CN102959728A

CN102959728A - 开路电压控制系统

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Publication number: CN102959728A
Application number: CN2011800317228A
Authority: CN
Inventors: 川又健司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2031-08-09
Also published as: EP2608275A4; WO2012023457A1; AU2011291825B2; JP2012044070A; CN102959728B; US20120043453A1; EP2608275A1; JP5562762B2; AU2011291825A1; US8921750B2

Abstract

一种开路电压控制系统，其被用在具有串（7）和开关（5）的太阳能发电系统中，对串的开路电压进行控制，其中，该串具有串联连接的太阳电池板，该开关对用于将由串产生的直流电压提供给负载的路径进行通断，开路电压控制系统具备：开路电压测定装置（3），对串和负载未连接的开路状态下的串的开路电压进行测定；驱动控制装置（11），对来自太阳电池板的输出电压进行控制；以及运算控制装置（4），在串和负载为开路的状态下，基于开路电压测定装置所测定的开路电压，以使开路电压成为大于等于负载能工作的电压而且未超过太阳能发电系统的耐压电压的规定的电压值的方式，输出对驱动控制装置进行控制的信号。

Description

开路电压控制系统

技术领域

本发明的实施方式涉及被用在太阳能发电系统中并将开路电压控制在所希望的值的开路电压控制系统。

背景技术

近年来，利用了自然能量的发电系统备受瞩目，流行导入太阳能发电系统。太阳能发电利用了将太阳光的能量转换为电力的太阳电池（PV：Photovoltaic（光伏））。但是，在太阳电池板中，未满足功率调节器能工作的电压。因此，在专利文献1中公开的太阳能发电系统中，串联连接地使用了多块太阳电池板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－84343号公报

附图说明

图1是表示本实施方式的开路电压控制系统的结构的图。

图2是表示使用了第一实施方式的开路电压控制系统的太阳能发电系统的图。

图3是用于说明第一实施方式中的太阳电池板透射日射量可变装置的工作的图。

图4是表示第一实施方式中的运算控制装置的概略的处理顺序的流程图。

图5是表示太阳电池板的每个电池温度下的日射量与开路电压的关系的图表。

图6是表示使用了第一实施方式的开路电压控制系统的结果的图。

图7是表示使用了第二实施方式的开路电压控制系统的太阳能发电系统的图。

图8是第二实施方式中的太阳电池板朝向可变装置的侧视图以及后视图。

图9是表示第二实施方式中的运算控制装置的概略的处理顺序的流程图。

图10是表示应用了第二实施方式的开路电压控制系统的结果的图。

图11是表示使用了第三实施方式的开路电压控制系统的太阳能发电系统的图。

图12是用于说明第三实施方式中的太阳电池板温度可变装置的工作的图。

图13是表示第三实施方式中的运算控制装置的概略的处理顺序的流程图。

图14是表示太阳电池板的每个电池温度下的日射量与开路电压的关系的图表。

图15是表示应用了第三实施方式的开路电压控制系统的结果的图。

图16是表示使用了第四实施方式的开路电压控制系统的太阳能发电系统的图。

图17是表示第四实施方式中的运算控制装置的概略的处理顺序的流程图。

图18是表示太阳电池板的每个电池温度下的日射量与开路电压的关系的图表。

图19是表示利用电路可变装置来变更太阳电池板的数量的方式的示意图。

图20是表示应用了第四实施方式的开路电压控制系统的结果的图。

图21是表示太阳能发电系统的结构的图。

图22是用于说明太阳能发电系统的平均每1串太阳电池板的连接数量的图。

图23是表示太阳能发电系统的串电压和逆变器工作时间的示意图。

图24是表示从太阳电池板输出的电压的推移的图。

具体实施方式

在说明本实施方式的太阳能发电系统之前，对太阳能发电系统为了对应于上述需求而应具备的功能进行说明。

图21是表示太阳能发电系统的结构的图。

太阳能发电系统具备太阳电池板2、串（string）布线7、开关5以及逆变器6。

太阳电池板2将拥有光电动势效应的太阳电池（cell：电池）例如呈平面状排列而形成。串布线7将多个太阳电池板2串联连接。在此，将通过串布线7而串联连接的多个太阳电池板2的结构称为1串。逆变器6与至少一个串连接，将输入的太阳电池板2的直流电力转换为交流。开关5对串布线7与逆变器6的电力线进行通断。另外，开关5也可以编入于逆变器6的内部。

