JP2000020149A - Sunshine inverter device - Google Patents

Sunshine inverter device

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JP2000020149A JP10183528A JP18352898A JP2000020149A JP 2000020149 A JP2000020149 A JP 2000020149A JP 10183528 A JP10183528 A JP 10183528A JP 18352898 A JP18352898 A JP 18352898A JP 2000020149 A JP2000020149 A JP 2000020149A
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洋一 国本
Hiroaki Koshin
博昭 小新
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忠吉 向井
Hirotada Higashihama
弘忠 東浜
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the time until when much electric power can be taken out and to lighten the load of calculation of output electric power, etc., by allowing an inverter control circuit to perform constant-voltage control over a solar battery according to a certain initial voltage. SOLUTION: The voltage of the solar battery 1 charges a capacitor C1 and is supplied to an inverter main circuit 2. The AC output of the inverter main circuit 2 is supplied to a load L through an output filter 24 consisting of a reactor 22 and a capacitor 23. At this time, the inverter control circuit 3 performs control with the initial voltage which is lower than an open voltage. When the solar battery 1 is normally used, the initial voltage is set almost to the operation point of maximum output. Here, an initial voltage varying means 31a may be added which optionally varies and stores the initial voltage stored in a voltage comparator 31. Consequently, the device is easily adaptive to variation of characteristics of the solar battery 1.

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、太陽電池から得ら
れる直流電源を交流電源に変換し、商用電力系統に連系
するインバータ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device for converting a DC power source obtained from a solar cell into an AC power source and connecting the AC power source to a commercial power system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、太陽光発電装置に使用される太陽
電池は、太陽電池に入射する日射量をパラメータとした
場合、図5に示すような特性を有している。図5におい
て、実線は電圧―電力特性を示し、破線は電圧―電流特
性を示している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a solar cell used in a photovoltaic power generator has characteristics as shown in FIG. 5 when the amount of solar radiation incident on the solar cell is used as a parameter. In FIG. 5, a solid line indicates a voltage-power characteristic, and a broken line indicates a voltage-current characteristic.

【0003】太陽電池は、図5に示すように、日射量の
増大に伴って、電力・電流とも増大する傾向にある。な
お、p1、p2、p3、…は最大電力点を示し、q1、
q2、q3、…は最大電力出力時の電流・電圧を与える
動作点を示している。
As shown in FIG. 5, solar cells tend to increase both in power and current as the amount of solar radiation increases. Note that p1, p2, p3,... Indicate the maximum power point, and q1,
.., q2, q3,... indicate operating points at which current and voltage are supplied at the time of maximum power output.

【0004】このような特性を有する太陽電池から最大
電力を効率よく取り出すために、山登り制御という手法
が用いられている。この制御方法は、太陽電池を異なる
2つの動作点で動作させてその出力電力を比較しながら
太陽電池の動作点が最大電力出力点となるように、さな
がら電圧―電力特性を示すグラフの山を頂点を目指すよ
うに登るように制御するものである。
In order to efficiently extract the maximum power from a solar cell having such characteristics, a technique called hill-climbing control is used. This control method operates the solar cell at two different operating points and compares the output powers thereof, so that the operating point of the solar cell becomes the maximum power output point. It is controlled to climb to the top.

【0005】例えば、一定の日射量の下において、太陽
電池が図6に示すような電圧―電力特性を有している場
合について説明する。従来の山登り制御では、まず太陽
電池の出力電圧基準を開放電圧V0から所定のサンプリ
ング周期で一定の変化幅(補正電圧)ΔVで減少させて
いく。この時、出力電力は図6のA方向に増加してい
く。
[0005] For example, a case where the solar cell has a voltage-power characteristic as shown in FIG. 6 under a constant solar radiation amount will be described. In the conventional hill-climbing control, first, the output voltage reference of the solar cell is reduced from the open-circuit voltage V0 at a predetermined sampling cycle with a constant change width (correction voltage) ΔV. At this time, the output power increases in the direction A in FIG.

