operation is performed on the current deviation as a result of the subtraction to generate a modulation signal for the PWM circuit 68a.

【0043】PWM回路68aは、チョッパ制御回路6
1a、61b、61cに対し共通に設けられたキャリア
信号発生回路(図示せず)からの三角波信号と制御器6
7aから出力された変調信号とを比較する比較器(図示
せず)を備えている。そして、比較器から得られた方形
波状の駆動信号S1 は、図示しないドライブ回路を介し
てIGBT44aのゲートに与えられるようになってい
る。この場合、制御器67aから出力される変調信号の
レベルが高くなる程、駆動信号S1 のデューティ比が大
きくなり、IGBT44aのオン時間の割合が長くなる
ようになっている。
The PWM circuit 68a includes the chopper control circuit 6
A triangular wave signal from a carrier signal generation circuit (not shown) provided in common with 1a, 61b, 61c and controller 6
There is provided a comparator (not shown) for comparing with the modulation signal output from 7a. The square-wave drive signal S1 obtained from the comparator is supplied to the gate of the IGBT 44a via a drive circuit (not shown). In this case, as the level of the modulation signal output from the controller 67a increases, the duty ratio of the drive signal S1 increases, and the ratio of the ON time of the IGBT 44a increases.

【0044】なお、チョッパ制御回路61b、61c
は、それぞれ太陽電池ストリング36、37の出力電力
P2 、P3 を演算して出力するとともに、IGBT44
b、44cのゲートに対し駆動信号S2 、S3 を与える
ようになっている。
The chopper control circuits 61b, 61c
Calculates and outputs the output powers P2 and P3 of the photovoltaic strings 36 and 37, respectively.
Drive signals S2 and S3 are supplied to the gates of b and 44c.

【0045】過電圧防止回路61dは、減算回路69、
制御器70、およびリミット回路71から構成されてい
る。減算回路69は、直流電圧VCHから予め設定された
制限電圧VCHL*を減算し、その減算結果は制御器70に
おいて増幅された後リミット回路71に入力される。リ
ミット回路71は、その増幅結果に基づいて、VCHL*<
VCHとなったときに各チョッパ制御回路61a、61
b、61cの制御器65a、65b、65cに対し基準
電流ID1* 、ID2* 、ID3* を制限するための制限信号
を与えるようになっている(制御器65b、65cおよ
び基準電流ID2*、ID3* については図3を参照)。
The overvoltage protection circuit 61d includes a subtraction circuit 69,
It comprises a controller 70 and a limit circuit 71. The subtraction circuit 69 subtracts a preset limit voltage VCHL * from the DC voltage VCH, and the result of the subtraction is amplified by the controller 70 and then input to the limit circuit 71. The limit circuit 71 determines, based on the amplification result, that VCHL * <
When VCH is reached, each of the chopper control circuits 61a, 61
b, 61c are provided with limit signals for limiting the reference currents ID1 *, ID2 *, ID3 * (controllers 65b, 65c and reference currents ID2 *, ID3). * See Figure 3).

【0046】続いて、インバータ制御回路60の構成に
ついて説明する。発電電力演算回路72は、チョッパ制
御回路61a、61b、61cからそれぞれ出力された
太陽電池ストリング35、36、37の出力電力P1 、
P2 、P3 を加算することにより、太陽電池ストリング
35、36、37の全出力電力Po を求めるようになっ
ている。
Next, the configuration of the inverter control circuit 60 will be described. The generated power calculation circuit 72 outputs the output power P1 of the solar cell strings 35, 36, 37 output from the chopper control circuits 61a, 61b, 61c, respectively.
By adding P2 and P3, the total output power Po of the solar cell strings 35, 36 and 37 is obtained.

【0047】減算回路73は、直流電圧VCHから予め設
定された基準電圧VCH* を減算し、制御器74は、その
減算結果である電圧偏差に対してPI演算を行って補正
電力ΔPo を求めるようになっている。そして、加算回
路75は、発電電力演算回路72にて演算された上記出
力電力Po と制御器74から得た上記補正電力ΔPoと
を加算して、太陽光発電インバータ装置21から出力す
べき基準電力Po*を求めるようになっている。
A subtraction circuit 73 subtracts a preset reference voltage VCH * from the DC voltage VCH, and a controller 74 performs a PI operation on the voltage deviation as a result of the subtraction to obtain a correction power ΔPo. It has become. Then, the addition circuit 75 adds the output power Po calculated by the generated power calculation circuit 72 and the correction power ΔPo obtained from the controller 74, and adds the reference power to be output from the photovoltaic power generation inverter device 21. Po * is required.

【0048】電圧値検出回路76は、電圧検出器30に
より降圧された交流電圧VACを整流・平滑して、太陽光
発電インバータ装置21が出力する交流電圧(系統連系
時においては交流電源32の電圧)の実効値VAC(rms)
を得るようになっている。また、力率調整回路77は、
進相無効電力制御を行うために設けられたもので、交流
電圧VAC(rms) が所定の値例えば107V以上となった
ときに、本来1に調整する力率を進み力率に設定するよ
うになっている。除算回路78は、加算回路75から出
力される基準電力Po*を上記実効値VAC(rms) および上
記力率で割ることにより、後述する基準交流電流IAC*
の振幅(実効値)を得るようになっている。
The voltage value detection circuit 76 rectifies and smoothes the AC voltage VAC stepped down by the voltage detector 30, and outputs the AC voltage (the AC power supply 32 of Effective voltage VAC (rms)
Is to be obtained. In addition, the power factor adjustment circuit 77
It is provided for performing advanced phase reactive power control. When the AC voltage VAC (rms) becomes a predetermined value, for example, 107 V or more, the power factor which is originally adjusted to 1 is set to the leading power factor. Has become. The dividing circuit 78 divides the reference power Po * output from the adding circuit 75 by the effective value VAC (rms) and the power factor to obtain a reference AC current IAC * described later.
(Effective value).