图22是用于说明太阳能发电系统的平均每1串太阳电池板的连接数的图。

首先，对设在图22的左端的栏的项目内的主要项目进行说明。“对太阳电池的日射”表示平均每单位面积（m²）的太阳光的能量（W）。数字小的情况表示“低日射”，数字大的情况表示“高日射”。“太阳电池的电池温度”表示使用时的太阳电池本身的温度。例如，在从硅材料制造的太阳电池板中，在该太阳电池的温度高的情况下，太阳电池的产生电压小，在太阳电池的温度低的情况下，太阳电池的产生电压大。太阳电池的开路电压主要由“对太阳电池的日射”和“太阳电池的电池温度”支配。“太阳电池的开路电压”是未在太阳电池连接有负载的情况下的太阳电池的输出电压。

将太阳能发电系统的耐压设为600V。在此，耐压是作为每1串的产生电压的上限值而进行规定的值。虽然在1串的产生电压在超过了该耐压的情况下是和缓的，但是太阳能发电系统的结构部分会受到损伤。因此，在太阳能发电系统中，谋求不超过该耐压的设计。

在情形1所示的情况下，即，在对太阳电池的日射为100W／m²的情况下，平均每1串太阳电池的串联连接数为15个模块。因此，平均每1串的开路电压为15×39＝585V，为耐压600V以下。

在情形2所示的情况下，即，在对太阳电池的日射为1000W／m²的情况下，平均每1串太阳电池的串联数为15个模块。因此，平均每1串的开路电压为15×44＝660V，超过了耐压600V。

情形3表示了用于避免这样的超过耐压状态的结构。在情形3所示的情况下，将平均每1串太阳电池的串联数设为13个模块。这样，在对太阳电池的日射为1000W／m²的情况下，开路电压为13×44＝572V，为耐压600V以下。如情形3所示那样，配合设置有太阳能发电系统的环境，来决定（减少）平均每1串太阳电池的串联数，由此能使开路电压为耐压以下。

然而，虽然在该对应中平均每1串的发电容量在情形2中为200×15＝3000W，但在情形3中减少为200×13＝2600W。因此，为了得到发电力39000W所需的串数，在情形2中为39000／3000＝13串，与此相比，在情形3中增加到39000／2600＝15串。由于当串数增加时，串布线数会增加，所以太阳能发电系统的制造成本会上升。

图23是表示太阳能发电系统的串电压8和逆变器工作时间9的示意图。串电压8是平均每1串的产生电压（开路电压）。逆变器6从串电压8超过逆变器工作开始电压时起开始工作，在串电压8变得低于逆变器工作开始电压时停止工作。

在图23所示的图表中，串电压8（8a、8b）与朝阳升起一起上升。从串电压8（8a、8b）超过一定值时起，逆变器6自动开始工作。而且，在夕阳落下而串电压8（8a、8b）变为恒定值以下时逆变器6自动停止工作。如图23所示那样，平均每1串太阳电池的串联数少的情况下的逆变器工作时间9b，与平均每1串太阳电池的串联数多的情况下的逆变器工作时间9a相比短。因此，平均每1串太阳电池的串联数少的情况下的发电量，变得比平均每1串太阳电池的串联数多的情况下的发电量少。

如以上所述那样，在太阳能发电系统中，通过串联连接的太阳电池板的数量受到限制，从而会引起制造成本的上升和发电量的减少。若这样，则与以往相比，能使每1串的太阳电池板数增加，或者，若能限制太阳电池板数的减少，则能因串数的减少而使成本降低，能进一步地增加发电量。