【0006】そして、出力電力が最大電力出力点Pmax
を超えると、出力電力はB方向に減少していくことにな
る。山登り制御ではこの減少を検出し、出力電圧基準を
変化幅ΔVで増加させる。これにより、出力電力は図6
のC方向に増加していく。そして再び最大電力出力点P
maxを超えると、D方向に減少し始める。この減少を検
出すると、再度出力電圧基準を変化幅ΔVで減少させ
る。
When the output power reaches the maximum power output point Pmax
Is exceeded, the output power will decrease in the B direction. In the hill-climbing control, this decrease is detected, and the output voltage reference is increased by the change width ΔV. As a result, the output power is
In the C direction. And again the maximum power output point P
Beyond max, it begins to decrease in the D direction. When this decrease is detected, the output voltage reference is decreased again by the change width ΔV.

【0007】以上の動作を繰り返すことにより、出力電
圧基準を最大電力出力点Pmax近傍にて往復させ、太陽
電池の最大電力出力点Pmaxを常に追従するようにして
いる。なお、最大電力出力点Pmax近傍において変化幅
ΔVを小さくすることにより、最大電力出力点Pmax近
傍での追従をより精緻に行う方法もある。
By repeating the above operation, the output voltage reference is reciprocated in the vicinity of the maximum power output point Pmax, so that the maximum power output point Pmax of the solar cell always follows. Note that there is also a method in which the tracking in the vicinity of the maximum power output point Pmax is performed more precisely by reducing the variation width ΔV near the maximum power output point Pmax.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成のインバータ装置にあっては、開放電圧V0から
徐々に最大電力出力点Pmaxに向かって追従制御を行う
ため、最大電力出力点Pmaxに達するまでに相当の時間
を要するという問題点を有していた。また、山登り制御
は、出力電力に応じて電圧基準の変化の方向を決定する
といった演算が逐次必要となるため、その演算のため演
算装置(CPU)に負担をかけるという問題点を有して
いた。
However, in the inverter device configured as described above, the follow-up control is performed gradually from the open voltage V0 toward the maximum power output point Pmax. There is a problem that it takes a considerable time to reach. In addition, the hill-climbing control has a problem in that calculations such as determining the direction of change of the voltage reference in accordance with the output power are required one after another, which places a burden on an arithmetic unit (CPU) for the calculation. .

【0009】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、多くの電力を取
り出すことが可能になるまでの時間を短縮することが可
能になるとともに、出力電力等の演算による負担を軽減
したインバータ装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to shorten the time required to extract a large amount of electric power and to reduce the time. Another object of the present invention is to provide an inverter device in which the burden of calculation of output power and the like is reduced.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
太陽電池から出力される直流電源を商用電力系統へ連系
するインバータ主回路と、インバータ主回路を制御する
インバータ制御回路とを備えるインバータ装置におい
て、インバータ制御回路では、一定の初期電圧に基づい
て太陽電池を定電圧制御するようにしたことを特徴とす
るものである。
According to the first aspect of the present invention,
In an inverter device including an inverter main circuit for linking a DC power supply output from a solar cell to a commercial power system and an inverter control circuit for controlling the inverter main circuit, the inverter control circuit uses a constant initial voltage based on a constant initial voltage. The battery is controlled at a constant voltage.

【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の太
陽光インバータ装置において、インバータ制御回路は、
初期電圧を予め複数記憶し、太陽電池の出力レベルに基
づいて定電圧制御を行う初期電圧を変更するようにした
ことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the solar inverter device according to the first aspect, the inverter control circuit comprises:
A plurality of initial voltages are stored in advance, and the initial voltage for performing the constant voltage control is changed based on the output level of the solar cell.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の太陽光インバータ装置において、インバータ
制御回路は、初期電圧の設定値を任意に変更できる初期
電圧変更手段を備えるようにしたことを特徴とするもの
である。
According to a third aspect of the present invention, in the solar inverter device according to the first or second aspect, the inverter control circuit includes an initial voltage changing unit that can arbitrarily change a set value of the initial voltage. It is characterized by the following.