【0049】正弦波発生回路79は、交流電圧VACのゼ
ロクロス点を検出するゼロクロス検出回路と、予めメモ
リに記憶された正弦波データに基づいて交流電源32の
周波数50Hz(または60Hz)と同じ周波数を有す
る正弦波形を生成する波形発生回路(何れも図示せず)
とを備えて構成されている。そして、検出したゼロクロ
ス点に同期し、且つ力率調整回路72から与えられる力
率に対応して進相させた正弦波信号を生成するようにな
っている。
The sine wave generating circuit 79 detects the zero cross point of the AC voltage VAC, and generates the same frequency as the 50 Hz (or 60 Hz) of the AC power supply 32 based on the sine wave data stored in the memory in advance. Waveform generating circuit for generating a sinusoidal waveform (not shown)
It is comprised including. Then, a sine wave signal synchronized with the detected zero-cross point and advanced in phase corresponding to the power factor given from the power factor adjustment circuit 72 is generated.

【0050】乗算回路80は、前記除算回路78の出力
と前記正弦波発生回路79から出力される正弦波信号と
を掛け合わせることにより、インバータ回路24に対す
る基準交流電流IAC* を生成するようになっている。減
算回路81は、この基準交流電流IAC* から交流電流I
ACを減算し、制御器82は、その減算結果である電流偏
差に対して例えばPI演算を行いPWM回路83に対す
る変調信号を生成するように構成されている。
The multiplying circuit 80 generates a reference AC current IAC * for the inverter circuit 24 by multiplying the output of the dividing circuit 78 by the sine wave signal output from the sine wave generating circuit 79. ing. The subtracting circuit 81 calculates an AC current I from the reference AC current IAC *.
The controller 82 is configured to subtract AC and perform, for example, a PI operation on the current deviation that is the result of the subtraction to generate a modulation signal for the PWM circuit 83.

【0051】PWM回路83は、所定の周波数を有した
三角波信号を生成するキャリア信号発生回路、およびこ
の生成した三角波信号と制御器82から出力された変調
信号とを比較する比較器(何れも図示せず)から構成さ
れている。なお、この場合前記制御器67aで生成した
三角波信号を用いても良い。
The PWM circuit 83 includes a carrier signal generating circuit for generating a triangular wave signal having a predetermined frequency, and a comparator for comparing the generated triangular wave signal with the modulation signal output from the controller 82 (both in FIG. (Not shown). In this case, a triangular wave signal generated by the controller 67a may be used.

【0052】上記比較結果に基づいて、方形波状の駆動
信号G1 、G2 およびこれら駆動信号G1 、G2 に対し
それぞれ反転波形となる駆動信号G3 、G4 が生成さ
れ、これら駆動信号G1 〜G4 はそれぞれ図示しないド
ライブ回路を介してIGBT47〜50のゲートに与え
られるようになっている。この場合、制御器82から出
力された変調信号のレベルが高くなる程インバータ回路
24の出力交流電圧が大きくなるようになっている。
Based on the result of the comparison, square wave drive signals G1 and G2 and drive signals G3 and G4 having inverted waveforms with respect to the drive signals G1 and G2 are generated, and these drive signals G1 to G4 are shown in FIG. The gates of the IGBTs 47 to 50 are supplied to the gates of the IGBTs 47 to 50 via a drive circuit which is not used. In this case, the higher the level of the modulation signal output from the controller 82, the higher the AC voltage output from the inverter circuit 24.

【0053】次に、系統連系時における本実施例の作用
について説明する。例えば住宅の屋根に設置される太陽
電池は太陽電池アレイと称され、一般には複数の太陽電
池ストリング(本実施例では太陽電池ストリング35、
36、37)に分割された構造となっている。これら太
陽電池ストリングは、太陽電池モジュールが複数組み合
わせれてなる太陽電池パネルをシリーズ(直列)に接続
することにより構成されている。
Next, the operation of this embodiment at the time of system interconnection will be described. For example, a solar cell installed on a roof of a house is called a solar cell array, and generally includes a plurality of solar cell strings (in this embodiment, solar cell strings 35,
36, 37). These solar cell strings are configured by connecting solar cell panels formed by combining a plurality of solar cell modules in a series (series).

【0054】この場合、設置される屋根の面積や形状、
電気設備としての設置基準(例えば電圧規制)などの要
請により、各太陽電池ストリングを構成する太陽電池パ
ネルのシリーズ数が互いに異なる場合がある。
In this case, the area and shape of the roof to be installed,
Depending on requirements such as installation standards (for example, voltage regulation) as electrical equipment, the number of series of solar cell panels constituting each solar cell string may be different from each other.