本实施方式的开路电压控制系统是作为反复进行这样的技术上的研究的结果而想到的。以下，一边参照附图一边对本实施方式的开路电压控制系统进行说明。

[第一实施方式]

图1是表示本实施方式的开路电压控制系统10的结构的图。本开路电压控制系统10具备开路电压测定装置3、运算控制装置4以及驱动控制装置1。开路电压测定装置3对未被赋予负载的状态下的串电压即开路电压进行测定。运算控制装置4在与逆变器6之间进行信号的授受，并且接受来自开路电压测定装置3的测定信号，对驱动控制装置1进行控制。驱动控制装置1对太阳电池板2等进行驱动并对串电压进行控制。

而且，驱动控制装置1能使用太阳电池板透射日射量可变装置11、太阳电池板朝向可变装置12、太阳电池板温度可变装置13、电路可变装置14中的至少之一来构成。

另外，虽然能如图21所示那样，对逆变器6连接多个串，但开路电压测定装置3以及运算控制装置4构成为多个串所共用的装置，驱动控制装置1按各个串的每一个来构成。其中，开路电压测定装置3、运算控制装置4以及驱动控制装置1不限定于该实施方式而能以各种方式来构成。例如，也可以将开路电压测定装置3或者运算控制装置4按各个串的每一个来构成。此外，也可以将驱动控制装置1构成为串所共用的装置。

在第一实施方式中，作为驱动控制装置1，使用太阳电池板透射日射量可变装置11，使透射日射量可变，由此对开路电压进行调整。

图2是表示使用了第一实施方式的开路电压控制系统10的太阳能发电系统的图。太阳能发电系统包括太阳电池板2、开路电压测定装置3、运算控制装置4、太阳电池板透射日射量可变装置11、开关5以及逆变器6。太阳电池板透射日射量可变装置11设置于太阳光与太阳电池板2之间并对通过的日射量进行调整。另外，对太阳电池板透射日射量可变装置11以外的装置省略说明。

图3是用于说明第一实施方式中的太阳电池板透射日射量可变装置11的工作的图。如图3（1）所示那样，作为太阳电池板透射日射量可变装置11，例如使用液晶快门111，通过给予如图3（2）所示那样使液晶快门111的透射率变化的控制信号，从而能控制对太阳电池板2的日射量。另外，作为用于变更透射日射量的机构，也可以使用变更开口面积的机构。例如，也可以代替液晶快门111，而通过设置百叶窗（blind）那样的遮光体，使其遮光面积变化，从而对通过的日射量进行调整。

图4是表示第一实施方式中的运算控制装置4的概略的处理顺序的流程图。运算控制装置4按每个规定周期来执行该流程图所示的工作。

在步骤S01中，运算控制装置4利用来自逆变器6的信号来判断开关5是否断开。如上所述，逆变器6从串电压8超过逆变器工作开始电压时起开始工作。即，逆变器6在串电压8超过逆变器工作开始电压时，使开关5进行接通工作，将串电压8导入到内部的变换电路中。因此，开关5的开闭状态由逆变器6控制。

在开关5闭合的情况下（步骤S01“否”），运算控制装置4结束工作。在开关5断开的情况下（步骤S01“是”），在步骤S02中，运算控制装置4获取开路电压测定装置3所测定的开路电压。

在步骤S03中，运算控制装置4调查开路电压是否小于等于规定电压。在此，规定电压是大于等于逆变器6的负载能运转的电压且比太阳能发电系统的耐压电压小的电压。对于该细节将在后面叙述。在开路电压小于等于规定电压的情况下（步骤S03“是”），运算控制装置4结束工作。在开路电压超过规定电压的情况下（步骤S03“否”），在步骤S04中，运算控制装置4以开路电压成为规定电压的方式对太阳电池板透射日射量可变装置11的开度进行变更。

图5是表示太阳电池板的每个电池温度下的日射量与开路电压的关系的图表。如该图表所示那样，开路电压通过使日射量减少而降低。此外，若电池温度变高，开路电压就会降低。在图表中，将与开路电压的耐压电压值对应的电池电压值表示为40V。

