JP2000023369A - 分散型電源装置 - Google Patents
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力消費の無駄の無いものにする。
【解決手段】 太陽電池などの変動する直流電源Ｅから
の電圧を昇圧する昇圧回路１０と、昇圧回路からの直流
電力を交流電力へ変換するインバータ回路１１と、商用
電力系統ＡＣとの接続／遮断を行う解列開閉器１３とを
主電力回路として有し、主電力回路の各部の状態検出結
果に基づいて電力制御を主に行う第１のマイコン１４ａ
とシーケンス制御を主に行う第２のマイコン１４ｂとを
含んでなる分散型電源装置１において、直流電源から電
力供給を受ける第１の電源回路１５と商用電力系統から
電力供給を受ける第２の電源回路１５とを設け、第１の
電源回路の一部の出力部は第２の電源回路の出力と結合
されて第１のマイコンと第２のマイコンとに電力供給す
るよう構成し、第１のマイコンへの電力供給は第２のマ
イコンにより制御されるスイッチ回路１４ｃを介して行
うようにした。
の電圧を昇圧する昇圧回路１０と、昇圧回路からの直流
電力を交流電力へ変換するインバータ回路１１と、商用
電力系統ＡＣとの接続／遮断を行う解列開閉器１３とを
主電力回路として有し、主電力回路の各部の状態検出結
果に基づいて電力制御を主に行う第１のマイコン１４ａ
とシーケンス制御を主に行う第２のマイコン１４ｂとを
含んでなる分散型電源装置１において、直流電源から電
力供給を受ける第１の電源回路１５と商用電力系統から
電力供給を受ける第２の電源回路１５とを設け、第１の
電源回路の一部の出力部は第２の電源回路の出力と結合
されて第１のマイコンと第２のマイコンとに電力供給す
るよう構成し、第１のマイコンへの電力供給は第２のマ
イコンにより制御されるスイッチ回路１４ｃを介して行
うようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池などの変
動する直流電源からの直流電力を交流電力へ変換して系
統連系運転する分散型電源装置に関する。
動する直流電源からの直流電力を交流電力へ変換して系
統連系運転する分散型電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池のように例えば日照状態に応じ
て大きく出力電力の変動するような直流電源から直流電
力を得て、この直流電力を交流電力へ変換するととも
に、商用電力系統に対し連系運転される分散型電源装置
が考案されている。
て大きく出力電力の変動するような直流電源から直流電
力を得て、この直流電力を交流電力へ変換するととも
に、商用電力系統に対し連系運転される分散型電源装置
が考案されている。
【０００３】しかしながら、このような分散型電源装置
の電源である太陽電池や燃料電池などの直流電源にあっ
ては、日照、周囲温度、出力電流などの各種運転条件の
変動により、最大電力を取り出すことのできる動作点
（Ｐmax 点）が大きく変化する性質を有する。そこで、
多くの各種動作条件を迅速に検出するとともに監視し、
常に最大電力を取り出すことのできる動作点を演算把握
し、時々刻々変動する最適運転状態に適応追従させるこ
とが要求される。
の電源である太陽電池や燃料電池などの直流電源にあっ
ては、日照、周囲温度、出力電流などの各種運転条件の
変動により、最大電力を取り出すことのできる動作点
（Ｐmax 点）が大きく変化する性質を有する。そこで、
多くの各種動作条件を迅速に検出するとともに監視し、
常に最大電力を取り出すことのできる動作点を演算把握
し、時々刻々変動する最適運転状態に適応追従させるこ
とが要求される。
【０００４】このような、適応追従制御はトラッキング
制御方式などと称されるもので、コンピュータによる高
速演算制御運転が可能に成ったことから、近年、高効率
な分散型電源装置が開発されるように成ってきている。
制御方式などと称されるもので、コンピュータによる高
速演算制御運転が可能に成ったことから、近年、高効率
な分散型電源装置が開発されるように成ってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の分散型電源装置にあっては、例えば日照が
殆ど無く、太陽電池のような直流電源から有効な直流電
力を得ることができないような状態の場合であっても、
充分に有効な直流電力を得ることができる状態の場合と
同様に、多くの各種動作条件を迅速に検出するとともに
監視し、最適運転状態に適応追従させるために、太陽電
池などの変動する直流電源からの電圧を所定直流電圧に
昇圧する昇圧回路や、昇圧回路からの直流電力を交流電
力へ変換するインバータ回路の制御を、マイコンを備え
る制御回路によってフルパワーで実行している。
ような従来の分散型電源装置にあっては、例えば日照が
殆ど無く、太陽電池のような直流電源から有効な直流電
力を得ることができないような状態の場合であっても、
充分に有効な直流電力を得ることができる状態の場合と
同様に、多くの各種動作条件を迅速に検出するとともに
監視し、最適運転状態に適応追従させるために、太陽電
池などの変動する直流電源からの電圧を所定直流電圧に
昇圧する昇圧回路や、昇圧回路からの直流電力を交流電
力へ変換するインバータ回路の制御を、マイコンを備え
る制御回路によってフルパワーで実行している。
【０００６】しかしながら、各種動作条件を迅速に検出
するためには、各種条件の検出のためのセンサや演算処
理のためのマイコンに、それなりの駆動電力を供給しな