【0013】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3記載の太陽光インバータ装置において、インバータ
制御回路は、太陽電池の出力レベルが予め定めた定電圧
制御レベルを超えるまでは初期電圧に基づいて制御し、
前記定電圧制御レベルを超えた後は太陽電池の出力が最
大となるように初期電圧に対して補正電圧を増減させる
山登り制御を行うようにしたことを特徴とするものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the solar inverter device according to any one of the first to third aspects, the inverter control circuit includes an initial voltage until the output level of the solar cell exceeds a predetermined constant voltage control level. Control based on
After the constant voltage control level is exceeded, hill-climbing control for increasing or decreasing the correction voltage with respect to the initial voltage is performed so that the output of the solar cell becomes maximum.

【0014】請求項5記載の発明は、請求項4記載の太
陽光インバータ装置において、定電圧制御から山登り制
御に切り替える際の初期電圧につき、前記定電圧制御レ
ベルにおいて太陽電池が最大電力を出力する電圧値より
も高い値を初期電圧とするようにしたことを特徴とする
ものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the solar inverter device according to the fourth aspect, the solar cell outputs the maximum power at the constant voltage control level with respect to the initial voltage when switching from the constant voltage control to the hill-climbing control. It is characterized in that a value higher than the voltage value is set as the initial voltage.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
に係る太陽光インバータ装置について図1、図2に基づ
き、第2の実施の形態に係る太陽光インバータ装置につ
いて図3、図4に基づき詳細に説明する。 [第1の実施の形態]図1は太陽光インバータ装置の概
略構成図である。図2は各日射量における太陽電池の電
圧―電力特性を示すグラフである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solar inverter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, and a solar inverter according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 will be described in detail. [First Embodiment] FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar inverter device. FIG. 2 is a graph showing voltage-power characteristics of the solar cell at each solar radiation.

【0016】図1に示すように、インバータ装置は、太
陽電池1と、インバータ主回路2と、インバータ制御回
路3とから構成され、インバータ主回路2は商用電力系
統5に接続されている。
As shown in FIG. 1, the inverter device comprises a solar cell 1, an inverter main circuit 2, and an inverter control circuit 3, and the inverter main circuit 2 is connected to a commercial power system 5.

【0017】インバータ主回路2は、半導体スイッチン
グ素子Q1〜Q4やダイオードD1〜D4等からなるス
イッチング素子21と、リアクトル22と、コンデンサ
23とからなる出力フィルタ24とを含んで構成され
る。スイッチング素子21は、インバータ制御回路3か
ら与えられるPWM(パルス幅変調)指令によって、太
陽電池1からの直流電力をスイッチングすることによっ
て、所望の電圧を有する商用交流電力へと変換するもの
である。出力フィルタ24は、スイッチングに伴って発
生する高周波成分を除去し、商用周波数成分のみを出力
する。
The inverter main circuit 2 includes a switching element 21 including semiconductor switching elements Q1 to Q4 and diodes D1 to D4, an output filter 24 including a reactor 22 and a capacitor 23. The switching element 21 converts DC power from the solar cell 1 into commercial AC power having a desired voltage by switching the DC power from the solar cell 1 according to a PWM (pulse width modulation) command given from the inverter control circuit 3. The output filter 24 removes high-frequency components generated by switching and outputs only commercial frequency components.

【0018】インバータ制御回路3は、インバータ主回
路2に設けた電流検出器25からの電流信号と負荷Lの
両端である出力端電圧の電圧信号とに基づいて、スイッ
チング素子21に対してPWM指令を与えて電流制御を
行うものである。インバータ制御回路3は、予め定めた
初期電圧V1と太陽電池1の出力電圧とを比較する電圧
比較器31と、電圧比較器31の出力に応じた電流指令
値の振幅値を演算する電流指令値振幅演算器32と、商
用電力系統5から電流指令値の位相を演算する電流指令
値位相演算器33と、演算された振幅値及び位相から次
に与える電流指令値を演算する電流指令値演算器34
と、出力電流と電流指令値とからPWM制御を行うPW
M制御器35とから構成されている。
The inverter control circuit 3 issues a PWM command to the switching element 21 based on a current signal from a current detector 25 provided in the inverter main circuit 2 and a voltage signal of an output terminal voltage at both ends of the load L. To perform current control. The inverter control circuit 3 includes a voltage comparator 31 that compares a predetermined initial voltage V1 and an output voltage of the solar cell 1, and a current command value that calculates an amplitude value of the current command value according to the output of the voltage comparator 31. Amplitude calculator 32, current command value phase calculator 33 for calculating the phase of the current command value from commercial power system 5, and current command value calculator for calculating the current command value to be given next from the calculated amplitude value and phase 34
For performing PWM control from the output current and the current command value
And an M controller 35.