在此，对本控制方法的意义进行说明。朝阳升起之后的太阳电池板2的输出电压考虑按如下那样进行推移。

图24是表示从太阳电池板输出的电压的推移的图。朝阳对太阳电池板2进行照射，随着时间经过，太阳电池板2的开路电压会增加。运算控制装置4以使太阳电池板2的开路电压成为规定电压的方式对太阳电池板透射日射量可变装置11的开度进行控制。在此，规定电压设定得比逆变器工作开始电压高。但是，即使开路电压超过开始电压，逆变器6也不立即开始工作，而是在规定时间（例如，十几分钟）经过后开始起动。因此，运算控制装置4继续进行控制直到逆变器6开始工作为止，以使开路电压成为规定电压。

由于当逆变器6开始工作时会被赋予负载，所以因其影响，从太阳电池板输出的电压会降低。其后，太阳电池板2的电压由逆变器6的负载控制功能进行控制使得来自太阳电池的发电电力变大，太阳电池板的开路电压的上升被抑制。这样，在逆变器6开始了工作以后，会发挥要抑制串电压8的上升的作用。由此，通过以使在逆变器6开始工作的最近的状态下的电压成为规定电压的方式对遮光面积的开度进行控制，从而能防止超过耐压电压。

在该例子中，将规定电压设定成大于等于逆变器工作开始电压且小于耐压电压的电压。但是，应用开路电压控制系统的对象不限于逆变器6，而是以一般的负载为对象。因此，上述的规定电压相当于设定成大于等于负载能工作的电压且小于耐压电压的电压。

在此，运算控制装置4所执行的控制工作也可以使用PID反馈控制、取样控制、取样PI控制等的控制手法。此外，也可以利用太阳能发电系统所特有的图5所示的特性而使用预置控制。

例如，在太阳电池板2的中央部设置温度传感器（未图示），以电池温度为代表进行测定。运算控制装置4根据由温度传感器测定的电池温度来确定出图5的特性曲线。而且，根据在该特性曲线上由开路电压测定装置3测定的开路电压，来把握照射到太阳电池板2的当前的日射量X。接下来，求取使开路电压成为规定电压那样的日射量Y，并控制成使开度为当前开度的Y／X倍。

图6是表示应用了第一实施方式的开路电压控制系统的结果的图。日射量为1000（W／m²），太阳电池板的朝向为朝南，透射日射量可变装置的日射透射率在情形A中为100％（无遮光），在情形B中为10％。太阳电池的开路电压在情形A中为44V，在情形B中为39V。

1串的开路电压根据太阳电池的开路电压和平均每1串的太阳电池串联连接数而计算出。

在情形A中，对太阳电池的日射为1000W／m²，电池温度为－20℃，平均每1串太阳电池的串联连接数为15，1串的开路电压为660V。因此，当设太阳能发电系统的耐压为600V时，会超过该耐压。另一方面，在情形B中，通过控制透射日射量可变装置的日射透射率并使其为10％，从而能使1串的开路电压为585V，为太阳能发电系统的耐压600V以内。

另外，虽然在图4的流程图中，在步骤S03中开路电压小于等于规定电压的情况下不进行控制工作，但是在这种情况下也可以使日射量增加。

[第二实施方式]

在第二实施方式中，作为驱动控制装置1，使用太阳电池板朝向可变装置12，使太阳电池板朝向可变，由此对开路电压进行调整。

图7是表示使用了第二实施方式的开路电压控制系统10的太阳能发电系统的图。太阳能发电系统由太阳电池板2、开路电压测定装置3、运算控制装置4、太阳电池板朝向可变装置12、开关5以及逆变器6构成。太阳电池板朝向可变装置12对太阳电池板所面对的日射量进行调整。另外，对太阳电池板朝向可变装置12以外的装置，省略说明。