ければならない。このことは、マイコンを備える制御回
路やセンサ回路は、太陽電池のように全く得る電力の無
い夜間にあっても、昼間同様、フルパワーで稼働してい
ることを意味する。そして、これらの駆動電力は当然な
がら商用電力系統から賄われることになり、発電電力を
得ることができないにもかかわらず、発電電力を得てい
る場合と同じフルパワーの電力消費を行うことは無駄で
ある、という問題点があった。
するためには、各種条件の検出のためのセンサや演算処
理のためのマイコンに、それなりの駆動電力を供給しな
ければならない。このことは、マイコンを備える制御回
路やセンサ回路は、太陽電池のように全く得る電力の無
い夜間にあっても、昼間同様、フルパワーで稼働してい
ることを意味する。そして、これらの駆動電力は当然な
がら商用電力系統から賄われることになり、発電電力を
得ることができないにもかかわらず、発電電力を得てい
る場合と同じフルパワーの電力消費を行うことは無駄で
ある、という問題点があった。
【０００７】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、総合的に見て
電力消費に無駄のない優れる分散型電源装置を提供する
ことにある。
されたもので、その目的とするところは、総合的に見て
電力消費に無駄のない優れる分散型電源装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、太陽電
池などの変動する直流電源からの電圧を所定直流電圧に
昇圧して出力する昇圧回路と、該昇圧回路からの直流電
力を交流電力へ変換して出力するインバータ回路と、商
用電力系統との接続／遮断を行う解列開閉器とを主電力
回路として有し、前記主電力回路の各部の状態検出結果
に基づいて電力制御を主に行う第１のマイコンとシーケ
ンス制御を主に行う第２のマイコンとを含んでなる制御
回路と、該制御回路に電力を供給する電源回路とを備え
る分散型電源装置において、前記電源回路は前記直流電
源から電力供給を受ける第１の電源回路と商用電力系統
から電力供給を受ける第２の電源回路とを含んで構成
し、第１の電源回路は少なくとも複数の出力部を有して
なり、該一部の出力部は第２の電源回路の出力と結合さ
れて前記第１のマイコンと第２のマイコンとに電力供給
するよう構成されてなり、第１のマイコンへの電力供給
は第２のマイコンにより制御されるスイッチ回路を介し
て行われることを特徴とする。
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、太陽電
池などの変動する直流電源からの電圧を所定直流電圧に
昇圧して出力する昇圧回路と、該昇圧回路からの直流電
力を交流電力へ変換して出力するインバータ回路と、商
用電力系統との接続／遮断を行う解列開閉器とを主電力
回路として有し、前記主電力回路の各部の状態検出結果
に基づいて電力制御を主に行う第１のマイコンとシーケ
ンス制御を主に行う第２のマイコンとを含んでなる制御
回路と、該制御回路に電力を供給する電源回路とを備え
る分散型電源装置において、前記電源回路は前記直流電
源から電力供給を受ける第１の電源回路と商用電力系統
から電力供給を受ける第２の電源回路とを含んで構成
し、第１の電源回路は少なくとも複数の出力部を有して
なり、該一部の出力部は第２の電源回路の出力と結合さ
れて前記第１のマイコンと第２のマイコンとに電力供給
するよう構成されてなり、第１のマイコンへの電力供給
は第２のマイコンにより制御されるスイッチ回路を介し
て行われることを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明にあっては、前記スイ
ッチ回路を省略する代わりに前記第１のマイコンを省電
力動作モードを有するものとなし、前記直流電源の電圧
を電圧センサを介して前記第２のマイコンへ入力し、該
直流電源の電圧が所定値以下になると第２のマイコンが
前記第１のマイコンに省電力動作モードへの移行指令を
行うことを特徴とする。
ッチ回路を省略する代わりに前記第１のマイコンを省電
力動作モードを有するものとなし、前記直流電源の電圧
を電圧センサを介して前記第２のマイコンへ入力し、該
直流電源の電圧が所定値以下になると第２のマイコンが
前記第１のマイコンに省電力動作モードへの移行指令を
行うことを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明にあっては、前記第１
の電源回路の一部の出力部と前記第２の電源回路の出力
とを結合して並列にコンデンサを設け、該コンデンサ電
圧を安定化電源回路を介して前記第１のマイコンと第２
のマイコンとへ供給し、前記コンデンサが前記安定化電
源回路の出力を補償している補償期間内に、第２のマイ
コンが第１のマイコンへ省電力動作モードへの移行指令
を行うことを特徴とする。
の電源回路の一部の出力部と前記第２の電源回路の出力
とを結合して並列にコンデンサを設け、該コンデンサ電
圧を安定化電源回路を介して前記第１のマイコンと第２
のマイコンとへ供給し、前記コンデンサが前記安定化電
源回路の出力を補償している補償期間内に、第２のマイ
コンが第１のマイコンへ省電力動作モードへの移行指令
を行うことを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明にあっては、前記コン
デンサが前記安定化電源回路の出力を補償している補償
期間、第１のマイコンと第２のマイコンとは前記主電力
回路の各部の状態検出結果を無視するようにされている
