CN1841254A

CN1841254A - 太阳光发电装置

Info

Publication number: CN1841254A
Application number: CNA2006100568392A
Authority: CN
Inventors: 万里小路正树; 船越智英; 牧野康弘
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2026-03-07
Also published as: EP1708070A1; JP4794189B2; KR20060106646A; ES2306310T3; JP2006278858A; ATE394727T1; TW200643678A; DE602006001067D1; CN100517159C; KR100993652B1; EP1708070B1; TWI400594B

Abstract

一种太阳光发电装置，既维持通用性、避免成本的上升，又在升压电路开始运转时防止给逆变器电路的MPPT控制带来不良影响。控制装置将标准输入电压的最大值Vmax设为0，读入电压传感器检测出的当前的标准输入电压Vs，判断升压电路是否停止，当停止时读入标准输入电压最大值Vmax，与当前的标准输入电压Vs进行比较。并且，当该目前的标准输入电压Vs小于等于标准输入电压最大值Vmax时，判定该电压Vs是否低于从Vmax减去升压电路起动判定电压Vn后的值。在低于的情况下，计时器开始计时，当该低状态持续长于逆变器电路的起动判定时间Tn而超时的时候，控制装置使升压电路的运转开始。

Description

太阳光发电装置

技术领域

本发明涉及一种太阳光发电装置，提供由太阳电池发电的输出。具体来说，涉及一种对由太阳电池发出的直流电力进行升压、变换为交流电力而提供的太阳光发电装置。

背景技术

作为现有的这种太阳光发电装置，已知有如下的太阳光发电装置：由升压电路升压通过太阳电池发出的直流电力，由逆变器电路将升压后的直流电力变换为交流电力，通过控制装置控制变换后的交流电力，再生到商用电源系统中(例如，参照专利文献1)。

并且，作为在上述太阳光发电装置中使用的太阳电池的特性，太阳电池的输出电压从Vmax(空载电压)到最大功率点Pm为止，输出电力逐渐增加，超过最大功率点Pm而电压下降时，输出电压从最大功率点Pm逐渐减少。因此，作为从太阳电池取得最大功率的控制，已知：由逆变器电路进行使太阳电池的动作点始终跟踪最大功率点Pm而变化的最大功率点跟踪控制(Maximun PowerPoint Tracking(以下，称为“MPPT控制”))(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2003-9398号公报

专利文献2：日本特开平11-282553号公报

发明内容

可是，根据上述专利文献2公开的技术，一种太阳光发电装置，将规定片数的太阳电池板串联连接，将能够发出额定、即标准的直流电力的标准太阳电池连接在逆变器电路上，并且，通过升压电路，将片数少于上述规定片数的太阳电池板串连连接而发出的电力小于上述标准的直流电力、该直流电力的电压小于上述标准直流电力的电压的端太阳电池连接在逆变器电路上，在该太阳光发电装置中，例如，在早晚或者恶劣天气时阳光照射少的时候，由于太阳电池的发电量不足使得逆变器电路成为间歇运转状态，在进入连续运转状态前升压电路开始运转的情况下，可能会给逆变器电路的MPPT控制带来不良影响。

因此，需要在能够确认逆变器电路连续运转情况的状态下，开始升压电路的运转。此时，可通过与逆变器电路的控制用微型计算机间的通信，确认是否在连续运转，并且可在来自上述标准的太阳电池电路的输入部设置电压、电流传感器，测量电力从而确认逆变器电路的连续运转。

然而，在前者的情况下，出现只能够连接适于通信的逆变器电路、不能够连接不适于通信的逆变器电路的问题，另外，在后者，有部件件数增加、成本上升的问题。

于是，本发明以解决上述问题点为目的，其既维持通用性、避免成本的上升，又在升压电路开始运转时可防止给逆变器电路的MPPT控制带来不良影响。

因此，第一发明是一种太阳光发电装置，具备：第一太阳电池，发出规定电压的直流电压的电力；第二太阳电池，发出比该第一太阳电池电压低的直流电压的电力；升压电路，升压由该第二太阳电池发出的电力的电压；逆变器电路，将由该升压电路升压后的电力以及由第一太阳电池发出的直流电力变换为交流电力，并且进行最大功率点跟踪控制，该太阳光发电装置的特征在于，具备：电压传感器，检测由上述第一太阳电池发出的直流电力的电压；计时器，对上述第一太阳电池以及第二太阳电池开始发电而上述电压传感器的检测电压小于等于规定电压的状态的连续时间进行计时；控制装置，进行控制，使得该计时器计时了规定时间时开始上述升压电路的运转。