图8是第二实施方式中的太阳电池板朝向可变装置12的侧视图以及后视图。太阳电池板朝向可变装置12对将来自太阳光的能量变换为电气能量的太阳电池板2的方向进行变更。太阳电池板朝向可变装置12具备控制方位角的方位角可变装置22以及仰角可变装置21。而且，太阳电池板朝向可变装置12设在成为基准的基础23之上。能通过对太阳电池板朝向可变装置12给予控制信号，从而对照射到太阳电池板2的日射量进行调整。

图9是表示第二实施方式中的运算控制装置4的概略的处理顺序的流程图。运算控制装置4按每个规定周期来执行该流程图所示的工作。

在步骤S11中，运算控制装置4利用来自逆变器6的信号来判断开关5是否断开。

在开关5闭合的情况下（步骤S11“否”），运算控制装置4使工作结束。在开关5断开的情况下（步骤S11“是”），在步骤S12中，运算控制装置4获取开路电压测定装置3所测定的开路电压。

在步骤S13中，运算控制装置4调查开路电压是否小于等于规定电压。在此，规定电压为大于等于逆变器6的负载能运转的电压且小于太阳能发电系统的耐压电压的电压。对于该细节已经进行了叙述，因此进行省略。在开路电压小于等于规定电压的情况下（步骤S13“是”），运算控制装置4使工作结束。在开路电压超过规定电压的情况下（步骤S13“否”），在步骤S14中，运算控制装置4以使开路电压成为规定电压的方式对太阳电池板朝向可变装置12的朝向进行变更。

在此，若知晓当前的年月日和时刻，就可以确定设置有太阳电池板朝向可变装置12的处所的太阳的照射方向。因此，基于与预先制作的太阳的照射方向有关的数据库，以将太阳的照射量降低到规定值的方式对太阳电池板朝向可变装置12的朝向进行变更。在此，可以使方位角可变装置22和仰角可变装置21一同工作，也可以使一方工作，在不充分的情况下进而使另一方工作。

图10是表示应用了第二实施方式的开路电压控制系统的结果的图。在情形A中，日射量为1000（W／m²），太阳电池板的朝向为日射的方向，透射日射量可变装置的日射透射率为100％。在情形B中日射量为100（W／m²），太阳电池板2的朝向为日射方向的相反方向，日射透射率为100％。太阳电池的开路电压在情形A中为44V，在情形B中为39V。

在情形A中，对太阳电池的日射为1000W／m²，电池温度为－20℃，平均每1串太阳电池的串联连接数为15，1串的开路电压为660V。因此，当设太阳能发电系统的耐压为600V时，超过了该耐压。另一方面，在情形B中，通过利用太阳电池板朝向可变装置12对日射量进行控制使其为100W／m²，从而能使1串的开路电压为585V，为太阳能发电系统的耐压600V以内。

另外，虽然在图9的流程图中，在步骤S13中开路电压小于等于规定电压的情况下未进行控制工作，但也可以在这种情况下使日射量增加。

[第三实施方式]

在第三实施方式中，作为驱动控制装置1，使用太阳电池板温度可变装置13，使太阳电池板温度可变，由此对开路电压进行调整。

图11是表示使用了第三实施方式的开路电压控制系统10的太阳能发电系统的图。太阳能发电系统包括太阳电池板2、开路电压测定装置3、运算控制装置4、太阳电池板温度可变装置13、温度传感器30、开关5以及逆变器6。太阳电池板温度可变装置13与太阳电池板2相邻接地设置并对面板温度进行调整。温度传感器30设在太阳电池板2的中央部，以其测定值作为电池温度来进行处理。另外，对太阳电池板温度可变装置13、温度传感器30以外的装置，省略说明。

图12是用于说明第三实施方式中的太阳电池板温度可变装置13的工作的图。如图12（1）所示那样作为太阳电池板温度可变装置13，例如使用电热线131，通过如图12（2）所示那样将电流信号作为控制信号进行给予，从而能对太阳电池板2的电池温度进行控制。另外，作为用于变更太阳电池板2的电池温度的机构，也可以取代电热线131而使用温水来调制电池温度。

