JP2003084845A - 太陽電池の最大電力制御方法 - Google Patents
太陽電池の最大電力制御方法Info
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- JP2003084845A JP2003084845A JP2001272654A JP2001272654A JP2003084845A JP 2003084845 A JP2003084845 A JP 2003084845A JP 2001272654 A JP2001272654 A JP 2001272654A JP 2001272654 A JP2001272654 A JP 2001272654A JP 2003084845 A JP2003084845 A JP 2003084845A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】制御の簡素化を図る。
【解決手段】電流指令値を制御して目標動作電圧ＶＲＥ
Ｆを変化させる際に太陽電池１０の瞬時の出力電圧Ｖを
目標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるように電流指令値を
制御し、太陽電池１０の瞬時の出力電圧Ｖと目標動作電
圧ＶＲＥＦとの差の絶対値が閾値ΔＶ以下に収まってい
る時間が所定時間だけ継続したときに目標動作電圧ＶＲ
ＥＦを変化させる。このように太陽電池１０の出力電圧
Ｖに応じて電流指令値を制御することにより目標動作電
圧ＶＲＥＦを変化させているため、太陽電池１０の出力
電流を検出して出力電力を演算する必要が無いことから
制御の簡素化が図れる。
Ｆを変化させる際に太陽電池１０の瞬時の出力電圧Ｖを
目標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるように電流指令値を
制御し、太陽電池１０の瞬時の出力電圧Ｖと目標動作電
圧ＶＲＥＦとの差の絶対値が閾値ΔＶ以下に収まってい
る時間が所定時間だけ継続したときに目標動作電圧ＶＲ
ＥＦを変化させる。このように太陽電池１０の出力電圧
Ｖに応じて電流指令値を制御することにより目標動作電
圧ＶＲＥＦを変化させているため、太陽電池１０の出力
電流を検出して出力電力を演算する必要が無いことから
制御の簡素化が図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、日射強度等で変化
する太陽電池の最大出力動作電圧に追従制御し、電力変
換装置を介して太陽電池から得られる出力電力を最大に
する太陽電池の最大電力制御方法に関するものである。
する太陽電池の最大出力動作電圧に追従制御し、電力変
換装置を介して太陽電池から得られる出力電力を最大に
する太陽電池の最大電力制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽電池を電源とし、インバータ
等の電力変換装置を介して所定の電力を供給する電源装
置が注目されている。太陽電池は、一般に入射する日射
量をパラメータとした場合、日射量の増大に従って電力
が増大する傾向を有しており、また、その太陽電池の動
作電圧により出力電力が大幅に変動する特性を有してい
る。
等の電力変換装置を介して所定の電力を供給する電源装
置が注目されている。太陽電池は、一般に入射する日射
量をパラメータとした場合、日射量の増大に従って電力
が増大する傾向を有しており、また、その太陽電池の動
作電圧により出力電力が大幅に変動する特性を有してい
る。
【０００３】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、従来より、山登り法と
いわれる最大出力追従制御の方法が提案されている。
電力を効率よく取り出すために、従来より、山登り法と
いわれる最大出力追従制御の方法が提案されている。
【０００４】上記山登り方においては、一定の日射量の
下において太陽電池が、図３（ａ）に示すような電圧−
電力特性を有している場合、先ず太陽電池の出力電圧の
目標動作電圧を開放電圧ＶＯＰから所定のサンプリング
周期で一定の変化幅で減少させていく。この間、太陽電
池の出力電力は図中左方向に向かって増加し、やがては
最大電力Ｐmaxを越えて減少して行く。この出力電力の
減少を検出すると、今度は目標動作電圧を変化幅で増加
させる。これにより、出力電力は図中右方向に増加し、
やがて最大電力Ｐmaxを越えて減少し始める。そこでこ
の電力の減少を検出して、再び目標動作電圧を変化幅で
減少させる方向へ変化させる。以上の動作を繰り返して
行くことにより目標動作電圧を最大電力Ｐmaxが得られ
る動作電圧（最大出力動作電圧）近傍で往復させ、太陽
電池の最大出力動作電圧に追従させている。なお、太陽
電池の目標動作電圧を変化させるには電力変換装置の出
力電流を変化させればよく、電力変換装置の出力電流を
指令する電流指令値を電力変換装置に与えて目標動作電
圧を変化させている（特開２００１−６０１１８号公報
参照）。
下において太陽電池が、図３（ａ）に示すような電圧−
電力特性を有している場合、先ず太陽電池の出力電圧の
目標動作電圧を開放電圧ＶＯＰから所定のサンプリング
周期で一定の変化幅で減少させていく。この間、太陽電
池の出力電力は図中左方向に向かって増加し、やがては
最大電力Ｐmaxを越えて減少して行く。この出力電力の
減少を検出すると、今度は目標動作電圧を変化幅で増加
させる。これにより、出力電力は図中右方向に増加し、
やがて最大電力Ｐmaxを越えて減少し始める。そこでこ