【0019】次に、本実施の形態のインバータ装置の動
作について説明する。図1において、太陽電池1の電圧
は、コンデンサC1を充電するとともに、インバータ主
回路2に供給される。インバータ主回路2の交流出力
は、リアクトル22とコンデンサ23とからなる出力フ
ィルタ24を介して負荷Lに供給されるのである。
Next, the operation of the inverter device according to the present embodiment will be described. In FIG. 1, the voltage of the solar cell 1 charges a capacitor C1 and is supplied to an inverter main circuit 2. The AC output of the inverter main circuit 2 is supplied to the load L via an output filter 24 including a reactor 22 and a capacitor 23.

【0020】この際、インバータ制御回路3は、図2に
示すように、開放電圧V0よりも低い値である初期電圧
V1において制御するようにしている。なお、本実施の
形態のインバータ装置では、太陽電池1を通常利用する
状態において、最大電力を出力する動作点の近傍に初期
電圧V1を設定するようにするようにしている。
At this time, as shown in FIG. 2, the inverter control circuit 3 controls at an initial voltage V1 which is lower than the open-circuit voltage V0. In the inverter device of the present embodiment, in a state where the solar cell 1 is normally used, the initial voltage V1 is set near the operating point at which the maximum power is output.

【0021】これにより、従来のように、山登り制御に
おける演算等を必要としないため、演算にかかる負担や
時間を必要とせず、応答よく大凡最大電力を出力させる
ことが可能になる。
As a result, unlike the conventional case, the calculation or the like in the hill-climbing control is not required, so that it is possible to output approximately the maximum power with good response without the burden and time required for the calculation.

【0022】また、太陽電池1の特性によって最大電力
を出力する動作点が異なることに鑑みて、電圧比較器3
1において記憶されている初期電圧V1を任意に変更/
記憶させる初期電圧変更手段31aを付加するようにし
てもよい。これにより太陽電池1の特性の変化に容易に
対応することが可能になる。
In view of the fact that the operating point for outputting the maximum power differs depending on the characteristics of the solar cell 1, the voltage comparator 3
1 to arbitrarily change the stored initial voltage V1 /
An initial voltage changing means 31a to be stored may be added. This makes it possible to easily respond to changes in the characteristics of the solar cell 1.

【0023】なお、予め定電圧制御レベルを設定してお
き、太陽電池1の出力レベルが定電圧制御レベルを超え
るまでは初期電圧V1に基づいて制御し、太陽電池1の
出力レベルが定電圧制御レベルを超えた後は前述した山
登り制御を行うようにしてもよい。この時、太陽電池1
の出力レベルとして出力電力を用いる場合、太陽電池1
の出力電圧及び出力電力から出力電力を演算するか、直
流電力計を用いて算出することになる。
A constant voltage control level is set in advance, and control is performed based on the initial voltage V1 until the output level of the solar cell 1 exceeds the constant voltage control level. After the level is exceeded, the above-described hill-climbing control may be performed. At this time, solar cell 1
When the output power is used as the output level of the solar cell 1
The output power is calculated from the output voltage and the output power, or is calculated using a DC power meter.

【0024】これにより、定電圧制御レベルを超えた
時、初期電圧V1から山登り制御を行うことになるの
で、最大電力出力点Pmaxに到達するまでの時間を短縮
することが可能になる。従って、日射量の多い時に太陽
電池1から多くの電力を出力させることが可能になると
共に、若干日射量が少ないときは無駄な演算を行うこと
を避けることが可能になる。
Thus, when the voltage exceeds the constant voltage control level, the hill-climbing control is performed from the initial voltage V1, so that the time required to reach the maximum power output point Pmax can be reduced. Accordingly, it is possible to output a large amount of power from the solar cell 1 when the amount of solar radiation is large, and it is possible to avoid performing useless calculations when the amount of solar radiation is slightly small.