图13是表示第三实施方式中的运算控制装置4的概略的处理顺序的流程图。运算控制装置4按每个规定周期来执行该流程图所示的工作。

在步骤S21中，运算控制装置4利用来自逆变器6的信号来判断开关5是否断开。

在开关5闭合的情况下（步骤S21“否”），运算控制装置4使工作结束。在开关5断开的情况下（步骤S21“是”），在步骤S22中，运算控制装置4获取开路电压测定装置3所测定的开路电压。

在步骤S23中，运算控制装置4调查开路电压是否小于等于规定电压。在此，规定电压是大于等于逆变器6的负载能运转的电压且小于太阳能发电系统的耐压电压的电压。对于该细节省略说明。在开路电压小于等于规定电压的情况下（步骤S23“是”），运算控制装置4使工作结束。在开路电压超过规定电压的情况下（步骤S23“否”），在步骤S24中，运算控制装置4以使开路电压成为规定电压的方式利用太阳电池板温度可变装置13对太阳电池板2的温度进行变更。

虽然第三实施方式的控制方法能使用在第一实施方式中说明的各方法，但例如能按以下这样来进行控制。

图14是表示太阳电池板的每个电池温度下的日射量与开路电压的关系的图表。如该图表所示那样，开路电压通过使日射量变少而降低。此外，若电池温度变高，开路电压就会降低。在图表中，将与开路电压的耐压电压值对应的电池电压值表示为40V。

运算控制装置4根据由温度传感器30测定的电池温度来确定图14的特性曲线。而且，根据在该特性曲线上由开路电压测定装置3测定的开路电压，来把握照射到太阳电池板2的当前的日射量。而且，求取在该日射量下用于使开路电压成为规定的电压的目标电池温度，并利用太阳电池板温度可变装置13来控制成目标电池温度。

图15是表示应用了第三实施方式的开路电压控制系统的结果的图。在情形A中，日射量为1000（W／m²），太阳电池板的朝向为朝南，透射日射量可变装置的日射透射率为100％。太阳电池的开路电压在情形A中为44V。

1串的开路电压根据太阳电池的开路电压和平均每1串的太阳电池串联连接数而计算出。在情形A中，对太阳电池的日射为1000W／m²，电池温度为－20℃，平均每1串太阳电池的串联连接数为15，1串的开路电压为660V。因此，当将太阳能发电系统的耐压设为600V时，超过了该耐压。

另一方面，在情形C中，与情形A相同，日射量为1000（W／m²），太阳电池板的朝向为朝南，透射日射量可变装置的日射透射率为100％。通过利用太阳电池板温度可变装置13对电池温度进行控制使其为25℃，从而能使1串的开路电压为570V，为太阳能发电系统的耐压600V以内。

[第四实施方式]

在第四实施方式中，作为驱动控制装置1，通过使构成电路的太阳电池板的连接数可变，从而对开路电压进行调整。

图16是表示使用了第四实施方式的开路电压控制系统10的太阳能发电系统的图。太阳能发电系统包括太阳电池板2、开路电压测定装置3、运算控制装置4、电路可变装置14、开关5以及逆变器6。电路可变装置14对1串所连接的太阳电池板的数量进行变更。

图17是表示第四实施方式中的运算控制装置4的概略的处理顺序的流程图。运算控制装置4按每个规定周期来执行该流程图所示的工作。

在步骤S31中，运算控制装置4利用来自逆变器6的信号来判断开关5是否断开。

在开关5闭合的情况下（步骤S31“否”），运算控制装置4使工作结束。在开关5断开的情况下（步骤S31“是”），在步骤S32中，运算控制装置4获取开路电压测定装置3所测定的开路电压。

在步骤S33中，运算控制装置4调查开路电压是否小于等于规定电压。在此，规定电压是大于等于逆变器6的负载能运转的电压且小于太阳能发电系统的耐压电压的电压。对于该细节，与第一实施方式相同，因此省略说明。在开路电压小于等于规定电压的情况下（步骤S33“是”），运算控制装置4使工作结束。在开路电压超过规定电压的情况下（步骤S33“否”），在步骤S34中，运算控制装置4以使开路电压成为大于等于逆变器工作开始电压且小于耐压电压的范围的电压的方式，利用电路可变装置14对1串所连接的太阳电池板的数量进行变更。