ことを特徴とする。
デンサが前記安定化電源回路の出力を補償している補償
期間、第１のマイコンと第２のマイコンとは前記主電力
回路の各部の状態検出結果を無視するようにされている
ことを特徴とする。
【００１２】請求項５記載の発明にあっては、前記第１
の電源回路の複数の出力部の中の前記第２の電源回路の
出力と結合されない方の出力を、前記第１の電源回路の
出力電圧安定化のためのフィードバック用に用いること
を特徴とする。
の電源回路の複数の出力部の中の前記第２の電源回路の
出力と結合されない方の出力を、前記第１の電源回路の
出力電圧安定化のためのフィードバック用に用いること
を特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る分散型電源装
置の第１の実施の形態を図１および図２に基づいて、第
２の実施の形態を図２乃至図４に基づいて、それぞれ詳
細に説明する。
置の第１の実施の形態を図１および図２に基づいて、第
２の実施の形態を図２乃至図４に基づいて、それぞれ詳
細に説明する。
【００１４】［第１の実施の形態］図１は分散型電源装
置を示すブロック図であり、図２は分散型電源装置の制
御回路への給電系統を示す回路図である。
置を示すブロック図であり、図２は分散型電源装置の制
御回路への給電系統を示す回路図である。
【００１５】分散型電源装置１は、図１に示すように、
昇圧回路１０と、インバータ回路１１と、フィルタ回路
１２と、解列開閉器１３，１３と、制御回路１４と、第
１の電源回路１５と、第２の電源回路１６と、電源合成
回路１７，１８とを備える。昇圧回路１０は、半導体ス
イッチング素子Ｑ0 を高周波でオン・オフすることによ
って、太陽電池Ｅが出力してコンデンサＣ1 に蓄える電
荷を断続的にコイルＬ 0 に流して昇圧し、比較的高い直
流電圧をコンデンサＣ2 に得るものである。
昇圧回路１０と、インバータ回路１１と、フィルタ回路
１２と、解列開閉器１３，１３と、制御回路１４と、第
１の電源回路１５と、第２の電源回路１６と、電源合成
回路１７，１８とを備える。昇圧回路１０は、半導体ス
イッチング素子Ｑ0 を高周波でオン・オフすることによ
って、太陽電池Ｅが出力してコンデンサＣ1 に蓄える電
荷を断続的にコイルＬ 0 に流して昇圧し、比較的高い直
流電圧をコンデンサＣ2 に得るものである。
【００１６】インバータ回路１１は、コンデンサＣ2 に
蓄えられた直流電力を、制御回路１４からのＰＷＭ制御
指令に基づいて交流電力に変換して出力するもので、Ｉ
ＧＢＴなどの半導体スイッチング素子をブリッジ接続し
て構成される。フィルタ回路１２は、コンデンサＣ3 と
コイルＬ1,Ｌ2 とを含んで構成され、インバータ回路１
１の出力電力から高調波成分を除去し、基本波成分のみ
にして出力する。
蓄えられた直流電力を、制御回路１４からのＰＷＭ制御
指令に基づいて交流電力に変換して出力するもので、Ｉ
ＧＢＴなどの半導体スイッチング素子をブリッジ接続し
て構成される。フィルタ回路１２は、コンデンサＣ3 と
コイルＬ1,Ｌ2 とを含んで構成され、インバータ回路１
１の出力電力から高調波成分を除去し、基本波成分のみ
にして出力する。
【００１７】解列開閉器１３，１３は、分散型電源装置
１を商用電力系統ＡＣに連系するもので、制御回路１４
からの制御指令によって開閉するように構成されおり、
商用電力系統ＡＣに事故などがあって停電しているとき
に、分散型電源装置１が交流電力を商用電力系統ＡＣへ
出力することのないように、所謂単独運転状態になった
ような場合に開極して、分散型電源装置１を商用電力系
統ＡＣから切り離して安全を確保する。
１を商用電力系統ＡＣに連系するもので、制御回路１４
からの制御指令によって開閉するように構成されおり、
商用電力系統ＡＣに事故などがあって停電しているとき
に、分散型電源装置１が交流電力を商用電力系統ＡＣへ
出力することのないように、所謂単独運転状態になった
ような場合に開極して、分散型電源装置１を商用電力系
統ＡＣから切り離して安全を確保する。
【００１８】制御回路１４は、分散型電源装置１全体の
制御を司る部分であり、第１のマイコン１４ａと、第２
のマイコン１４ｂと、スイッチ回路１４ｃと、ゲート駆
動回路１４ｄと、モニタユニット１４ｅと、電圧センサ
１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊ，１４ｋと、
電流センサ１４ｌ，１４ｍとを備える。
制御を司る部分であり、第１のマイコン１４ａと、第２
のマイコン１４ｂと、スイッチ回路１４ｃと、ゲート駆
動回路１４ｄと、モニタユニット１４ｅと、電圧センサ
１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊ，１４ｋと、
電流センサ１４ｌ，１４ｍとを備える。
【００１９】第１のマイコン１４ａは、主電力回路の各
部の状態検出結果に基づいて、電力制御を主に行う。す
なわち、第１のマイコン１４ａは、電圧センサ１４ｆの
検出するコンデンサＣ1 の電圧、電圧センサ１４ｇの検
出するコンデンサＣ2 の電圧、電圧センサ１４ｈの検出
する電圧、電圧センサ１４ｉの検出するコンデンサＣ 3
の電圧、電流センサ１４ｌの検出する電流、電流センサ
１４ｍの検出する電流、などに基づいて最適動作点を演
算し、該演算結果に基づいてゲートドライブ信号を生成
してゲート駆動回路１４ｄへ出力し、ゲート駆動回路１
４ｄはインバータ回路１１を高周波のキャリア周波数で
オン・オフ駆動する。
部の状態検出結果に基づいて、電力制御を主に行う。す