【0025】[第2の実施の形態]図3は太陽光インバ
ータ装置の概略構成図である。図4は各日射量における
太陽電池の電圧―電力特性を示すグラフである。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a solar inverter device. FIG. 4 is a graph showing voltage-power characteristics of the solar cell at each solar radiation.

【0026】図3に示す本実施の形態のインバータ装置
が、前述の図1に基づいて説明したインバータ装置と異
なり特徴となるのは次の構成である。
The inverter device of this embodiment shown in FIG. 3 is different from the inverter device described with reference to FIG. 1 in the following structure.

【0027】即ち、インバータ制御回路3の構成が異な
り、太陽電池1から供給される出力電力に基づいて初期
電圧の値を適宜変更できるようにした構成である。
That is, the configuration of the inverter control circuit 3 is different, and the value of the initial voltage can be appropriately changed based on the output power supplied from the solar cell 1.

【0028】インバータ制御回路3は、出力電力に基づ
いて設定される初期電圧と太陽電池1の出力電圧とを比
較する電圧比較器31’と、電圧比較器31’及び後述
する電力比較器37の出力の結果から電流指令値の振幅
値を演算する電流指令値振幅演算器32’と、電流指令
値位相演算器33と、電流指令値演算器34と、PWM
制御器35と、太陽電池1の出力する電圧値及び電流値
から出力電力を演算する出力電力演算器36と、出力電
力と予め定めた2点以上の所定電力とを比較する電力比
較器37とから構成されている。
The inverter control circuit 3 includes a voltage comparator 31 ′ for comparing the initial voltage set based on the output power with the output voltage of the solar cell 1, and a voltage comparator 31 ′ and a power comparator 37 described later. A current command value amplitude calculator 32 ′ for calculating the amplitude value of the current command value from the output result, a current command value phase calculator 33, a current command value calculator 34,
A controller 35, an output power calculator 36 for calculating output power from a voltage value and a current value output from the solar cell 1, a power comparator 37 for comparing the output power with two or more predetermined powers. It is composed of

【0029】次に、本実施の形態のインバータ装置の動
作について説明する。インバータ制御回路3は、図4に
示すように、開放電圧V0よりも低い値である初期電圧
V2、V3において制御するようにしている。なお、初
期電圧の設定箇所は2つに限られるものではなく、それ
以上であってもよい。
Next, the operation of the inverter device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the inverter control circuit 3 performs control at initial voltages V2 and V3 that are lower than the open-circuit voltage V0. Note that the number of places for setting the initial voltage is not limited to two, and may be more than two.

【0030】初期電圧V2は低日射時における太陽電池
の最大電力出力動作点近傍に設定し、初期電圧V3はそ
れよりも高日射時における太陽電池の最大電力出力動作
点近傍に設定している。また、出力電力がp2より小さ
い場合は、初期電圧V2において制御するようにしてお
り、出力電力がp2以上では初期電圧V3において制御
するようにしている。なお、出力電力がどの値を示して
いる場合にどの初期電圧を用いるかは任意に設定するこ
とになるが、太陽電池1の出力電力が低いほど初期電圧
を低くするようにすることが望ましい。また、前述した
ように、出力電力がp3以上になれば従来の山登り制御
を用いて最大電力出力点Pmaxに追従させるようにして
もよい。
The initial voltage V2 is set near the maximum power output operation point of the solar cell during low solar radiation, and the initial voltage V3 is set near the maximum power output operation point of the solar cell during higher solar radiation. When the output power is smaller than p2, control is performed at the initial voltage V2, and when the output power is p2 or more, control is performed at the initial voltage V3. It should be noted that which initial voltage is used when the output power indicates which value is arbitrarily set, but it is desirable that the lower the output power of the solar cell 1, the lower the initial voltage. Further, as described above, when the output power becomes p3 or more, the maximum power output point Pmax may be made to follow the conventional hill-climbing control.