例如，运算控制装置4在开路电压超过规定电压的情况下，只要变更（减少）太阳电池板2的数量即可。进而，能对太阳电池板设置温度计（未图示）并按如下那样进行控制。

图18是表示太阳电池板的每个电池温度的日射量与开路电压的关系的图表。如该图表所示那样，开路电压通过使日射量减少而降低。此外，若电池温度变高，开路电压就会降低。在图表中，将开路电压的耐压电压值表示为40V。

运算控制装置4根据由温度传感器30测定的电池温度来确定图18的特性曲线。而且，根据在该特性曲线上由开路电压测定装置3测定的开路电压，来把握照射到太阳电池板2的当前的日射量X。接下来，求取使开路电压成为规定电压那样的日射量Y，控制成使1串所连接的太阳电池板的数量为当前的面板的数量的Y／X倍。

图19是表示通过电路可变装置14来变更太阳电池板的数量的方式的示意图。图19（1）示出了变更前的1串的连接状态。在变更前，1串中串联连接有15个太阳电池板2。图19（2）示出了变更后的1串的连接状态。在变更后，1串中串联连接有13个太阳电池板2。

另外，所通断的太阳电池板2的数量可以如图19所示那样为固定数（例如2个），也可以为与减少的电压数相应的可变数（例如，1～3个）。此外，所通断的太阳电池板2可以为串联连接的前端部分、中间部分、后部部分的某一个。

图20是表示应用了第四实施方式的开路电压控制系统的结果的图。在情形A中，日射量为1000（W／m²），太阳电池板的朝向为朝南，透射日射量可变装置的日射透射率为100％。太阳电池的开路电压在情形A中为44V。

1串的开路电压根据太阳电池的开路电压和平均每1串的太阳电池串联连接数而计算出。在情形A中，对太阳电池的日射为1000W／m²，电池温度为－20℃，平均每1串太阳电池的串联连接数为15，1串的开路电压为660V。因此，当设太阳能发电系统的耐压为600V时，超过了该耐压。

另一方面，在情形D中，与情形A相同，日射量为1000（W／m²），太阳电池板的朝向为朝南，透射日射量可变装置的日射透射率为100％。通过利用电路可变装置14使连接于1串的太阳电池板2的数量为13个，从而能使1串的开路电压为572V，为太阳能发电系统的耐压600V以内。

虽然在以上说明的各实施方式中，驱动控制装置1分别使用了太阳电池板透射日射量可变装置11、太阳电池板朝向可变装置12、太阳电池板温度可变装置13、电路可变装置14的任一者，但也能将多个装置适当地组合起来来构成。此外，也可以按每个串来选择在驱动控制装置1中使用的装置的种类。

另外，上述的控制工作不限于“逆变器6刚开始工作之前的定时”。在因某些理由“串为开路的情况下”也同样地进行工作。例如，为了保养或检查，有时故意使开关5为开路。此时，由于负载被切断，所以会从开路的串产生耐压以上的电压，有损伤串7、太阳电池板2等的危险。在这样的情况中，也是开路电压控制系统10以不使从串产生的电压为耐压以上的方式进行工作。而且，在保养结束后连接的情况下，由于进行上述的各实施方式中说明过的控制工作，所以不会对太阳能发电系统作用超过耐压的电压。

[变形例的方式]

对上述的各实施方式的结构的变形例进行说明。

虽然在图2中，运算控制装置4从逆变器6取得与开关5的开闭状态有关的信息，但并不限定于该方式。

例如，也可以是在运算控制装置4对由开路电压测定装置3测定的电压进行监视，该电压急剧降低的情况下，判断为对逆变器6赋予了负载，使控制工作停止。即，运算控制装置4基于由开路电压测定装置3测定的电压，对开关5的开路状态进行判定。