なわち、第１のマイコン１４ａは、電圧センサ１４ｆの
検出するコンデンサＣ1 の電圧、電圧センサ１４ｇの検
出するコンデンサＣ2 の電圧、電圧センサ１４ｈの検出
する電圧、電圧センサ１４ｉの検出するコンデンサＣ 3
の電圧、電流センサ１４ｌの検出する電流、電流センサ
１４ｍの検出する電流、などに基づいて最適動作点を演
算し、該演算結果に基づいてゲートドライブ信号を生成
してゲート駆動回路１４ｄへ出力し、ゲート駆動回路１
４ｄはインバータ回路１１を高周波のキャリア周波数で
オン・オフ駆動する。
【００２０】第２のマイコン１４ｂは、主電力回路の各
部の状態検出結果に基づいて、シーケンス制御を主に行
う。すなわち、第２のマイコン１４ｂは、電圧センサ１
４ｆの検出するコンデンサＣ1 の電圧に基づいてスイッ
チ回路１４ｃのオン・オフ制御を行ったり、電圧センサ
１４ｊの検出する商用電力系統ＡＣのＳ−Ｔ相間電圧、
電圧センサ１４ｋの検出する商用電力系統ＡＣのＴ−Ｕ
相間電圧などに基づいて解列開閉器１３，１３のオン・
オフ制御を行ったり、モニタユニット１４ｅに各種デー
タを表示させたりする。
部の状態検出結果に基づいて、シーケンス制御を主に行
う。すなわち、第２のマイコン１４ｂは、電圧センサ１
４ｆの検出するコンデンサＣ1 の電圧に基づいてスイッ
チ回路１４ｃのオン・オフ制御を行ったり、電圧センサ
１４ｊの検出する商用電力系統ＡＣのＳ−Ｔ相間電圧、
電圧センサ１４ｋの検出する商用電力系統ＡＣのＴ−Ｕ
相間電圧などに基づいて解列開閉器１３，１３のオン・
オフ制御を行ったり、モニタユニット１４ｅに各種デー
タを表示させたりする。
【００２１】スイッチ回路１４ｃは、第２のマイコン１
４ｂからの指令に基づいて、電源合成回路１７によって
合成された合成電力の第１のマイコン１４ａに対する供
給を制御する。詳しくは、第２のマイコン１４ｂは、電
圧センサ１４ｆの検出するコンデンサＣ1 の電圧すなわ
ち太陽電池Ｅの出力電圧を監視しており、太陽電池Ｅの
出力電圧が所定値以下になれば、もはやインバータ回路
１１を駆動していても、駆動のための電力消費が嵩むば
かりで有効な電力を得ることはできないと判断して、ス
イッチ回路１４ｃをオフし、第１のマイコン１４ａへの
電力供給を停止して無駄な電力消費を防ぐ。
４ｂからの指令に基づいて、電源合成回路１７によって
合成された合成電力の第１のマイコン１４ａに対する供
給を制御する。詳しくは、第２のマイコン１４ｂは、電
圧センサ１４ｆの検出するコンデンサＣ1 の電圧すなわ
ち太陽電池Ｅの出力電圧を監視しており、太陽電池Ｅの
出力電圧が所定値以下になれば、もはやインバータ回路
１１を駆動していても、駆動のための電力消費が嵩むば
かりで有効な電力を得ることはできないと判断して、ス
イッチ回路１４ｃをオフし、第１のマイコン１４ａへの
電力供給を停止して無駄な電力消費を防ぐ。
【００２２】ゲート駆動回路１４ｄは、制御回路１４か
らの指令に基づいてインバータ回路１１の各半導体スイ
ッチング素子を駆動する。モニタユニット１４ｅは、第
２のマイコン１４ｂからの指令に基づいて、例えば分散
型電源装置１の現在の出力電力や出力電流などを表示す
る。
らの指令に基づいてインバータ回路１１の各半導体スイ
ッチング素子を駆動する。モニタユニット１４ｅは、第
２のマイコン１４ｂからの指令に基づいて、例えば分散
型電源装置１の現在の出力電力や出力電流などを表示す
る。
【００２３】第１の電源回路１５は、太陽電池Ｅの出力
する電力を受けて、制御回路１４を駆動するための安定
化した電圧を生成供給する部分であり、第１乃至４の出
力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを備える。第１の
電源回路１５は、図２に示すように、スイッチング電源
回路構成にされており、太陽電池Ｅの出力によってコン
デンサＣ1 に蓄えられる電圧の変動に応じて、第１乃至
４の出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの出力電圧
は変化しようとするものの、第２の電源回路１６からの
出力電力と合成されない例えば第１の出力部１５ａの出
力電圧を、比較器１５ｅ→フォトカプラ１５ｆ→ＰＷＭ
駆動部１５ｇ→半導体スイッチング素子Ｑ10の経路でフ
ィードバックをかけることによって昇圧率を調整して、
第１乃至４の出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの
出力電圧の安定化を図っている。
する電力を受けて、制御回路１４を駆動するための安定
化した電圧を生成供給する部分であり、第１乃至４の出
力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを備える。第１の
電源回路１５は、図２に示すように、スイッチング電源
回路構成にされており、太陽電池Ｅの出力によってコン
デンサＣ1 に蓄えられる電圧の変動に応じて、第１乃至
４の出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの出力電圧
は変化しようとするものの、第２の電源回路１６からの
出力電力と合成されない例えば第１の出力部１５ａの出
力電圧を、比較器１５ｅ→フォトカプラ１５ｆ→ＰＷＭ
駆動部１５ｇ→半導体スイッチング素子Ｑ10の経路でフ
ィードバックをかけることによって昇圧率を調整して、
第１乃至４の出力部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの
