JP2001051733A - 太陽光発電電力を供給する電気機器の運転方法 - Google Patents
太陽光発電電力を供給する電気機器の運転方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 共通の太陽電池アレイから電気機器１台に１
個宛設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを介して、複数の
電気機器に電力を供給するシステムにおいて、日射量が
低下した時にＤＣ−ＤＣコンバータの稼動台数を限定す
ることができ、これにより全体としてＤＣ−ＤＣコンバ
ータを変換効率の高い状態で稼動させることを可能にす
る。 【解決手段】 各電気機器９ａ…に１個宛設けられたＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８の入力側作動電圧の設定値を、
各ＤＣ−ＤＣコンバータ毎に段階的にずらせて設定して
おき、これにより日射量の時間的な変動に応じ、最低１
台分の電気機器が稼動する状態から太陽電池アレイ１０
の最大出力電力点に対応する台数分の電気機器が稼動す
る状態までの組み合わせが得られるようにする。
個宛設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを介して、複数の
電気機器に電力を供給するシステムにおいて、日射量が
低下した時にＤＣ−ＤＣコンバータの稼動台数を限定す
ることができ、これにより全体としてＤＣ−ＤＣコンバ
ータを変換効率の高い状態で稼動させることを可能にす
る。 【解決手段】 各電気機器９ａ…に１個宛設けられたＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８の入力側作動電圧の設定値を、
各ＤＣ−ＤＣコンバータ毎に段階的にずらせて設定して
おき、これにより日射量の時間的な変動に応じ、最低１
台分の電気機器が稼動する状態から太陽電池アレイ１０
の最大出力電力点に対応する台数分の電気機器が稼動す
る状態までの組み合わせが得られるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電電力を
複数台の電気機器に供給する電気機器の運転方法に関す
るものである。
複数台の電気機器に供給する電気機器の運転方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、共通の太陽電池アレイから複数台
の電気機器に太陽光発電電力を供給する電気機器の運転
方法としては、１つの太陽電池アレイから複数台の電気
機器にそれぞれＤＣ−ＤＣコンバータを介して発電電力
の供給をする方法が知られている（特開平１０−２２０
８０号公報）。
の電気機器に太陽光発電電力を供給する電気機器の運転
方法としては、１つの太陽電池アレイから複数台の電気
機器にそれぞれＤＣ−ＤＣコンバータを介して発電電力
の供給をする方法が知られている（特開平１０−２２０
８０号公報）。
【０００３】これは、図７に示すように、電気機器たる
Ｈｆインバータ蛍光灯装置９に、交流電源１に接続され
る安定化コンバータ６及びこれに縦続接続されたインバ
ータ回路７を搭載し、他方、必要とする電気機器ｎ台分
（ｎは２以上の整数）を賄うに足る容量の太陽電池アレ
イ１０を用意し、この太陽電池アレイ１０の出力ライン
１１に、ｎ台の電気機器の各安定化コンバータ６の出力
ライン６ａを接続し、その際、太陽電池アレイ１０の出
力ライン１１と各安定化コンバータ６の出力ライン６ａ
との間にＤＣ−ＤＣコンバータ２８を挿入して両者の電
圧差を吸収し、太陽電池アレイ１０の最大出力電圧を各
電気機器の安定化コンバータ２８の出力電圧に整合させ
るものである。
Ｈｆインバータ蛍光灯装置９に、交流電源１に接続され
る安定化コンバータ６及びこれに縦続接続されたインバ
ータ回路７を搭載し、他方、必要とする電気機器ｎ台分
（ｎは２以上の整数）を賄うに足る容量の太陽電池アレ
イ１０を用意し、この太陽電池アレイ１０の出力ライン
１１に、ｎ台の電気機器の各安定化コンバータ６の出力
ライン６ａを接続し、その際、太陽電池アレイ１０の出
力ライン１１と各安定化コンバータ６の出力ライン６ａ
との間にＤＣ−ＤＣコンバータ２８を挿入して両者の電
圧差を吸収し、太陽電池アレイ１０の最大出力電圧を各
電気機器の安定化コンバータ２８の出力電圧に整合させ
るものである。
【０００４】電気機器毎に太陽電池アレイ１０と安定化
コンバータ６からの負荷分担が連続的に行われ、しか
も、この負荷分担の機能が、場所的には個々の電気機器
内、例えばＨｆインバータ蛍光灯装置９内で行われるこ
とになる結果、外部に負荷分担制御装置を設置すること
が不要になるという長所が得られる。
コンバータ６からの負荷分担が連続的に行われ、しか
も、この負荷分担の機能が、場所的には個々の電気機器
内、例えばＨｆインバータ蛍光灯装置９内で行われるこ
とになる結果、外部に負荷分担制御装置を設置すること
が不要になるという長所が得られる。
【０００５】一方、上記構成だけでは、交流電源側のス
イッチ（交流側電源スイッチ）３をオフにしても、電気
機器に対し太陽電池アレイ１０側から補助的な直流入力
があることから、太陽電池アレイ１０の発電量の多い日
中では、電気機器への電力供給を止めることができない
不都合がある。そこで、この不都合を回避するため、各
電気機器内の直流側入力ライン１２中に、交流電源側の
交流電圧が入力されたときオン動作する直流スイッチ１
３を挿入している。従って、各電気機器において交流電
源側と直流電源側について、それぞれ個別に電源のオン
・オフ操作をしなければならないという不便から開放さ
れる。
イッチ（交流側電源スイッチ）３をオフにしても、電気
機器に対し太陽電池アレイ１０側から補助的な直流入力
があることから、太陽電池アレイ１０の発電量の多い日
中では、電気機器への電力供給を止めることができない
不都合がある。そこで、この不都合を回避するため、各