另外，第二发明是一种太阳光发电装置，具备：第一太阳电池，发出规定电压的直流电压的电力；第二太阳电池，发出比该第一太阳电池电压低的直流电压的电力；升压电路，升压由该第二太阳电池发出的电力的电压；逆变器电路，将由该升压电路升压后的电力以及由第一太阳电池发出的直流电力变换为交流电力，并且进行最大功率点跟踪控制，该太阳光发电装置的特征在于，具备：电压传感器，检测由上述第一太阳电池发出的直流电力的电压；计时器，对上述第一太阳电池以及第二太阳电池开始发电而上述电压传感器的检测电压小于等于从上述第一太阳电池的最大输出电压减去预先设定的电压得到的电压的状态的连续时间进行计时；控制装置，进行控制，使得该计时器计时了规定时间时开始上述升压电路的运转。

根据本发明，既不需要使逆变器电路适于通信而维持通用性、避免成本的上升，又在升压电路开始运转时可避免给逆变器电路的MPPT控制带来不良影响。

附图说明

图1是太阳光发电装置的整个系统的系统图。

图2是升压电路内置连接装置的电路图。

图3是说明升压电路起动时的控制的流程图。

符号说明

1、2、3：太阳电池(第一太阳电池)；4、5：端太阳电池(第二太阳电池)；6：连接装置；7：功率调节器；8：逆变器电路；16A、16B：升压电路；23：第四电压传感器；24：控制装置；25：计时器。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。图1是表示太阳光发电装置的整个系统的系统图。在图1中，1～3是如下的标准的太阳电池(第一太阳电池)，即串联连接规定的片数、例如5片太阳电池板，能够发出额定、即标准的直流电力；4及5是如下的端太阳电池(第二太阳电池)，即串联连接少于规定片数的片数、例如3片太阳电池板，发出的直流电力少于上述标准的直流电力，该直流电力的电压小于上述标准的直流电力的电压。

另外，6是将后述的升压电路(DC/DC转换器)内置于箱体6A中的连接装置，7是连接到该连接装置6并具备逆变器电路8的功率调节器，该功率调节器7连接在商用电力系统上。并且，功率调节器7为了从太阳电池取得最大功率，进行作为使太阳电池的动作点始终跟踪最大功率点而变化的最大功率点跟踪控制的MPPT控制(Maximun Power Point Tracking控制)。

下面，根据图2详细说明上述连接装置6。10A、10B、10C是分别通过端子11A、11B、11C连接在标准的太阳电池1、2、3上的标准输入电路，与被连接的太阳电池设置为数目相同。另外，12A、12B、12C是连接在标准输入电路10A、10B、10C的输出侧的防止逆流用的二极管。

16A、16B是升压电路(DC/DC转换器)，升压电路16A、16B通过端子17A、17B以及第一、第二电压传感器18A、18B连接在端太阳电池4、5上。22是检测升压电路16A、16B的输出电压的第三电压传感器，23是检测标准输入电路10A、10B、10C的输出电压(以下，称为“标准输入电压”)的第四电压传感器。在此，升压电路16A、16B的控制用电源从端太阳电池4、5取得，因此，不会成为太阳电池1、2、3的负荷。

24是作为微型计算机的控制装置，该控制装置24具备未图示的CPU(中央处理单元)、RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)以及计时器25，还具有输入电压检测部26以及输出电压检测部27。另外，控制装置24通过PWM(pulse width modulation：脉冲宽度调制)控制电路(脉冲宽度调制控制电路)28，将控制信号输出到升压电路16A、16B。并且，上述连接装置6通过输出侧端子30连接在功率调节器7上。

下面，根据图3所示的流程图，说明太阳光发电装置的动作，特别是起动时的动作。首先，控制装置24将标准输入电压的最大值Vmax设为0(复位为零)，读入第四电压传感器23检测出的当前的标准输入电压Vs。然后，控制装置24判断升压电路16A、16B是否停止，停止时，读入预先设定并存储在上述RAM中的标准输入电压最大值Vmax，与上述当前的标准输入电压Vs进行比较。