出力電圧の安定化を図っている。
【００２４】第２の電源回路１６は、商用電力系統ＡＣ
から電力を受けて、制御回路１４を駆動するための安定
化した電圧を生成供給する部分であり、第１の出力部１
６ａと第２の出力部１６ｂとを備える。
から電力を受けて、制御回路１４を駆動するための安定
化した電圧を生成供給する部分であり、第１の出力部１
６ａと第２の出力部１６ｂとを備える。
【００２５】電源合成回路１７は、第１の電源回路１５
の第３の出力部１５ｃの出力電力と第２の電源回路１６
の第１の出力部１６ａの出力電力とを合成して、第１の
電源回路１５からの電力供給が停止しても第２の電源回
路１６から電力供給がなされるように冗長性を確保し
て、少なくとも第２のマイコン１４ｂを常時動作するよ
うにしている。電源合成回路１７は、具体的には、図２
に示すように、コンデンサＣ10，Ｃ11と、安定化電源回
路に相当する３端子レギュレータＲとから構成される。
の第３の出力部１５ｃの出力電力と第２の電源回路１６
の第１の出力部１６ａの出力電力とを合成して、第１の
電源回路１５からの電力供給が停止しても第２の電源回
路１６から電力供給がなされるように冗長性を確保し
て、少なくとも第２のマイコン１４ｂを常時動作するよ
うにしている。電源合成回路１７は、具体的には、図２
に示すように、コンデンサＣ10，Ｃ11と、安定化電源回
路に相当する３端子レギュレータＲとから構成される。
【００２６】電源合成回路１８は、第１の電源回路１５
の第４の出力部１５ｄの出力電力と第２の電源回路１６
の第２の出力部１６ｂの出力電力とを合成して、第１の
電源回路１５からの電力供給が停止しても第２の電源回
路１６から電力供給がなされるように冗長性を確保し
て、モニタユニット１４ｅを常時動作するようにしてい
る。
の第４の出力部１５ｄの出力電力と第２の電源回路１６
の第２の出力部１６ｂの出力電力とを合成して、第１の
電源回路１５からの電力供給が停止しても第２の電源回
路１６から電力供給がなされるように冗長性を確保し
て、モニタユニット１４ｅを常時動作するようにしてい
る。
【００２７】従って、上述のような分散型電源装置１に
あっては次のように動作することができる。すなわち、
太陽電池Ｅの出力が例えば天候の具合で急激に変動して
も、第１の電源回路１５は、第１の電源回路１５のみの
出力状況を把握できるように、第２の電源回路１６の出
力電力と合成していない例えば第１出力部１５ａの出力
電圧をフィードバックして各出力部の出力電圧の安定化
を図っているので、商用電力系統ＡＣの電力を受けて電
力供給している第２の電源回路１６の出力に惑わされる
ことなく、的確に出力電圧の安定化を図ることができ
る。
あっては次のように動作することができる。すなわち、
太陽電池Ｅの出力が例えば天候の具合で急激に変動して
も、第１の電源回路１５は、第１の電源回路１５のみの
出力状況を把握できるように、第２の電源回路１６の出
力電力と合成していない例えば第１出力部１５ａの出力
電圧をフィードバックして各出力部の出力電圧の安定化
を図っているので、商用電力系統ＡＣの電力を受けて電
力供給している第２の電源回路１６の出力に惑わされる
ことなく、的確に出力電圧の安定化を図ることができ
る。
【００２８】また、夜間になって太陽電池Ｅからの出力
が得られずに、電圧センサ１４ｆの検出するコンデンサ
Ｃ1 の電圧が所定値以下になった場合、第２のマイコン
１４ｂは、もはやインバータ回路１１を駆動しても、駆
動のための電力消費が嵩むばかりで有効な電力を得るこ
とはできないと判断して、スイッチ回路１４ｃをオフ
し、第１のマイコン１４ａへの電力供給を停止して無駄
な電力消費を防ぐので、総合的に見て電力消費の無駄の
ない分散型電源装置１にすることができる。
が得られずに、電圧センサ１４ｆの検出するコンデンサ
Ｃ1 の電圧が所定値以下になった場合、第２のマイコン
１４ｂは、もはやインバータ回路１１を駆動しても、駆
動のための電力消費が嵩むばかりで有効な電力を得るこ
とはできないと判断して、スイッチ回路１４ｃをオフ
し、第１のマイコン１４ａへの電力供給を停止して無駄
な電力消費を防ぐので、総合的に見て電力消費の無駄の
ない分散型電源装置１にすることができる。
【００２９】更に、制御回路１４の中のゲート駆動回路
１４ｄや電圧センサ１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉな
どの発電制御系への電源供給は、太陽電池Ｅの出力電力
を受けて電力供給する第１の電源回路１５の第１の出力
部１５ａおよび第２の出力部１５ｂからの出力電力のみ
で担っており、また、太陽電池Ｅからの出力電力が無く
ても動作の要求される第２のマイコン１４ｂとモニタユ
ニット１４ｅとへは、商用電力系統ＡＣの電力を受けて
電力供給する第２の電源回路１６からの出力電力と電力
合成して供給するようにしているので、総合的に見て電
力消費の無駄の無い分散型電源装置１にすることができ
る。
１４ｄや電圧センサ１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉな
どの発電制御系への電源供給は、太陽電池Ｅの出力電力
を受けて電力供給する第１の電源回路１５の第１の出力
部１５ａおよび第２の出力部１５ｂからの出力電力のみ
で担っており、また、太陽電池Ｅからの出力電力が無く
ても動作の要求される第２のマイコン１４ｂとモニタユ
ニット１４ｅとへは、商用電力系統ＡＣの電力を受けて
電力供給する第２の電源回路１６からの出力電力と電力
合成して供給するようにしているので、総合的に見て電