【0031】これにより、従来のように、少なくとも出
力電力がp2になるまでは山登り制御における演算等を
必要としないため、演算にかかる負担や時間を必要とせ
ず、初期電圧の設定箇所を増加させることにより太陽電
池1からできるだけ多くの電力を出力させることが可能
になる。また、従来の山登り方を併用する場合において
も、初期電圧V3から山登り制御を行うことにより、従
来、開放電圧V0から初期電圧V3に達するまで行って
いた演算等が必要なくなるため、山登り方を行って最大
電力出力点Pmaxに到達するまでの時間が短縮されると
ともに、演算を行う演算器の負担を軽減することが可能
になる。
As a result, unlike the related art, since the calculation or the like in the hill-climbing control is not required at least until the output power reaches p2, the load and time required for the calculation are not required, and the number of places where the initial voltage is set is increased. This allows the solar cell 1 to output as much power as possible. Also, in the case where the conventional hill-climbing method is used together, by performing hill-climbing control from the initial voltage V3, the calculation or the like conventionally performed until the voltage reaches the initial voltage V3 from the open voltage V0 becomes unnecessary. As a result, the time required to reach the maximum power output point Pmax is shortened, and the load on the arithmetic unit for performing the calculation can be reduced.

【0032】また、太陽電池1の特性によって最大電力
を出力する動作点が異なることに鑑みて、電圧比較器3
1’において記憶されている初期電圧V2、V3を任意
に変更/記憶させる初期電圧変更手段31’aを付加す
るようにしてもよい。これにより太陽電池1の特性の変
化に容易に対応することが可能になる。初期電圧が2点
以上設定される場合には、そのそれぞれを初期電圧変更
手段31’により変更/記憶できることはいうまでもな
い。
In view of the fact that the operating point for outputting the maximum power differs depending on the characteristics of the solar cell 1, the voltage comparator 3
An initial voltage changing means 31'a for arbitrarily changing / storing the initial voltages V2 and V3 stored in 1 'may be added. This makes it possible to easily respond to changes in the characteristics of the solar cell 1. When two or more initial voltages are set, it is needless to say that each of them can be changed / stored by the initial voltage changing means 31 '.

【0033】なお、太陽電池1の電圧―電力特性は最大
電力出力点Pmaxを境に異なっており、最大電力出力点
Pmaxに対する出力電圧より高い側から動作点を変化さ
せる場合に比べて、最大電力出力点Pmaxに対する出力
電圧より低い側から動作点を変化させる場合は、一定の
変化幅ΔVに対する電力変化量が小さくなる。従って、
最大電力出力点Pmaxに追従する制御に切り替える時点
において、図4に示すように、出力電力がp3以上にな
った際に、その最大電力動作点を与えるV3maxではな
く、それより若干高い値V3を初期電圧と設定するよう
にすれば、太陽電池1の出力電流の変化に対して出力電
圧が大きく変化することを防止することが可能になる。
これにより、太陽電池1の出力にノイズが混入したとし
てもその影響を小さくすることが可能になる。
Note that the voltage-power characteristics of the solar cell 1 are different at the maximum power output point Pmax, and the maximum power is higher than when the operating point is changed from the side higher than the output voltage with respect to the maximum power output point Pmax. When the operating point is changed from the side lower than the output voltage with respect to the output point Pmax, the amount of power change with respect to the fixed change width ΔV becomes small. Therefore,
At the time of switching to the control following the maximum power output point Pmax, as shown in FIG. 4, when the output power becomes equal to or more than p3, a value V3 slightly higher than V3max which gives the maximum power operating point is used. If the initial voltage is set, it is possible to prevent the output voltage from greatly changing in response to a change in the output current of the solar cell 1.
As a result, even if noise is mixed in the output of the solar cell 1, the effect can be reduced.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、太陽電池から出力される直流電源を商用電力系
統へ連系するインバータ主回路と、インバータ主回路を
制御するインバータ制御回路とを備えるインバータ装置
において、インバータ制御回路では、一定の初期電圧に
基づいて太陽電池を定電圧制御するようにしたので、初
期電圧を演算する必要が無く、山登り制御を行って開放
電圧から最大電力出力動作点に達するまでの時間を必要
としないため、多くの電力を取り出すことが可能になる
までの時間を短縮することが可能になるとともに、出力
電力等の演算による負担を軽減したインバータ装置を提
供することができるという効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, an inverter main circuit for connecting a DC power supply output from a solar cell to a commercial power system, and an inverter control for controlling the inverter main circuit. In the inverter device including the circuit, the inverter control circuit controls the solar cell at a constant voltage based on a constant initial voltage, so there is no need to calculate the initial voltage. Inverter device that does not require time to reach the power output operating point, so that it is possible to shorten the time until it is possible to extract a large amount of power and to reduce the burden of calculating output power and the like. Is provided.