【0055】図2は、同一温度、同一日射状態における
太陽電池ストリング35、36、37の出力特性を示し
たもので、実線で示した出力特性が電圧−電流特性、一
点鎖線で示した出力特性が電圧−電力特性である。すな
わち、8S(シリーズ数が8であることを示す)、6
S、4Sの太陽電池ストリング35、36、37は、そ
れぞれVD1max 、VD2max 、VD3max の開放電圧を有
し、最大電力点M1 (電圧VD1mp)、M2 (VD2mp)、
M3 (VD3mp)において最大電力が出力される。
FIG. 2 shows the output characteristics of the solar cell strings 35, 36, and 37 at the same temperature and the same solar radiation. The output characteristics shown by the solid line are the voltage-current characteristics, and the output characteristics shown by the dashed line. Are voltage-power characteristics. That is, 8S (indicating that the number of series is 8), 6
S, 4S solar cell strings 35, 36, 37 have open voltages of VD1max, VD2max, VD3max, respectively, and have maximum power points M1 (voltage VD1mp), M2 (VD2mp),
The maximum power is output at M3 (VD3mp).

【0056】このように互いに異なる出力特性を持つ各
太陽電池ストリング35、36、37から最大電力を取
り出すために、チョッパ制御回路61a、61b、61
cはそれぞれ昇圧チョッパ回路39a、39b、39c
を独立して制御する。これらチョッパ制御回路61a、
61b、61cの制御動作は同じであるため、以下にお
いてチョッパ制御回路61aの制御動作について説明す
る。
In order to extract the maximum power from each of the solar cell strings 35, 36, 37 having different output characteristics, the chopper control circuits 61a, 61b, 61
c is a step-up chopper circuit 39a, 39b, 39c, respectively.
Are controlled independently. These chopper control circuits 61a,
Since the control operations of 61b and 61c are the same, the control operation of the chopper control circuit 61a will be described below.

【0057】チョッパ制御回路61aは、太陽電池スト
リング35に対する最大電力点追従制御を行うことによ
り、太陽電池ストリング35から、その時の温度・日射
量において発電可能な最大電力を取り出すように昇圧チ
ョッパ回路39aを制御する。太陽電池ストリング35
の出力電力P1 は、図2に示したように、特定の出力電
圧VD1mpにおいて最大(電力P1mp )となり、出力電圧
VD1がこの電圧VD1mpからずれると低下する特性を有し
ている。そして、温度や日射量が変化すると最大電力点
における電力P1mp が変化するとともに最大電力となる
出力電圧VD1mpも若干変化する。
The chopper control circuit 61a performs the maximum power point tracking control for the solar cell string 35, so that the maximum power that can be generated at the temperature and the amount of solar radiation at that time is taken out of the solar cell string 35. Control. Solar cell string 35
As shown in FIG. 2, the output power P1 has a maximum (power P1mp) at a specific output voltage VD1mp, and has a characteristic of decreasing when the output voltage VD1 deviates from this voltage VD1mp. When the temperature or the amount of solar radiation changes, the power P1mp at the maximum power point changes, and the output voltage VD1mp at the maximum power also slightly changes.

【0058】そこで、最大電力点検出回路63aは、系
統連系運転中において現在の基準電圧VD1* を所定の微
小電圧−ΔV* 、+ΔV* だけ変動させ、そのときの出
力電力P1 の変化に基づいて最大電力が出力される基準
電圧VD1* を求めるように動作する。
Therefore, the maximum power point detecting circuit 63a changes the current reference voltage VD1 * by a predetermined minute voltage -ΔV *, + ΔV * during the system interconnection operation, and based on the change of the output power P1 at that time. To obtain the reference voltage VD1 * at which the maximum power is output.

【0059】このようにして求めた基準電圧VD1* (=
VD1mp)に対し、太陽電池ストリング35の出力電圧V
D1が低下した場合を考える。太陽電池ストリング35
は、出力電圧VD1の増加に伴って出力電流ID1が単調に
減少する出力特性(図2参照)を有しているので、制御
器65aは太陽電池ストリング35の基準電流ID1* を
下げるように動作する。その結果、制御器67aからP
WM回路68aに対し出力される変調信号が低下し、昇
圧チョッパ回路39aにおけるIGBT44aのオン時
間が短くなる。これにより、太陽電池ストリング35の
出力電流ID1は低下し、それに伴い出力電圧VD1が上昇
して基準電圧VD1* に一致するよう制御されることにな
る。
The thus obtained reference voltage VD1 * (=
VD1mp), the output voltage V of the solar cell string 35
Consider the case where D1 has decreased. Solar cell string 35
Has an output characteristic in which the output current ID1 monotonously decreases as the output voltage VD1 increases (see FIG. 2). Therefore, the controller 65a operates to lower the reference current ID1 * of the solar cell string 35. I do. As a result, P
The modulation signal output to the WM circuit 68a decreases, and the ON time of the IGBT 44a in the boost chopper circuit 39a decreases. As a result, the output current ID1 of the solar cell string 35 decreases, and accordingly, the output voltage VD1 increases and is controlled to match the reference voltage VD1 *.