力消費の無駄の無い分散型電源装置１にすることができ
る。
【００３０】［第２の実施の形態］図２は分散型電源装
置の制御回路への給電系統を示す回路図であり、図３は
分散型電源装置を示すブロック図であり、図４は太陽電
池の動作状況と制御回路のマイコンの動作との関係を示
すタイミングチャートである。なお、図２は第１の実施
の形態の説明に用いた図を流用している。また、図３に
示す分散型電源装置において、図１に示す分散型電源装
置と同じ個所には同じ符号を付して、詳細な説明を省略
する。
置の制御回路への給電系統を示す回路図であり、図３は
分散型電源装置を示すブロック図であり、図４は太陽電
池の動作状況と制御回路のマイコンの動作との関係を示
すタイミングチャートである。なお、図２は第１の実施
の形態の説明に用いた図を流用している。また、図３に
示す分散型電源装置において、図１に示す分散型電源装
置と同じ個所には同じ符号を付して、詳細な説明を省略
する。
【００３１】この分散型電源装置１が前述の第１の実施
の形態の分散型電源装置と異なり特徴となるのは、スイ
ッチ回路１４ｃを取り除き、その代わりに第１のマイコ
ン１４ａを省電力動作モードへの遷移を可能なものとな
し、第２のマイコン１４ｂから第１のマイコン１４ａの
省電力動作モードへの遷移を制御可能にした構成であ
る。
の形態の分散型電源装置と異なり特徴となるのは、スイ
ッチ回路１４ｃを取り除き、その代わりに第１のマイコ
ン１４ａを省電力動作モードへの遷移を可能なものとな
し、第２のマイコン１４ｂから第１のマイコン１４ａの
省電力動作モードへの遷移を制御可能にした構成であ
る。
【００３２】第２のマイコン１４ｂは、太陽電池Ｅの出
力電圧である電圧センサ１４ｆの検出するコンデンサＣ
1 の電圧を監視している。第２のマイコン１４ｂは、電
圧センサ１４ｆの検出するコンデンサＣ1 の電圧が図４
（ａ）に示すように所定値Ｖ t を下回ると、図４（ｄ）
に示すように、第１のマイコン１４ａに対して省電力動
作モードへの遷移指令すなわちスリープ指令を行う。こ
のスリープ指令を発する時刻ｔ2 では、図４（ｃ）に示
すように、電源合成回路１７の状態は大電流供給可能領
域にあり、第１のマイコン１４ａも第２のマイコン１４
ｂも高速動作が補償されている。
力電圧である電圧センサ１４ｆの検出するコンデンサＣ
1 の電圧を監視している。第２のマイコン１４ｂは、電
圧センサ１４ｆの検出するコンデンサＣ1 の電圧が図４
（ａ）に示すように所定値Ｖ t を下回ると、図４（ｄ）
に示すように、第１のマイコン１４ａに対して省電力動
作モードへの遷移指令すなわちスリープ指令を行う。こ
のスリープ指令を発する時刻ｔ2 では、図４（ｃ）に示
すように、電源合成回路１７の状態は大電流供給可能領
域にあり、第１のマイコン１４ａも第２のマイコン１４
ｂも高速動作が補償されている。
【００３３】しかしながら、電圧センサ１４ｆの検出す
るコンデンサＣ1 の電圧が図４（ａ）に示すように所定
値Ｖs を下回ると、第１の電源回路１５の第１の出力部
１５ａおよび第２の出力部１５ｂなどは電源合成回路に
接続されていないので電圧低下を生じてしまい、接続さ
れている負荷であるゲート駆動回路１４ｄ、電圧センサ
１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉの動作を補償できなく
なる。
るコンデンサＣ1 の電圧が図４（ａ）に示すように所定
値Ｖs を下回ると、第１の電源回路１５の第１の出力部
１５ａおよび第２の出力部１５ｂなどは電源合成回路に
接続されていないので電圧低下を生じてしまい、接続さ
れている負荷であるゲート駆動回路１４ｄ、電圧センサ
１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉの動作を補償できなく
なる。
【００３４】そこで、第２のマイコン１４ｂは、電圧セ
ンサ１４ｆの検出するコンデンサＣ 1 の電圧が図４
（ａ）に示すように所定値Ｖs を下回った時点ｔ1 で、
ゲート駆動回路１４ｄへの制御指令を停止するととも
に、電圧センサ１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉなどに
基づいた状態検出結果を無視するよう第１のマイコン１
４ａに対して指令を行い、動作補償電源電圧範囲を外れ
た状態で得たデータに基づいて誤った制御指令を行って
しまうことを防止している。
ンサ１４ｆの検出するコンデンサＣ 1 の電圧が図４
（ａ）に示すように所定値Ｖs を下回った時点ｔ1 で、
ゲート駆動回路１４ｄへの制御指令を停止するととも
に、電圧センサ１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉなどに
基づいた状態検出結果を無視するよう第１のマイコン１
４ａに対して指令を行い、動作補償電源電圧範囲を外れ
た状態で得たデータに基づいて誤った制御指令を行って
しまうことを防止している。
【００３５】つまり、上述のような分散型電源装置１に
あっては、電源合成回路１７のコンデンサＣ10の両端電
圧Ｖ1 が３端子レギュレータＲの出力電圧Ｖ2 を補償し
ている期間ｔ1 〜ｔ3 内に、第２のマイコン１４ｂが第
１のマイコン１４ａへ省電力動作モードへの移行指令を
行うので、太陽電池Ｅの急峻な電圧低下や電圧遮断時に
も、安定して第１のマイコン１４ａを省電力動作モード
へ移行できる。
あっては、電源合成回路１７のコンデンサＣ10の両端電
圧Ｖ1 が３端子レギュレータＲの出力電圧Ｖ2 を補償し