の電力の減少を検出して、再び目標動作電圧を変化幅で
減少させる方向へ変化させる。以上の動作を繰り返して
行くことにより目標動作電圧を最大電力Ｐmaxが得られ
る動作電圧（最大出力動作電圧）近傍で往復させ、太陽
電池の最大出力動作電圧に追従させている。なお、太陽
電池の目標動作電圧を変化させるには電力変換装置の出
力電流を変化させればよく、電力変換装置の出力電流を
指令する電流指令値を電力変換装置に与えて目標動作電
圧を変化させている（特開２００１−６０１１８号公報
参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法では、太
陽電池の出力電力が最大出力電力Ｐmaxを超えたか否か
を判断するために電流検出器並びに電圧検出器にて太陽
電池の出力電流及び出力電圧を検出して演算により出力
電力を求めている。このように太陽電池の出力電流を検
出して出力電力を演算する方法では制御が複雑になると
ともに、電流検出器が必要となって本発明の最大電力制
御方法を実現する装置の部品点数が増加し、出力電力演
算のために装置の構成が複雑になってしまう。
陽電池の出力電力が最大出力電力Ｐmaxを超えたか否か
を判断するために電流検出器並びに電圧検出器にて太陽
電池の出力電流及び出力電圧を検出して演算により出力
電力を求めている。このように太陽電池の出力電流を検
出して出力電力を演算する方法では制御が複雑になると
ともに、電流検出器が必要となって本発明の最大電力制
御方法を実現する装置の部品点数が増加し、出力電力演
算のために装置の構成が複雑になってしまう。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、制御の簡素化が図れる
太陽電池の最大電力制御方法を提供することにある。
あり、その目的とするところは、制御の簡素化が図れる
太陽電池の最大電力制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、太陽電池の最大出力動作電圧に
追従制御し、電力変換装置を介して太陽電池から得られ
る出力電力を最大にする太陽電池の最大電力制御方法で
あって、電力変換装置の出力電流を指令する電流指令値
を制御して太陽電池の目標動作電圧を変化させることに
より太陽電池の最大出力が得られる最大出力動作電圧に
目標動作電圧を略一致させる太陽電池の最大電力制御方
法において、電流指令値を制御して目標動作電圧を変化
させる際に太陽電池の瞬時の出力電圧を目標動作電圧に
一致させるように電流指令値を制御し、太陽電池の瞬時
出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値が所定範囲内に
収まっている時間が所定時間だけ継続したときに目標動
作電圧を変化させることを特徴とし、太陽電池の出力電
圧に応じて電流指令値を制御することにより目標動作電
圧を変化させているため、太陽電池の出力電流を検出し
て出力電力を演算する必要が無いことから制御の簡素化
が図れる。
目的を達成するために、太陽電池の最大出力動作電圧に
追従制御し、電力変換装置を介して太陽電池から得られ
る出力電力を最大にする太陽電池の最大電力制御方法で
あって、電力変換装置の出力電流を指令する電流指令値
を制御して太陽電池の目標動作電圧を変化させることに
より太陽電池の最大出力が得られる最大出力動作電圧に
目標動作電圧を略一致させる太陽電池の最大電力制御方
法において、電流指令値を制御して目標動作電圧を変化
させる際に太陽電池の瞬時の出力電圧を目標動作電圧に
一致させるように電流指令値を制御し、太陽電池の瞬時
出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値が所定範囲内に
収まっている時間が所定時間だけ継続したときに目標動
作電圧を変化させることを特徴とし、太陽電池の出力電
圧に応じて電流指令値を制御することにより目標動作電
圧を変化させているため、太陽電池の出力電流を検出し
て出力電力を演算する必要が無いことから制御の簡素化
が図れる。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、太陽電池の瞬時出力電圧と目標動作電圧との差の絶
対値が所定範囲内に収まっている時間が所定時間だけ継
続したときには目標動作電圧を減少させ、上記時間が所
定時間だけ継続しなかったときには目標動作電圧を増大
させることを特徴とし、目標動作電圧を減少させていく
間に太陽電池の出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値
が所定範囲内に収まらなくなれば、目標動作電圧が最大
出力動作電圧を通り越してしまったと判断し、変化の向
きを反転して目標動作電圧を増大させることによって最
大出力動作電圧に容易に追従可能となる。
て、太陽電池の瞬時出力電圧と目標動作電圧との差の絶
対値が所定範囲内に収まっている時間が所定時間だけ継
続したときには目標動作電圧を減少させ、上記時間が所
定時間だけ継続しなかったときには目標動作電圧を増大
させることを特徴とし、目標動作電圧を減少させていく
間に太陽電池の出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値
が所定範囲内に収まらなくなれば、目標動作電圧が最大
出力動作電圧を通り越してしまったと判断し、変化の向
きを反転して目標動作電圧を増大させることによって最