【0060】一方、インバータ制御回路60は、太陽光
発電インバータ装置21の電力の入出力をバランスさせ
るように、太陽電池ストリング35、36、37から入
力した全直流電力にほぼ等しい電力を、交流電力として
電力系統に出力するようインバータ回路24を制御す
る。
On the other hand, the inverter control circuit 60 converts the power substantially equal to the total DC power input from the photovoltaic strings 35, 36, 37 into an AC power so as to balance the input and output of the power of the photovoltaic power generation inverter device 21. The inverter circuit 24 is controlled so as to output to the power system.

【0061】上述したように、チョッパ制御回路61
a、61b、61cは、最大電力点追従制御を実行する
にあたり太陽電池ストリング35、36、37の出力電
力P1、P2 、P3 を演算しているので、発電電力演算
回路72は、それら出力電力P1 、P2 、P3 を加算し
て太陽電池ストリング35、36、37の全出力電力P
o を求める。
As described above, the chopper control circuit 61
a, 61b, and 61c calculate the output powers P1, P2, and P3 of the photovoltaic strings 35, 36, and 37 in executing the maximum power point tracking control. , P2, and P3 are added to calculate the total output power P of the solar cell strings 35, 36, and 37.
Ask for o.

【0062】さらに、演算誤差、太陽光発電インバータ
装置21の効率、外乱等による入出力電力のアンバラン
スの発生を防止するため、加算回路75において、出力
電力Po に対して出力電圧VCHと基準電圧VCH* との差
分に基づく電力補正値ΔPoが加算される。例えば、出
力電圧VCHが基準電圧VCH* よりも増加した場合には電
力補正値ΔPo が正になり、インバータ制御回路60
は、基準電力Po*を増やしてインバータ回路24からの
出力電力を増加させ、出力電圧VCHの上昇を抑制するよ
うに制御する。
Further, in order to prevent the occurrence of imbalance in input / output power due to a calculation error, the efficiency of the photovoltaic power generation inverter device 21, disturbance, etc., the output voltage VCH and the reference voltage A power correction value ΔPo based on the difference from VCH * is added. For example, when the output voltage VCH is higher than the reference voltage VCH *, the power correction value ΔPo becomes positive, and the inverter control circuit 60
Controls the output power from the inverter circuit 24 to be increased by increasing the reference power Po *, so as to suppress an increase in the output voltage VCH.

【0063】そして、インバータ制御回路60は、イン
バータ回路24の出力の力率をcosφとしたとき、次
の(1)式に従ってインバータ回路24に対する基準交
流電流IAC* を演算する。 IAC* =Po*/(VAC・cosφ) …(1)
When the power factor of the output of the inverter circuit 24 is cos φ, the inverter control circuit 60 calculates a reference AC current IAC * for the inverter circuit 24 according to the following equation (1). IAC * = Po * / (VAC · cosφ) (1)

【0064】この(1)式における(VAC・cosφ)
および除算は、それぞれ電圧値検出回路76と力率調整
回路77および除算回路78において演算され、さらに
正弦波発生回路79と乗算回路80とにより、正弦波形
を有する基準交流電流IAC*が生成される。
(VAC · cos φ) in equation (1)
The division is performed by a voltage value detection circuit 76, a power factor adjustment circuit 77, and a division circuit 78, respectively, and a sine wave generation circuit 79 and a multiplication circuit 80 generate a reference AC current IAC * having a sine waveform. .

【0065】除算回路78は、(1)式に従って電力系
統の電圧である交流電圧VACによる除算を実行している
ので、動力負荷接続等の外乱によって交流電圧VACが低
下しても、直ちに基準交流電流IAC* が増加して、イン
バータ回路24の出力電力の低下を抑制することができ
る。インバータ回路24は、この基準交流電流IAC*と
交流電流IACとの差分に基づくPWM制御により、系統
に対して基準交流電流IAC* に等しい電流を出力する。
Since the division circuit 78 performs the division by the AC voltage VAC which is the voltage of the power system in accordance with the equation (1), even if the AC voltage VAC decreases due to a disturbance such as connection of a power load, the reference AC is immediately applied. The current IAC * increases, and a decrease in the output power of the inverter circuit 24 can be suppressed. The inverter circuit 24 outputs a current equal to the reference AC current IAC * to the system by PWM control based on the difference between the reference AC current IAC * and the AC current IAC.

【0066】以上説明したように、太陽光発電インバー
タ装置21は、太陽電池ストリング35、36、37に
対してそれぞれ個別に昇圧チョッパ回路39a、39
b、39cおよびチョッパ制御回路61a、61b、6
1cを設けたので、従来構成の太陽光発電インバータ装
置1とは異なり、太陽電池ストリング35、36、37
の動作点を互いに独立して制御することができる。
As described above, the photovoltaic power generation inverter device 21 individually boosts the chopper circuits 39a, 39 for the solar cell strings 35, 36, 37, respectively.
b, 39c and chopper control circuits 61a, 61b, 6
1c, unlike the photovoltaic power generation inverter device 1 of the conventional configuration, the solar cell strings 35, 36, 37
Can be controlled independently of each other.