ている期間ｔ1 〜ｔ3 内に、第２のマイコン１４ｂが第
１のマイコン１４ａへ省電力動作モードへの移行指令を
行うので、太陽電池Ｅの急峻な電圧低下や電圧遮断時に
も、安定して第１のマイコン１４ａを省電力動作モード
へ移行できる。
【００３６】また、上述のような分散型電源装置１にあ
っては、電源合成回路１７のコンデンサＣ10の両端電圧
Ｖ1 が３端子レギュレータＲの出力電圧Ｖ2 を補償して
いる期間ｔ1 〜ｔ3 内から既に、ゲート駆動回路１４ｄ
への制御指令を停止するとともに電圧センサ１４ｆ，１
４ｇ，１４ｈ，１４ｉなどに基づいた状態検出結果を無
視するよう第１のマイコン１４ａと第２のマイコン１４
ｂとがプログラムされているので、第１の電源回路１５
の出力電圧の低下にともなう動作補償電源電圧範囲を外
れた状態のセンサなどから得た、信頼性に乏しいデータ
を用いることによって生ずる異常信号による誤動作を防
止できる。
っては、電源合成回路１７のコンデンサＣ10の両端電圧
Ｖ1 が３端子レギュレータＲの出力電圧Ｖ2 を補償して
いる期間ｔ1 〜ｔ3 内から既に、ゲート駆動回路１４ｄ
への制御指令を停止するとともに電圧センサ１４ｆ，１
４ｇ，１４ｈ，１４ｉなどに基づいた状態検出結果を無
視するよう第１のマイコン１４ａと第２のマイコン１４
ｂとがプログラムされているので、第１の電源回路１５
の出力電圧の低下にともなう動作補償電源電圧範囲を外
れた状態のセンサなどから得た、信頼性に乏しいデータ
を用いることによって生ずる異常信号による誤動作を防
止できる。
【００３７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、夜間など
太陽電池などの直流電源が発電電力を有していないとき
の制御回路の電力消費を低下することができて、総合的
に見て電力消費の無駄の無い、優れる分散型電源装置を
提供できるという効果を奏する。
太陽電池などの直流電源が発電電力を有していないとき
の制御回路の電力消費を低下することができて、総合的
に見て電力消費の無駄の無い、優れる分散型電源装置を
提供できるという効果を奏する。
【００３８】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて更に、第１のマイコンに省電力
動作モードへの移行機能を有するものを用い、その代わ
りに、第１のマイコンへの電力供給を制御するための第
２のマイコンにより制御されるスイッチ回路を除去する
ので、スイッチ回路の影響による耐ノイズ性の低下を解
消でき、また、第１のマイコンの動作内容（ＲＡＭ内
容、レジスタ内容）を保持したまま小電力を図れるた
め、再起動時の制御の容易な、優れる分散型電源装置を
提供できるという効果を奏する。
載の発明の効果に加えて更に、第１のマイコンに省電力
動作モードへの移行機能を有するものを用い、その代わ
りに、第１のマイコンへの電力供給を制御するための第
２のマイコンにより制御されるスイッチ回路を除去する
ので、スイッチ回路の影響による耐ノイズ性の低下を解
消でき、また、第１のマイコンの動作内容（ＲＡＭ内
容、レジスタ内容）を保持したまま小電力を図れるた
め、再起動時の制御の容易な、優れる分散型電源装置を
提供できるという効果を奏する。
【００３９】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の効果に加えて更に、太陽電池の急峻な電圧低
下や電圧遮断時にも安定して第１のマイコンを省電力動
作モードへ移行できる、優れる分散型電源装置を提供で
きるという効果を奏する。
載の発明の効果に加えて更に、太陽電池の急峻な電圧低
下や電圧遮断時にも安定して第１のマイコンを省電力動
作モードへ移行できる、優れる分散型電源装置を提供で
きるという効果を奏する。
【００４０】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明の効果に加えて更に、第１の電源回路の出力電
圧の低下にともなうセンサからの異常信号による誤動作
を防止できる、優れる分散型電源装置を提供できるとい
う効果を奏する。
載の発明の効果に加えて更に、第１の電源回路の出力電
圧の低下にともなうセンサからの異常信号による誤動作
を防止できる、優れる分散型電源装置を提供できるとい
う効果を奏する。
【００４１】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて更に、第１の電源回路の出力電
圧を所定値に正しく保つことのできる、優れる分散型電
源装置を提供できるという効果を奏する。
載の発明の効果に加えて更に、第１の電源回路の出力電
圧を所定値に正しく保つことのできる、優れる分散型電
源装置を提供できるという効果を奏する。
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の分散型電源装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図２】上記分散型電源装置の制御回路への給電系統を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態の分散型電源装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図４】上記分散型電源装置の太陽電池の動作状況と制
御回路のマイコンの動作との関係を示すタイミングチャ
ートである。
御回路のマイコンの動作との関係を示すタイミングチャ
ートである。