并且，当该当前的标准输入电压Vs小于等于标准输入电压最大值Vmax时，判定该当前的标准输入电压Vs是否低于从标准输入电压最大值Vmax减去预先设定并存储在上述RAM中的升压电路起动判定电压Vn后的值。并且，在低于的情况下，计时器25开始计时，当该低状态持续长于预先存储在RAM中的逆变器电路8的起动判定时间(可判断为逆变器电路8连续运转的时间)Tn，计时器25计时了起动判定时间Tn而超时的时候，控制装置24判断为功率调节器7的逆变器电路8已起动，将起动信号输出到升压电路16A、16B，各升压电路16A、16B开始运转。

这样，根据标准输入电压Vs、标准输入电压最大值Vmax以及升压电路起动判定电压Vn，由计时器25的计时判断逆变器电路8正在连续运转后，各升压电路16A、16B开始运转，因此，不需要使设置在功率调节器7中的逆变器电路8适于通信，从而既能够维持通用性、并且无需在标准输入电路10A、10B、10C侧设置电流传感器等而避免成本的上升，又能够在升压电路16A、16B开始运转时避免给逆变器电路8的MPPT控制带来不良影响。

另外，读入标准输入电压最大值Vmax，与当前的标准输入电压Vs进行比较时，当控制装置24判断为该当前的标准输入电压Vs大于标准输入电压最大值Vmax的时候，使当前的标准输入电压Vs维持为标准输入电压最大值Vmax。另外，上述当前的标准输入电压Vs小于等于标准输入电压最大值Vmax的情况下，判定当前的标准输入电压Vs是否低于从标准输入电压最大值Vmax减去预先设定并存储在上述RAM中的升压电路起动判定电压Vn后的值，当判定为不低于的时候，与判定为Vs＞Vmax的情况同样，将上述计时器25的计时时间设为0(复位为零)，停止升压电路16A、16B的运转。

另外，上述当前的标准输入电压Vs小于等于标准输入电压最大值Vmax、且判定当前的标准输入电压Vs是否低于从标准输入电压最大值Vmax减去预先设定并存储在上述RAM中的升压电路起动判定电压Vn后的值，当判定为低于的情况下，计时器25开始计时，在直到超时为止的期间也保持升压电路16A、16B的停止状态。

此外，起动上述各升压电路16A、16B后，根据由第一、第二电压传感器18A、18B检测出的端太阳电池4、5的输出电压、由第三电压传感器22检测出的升压电路16A、16B的输出电压、以及由第四电压传感器23检测出的标准输入电路10A、10B、10C的输出电压，控制装置24的输入电压检测部26以及输出电压检测部27进行动作，控制装置24通过PWM控制电路28控制升压电路16A、16B，各升压电路16A、16B的输出电压与标准输入电路10A、10B、10C的输出电压保持为相同，从太阳光发电装置提供规定电压的电力。

以上说明了本发明的实施方式，但根据上述说明，可以是各种代替例、修改或者变形，在不脱离本发明宗旨的范围内包含上述各种代替例、修改或者变形。

Claims

1.一种太阳光发电装置，具备：第一太阳电池，发出规定电压的直流电压的电力；第二太阳电池，发出比该第一太阳电池电压低的直流电压的电力；升压电路，升压由该第二太阳电池发出的电力的电压；逆变器电路，将由该升压电路升压后的电力以及由第一太阳电池发出的直流电力变换为交流电力，并且进行最大功率点跟踪控制，其特征在于，该太阳光发电装置具备：

电压传感器，检测由上述第一太阳电池发出的直流电力的电压；计时器，对上述第一太阳电池以及第二太阳电池开始发电而上述电压传感器的检测电压小于等于规定电压的状态的连续时间进行计时；控制装置，进行控制，使得该计时器计时了规定时间时开始上述升压电路的运转。

2.一种太阳光发电装置，具备：第一太阳电池，发出规定电压的直流电压的电力；第二太阳电池，发出比该第一太阳电池电压低的直流电压的电力；升压电路，升压由该第二太阳电池发出的电力的电压；逆变器电路，将由该升压电路升压后的电力以及由第一太阳电池发出的直流电力变换为交流电力，并且进行最大功率点跟踪控制，其特征在于，该太阳光发电装置具备：

电压传感器，检测由上述第一太阳电池发出的直流电力的电压；计时器，对上述第一太阳电池以及第二太阳电池开始发电而上述电压传感器的检测电压小于等于从上述第一太阳电池的最大输出电压减去预先设定的电压得到的电压的状态的连续时间进行计时；控制装置，进行控制，使得该计时器计时了规定时间时开始上述升压电路的运转。