【0067】こうした構成の下で、チョッパ制御回路6
1a、61b、61cが、太陽電池ストリング35、3
6、37に対してそれぞれ最大電力点追従制御を実行す
るので、太陽光発電インバータ装置21は、互いに異な
る出力特性を持つ各太陽電池ストリング35、36、3
7からその時々において発電可能な最大電力を取り出す
ことができ、接続された全ての太陽電池ストリング3
5、36、37についてその電力利用効率を高められ
る。
Under such a configuration, the chopper control circuit 6
1a, 61b, 61c are the solar cell strings 35, 3
Since the maximum power point tracking control is executed for each of the solar cell strings 6, 37, the photovoltaic power inverter device 21 outputs the respective solar cell strings 35, 36, 3
7, the maximum power that can be generated at each time can be taken out, and all the connected solar cell strings 3
The power use efficiency of 5, 36, and 37 can be increased.

【0068】その結果、電力利用効率を高めるために太
陽電池アレイを構成する複数の太陽電池ストリングの出
力特性を揃える必要がなくなり、設置される屋根の面積
や形状などに応じて各太陽電池ストリングのシリーズ数
を適宜選択することができる。これにより、太陽光発電
インバータ装置21および太陽電池アレイの設計、施工
の自由度が増す。
As a result, it is not necessary to make the output characteristics of the plurality of solar cell strings constituting the solar cell array uniform in order to enhance the power use efficiency, and each solar cell string can be provided in accordance with the area and shape of the roof to be installed. The number of series can be appropriately selected. This increases the degree of freedom in designing and constructing the solar power inverter 21 and the solar cell array.

【0069】また、屋根設置面の方角の違いなどにより
各太陽電池ストリング35、36、37に対する日射量
が異なる場合であっても、常に各太陽電池ストリング3
5、36、37から最大電力を取り出すことができるの
で、電力利用効率が一層高まる。
Further, even when the amount of solar radiation to each of the solar cell strings 35, 36, 37 is different due to a difference in the direction of the roof installation surface, etc., each of the solar cell strings 3
Since the maximum power can be extracted from 5, 36, and 37, the power use efficiency is further improved.

【0070】さらに、制御回路27は、太陽光発電イン
バータ装置21の入出力電力バランスをとるために、直
流電源回路22とインバータ回路24との協調制御を行
っている。すなわち、インバータ制御回路60は、直流
電源制御回路59から入力した太陽電池ストリング3
5、36、37の出力電力P1 、P2 、P3 を用いてフ
ィードフォワード制御を行うので、制御系の応答速度が
速くなる。これにより、日射量が変化して全出力電力P
o が急変する場合であっても、直流電圧VCHは基準電圧
VCH* に近い値に保持され、基準電流ID1* が過電圧防
止回路61dによる制限を受けにくくなって常に安定し
た最大電力点追従制御が行われる。
Further, the control circuit 27 performs cooperative control between the DC power supply circuit 22 and the inverter circuit 24 in order to balance the input / output power of the photovoltaic power generation inverter device 21. That is, the inverter control circuit 60 controls the solar cell string 3 input from the DC power supply control circuit 59.
Since feedforward control is performed using the output powers P1, P2, and P3 of 5, 36, and 37, the response speed of the control system is increased. As a result, the amount of solar radiation changes and the total output power P
Even if o changes suddenly, the DC voltage VCH is maintained at a value close to the reference voltage VCH *, and the reference current ID1 * is less likely to be limited by the overvoltage prevention circuit 61d, so that the stable maximum power point tracking control is always performed. Done.

【0071】また、インバータ制御回路60は、出力電
圧VCHが基準電圧VCH* に一致するようにフィードバッ
ク制御を行うので、電力演算の誤差や外乱等があって
も、太陽電池ストリング35、36、37の全出力電力
Po とインバータ回路24の出力電力とを常にバランス
させることができ、より高精度で安定した最大電力点追
従制御が可能となる。
Further, since the inverter control circuit 60 performs feedback control so that the output voltage VCH matches the reference voltage VCH *, even if there is an error in power calculation, disturbance, or the like, the solar cell strings 35, 36, 37 And the output power of the inverter circuit 24 can always be balanced, and more accurate and stable maximum power point tracking control can be performed.

【0072】さらに、制御用電源回路28は、ダイオー
ド46a、46b、46cの作用により、最大電力点追
従制御が行われる太陽電池ストリング35、36、37
のうち最も高い電圧を出力している太陽電池ストリング
を入力として動作する。従って、朝夕や曇天時など太陽
電池ストリング35、36、37の出力電圧が全体的に
低下している場合であっても、制御用電源回路28は高
い入力電圧を確保して制御回路27に対し制御電圧を供
給し続けることができる。これにより、太陽光発電イン
バータ装置21の運転可能時間が延びて発電電力の利用
効率が一層向上する。
Further, the control power supply circuit 28 is operated by the diodes 46a, 46b, 46c to control the solar cell strings 35, 36, 37 in which the maximum power point tracking control is performed.
Out of which the solar cell string outputting the highest voltage is operated. Therefore, even when the output voltage of the solar cell strings 35, 36, and 37 is entirely reduced, such as in the morning and evening or on cloudy days, the control power supply circuit 28 secures a high input voltage and controls the control circuit 27. The control voltage can be continuously supplied. Thereby, the operable time of the photovoltaic power generation inverter device 21 is extended, and the utilization efficiency of the generated power is further improved.