電気機器内の直流側入力ライン１２中に、交流電源側の
交流電圧が入力されたときオン動作する直流スイッチ１
３を挿入している。従って、各電気機器において交流電
源側と直流電源側について、それぞれ個別に電源のオン
・オフ操作をしなければならないという不便から開放さ
れる。
【０００６】この従来の方法では、例えばＨｆ（高周
波）インバータ蛍光灯装置１台の所要電力９５Ｗのう
ち、その７５Ｗ程度をＤＣ−ＤＣコンバータ側が標準供
給電力として負担し、残りの２０Ｗ程度を交流電源側が
負担するようにして分担し、複数台のＨｆインバータ蛍
光灯装置全体で、これらに共通の太陽電池アレイの発電
電力を利用するようになっている。
波）インバータ蛍光灯装置１台の所要電力９５Ｗのう
ち、その７５Ｗ程度をＤＣ−ＤＣコンバータ側が標準供
給電力として負担し、残りの２０Ｗ程度を交流電源側が
負担するようにして分担し、複数台のＨｆインバータ蛍
光灯装置全体で、これらに共通の太陽電池アレイの発電
電力を利用するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す従来の方法では、各電気機器に１個宛設けられてい
る各ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側作動電圧が、すべて
同じ電圧、つまり太陽電池の最大出力電力点に合致する
電圧に設定されており、このため複数台の電気機器にお
ける各ＤＣ−ＤＣコンバータがそれぞれ同じ負荷で動作
することを前提としている。
示す従来の方法では、各電気機器に１個宛設けられてい
る各ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側作動電圧が、すべて
同じ電圧、つまり太陽電池の最大出力電力点に合致する
電圧に設定されており、このため複数台の電気機器にお
ける各ＤＣ−ＤＣコンバータがそれぞれ同じ負荷で動作
することを前提としている。
【０００８】ところが、ＤＣ−ＤＣコンバータの変換効
率特性は、図５に示すように、同じ入力側作動電圧ＶＧ
の下においても、１／５以下の軽負荷時では変換効率が
８０％以下に低下する。また、太陽電池の発電電力量は
日射量によって時々刻々大きく変動する。
率特性は、図５に示すように、同じ入力側作動電圧ＶＧ
の下においても、１／５以下の軽負荷時では変換効率が
８０％以下に低下する。また、太陽電池の発電電力量は
日射量によって時々刻々大きく変動する。
【０００９】このため、複数台の電気機器に各ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを介して発電電力を供給する場合、太陽光
発電電力が少ない時間帯では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１
台当たりの通過電力が少なくなって、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータが軽負荷状態となり、変換効率の悪い状態で運転す
ることになる。これにより、太陽電池の発電電力が有効
に電気機器たるＨｆインバータ蛍光灯装置全体に供給さ
れず、交流側電力の減少に寄与する直流側電力が目減り
することになる。
Ｃコンバータを介して発電電力を供給する場合、太陽光
発電電力が少ない時間帯では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１
台当たりの通過電力が少なくなって、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータが軽負荷状態となり、変換効率の悪い状態で運転す
ることになる。これにより、太陽電池の発電電力が有効
に電気機器たるＨｆインバータ蛍光灯装置全体に供給さ
れず、交流側電力の減少に寄与する直流側電力が目減り
することになる。
【００１０】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、日射量が低下した時にＤＣ−ＤＣコンバータの稼動
台数を限定することができ、これにより全体としてＤＣ
−ＤＣコンバータを変換効率の高い状態で稼動させるこ
とができる電気機器の運転方法を提供することにある。
し、日射量が低下した時にＤＣ−ＤＣコンバータの稼動
台数を限定することができ、これにより全体としてＤＣ
−ＤＣコンバータを変換効率の高い状態で稼動させるこ
とができる電気機器の運転方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、交流電源に接続される安定化
コンバータ、これに接続されたインバータ回路及び負荷
装置を含んで成る電気機器を複数個設け、これらの電気
機器に対し、交流電源から個別に電力を供給する一方、
共通の太陽電池アレイから個別に前記インバータ回路の
入力側にＤＣ−ＤＣコンバータを介して電力を供給する
ようにした複数の電気機器の運転方法において、１台の
電気機器に必要な所要電力のうちで太陽電池アレイのＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ側が負担すべき標準供給電力を定
め、各ＤＣ−ＤＣコンバータが作動する入力側作動電圧
の設定値を各ＤＣ−ＤＣコンバータ毎に段階的にずらせ
て設定しておき、これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ全
体として、日射量の時間的な変動に応じ、最低１台分の
電気機器が作動する状態から太陽電池アレイの最大出力
電力点に対応する台数分の電気機器が作動する状態まで
の組み合わせが得られるようにするものである。
請求項１に記載の発明は、交流電源に接続される安定化
コンバータ、これに接続されたインバータ回路及び負荷
装置を含んで成る電気機器を複数個設け、これらの電気
機器に対し、交流電源から個別に電力を供給する一方、
共通の太陽電池アレイから個別に前記インバータ回路の
入力側にＤＣ−ＤＣコンバータを介して電力を供給する