【0035】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
記載の太陽光インバータ装置において、インバータ制御
回路は、初期電圧を予め複数記憶し、太陽電池の出力レ
ベルに基づいて定電圧制御を行う初期電圧を変更するよ
うにしたので、太陽電池の出力特性に基づき初期電圧を
変更することにより、きめ細かく多くの電力を取り出す
初期電圧値を設定することが可能になるという効果を奏
する。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect is provided.
In the solar inverter device described above, the inverter control circuit stores a plurality of initial voltages in advance and changes the initial voltage for performing the constant voltage control based on the output level of the solar cell. By changing the initial voltage on the basis of this, it is possible to set an initial voltage value at which a large amount of power can be finely extracted.

【0036】請求項3記載の発明にあっては、請求項1
又は請求項2記載の太陽光インバータ装置において、イ
ンバータ制御回路は、初期電圧の設定値を任意に変更で
きる初期電圧変更手段を備えるようにしたので、太陽電
池の出力特性に基づいて容易に初期電圧を変更すること
が可能になるという効果を奏する。
In the invention according to claim 3, claim 1 is
Alternatively, in the solar inverter device according to claim 2, since the inverter control circuit includes an initial voltage changing unit that can arbitrarily change a set value of the initial voltage, the initial voltage can be easily set based on the output characteristics of the solar cell. The effect that it becomes possible to change is produced.

【0037】請求項4記載の発明にあっては、請求項1
乃至請求項3記載の太陽光インバータ装置において、イ
ンバータ制御回路は、太陽電池の出力レベルが予め定め
た定電圧制御レベルを超えるまでは初期電圧に基づいて
制御し、前記定電圧制御レベルを超えた後は太陽電池の
出力が最大となるように初期電圧に対して補正電圧を増
減させる山登り制御を行うようにしたので、開放電圧か
ら最大電力出力動作点に到達するまでの時間を短縮する
ことが可能になるという効果を奏する。また、定電圧制
御レベルを超えない範囲では、山登り制御による演算に
よる負担を軽減することが可能になるとともに、動作点
のふらつきを防止することができるという効果を奏す
る。
In the invention according to claim 4, claim 1 is
4. The solar inverter device according to claim 3, wherein the inverter control circuit performs control based on the initial voltage until the output level of the solar cell exceeds a predetermined constant voltage control level, and exceeds the constant voltage control level. 5. After that, the hill-climbing control is performed to increase or decrease the correction voltage from the initial voltage so that the output of the solar cell becomes maximum, so that the time from the open voltage to reach the maximum power output operation point can be reduced. It has the effect that it becomes possible. In addition, within the range not exceeding the constant voltage control level, it is possible to reduce the burden of the calculation due to the hill-climbing control and to prevent the fluctuation of the operating point.

【0038】請求項5記載の発明にあっては、請求項4
記載の太陽光インバータ装置において、定電圧制御から
山登り制御に切り替える際の初期電圧につき、前記定電
圧制御レベルにおいて太陽電池が最大電力を出力する電
圧値よりも高い値を初期電圧とするようにしたので、ノ
イズの影響を受けにくい領域において太陽電池を制御で
きるため、太陽電池を安定制御できるという効果を奏す
る。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided the fourth aspect.
In the solar inverter device described above, the initial voltage at the time of switching from the constant voltage control to the hill-climbing control is set to a value higher than the voltage value at which the solar cell outputs the maximum power at the constant voltage control level as the initial voltage. Therefore, since the solar cell can be controlled in a region that is not easily affected by noise, there is an effect that the solar cell can be stably controlled.

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

【図1】第1の実施の形態に係る太陽光インバータ装置
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar inverter device according to a first embodiment.

【図2】各日射量における太陽電池の電圧―電力特性グ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing voltage-power characteristics of a solar cell at each amount of solar radiation;

【図3】第2の実施の形態に係る太陽光インバータ装置
の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a solar inverter device according to a second embodiment.

【図4】各日射量における太陽電池の電圧―電力特性を
示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing voltage-power characteristics of a solar cell at each solar radiation.