【0073】なお、直流電源回路22は、昇圧チョッパ
回路39a、39b、39cを一つの筐体内に収納して
多入力1出力形態にモジュール化されているので、太陽
電池ストリングの数に応じて容易に交換でき、太陽光発
電インバータ装置21の構成を簡単に変更できるように
なる。
Since the DC power supply circuit 22 is modularized into a multi-input, one-output configuration in which the step-up chopper circuits 39a, 39b, 39c are housed in one housing, the DC power supply circuit 22 can be easily adapted to the number of solar cell strings. And the configuration of the solar power inverter 21 can be easily changed.

【0074】次に、本発明の第2の実施例について図3
を参照しながら説明する。本実施例は、上述した第1の
実施例における直流電源制御回路61b、61cに変形
を加えたものである。すなわち、直流電源制御回路84
のブロック構成を示す図3において、昇圧チョッパ回路
39bにより太陽電池ストリング36を最大電力点追従
制御するチョッパ制御回路85は、電力検出器と最大電
力点検出回路とに替えて最大電力点演算回路86を備え
ている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. This embodiment is a modification of the DC power supply control circuits 61b and 61c in the first embodiment described above. That is, the DC power supply control circuit 84
3, the chopper control circuit 85 that controls the solar cell string 36 to follow the maximum power point by the boost chopper circuit 39b includes a maximum power point calculation circuit 86 instead of the power detector and the maximum power point detection circuit. It has.

【0075】この最大電力点演算回路86は、直流電源
制御回路61aが太陽電池ストリング35を最大電力点
追従制御する際の基準電圧VD1* (図2に示す電圧VD1
mp)に対し、太陽電池ストリング35のシリーズ数a
(=8)と太陽電池ストリング36のシリーズ数b(=
6)との比(b/a)を掛け合わせて基準電圧VD2* を
得るようになっている。
The maximum power point calculation circuit 86 has a reference voltage VD1 * (the voltage VD1 shown in FIG. 2) when the DC power supply control circuit 61a controls the solar cell string 35 to follow the maximum power point.
mp) with respect to the series number a of the solar cell string 35
(= 8) and the series number b (=
6) is multiplied by the ratio (b / a) to obtain the reference voltage VD2 *.

【0076】同様に、昇圧チョッパ回路39cにより太
陽電池ストリング37を最大電力点追従制御するチョッ
パ制御回路87は、電力検出器と最大電力点検出回路と
に替えて最大電力点演算回路88を備えている。この最
大電力点演算回路87は、基準電圧VD1* (電圧VD1m
p)に対し、太陽電池ストリング35のシリーズ数a
(=8)と太陽電池ストリング37のシリーズ数c(=
4)との比(c/a)を乗算して基準電圧VD3* を得る
ようになっている。
Similarly, the chopper control circuit 87 that controls the solar cell string 37 to follow the maximum power point by the boost chopper circuit 39c includes a maximum power point calculation circuit 88 instead of the power detector and the maximum power point detection circuit. I have. The maximum power point calculation circuit 87 calculates the reference voltage VD1 * (voltage VD1m
p) is the number of series a of the solar cell string 35
(= 8) and the series number c of the solar cell string 37 (=
4) is multiplied by the ratio (c / a) to obtain a reference voltage VD3 *.

【0077】同じ太陽電池パネルを使用しそのシリーズ
数が異なる太陽電池ストリング35、36、37にあっ
ては、図2に示すように開放電圧VD1max 、VD2max 、
VD3max の比はそのシリーズ数a、b、cの比にほぼ等
しくなる。それとともに、最大電力点M1 、M2 、M3
における電圧VD1mp、VD2mp、VD3mpの比も、シリーズ
数a、b、cの比にほぼ等しくなる。
In the case of the solar cell strings 35, 36 and 37 using the same solar cell panel and different series numbers, as shown in FIG. 2, the open-circuit voltages VD1max, VD2max,
The ratio of VD3max is almost equal to the ratio of the series numbers a, b, c. At the same time, the maximum power points M1, M2, M3
The ratio of the voltages VD1mp, VD2mp, and VD3mp at the time is also substantially equal to the ratio of the series numbers a, b, and c.

【0078】従って、特定の太陽電池ストリング35に
ついて最大電力点M1 を検出して電圧VD1mpを得れば、
その他の太陽電池ストリング36、37については、最
大電力点演算回路86、88による簡単な乗算処理によ
り、最大電力点M2 、M3 をほぼ正確に推定することが
できる。
Therefore, if the maximum power point M1 is detected for a specific solar cell string 35 to obtain the voltage VD1mp,
For the other solar cell strings 36 and 37, the maximum power points M2 and M3 can be almost accurately estimated by simple multiplication processing by the maximum power point calculation circuits 86 and 88.

【0079】上記構成を用いれば、複雑な処理を要する
最大電力点の検出処理を減らすことができるので、直流
電源制御回路84の処理負担が軽減されて制御周期を短
くできる。これにより、一層安定した電力変換動作が可
能となる。
With the above configuration, the processing for detecting the maximum power point requiring complicated processing can be reduced, so that the processing load on the DC power supply control circuit 84 can be reduced and the control cycle can be shortened. This enables a more stable power conversion operation.

【0080】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような拡張または
変更が可能である。太陽電池アレイを構成する太陽電池
ストリングの数は3つに限られず、2つでも4つ以上で
あっても良い。また、第1の実施例においては、各太陽
電池ストリングは、互いに異なる種類の太陽電池パネル
を用いて構成されていても良い。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but can be extended or modified as follows. The number of solar cell strings constituting the solar cell array is not limited to three, but may be two or four or more. Also, in the first embodiment, each solar cell string may be configured using different types of solar cell panels.