ようにした複数の電気機器の運転方法において、１台の
電気機器に必要な所要電力のうちで太陽電池アレイのＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ側が負担すべき標準供給電力を定
め、各ＤＣ−ＤＣコンバータが作動する入力側作動電圧
の設定値を各ＤＣ−ＤＣコンバータ毎に段階的にずらせ
て設定しておき、これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ全
体として、日射量の時間的な変動に応じ、最低１台分の
電気機器が作動する状態から太陽電池アレイの最大出力
電力点に対応する台数分の電気機器が作動する状態まで
の組み合わせが得られるようにするものである。
【００１２】日射量が十分にあり太陽電池アレイが最大
出力電力点の電力を出力している状況にあるものとする
と、そのような時刻においては、太陽電池アレイの出力
電圧が各ＤＣ−ＤＣコンバータに設定されている入力側
作動電圧の設定値を上回る。従って、太陽電池アレイの
最大出力電力点に対応する台数分の全てのＤＣ−ＤＣコ
ンバータが作動する。このとき電気機器には、全体とし
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ側からその標準供給電力に台
数分を乗じただけの電力が供給される。
出力電力点の電力を出力している状況にあるものとする
と、そのような時刻においては、太陽電池アレイの出力
電圧が各ＤＣ−ＤＣコンバータに設定されている入力側
作動電圧の設定値を上回る。従って、太陽電池アレイの
最大出力電力点に対応する台数分の全てのＤＣ−ＤＣコ
ンバータが作動する。このとき電気機器には、全体とし
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ側からその標準供給電力に台
数分を乗じただけの電力が供給される。
【００１３】これに対し、日射量が低下した状況になる
と、太陽電池アレイの出力電圧が低下するので、ＤＣ−
ＤＣコンバータには稼動を停止するものと継続するもの
とが現れる。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータのうちで、そ
の入力側作動電圧の設定値よりも実際の入力電圧の方が
下回ったＤＣ−ＤＣコンバータについては作動を停止
し、まだ入力側作動電圧の設定値よりも実際の入力電圧
の方が高い関係にあるＤＣ−ＤＣコンバータについては
作動を継続する。
と、太陽電池アレイの出力電圧が低下するので、ＤＣ−
ＤＣコンバータには稼動を停止するものと継続するもの
とが現れる。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータのうちで、そ
の入力側作動電圧の設定値よりも実際の入力電圧の方が
下回ったＤＣ−ＤＣコンバータについては作動を停止
し、まだ入力側作動電圧の設定値よりも実際の入力電圧
の方が高い関係にあるＤＣ−ＤＣコンバータについては
作動を継続する。
【００１４】この結果、日射量の増減に応じてＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの稼動する台数が自動的に増減し、例えば
低発電時には作動しているＤＣ−ＤＣコンバータの台数
が少ない運転状態であったものが、発電量が増加するに
従って、運転される台数が順次増加することとなる。こ
のとき予め設定された標準供給電力に満たないで変換効
率の低い負荷状態で作動しているＤＣ−ＤＣコンバータ
は、基本的に１台に限定され、他は定格負荷に近い標準
供給電力状態で高い変換効率で作動させることができ
る。
Ｃコンバータの稼動する台数が自動的に増減し、例えば
低発電時には作動しているＤＣ−ＤＣコンバータの台数
が少ない運転状態であったものが、発電量が増加するに
従って、運転される台数が順次増加することとなる。こ
のとき予め設定された標準供給電力に満たないで変換効
率の低い負荷状態で作動しているＤＣ−ＤＣコンバータ
は、基本的に１台に限定され、他は定格負荷に近い標準
供給電力状態で高い変換効率で作動させることができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。図１において、電気機器たるｎ台
（ｎは２以上の整数）のＨｆインバータ蛍光灯装置９
ａ、９ｂ、９ｃ、…を具備しており、これらは上述した
図７のＨｆインバータ蛍光灯装置９と同一構成のもので
あって、例えば商用の交流電源１に商用の電源ライン２
および交流入力ライン４を経て接続される安定化コンバ
ータ６、これに接続されたインバータ回路７から成る電
子安定器５、及び負荷装置たる蛍光ランプ８を含んで成
る。図１中、各Ｈｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、
９ｃ、…のカッコ内の数値は、入力動作電圧の設定値の
例を示す。また、交流電源１は自家用の交流電源であっ
てもよいことはもちろんである。
基づいて説明する。図１において、電気機器たるｎ台
（ｎは２以上の整数）のＨｆインバータ蛍光灯装置９
ａ、９ｂ、９ｃ、…を具備しており、これらは上述した
図７のＨｆインバータ蛍光灯装置９と同一構成のもので
あって、例えば商用の交流電源１に商用の電源ライン２
および交流入力ライン４を経て接続される安定化コンバ
ータ６、これに接続されたインバータ回路７から成る電
子安定器５、及び負荷装置たる蛍光ランプ８を含んで成
る。図１中、各Ｈｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、
９ｃ、…のカッコ内の数値は、入力動作電圧の設定値の
例を示す。また、交流電源１は自家用の交流電源であっ
てもよいことはもちろんである。
【００１６】これらの各Ｈｆインバータ蛍光灯装置９
ａ、９ｂ、９ｃ、…の電子安定器５の入力側は、共通の
商用交流電源１からの商用電源ライン２に、機器内蔵の
交流側電源スイッチ３を介して接続されており、またこ