此外，运算控制装置4将开关5的状态作为DI（数字输入）进行导入，对DI进行监视，由此能取得开关5的开闭状态。

进而，也可以是人们手动对运算装置指示控制停止、开始。即，也可以指示开关5连接、开路。特别是，在为了保养或检查操作，而切断逆变器6与串的连接，并在操作结束后接入控制那样的情形中，能灵活地运用设备。

这些变形例的方式能与上述各实施方式适当地组合来进行使用。

另外，在上述各实施方式中说明过的功能并不止于使用硬件来构成，也可以使用软件将记载有各功能的程序读入到计算机中来实现。此外，各功能也可以适当地选择软件、硬件的任一者来构成。

因此，作为流程图进行记载并说明的处理，能以实现其处理的硬件来构成。

另外，本发明并不直接限定于上述实施方式，而是在实施阶段中在不脱离其要旨的范围内能对构成要素进行变形而具体化。

通过上述实施方式中公开的多个结构要素的适当的组合，能形成各种发明。例如，也可以从实施方式中所示的所有构成要素中删除几个结构要素。进而，也可以适当地组合遍及不同实施方式的构成要素。

Claims

1.一种开路电压控制系统，其被用在具有串和开关的太阳能发电系统中，对所述串的开路电压进行控制，其中，所述串具有串联连接的太阳电池板，所述开关对用于将由所述串产生的直流电压提供给负载的路径进行通断，所述开路电压控制系统的特征在于，具备：

开路电压测定装置，对所述串和所述负载未连接的开路状态下的所述串的开路电压进行测定；

驱动控制装置，对来自所述太阳电池板的输出电压进行控制；以及

运算控制装置，在所述串和所述负载为开路的状态下，基于所述开路电压测定装置所测定的开路电压，以使所述开路电压成为大于等于所述负载能工作的电压而且未超过所述太阳能发电系统的耐压电压的规定的电压值的方式，输出对所述驱动控制装置进行控制的信号。

2.根据权利要求1所述的开路电压控制系统，其特征在于，

所述驱动控制装置是变更对所述太阳电池板照射的日射量的日射量可变装置，

所述运算控制装置基于所述开路电压测定装置所测定的开路电压，以使从所述串产生的开路电压成为所述规定的电压值的方式，将变更日射量的信号输出到所述日射量可变装置。

3.根据权利要求1所述的开路电压控制系统，其特征在于，

所述驱动控制装置是变更所述太阳电池板面的方位、倾斜度的至少一个的朝向可变装置，

所述运算控制装置基于所述开路电压测定装置所测定的开路电压，根据日射的方向与开路电压的关系，以使从所述串产生的开路电压成为所述规定的电压值的方式，将变更所述太阳电池板面的方位、倾斜度的至少一个的信号输出到所述朝向可变装置。

4.根据权利要求1所述的开路电压控制系统，其特征在于，

还具有对所述太阳电池板的温度进行测定的温度计，

所述驱动控制装置是变更所述太阳电池板的温度的温度可变装置，

所述运算控制装置基于所述开路电压测定装置所测定的开路电压，根据电池温度与开路电压的关系，以使从所述串产生的开路电压成为所述规定的电压值的方式，将变更电池温度的信号输出到所述温度可变装置。

5.根据权利要求1所述的开路电压控制系统，其特征在于，

所述驱动控制装置是对多个所述太阳电池板的串联连接数进行变更的电路可变装置，

所述运算控制装置基于所述开路电压测定装置所测定的开路电压，根据串联连接数与开路电压的关系，以使从所述串产生的开路电压成为大于等于所述负载能工作的电压而且未超过所述太阳能发电系统的耐压电压的规定范围内的电压值的方式，将变更所述太阳电池板的连接数的信号输出到所述电路可变装置。

6.根据权利要求1所述的开路电压控制系统，其特征在于，

还具有对所述太阳电池板的电池温度进行测定的温度计，

所述运算控制装置基于所述开路电压测定装置所测定的开路电压与所述电池温度，根据所述电池温度下的日射与开路电压的关系，以使从所述串产生的开路电压成为所述规定的电压值的方式，将变更日射量的信号输出到所述日射量可变装置。