【0081】直流電源回路22は、昇圧チョッパ回路3
9a、39b、39cに限らず、降圧チョッパ回路や、
変圧器(例えば高周波トランス)を用いた昇圧・降圧チ
ョッパ回路を用いた構成であっても良い。また、交流電
源32が三相の場合には、インバータ制御回路60は、
三相電力を有効電力と無効電力とに分けて直流分として
制御した後、三相のPWM制御を行う構成とすることが
できる。
The DC power supply circuit 22 includes the boost chopper circuit 3
Not only 9a, 39b, 39c but also a step-down chopper circuit,
A configuration using a step-up / step-down chopper circuit using a transformer (for example, a high-frequency transformer) may be used. When the AC power supply 32 has three phases, the inverter control circuit 60
After the three-phase power is divided into active power and reactive power and controlled as a DC component, three-phase PWM control may be performed.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項1の発明では、複数の太陽電池集合体を入力とする
直流電源回路を、各太陽電池集合体に対して個別に設け
た直流電力変換回路から構成し、各太陽電池集合体につ
いて最大電力となるように制御するので、各太陽電池集
合体ごとの構成や日射量が異なっていても、各太陽電池
集合体は発電可能な最大電力を出力することができ、発
電電力の利用効率が高まる。また、制御手段は、太陽電
池集合体の全出力電力と直流電源回路の出力電圧とに基
づいてインバータ回路を制御するので、入出力電力がバ
ランスし易く、安定した電力変換動作が行われる。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, a DC power supply circuit having a plurality of solar cell assemblies as inputs is provided with a DC power supply circuit provided separately for each solar cell assembly. It consists of a conversion circuit and controls so that each solar cell assembly has the maximum power.Even if the configuration and solar radiation of each solar cell assembly are different, each solar cell assembly can generate the maximum power. Can be output, and the use efficiency of the generated power is increased. Further, since the control means controls the inverter circuit based on the total output power of the solar cell assembly and the output voltage of the DC power supply circuit, the input / output power is easily balanced and a stable power conversion operation is performed.

【0083】請求項2、3の発明では、制御手段は、特
定の太陽電池集合体について最大電力点を検出し、その
最大電力点に基づいてその他の太陽電池集合体の最大電
力点を設定するので、制御手段の処理負担が軽減されて
制御周期が短くなり、制御系の一層安定化を図れる。
According to the second and third aspects of the present invention, the control means detects a maximum power point for a specific solar cell assembly and sets the maximum power points of the other solar cell assemblies based on the maximum power point. Therefore, the processing load on the control means is reduced, the control cycle is shortened, and the control system can be further stabilized.

【0084】請求項4の発明では、複数の太陽電池集合
体のうち出力電圧が最大のものを入力として制御手段の
電源電圧を生成する制御用電源回路を備えたので、太陽
光発電インバータ装置の運転可能時間が従来よりも延
び、発電電力の利用効率が一層向上する。
According to the fourth aspect of the present invention, since the control power supply circuit for generating the power supply voltage of the control means by using the one having the largest output voltage among the plurality of solar cell assemblies as an input is provided, The operable time is longer than before, and the utilization efficiency of the generated power is further improved.

【0085】請求項5の発明では、各太陽電池集合体に
対して設けた直流電力変換回路を一つの筐体内に収容す
ることにより直流電源回路を構成したので、接続する太
陽電池集合体の数に応じた直流電源回路とインバータ回
路との組み合わせが容易となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the DC power supply circuit is formed by accommodating the DC power conversion circuit provided for each solar cell assembly in a single housing. The combination of the DC power supply circuit and the inverter circuit according to the above becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す太陽光発電インバ
ータ装置の電気的構成図
FIG. 1 is an electrical configuration diagram of a photovoltaic power generation inverter device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】太陽電池ストリングの出力特性図FIG. 2 is an output characteristic diagram of a solar cell string.

【図3】本発明の第2の実施例を示す直流電源制御回路
のブロック図
FIG. 3 is a block diagram of a DC power supply control circuit showing a second embodiment of the present invention.

【図4】従来構成を示す図1相当図FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional configuration.

【図5】(a)および(b)は太陽電池ストリングの出
力特性図、(c)は太陽光発電インバータ装置の入力部
から見た太陽電池ストリングの合成された出力特性図
5A and 5B are output characteristic diagrams of a solar cell string, and FIG. 5C is a combined output characteristic diagram of the solar cell string viewed from an input unit of the solar power inverter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21は太陽光発電インバータ装置、22は直流電源回
路、24はインバータ回路、27は制御回路(制御手
段)、28は制御用電源回路、29は電圧検出器(電圧
検出手段)、35、36、37は太陽電池ストリング
(太陽電池集合体)、39a、39b、39cは昇圧チ
ョッパ回路(直流電力変換回路)である。
21 is a photovoltaic power generation inverter device, 22 is a DC power supply circuit, 24 is an inverter circuit, 27 is a control circuit (control means), 28 is a control power supply circuit, 29 is a voltage detector (voltage detection means), 35, 36, 37 is a solar cell string (solar cell assembly), and 39a, 39b, and 39c are boost chopper circuits (DC power conversion circuits).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米本 剛 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 Fターム(参考) 5G066 HA30 HB06 5H007 AA02 BB07 CB04 CB05 CC03 CC12 DA03 DA05 DA06 DB01 DB05 DC02 DC04 DC05 EA02 5H420 BB03 BB12 CC03 CC09 DD03 DD09 EA11 EA40 EA43 EA48 EA49 EB09 EB16 FF03 FF04 FF09 FF22 FF24 FF25 FF26 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tsuyoshi Yonemoto 2121 Nagoya, Asahi-machi, Mie-gun, Mie Prefecture F-term in Toshiba Mie Plant (reference) 5G066 HA30 HB06 5H007 AA02 BB07 CB04 CB05 CC03 CC12 DA03 DA05 DA06 DB01 DB05 DC02 DC04 DC05 EA02 5H420 BB03 BB12 CC03 CC09 DD03 DD09 EA11 EA40 EA43 EA48 EA49 EB09 EB16 FF03 FF04 FF09 FF22 FF24 FF25 FF26