の電子安定器５の出力側に蛍光ランプ８が接続されてい
る。なお、図１には示してないが、直流スイッチ１３及
び電磁ソレノイド１４も設けられている。
ａ、９ｂ、９ｃ、…の電子安定器５の入力側は、共通の
商用交流電源１からの商用電源ライン２に、機器内蔵の
交流側電源スイッチ３を介して接続されており、またこ
の電子安定器５の出力側に蛍光ランプ８が接続されてい
る。なお、図１には示してないが、直流スイッチ１３及
び電磁ソレノイド１４も設けられている。
【００１７】電子安定器５は、商用交流電源に接続され
る安定化コンバータ６及びこれに縦続接続されたインバ
ータ回路７を具備した構成となっている。安定化コンバ
ータ６は交流入力を一度直流に変換する機能を有し、こ
の際に、高調波対策として入力電流が正弦波となるよう
にスイッチング制御している。また同時にスイッチング
周波数を変化させ、直流電圧の安定化が行われている。
すなわち、安定化コンバータ６は安定化電源回路として
働くものであり、高力率、入力電流波形歪みを改良する
ことを目的に、例えば昇圧形チョッパ回路で構成され、
適正な直流定電圧を供給する。インバータ回路７は、こ
の安定化コンバータ６の安定化された直流出力に基づき
所定の高周波に変換し、その出力で蛍光ランプ８を高周
波点灯させる。これら安定化コンバータ６およびインバ
ータ回路７は、一般周知のものを採用することができ
る。
る安定化コンバータ６及びこれに縦続接続されたインバ
ータ回路７を具備した構成となっている。安定化コンバ
ータ６は交流入力を一度直流に変換する機能を有し、こ
の際に、高調波対策として入力電流が正弦波となるよう
にスイッチング制御している。また同時にスイッチング
周波数を変化させ、直流電圧の安定化が行われている。
すなわち、安定化コンバータ６は安定化電源回路として
働くものであり、高力率、入力電流波形歪みを改良する
ことを目的に、例えば昇圧形チョッパ回路で構成され、
適正な直流定電圧を供給する。インバータ回路７は、こ
の安定化コンバータ６の安定化された直流出力に基づき
所定の高周波に変換し、その出力で蛍光ランプ８を高周
波点灯させる。これら安定化コンバータ６およびインバ
ータ回路７は、一般周知のものを採用することができ
る。
【００１８】上記のような電子安定器５においては、交
流側からの直流電圧が安定化されていることになり、太
陽電池アレイ１０で得られる直流電圧を適当値に設定し
接続することで、負荷分担制御装置の機能を果たすこと
ができる。
流側からの直流電圧が安定化されていることになり、太
陽電池アレイ１０で得られる直流電圧を適当値に設定し
接続することで、負荷分担制御装置の機能を果たすこと
ができる。
【００１９】一方、上記とは別系統の電力供給ラインを
構築すべく、上記各Ｈｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９
ｂ、９ｃ、…に共通に、１つのパネル状としたｎ台分容
量のアモルファス太陽電池アレイ１０を用意し、この太
陽電池アレイ１０の出力ライン１１を各Ｈｆインバータ
蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９ｃ、…へ導き、機器内の入力
ライン１２を通して、電子安定器５の安定化コンバータ
６の出力ライン６ａへ接続する。
構築すべく、上記各Ｈｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９
ｂ、９ｃ、…に共通に、１つのパネル状としたｎ台分容
量のアモルファス太陽電池アレイ１０を用意し、この太
陽電池アレイ１０の出力ライン１１を各Ｈｆインバータ
蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９ｃ、…へ導き、機器内の入力
ライン１２を通して、電子安定器５の安定化コンバータ
６の出力ライン６ａへ接続する。
【００２０】その際、太陽電池アレイ１０と各安定化コ
ンバータ６の出力ライン６ａとの間に、それぞれＤＣ−
ＤＣコンバータ２８を挿入し、両者の電圧差を吸収し、
太陽電池アレイ１０の最大出力電圧を各電気機器の安定
化コンバータ６の出力電圧Ｅに整合させると共に、各電
気機器間の循環電流を阻止する。
ンバータ６の出力ライン６ａとの間に、それぞれＤＣ−
ＤＣコンバータ２８を挿入し、両者の電圧差を吸収し、
太陽電池アレイ１０の最大出力電圧を各電気機器の安定
化コンバータ６の出力電圧Ｅに整合させると共に、各電
気機器間の循環電流を阻止する。
【００２１】図３に、このＤＣ−ＤＣコンバータ２８の
構成の概要を示す。太陽電池アレイ１０からのＤＣ０〜
３００Ｖの直流入力電圧の入力回路中に設けたスイッチ
素子たるＦＥＴ３１と、その入力（ゲート）側に設けら
れ入力側作動電圧ＶＧを２００Ｖ〜２５０Ｖの間で可変
設定しうるように構成した入力電圧設定ループ３２とを
有する。さらに、出力側の出力電圧ＤＣ４２０Ｖを４２
０±５％の範囲で可変設定し得るように構成した出力電
圧設定ループ３４を有しており、その電圧をＦＥＴ３１
のゲートに設けた加算点３３まで帰還して入力電圧設定
ループ３２の出力に重畳することで、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの所望の入力側作動電圧及び出力設定電圧における
出力電圧の安定化を図るようになっている。
構成の概要を示す。太陽電池アレイ１０からのＤＣ０〜
３００Ｖの直流入力電圧の入力回路中に設けたスイッチ
素子たるＦＥＴ３１と、その入力（ゲート）側に設けら
れ入力側作動電圧ＶＧを２００Ｖ〜２５０Ｖの間で可変
設定しうるように構成した入力電圧設定ループ３２とを
有する。さらに、出力側の出力電圧ＤＣ４２０Ｖを４２
０±５％の範囲で可変設定し得るように構成した出力電
圧設定ループ３４を有しており、その電圧をＦＥＴ３１
のゲートに設けた加算点３３まで帰還して入力電圧設定
ループ３２の出力に重畳することで、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの所望の入力側作動電圧及び出力設定電圧における