１ 分散型電源装置 １０ 昇圧回路 １１ インバータ回路 １３ 解列開閉器 １４ 制御回路 １４ａ 第１のマイコン １４ｂ 第２のマイコン １４ｃ スイッチ回路 １４ｆ 電圧センサ １５ 第１の電源回路 １５ａ 出力部 １５ｂ 出力部 １５ｃ 出力部 １５ｄ 出力部 １６ 第２の電源回路 １６ａ 出力部 １６ｂ 出力部 ＡＣ 商用電力系統 Ｃ10 コンデンサ Ｅ 直流電源（太陽電池） Ｒ 安定化電源回路 Ｔ 補償期間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 湯浅 裕明 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） 5F051 BA17 JA17 KA02 KA03 KA05 KA08 5G003 AA01 BA01 DA04 DA16 GA01 GB06 GC05 5G066 HA30 HB06 5H007 BB07 CA02 CB05 CB07 CC03 CC09 CC12 DA04 DA06 DB01 DB12 DC02 DC05
Claims (5)
- 【請求項１】 太陽電池などの変動する直流電源からの
電圧を所定直流電圧に昇圧して出力する昇圧回路と、該
昇圧回路からの直流電力を交流電力へ変換して出力する
インバータ回路と、商用電力系統との接続／遮断を行う
解列開閉器とを主電力回路として有し、前記主電力回路
の各部の状態検出結果に基づいて電力制御を主に行う第
１のマイコンとシーケンス制御を主に行う第２のマイコ
ンとを含んでなる制御回路と、該制御回路に電力を供給
する電源回路とを備える分散型電源装置において、 前記電源回路は前記直流電源から電力供給を受ける第１
の電源回路と商用電力系統から電力供給を受ける第２の
電源回路とを含んで構成し、第１の電源回路は少なくと
も複数の出力部を有してなり、該一部の出力部は第２の
電源回路の出力と結合されて前記第１のマイコンと第２
のマイコンとに電力供給するよう構成されてなり、第１
のマイコンへの電力供給は第２のマイコンにより制御さ
れるスイッチ回路を介して行われることを特徴とする分
散型電源装置。 - 【請求項２】 前記スイッチ回路を省略する代わりに前
記第１のマイコンを省電力動作モードを有するものとな
し、前記直流電源の電圧を電圧センサを介して前記第２
のマイコンへ入力し、該直流電源の電圧が所定値以下に
なると第２のマイコンが前記第１のマイコンに省電力動
作モードへの移行指令を行うことを特徴とする請求項１
記載の分散型電源装置。 - 【請求項３】 前記第１の電源回路の一部の出力部と前
記第２の電源回路の出力とを結合して並列にコンデンサ
を設け、該コンデンサ電圧を安定化電源回路を介して前
記第１のマイコンと第２のマイコンとへ供給し、前記コ
ンデンサが前記安定化電源回路の出力を補償している補
償期間内に、第２のマイコンが第１のマイコンへ省電力
動作モードへの移行指令を行うことを特徴とする請求項
２記載の分散型電源装置。 - 【請求項４】 前記コンデンサが前記安定化電源回路の
出力を補償している補償期間、第１のマイコンと第２の
マイコンとは前記主電力回路の各部の状態検出結果を無
視するようにされていることを特徴とする請求項３記載
の分散型電源装置。 - 【請求項５】 前記第１の電源回路の複数の出力部の中
の前記第２の電源回路の出力と結合されない方の出力
を、前記第１の電源回路の出力電圧安定化のためのフィ
ードバック用に用いることを特徴とする請求項１記載の
分散型電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18384798A JP3480322B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 分散型電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18384798A JP3480322B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 分散型電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000023369A true JP2000023369A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3480322B2 JP3480322B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=16142883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18384798A Expired - Lifetime JP3480322B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 分散型電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3480322B2 (ja) |
Cited By (9)
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- 1998-06-30 JP JP18384798A patent/JP3480322B2/ja not_active Expired - Lifetime
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