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の太陽電池集合体を入力とする直流
電源回路と、この直流電源回路の出力電圧を交流電圧に
変換して出力するインバータ回路と、前記太陽電池集合
体から入力した電力を前記インバータ回路の交流出力電
力に変換するように前記直流電源回路およびインバータ
回路を制御する制御手段とを備えた太陽光発電インバー
タ装置において、 前記直流電源回路の出力電圧を検出する電圧検出手段を
備え、 前記直流電源回路は、前記太陽電池集合体のそれぞれに
対して個別に設けられた直流電力変換回路から構成さ
れ、 前記制御手段は、前記各太陽電池集合体の出力電力が最
大となるように前記各直流電力変換回路を制御するとと
もに、前記電圧検出手段により検出された電圧と前記太
陽電池集合体の全出力電力とに基づいて前記インバータ
回路を制御することを特徴とする太陽光発電インバータ
装置。
1. A DC power supply circuit having a plurality of solar cell assemblies as inputs, an inverter circuit converting an output voltage of the DC power supply circuit into an AC voltage and outputting the AC voltage, and an electric power input from the solar cell assemblies. A photovoltaic power generation inverter device comprising: a control unit for controlling the DC power supply circuit and the inverter circuit so as to convert the output power to the AC output power of the inverter circuit; and a voltage detection unit for detecting an output voltage of the DC power supply circuit The DC power supply circuit is configured by a DC power conversion circuit individually provided for each of the solar cell assemblies, and the control unit controls the output power of each of the solar cell assemblies to be maximum. While controlling each of the DC power conversion circuits, based on the voltage detected by the voltage detection means and the total output power of the solar cell assembly, A photovoltaic power generation inverter device that controls an inverter circuit.
【請求項2】 前記制御手段は、特定の太陽電池集合体
の出力電力が最大となる最大電力点を検出して当該特定
の太陽電池集合体に対する直流電力変換回路を制御する
とともに、この特定の太陽電池集合体の最大電力点に基
づいてその他の太陽電池集合体の最大電力点を設定して
当該他の太陽電池集合体に対する直流電力変換回路を制
御することを特徴とする請求項1記載の太陽光発電イン
バータ装置。
2. The control means detects a maximum power point at which the output power of a specific solar cell assembly becomes maximum, controls a DC power conversion circuit for the specific solar cell assembly, and controls the DC power conversion circuit for the specific solar cell assembly. The DC power conversion circuit for the other solar cell assembly is controlled by setting the maximum power point of another solar cell assembly based on the maximum power point of the solar cell assembly. Solar power inverter device.
【請求項3】 前記特定の太陽電池集合体について検出
された最大電力点の電圧がVp[V]、前記特定の太陽
電池集合体のシリーズ数がm(m≧1)、他の太陽電池
集合体のシリーズ数がn(n≧1)である場合、前記制
御手段は、前記他の太陽電池集合体についての最大電力
点の電圧を(n/m)×Vp[V]に設定することを特
徴とする請求項2記載の太陽光発電インバータ装置。
3. The voltage of the maximum power point detected for the specific solar cell assembly is Vp [V], the series number of the specific solar cell assembly is m (m ≧ 1), and the other solar cell assemblies When the series number of the body is n (n ≧ 1), the control means sets the voltage at the maximum power point for the other solar cell assembly to (n / m) × Vp [V]. 3. The photovoltaic power generation inverter device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記複数の太陽電池集合体のうち出力電
圧が最大のものを入力として前記制御手段の電源電圧を
生成する制御用電源回路を備えたことを特徴とする請求
項1ないし3の何れかに記載の太陽光発電インバータ装
置。
4. A control power supply circuit for generating a power supply voltage of said control means by using a solar cell assembly having a maximum output voltage as an input among said plurality of solar cell assemblies. The photovoltaic power generation inverter device according to any one of the above.
【請求項5】 前記直流電源回路は、前記太陽電池集合
体のそれぞれに対して設けられた直流電力変換回路を一
つの筐体内に収容した形態に構成されていることを特徴
とする請求項1ないし4の何れかに記載の太陽光発電イ
ンバータ装置。
5. The DC power supply circuit according to claim 1, wherein the DC power conversion circuit provided for each of the solar cell assemblies is housed in one housing. 5. The photovoltaic power generation inverter device according to any one of items 4 to 4.
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