出力電圧の安定化を図るようになっている。
【００２２】ここで太陽電池の出力電圧−電流、電力特
性は図６に示す通りであり、１日の時刻の推移つまり日
射量の変化に応じて図示の如く変化する。この図６の例
の場合、８：３０〜１４：００の時刻の特性曲線であ
り、いずれも最大出力電力点は出力電圧が２１０Ｖ〜２
３０Ｖ程度の範囲にあり、その前後では出力電力が低下
した特性曲線となっている。
性は図６に示す通りであり、１日の時刻の推移つまり日
射量の変化に応じて図示の如く変化する。この図６の例
の場合、８：３０〜１４：００の時刻の特性曲線であ
り、いずれも最大出力電力点は出力電圧が２１０Ｖ〜２
３０Ｖ程度の範囲にあり、その前後では出力電力が低下
した特性曲線となっている。
【００２３】また、このＤＣ−ＤＣコンバータ２８の入
出力特性は図５に示す通りであり、太陽電池の出力電圧
つまりＰＶ入力電圧が一定の場合において、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ２８の出力電圧（直流供給電圧）が４２０Ｖ
付近を中心として４１５Ｖ〜４２５Ｖの範囲で良好な変
換効率（８０％以上）を示す。
出力特性は図５に示す通りであり、太陽電池の出力電圧
つまりＰＶ入力電圧が一定の場合において、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ２８の出力電圧（直流供給電圧）が４２０Ｖ
付近を中心として４１５Ｖ〜４２５Ｖの範囲で良好な変
換効率（８０％以上）を示す。
【００２４】従って、図３に示したように、入力側作動
電圧ＶＧを２００Ｖ〜２５０Ｖの間で加減可能に構成
し、かつ出力側の出力電圧ＤＣ４２０Ｖを４２０±５％
の範囲で加減可能に構成したＤＣ−ＤＣコンバータ２８
において、各ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の入力作動電圧
ＶＧを２１０Ｖ〜２３０Ｖの範囲に設定し、かつ出力電
圧（直流供給電圧）を４１５Ｖ〜４２５Ｖの範囲に設定
しておくと、上記良好な変換効率の範囲でＤＣ−ＤＣコ
ンバータ２８を稼動させることができる。
電圧ＶＧを２００Ｖ〜２５０Ｖの間で加減可能に構成
し、かつ出力側の出力電圧ＤＣ４２０Ｖを４２０±５％
の範囲で加減可能に構成したＤＣ−ＤＣコンバータ２８
において、各ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の入力作動電圧
ＶＧを２１０Ｖ〜２３０Ｖの範囲に設定し、かつ出力電
圧（直流供給電圧）を４１５Ｖ〜４２５Ｖの範囲に設定
しておくと、上記良好な変換効率の範囲でＤＣ−ＤＣコ
ンバータ２８を稼動させることができる。
【００２５】しかも、各ＤＣ−ＤＣコンバータ２８が作
動する入力側作動電圧の設定値を、この２１０Ｖ〜２３
０Ｖの範囲で各ＤＣ−ＤＣコンバータ２８毎に段階的に
ずらせて設定しておくと、これにより、ＤＣ−ＤＣコン
バータ全体として、日射量の時間的な変動に応じ、最低
１台分の電気機器が作動する稼動状態から、太陽電池ア
レイ１０の最大出力電力点に対応する台数分の電気機器
が作動する稼動状態までの組み合わせを得ることができ
る。
動する入力側作動電圧の設定値を、この２１０Ｖ〜２３
０Ｖの範囲で各ＤＣ−ＤＣコンバータ２８毎に段階的に
ずらせて設定しておくと、これにより、ＤＣ−ＤＣコン
バータ全体として、日射量の時間的な変動に応じ、最低
１台分の電気機器が作動する稼動状態から、太陽電池ア
レイ１０の最大出力電力点に対応する台数分の電気機器
が作動する稼動状態までの組み合わせを得ることができ
る。
【００２６】そこで、この実施形態では、図１に示すよ
うに、１台のＨｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９
ｃ、…に必要な所要電力９０Ｗのうちで、太陽電池アレ
イのＤＣ−ＤＣコンバータ２８側が負担すべき標準供給
電力を定格負荷に近い７５Ｗと定め、各ＤＣ−ＤＣコン
バータ２８が作動する入力側作動電圧の設定値を、各Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ毎に、２１０Ｖ、２１５Ｖ、２２０
Ｖ…と段階的にずらせて設定しておく。また、各ＤＣ−
ＤＣコンバータ２８の出力電圧も４１５Ｖ〜４２５Ｖの
範囲に設定しておく。
うに、１台のＨｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９
ｃ、…に必要な所要電力９０Ｗのうちで、太陽電池アレ
イのＤＣ−ＤＣコンバータ２８側が負担すべき標準供給
電力を定格負荷に近い７５Ｗと定め、各ＤＣ−ＤＣコン
バータ２８が作動する入力側作動電圧の設定値を、各Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ毎に、２１０Ｖ、２１５Ｖ、２２０
Ｖ…と段階的にずらせて設定しておく。また、各ＤＣ−
ＤＣコンバータ２８の出力電圧も４１５Ｖ〜４２５Ｖの
範囲に設定しておく。
【００２７】このように設定しておくと、例えばＨｆイ
ンバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９ｃ、…が全部で５台
であるとすると、図２に示すように動作する。即ち、日
射量が比較的少ない状況下のため、実際の入力電圧（太
陽電池アレイ出力）として例えば２１１Ｖが得られたと
すると、この電圧値は１台目の入力側作動電圧ＶＧの設
定値２１０Ｖよりも高いが２台目の入力側作動電圧ＶＧ
の設定値２１５Ｖよりも低いので、１台目のＤＣ−ＤＣ
コンバータ２８だけが作動し、１台のＨｆインバータ蛍
光灯装置９ａだけが運転される。その電力の分担は、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８側が７５Ｗ、交流電源側が１５
Ｗである。
ンバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９ｃ、…が全部で５台