【図5】太陽電池の電圧―電流特性及び電圧―電力特性
を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing voltage-current characteristics and voltage-power characteristics of a solar cell.

【図6】ある日射量における太陽電池の電圧―電力特性
を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing voltage-power characteristics of a solar cell at a certain amount of solar radiation;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池 2 インバータ主回路 3 インバータ制御回路 5 商用電力系統 L 負荷 31、31’ 電圧比較器 31a、31’a 初期電圧変更手段 32 電流指令値振幅演算器 33 電流指令値位相演算器 34 電流指令値演算器 35 PWM制御器 36 出力電力演算器 37 電力比較器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 2 Inverter main circuit 3 Inverter control circuit 5 Commercial power system L Load 31, 31 'Voltage comparator 31a, 31'a Initial voltage changing means 32 Current command value amplitude calculator 33 Current command value phase calculator 34 Current command Value calculator 35 PWM controller 36 Output power calculator 37 Power comparator

フロントページの続き (72)発明者 小新 博昭 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 向井 忠吉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 東浜 弘忠 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 5G003 AA06 BA01 CA11 CB05 CB09 CC02 DA02 FA08 GB06 GC05 5G066 HA17 HB06 5H420 BB03 BB12 CC03 DD03 DD10 EA10 EA45 EB09 EB19 EB26 EB39 FF03 FF04 FF22 FF25 FF26 Continuing on the front page (72) Inventor Hiroaki Koshin 1048, Ojimon Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works, Ltd. Inventor Hirotada Higashihama 1048 Kadoma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. (reference) FF03 FF04 FF22 FF25 FF26

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池から出力される直流電源を商用
電力系統へ連系するインバータ主回路と、インバータ主
回路を制御するインバータ制御回路とを備えるインバー
タ装置において、インバータ制御回路では、一定の初期
電圧に基づいて太陽電池を定電圧制御するようにしたこ
とを特徴とする太陽光インバータ装置。
1. An inverter device comprising: an inverter main circuit for connecting a DC power supply output from a solar cell to a commercial power system; and an inverter control circuit for controlling the inverter main circuit. A solar inverter device wherein constant voltage control of a solar cell is performed based on a voltage.
【請求項2】 インバータ制御回路は、初期電圧を予め
複数記憶し、太陽電池の出力レベルに基づいて定電圧制
御を行う初期電圧を変更するようにしたことを特徴とす
る請求項1記載の太陽光インバータ装置。
2. The solar battery according to claim 1, wherein the inverter control circuit stores a plurality of initial voltages in advance, and changes the initial voltage for performing the constant voltage control based on the output level of the solar cell. Optical inverter device.
【請求項3】 インバータ制御回路は、初期電圧の設定
値を任意に変更できる初期電圧変更手段を備えるように
したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の太陽
光インバータ装置。
3. The solar inverter device according to claim 1, wherein the inverter control circuit includes an initial voltage changing unit that can arbitrarily change a set value of the initial voltage.
【請求項4】 インバータ制御回路は、太陽電池の出力
レベルが予め定めた定電圧制御レベルを超えるまでは初
期電圧に基づいて制御し、前記定電圧制御レベルを超え
た後は太陽電池の出力が最大となるように初期電圧に対
して補正電圧を増減させる山登り制御を行うようにした
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の太陽光イ
ンバータ装置。
4. An inverter control circuit controls the output of the solar cell based on the initial voltage until the output level of the solar cell exceeds a predetermined constant voltage control level. 4. The solar inverter device according to claim 1, wherein hill-climbing control for increasing or decreasing the correction voltage with respect to the initial voltage is performed so as to be maximum.
【請求項5】 定電圧制御から山登り制御に切り替える
際の初期電圧につき、前記定電圧制御レベルにおいて太
陽電池が最大電力を出力する電圧値よりも高い値を初期
電圧とするようにしたことを特徴とする請求項4記載の
太陽光インバータ装置。
5. An initial voltage at the time of switching from constant voltage control to hill-climbing control, a value higher than a voltage value at which the solar cell outputs maximum power at the constant voltage control level is set as an initial voltage. The solar inverter device according to claim 4, wherein
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