であるとすると、図２に示すように動作する。即ち、日
射量が比較的少ない状況下のため、実際の入力電圧（太
陽電池アレイ出力）として例えば２１１Ｖが得られたと
すると、この電圧値は１台目の入力側作動電圧ＶＧの設
定値２１０Ｖよりも高いが２台目の入力側作動電圧ＶＧ
の設定値２１５Ｖよりも低いので、１台目のＤＣ−ＤＣ
コンバータ２８だけが作動し、１台のＨｆインバータ蛍
光灯装置９ａだけが運転される。その電力の分担は、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８側が７５Ｗ、交流電源側が１５
Ｗである。
【００２８】同様に、実際の入力電圧（太陽電池アレイ
出力）として例えば２１５Ｖが得られたとすると、この
電圧値は１台目及び２台目の入力側作動電圧ＶＧの設定
値の２１０Ｖ及び２１５Ｖ以上であるので、１台目及び
２台目のＤＣ−ＤＣコンバータ２８が作動し、計２台の
Ｈｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂが運転される。
出力）として例えば２１５Ｖが得られたとすると、この
電圧値は１台目及び２台目の入力側作動電圧ＶＧの設定
値の２１０Ｖ及び２１５Ｖ以上であるので、１台目及び
２台目のＤＣ−ＤＣコンバータ２８が作動し、計２台の
Ｈｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂが運転される。
【００２９】更に、実際の入力電圧（太陽電池アレイ出
力）として例えば２２０Ｖが得られたとすると、この電
圧値は１台目、２台目及び３台目の入力側作動電圧ＶＧ
の設定値の２１０Ｖ、２１５Ｖ及び２２０Ｖ以上である
ので、１台目、２台目及び３台目のＤＣ−ＤＣコンバー
タ２８が作動し、計３台のＨｆインバータ蛍光灯装置９
ａ、９ｂ、９ｃが運転される。
力）として例えば２２０Ｖが得られたとすると、この電
圧値は１台目、２台目及び３台目の入力側作動電圧ＶＧ
の設定値の２１０Ｖ、２１５Ｖ及び２２０Ｖ以上である
ので、１台目、２台目及び３台目のＤＣ−ＤＣコンバー
タ２８が作動し、計３台のＨｆインバータ蛍光灯装置９
ａ、９ｂ、９ｃが運転される。
【００３０】以下同様にして、太陽電池アレイの発電量
が増加するに従って、順次作動するＤＣ−ＤＣコンバー
タ２８の台数、従って稼動するＨｆインバータ蛍光灯装
置９ａ、９ｂ、９ｃ…の台数が増加する。そして、日射
量が十分にあり太陽電池アレイが最大出力電力点の電力
を出力している時刻においては、太陽電池アレイの出力
電圧が全てのＤＣ−ＤＣコンバータにおける入力側作動
電圧ＶＧの設定値を上回る状態となるので、図２に示す
如く、太陽電池アレイの最大出力電力点に対応する５台
分の全てのＤＣ−ＤＣコンバータ２８が作動する。この
とき５台のＨｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９ｃ
…は、ＤＣ−ＤＣコンバータ側からは、その標準供給電
力に台数分を乗じただけの電力の供給を受けて運転され
る。
が増加するに従って、順次作動するＤＣ−ＤＣコンバー
タ２８の台数、従って稼動するＨｆインバータ蛍光灯装
置９ａ、９ｂ、９ｃ…の台数が増加する。そして、日射
量が十分にあり太陽電池アレイが最大出力電力点の電力
を出力している時刻においては、太陽電池アレイの出力
電圧が全てのＤＣ−ＤＣコンバータにおける入力側作動
電圧ＶＧの設定値を上回る状態となるので、図２に示す
如く、太陽電池アレイの最大出力電力点に対応する５台
分の全てのＤＣ−ＤＣコンバータ２８が作動する。この
とき５台のＨｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９ｂ、９ｃ
…は、ＤＣ−ＤＣコンバータ側からは、その標準供給電
力に台数分を乗じただけの電力の供給を受けて運転され
る。
【００３１】さらに上述したような構成に基づけば、統
計的に得られた１日の日射量分布に応じて、ＤＣ−ＤＣ
コンバータを稼動させる個数及び稼動させる時期および
時間長さを決定し、ＤＣ−ＤＣコンバータ全体として、
最低１台分の電気機器が作動する状態から太陽電池アレ
イの最大出力電力点に対応する台数分の電気機器が作動
する状態までの組み合わせが得られるようにすることも
考えられる。
計的に得られた１日の日射量分布に応じて、ＤＣ−ＤＣ
コンバータを稼動させる個数及び稼動させる時期および
時間長さを決定し、ＤＣ−ＤＣコンバータ全体として、
最低１台分の電気機器が作動する状態から太陽電池アレ
イの最大出力電力点に対応する台数分の電気機器が作動
する状態までの組み合わせが得られるようにすることも
考えられる。
【００３２】例えば、１台の電気機器に必要な所要電力
（例えば９０Ｗ）のうちで太陽電池アレイのＤＣ−ＤＣ
コンバータ側が負担すべき標準供給電力（例えば７５
Ｗ）を定めておき、過去数年間の統計的に得られた当月
当日の１日の日射量分布に基づいて、予め各ＤＣ−ＤＣ
コンバータの１日の時間的な稼動予定表を作成し、この
稼動予定表に基づき時刻毎に作動させるべきＤＣ−ＤＣ
コンバータの個数を設定する。
（例えば９０Ｗ）のうちで太陽電池アレイのＤＣ−ＤＣ
コンバータ側が負担すべき標準供給電力（例えば７５
Ｗ）を定めておき、過去数年間の統計的に得られた当月
当日の１日の日射量分布に基づいて、予め各ＤＣ−ＤＣ
コンバータの１日の時間的な稼動予定表を作成し、この
稼動予定表に基づき時刻毎に作動させるべきＤＣ−ＤＣ
コンバータの個数を設定する。
【００３３】図４（ａ）（ｂ）に、具体的な晴天日の日
射量と、計５台のＨｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９
ｂ、９ｃ…のうちで運転される台数との関係、つまりＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８の作動台数との関係を示す。Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８は１台目が時刻５：００〜１
９：００、２台目が時刻６：００〜１７：００、３台目
が時刻６：４５〜１５：５０、４台目が時刻７：３０〜
１５：００、５台目が時刻８：３０〜１３：３０の区間
稼動されている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の
変換効率は、最後の５台目のものだけが他よりも悪くな
っているだけで、１台目〜４台目までは効率の良い変換
を行っていることが判る。
射量と、計５台のＨｆインバータ蛍光灯装置９ａ、９
ｂ、９ｃ…のうちで運転される台数との関係、つまりＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８の作動台数との関係を示す。Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ２８は１台目が時刻５：００〜１
９：００、２台目が時刻６：００〜１７：００、３台目
が時刻６：４５〜１５：５０、４台目が時刻７：３０〜
１５：００、５台目が時刻８：３０〜１３：３０の区間
稼動されている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８の
変換効率は、最後の５台目のものだけが他よりも悪くな
っているだけで、１台目〜４台目までは効率の良い変換
を行っていることが判る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、各ＤＣ−ＤＣコンバータが作動する入力側
作動電圧の設定値を各ＤＣ−ＤＣコンバータ毎に段階的
にずらせて設定しておき、これにより、ＤＣ−ＤＣコン
バータ全体として、日射量の時間的な変動に応じ、最低
１台分の電気機器が作動する状態から太陽電池アレイの
最大出力電力点に対応する台数分の電気機器が作動する
状態までの組み合わせが得られるようにしたので、日射
量の増減に応じてＤＣ−ＤＣコンバータの稼動する台数
を自動的に増減させ、日射量が低下したときは、それに
応じて、稼動させるＤＣ−ＤＣコンバータの台数を限定
させることができる。よって、全体として、ＤＣ−ＤＣ
コンバータを変換効率の高い状態で稼動させることがで
きる。
明によれば、各ＤＣ−ＤＣコンバータが作動する入力側
作動電圧の設定値を各ＤＣ−ＤＣコンバータ毎に段階的
にずらせて設定しておき、これにより、ＤＣ−ＤＣコン
バータ全体として、日射量の時間的な変動に応じ、最低
１台分の電気機器が作動する状態から太陽電池アレイの
最大出力電力点に対応する台数分の電気機器が作動する
状態までの組み合わせが得られるようにしたので、日射
量の増減に応じてＤＣ−ＤＣコンバータの稼動する台数
を自動的に増減させ、日射量が低下したときは、それに
応じて、稼動させるＤＣ−ＤＣコンバータの台数を限定
させることができる。よって、全体として、ＤＣ−ＤＣ
コンバータを変換効率の高い状態で稼動させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る複数の電気機器に対す
る運転方法の電力供給系統を示した図である。
る運転方法の電力供給系統を示した図である。
【図２】本発明の実施形態において５台の電気機器を運
転する方法を例示した稼動状態図である。
転する方法を例示した稼動状態図である。
【図３】図１におけるＤＣ−ＤＣコンバータの構成を示
した図である。
した図である。
【図４】本発明の実施形態において電気機器を５台とし
た場合の運転例を示した図である。
た場合の運転例を示した図である。
【図５】ＤＣ−ＤＣコンバータの変換効率特性を示した
図である。
図である。
【図６】太陽電池アレイの出力電圧−電流、電力特性を
示した図である。
示した図である。
【図７】従来の複数台の電気機器に発電電力を供給する
システムの構成を示した図である。
システムの構成を示した図である。
１ 商用交流電源 ２ 商用電源ライン ３ 交流側電源スイッチ ４ 交流入力ライン ５ 電子安定器 ６ 安定化コンバータ ６ａ 出力ライン ７ インバータ回路 ８ 蛍光ランプ（負荷装置） ９ａ、９ｂ、９ｃ、… Ｈｆインバータ蛍光灯装置（電
気機器） １０ 太陽電池アレイ １１ 出力ライン １２ 機器内の直流入力ライン １３ 直流スイッチ（マグネットスイッチ） ２８ ＤＣ−ＤＣコンバータ ３１ ＦＥＴ ３２ 入力電圧設定ループ ３３ 加算点 ３４ 出力電圧設定ループ ＶＧ 入力側作動電圧
気機器） １０ 太陽電池アレイ １１ 出力ライン １２ 機器内の直流入力ライン １３ 直流スイッチ（マグネットスイッチ） ２８ ＤＣ−ＤＣコンバータ ３１ ＦＥＴ ３２ 入力電圧設定ループ ３３ 加算点 ３４ 出力電圧設定ループ ＶＧ 入力側作動電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA01 BA00 BA01 BA05 GB01 5H420 BB03 BB12 CC03 CC06 DD02 DD05 EA12 EA20 EA48 EA49 EB04 EB37 EB40 FF03 FF25 5H730 AA14 AS11 BB23 BB82 CC01 CC14 CC17 DD03 EE61 FD01 FG12 FV07
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電源に接続される安定化コンバー
タ、これに接続されたインバータ回路及び負荷装置を含
んで成る電気機器を複数個設け、これらの電気機器に対
し、交流電源から個別に電力を供給する一方、共通の太
陽電池アレイから個別に前記インバータ回路の入力側に
ＤＣ−ＤＣコンバータを介して電力を供給するようにし
た複数の電気機器の運転方法において、 １台の電気機器に必要な所要電力のうちで太陽電池アレ
イのＤＣ−ＤＣコンバータ側が負担すべき標準供給電力
を定め、 各ＤＣ−ＤＣコンバータが作動する入力側作動電圧の設
定値を各ＤＣ−ＤＣコンバータ毎に段階的にずらせて設
定しておき、これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ全体と
して、日射量の時間的な変動に応じ、最低１台分の電気
機器が作動する状態から太陽電池アレイの最大出力電力
点に対応する台数分の電気機器が作動する状態までの組
み合わせが得られるようにする、 ことを特徴とする太陽光発電電力を供給する電気機器の
運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222572A JP2001051733A (ja) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 太陽光発電電力を供給する電気機器の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222572A JP2001051733A (ja) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 太陽光発電電力を供給する電気機器の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001051733A true JP2001051733A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16784578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11222572A Pending JP2001051733A (ja) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 太陽光発電電力を供給する電気機器の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001051733A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010213466A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Oki Power Tech Co Ltd | 電圧変換装置 |
| JP2012008876A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電源装置、及びその電源装置を備える照明装置、並びに照明システム |
| JP2012029374A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電源装置、電源装置を備える照明器具および電源装置を備える表示装置ならびに照明器具を備える照明制御システム |
| JP2012143063A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Nippon Steel Corp | 電力変換システム |
| WO2013076952A1 (ja) * | 2011-11-22 | 2013-05-30 | パナソニック株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2017011901A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 太陽光発電システムの制御装置、太陽光発電システム、及び制御プログラム |
| US9608524B2 (en) | 2014-08-26 | 2017-03-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | DC power supply equipment |
-
1999
- 1999-08-05 JP JP11222572A patent/JP2001051733A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010213466A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Oki Power Tech Co Ltd | 電圧変換装置 |
| JP2012008876A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電源装置、及びその電源装置を備える照明装置、並びに照明システム |
| JP2012029374A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電源装置、電源装置を備える照明器具および電源装置を備える表示装置ならびに照明器具を備える照明制御システム |
| JP2012143063A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Nippon Steel Corp | 電力変換システム |
| WO2013076952A1 (ja) * | 2011-11-22 | 2013-05-30 | パナソニック株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2013110879A (ja) * | 2011-11-22 | 2013-06-06 | Panasonic Corp | 電力変換装置 |
| US9608524B2 (en) | 2014-08-26 | 2017-03-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | DC power supply equipment |
| JP2017011901A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 太陽光発電システムの制御装置、太陽光発電システム、及び制御プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040922 |