大出力動作電圧に容易に追従可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態により詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１０】図２は本実施形態の最大電力制御方法を実
施するパワーコンディショナの一例を示すブロック図で
ある。このパワーコンディショナは、太陽電池１０の直
流電力をインバータからなる電力変換装置１１にて交流
電力に変換し、図示しない保護継電器等を介して商用電
力系統１３に並列に接続されて系統連係運転を行うもの
である。太陽電池１０の出力電圧が電圧検出器２２で検
出され、検出された出力電圧は最大電力制御回路２３に
入力される。最大電力制御回路２３では、検出された出
力電圧に基づいて目標動作電圧を設定し、出力電圧を目
標動作電圧と一致させるための電流指令値を出力する。
電流検出器２６は電力変換装置１１から出力された電流
を検出するものであり、電流指令値は電流検出器２６に
より検出された電流と比較され、その偏差が誤差増幅器
２４により増幅されて電流制御回路２５に入力される。
電流制御回路２５では、誤差増幅器２４からの偏差に応
じてこの偏差が零になるように電力変換装置１１をＰＷ
Ｍ制御する。
施するパワーコンディショナの一例を示すブロック図で
ある。このパワーコンディショナは、太陽電池１０の直
流電力をインバータからなる電力変換装置１１にて交流
電力に変換し、図示しない保護継電器等を介して商用電
力系統１３に並列に接続されて系統連係運転を行うもの
である。太陽電池１０の出力電圧が電圧検出器２２で検
出され、検出された出力電圧は最大電力制御回路２３に
入力される。最大電力制御回路２３では、検出された出
力電圧に基づいて目標動作電圧を設定し、出力電圧を目
標動作電圧と一致させるための電流指令値を出力する。
電流検出器２６は電力変換装置１１から出力された電流
を検出するものであり、電流指令値は電流検出器２６に
より検出された電流と比較され、その偏差が誤差増幅器
２４により増幅されて電流制御回路２５に入力される。
電流制御回路２５では、誤差増幅器２４からの偏差に応
じてこの偏差が零になるように電力変換装置１１をＰＷ
Ｍ制御する。
【００１１】ここで、本発明の最大電力制御方法、すな
わち最大電力制御回路２３の動作について、図１のフロ
ーチャートを参照して説明する。
わち最大電力制御回路２３の動作について、図１のフロ
ーチャートを参照して説明する。
【００１２】まず最初に、最大電力制御回路２３は電流
指令値を制御して太陽電池１０の動作電圧（出力電圧）
Ｖを開放電圧ＶＯＰに設定された目標動作電圧ＶＲＥＦ
に一致させた後、目標動作電圧ＶＲＥＦから所定の目標
動作電圧変化幅ΔＶＲＥＦを減算した新たな目標動作電
圧ＶＲＥＦを設定し、さらに制御フラグをゼロに初期化
する。
指令値を制御して太陽電池１０の動作電圧（出力電圧）
Ｖを開放電圧ＶＯＰに設定された目標動作電圧ＶＲＥＦ
に一致させた後、目標動作電圧ＶＲＥＦから所定の目標
動作電圧変化幅ΔＶＲＥＦを減算した新たな目標動作電
圧ＶＲＥＦを設定し、さらに制御フラグをゼロに初期化
する。
【００１３】続いて最大電力制御回路２３は、電流指令
値を制御して動作電圧Ｖを目標動作電圧ＶＲＥＦに一致
させる過程において、電圧検出器２２で検出される瞬時
の動作電圧Ｖと目標動作電圧ＶＲＥＦとの差の絶対値｜
Ｖ−ＶＲＥＦ｜を所定の閾値ΔＶと所定のサンプリング
周期毎に比較し（ステップ２）、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ
｜が閾値ΔＶ以下であれば制御フラグを１とし（ステッ
プ３）、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶより大きけ
れば引き続き動作電圧Ｖを目標動作電圧ＶＲＥＦに一致
させるように電流指令値を制御する（ステップ４）。す
なわち、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下となる
までの間、最大電力制御回路２３はステップ１〜ステッ
プ４の処理を繰り返すことになる。そして、絶対値｜Ｖ
−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下となれば、制御フラグ＝１
となるから最大電力制御回路２３ではステップ１からス
テップ５の処理に進んで絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜と閾値
ΔＶを比較し、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下
であれば、初期化されていた制御カウンタの値を１だけ
増やす（ステップ６）。
値を制御して動作電圧Ｖを目標動作電圧ＶＲＥＦに一致
させる過程において、電圧検出器２２で検出される瞬時
の動作電圧Ｖと目標動作電圧ＶＲＥＦとの差の絶対値｜
Ｖ−ＶＲＥＦ｜を所定の閾値ΔＶと所定のサンプリング
周期毎に比較し（ステップ２）、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ
｜が閾値ΔＶ以下であれば制御フラグを１とし（ステッ
プ３）、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶより大きけ
れば引き続き動作電圧Ｖを目標動作電圧ＶＲＥＦに一致
させるように電流指令値を制御する（ステップ４）。す
なわち、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下となる
までの間、最大電力制御回路２３はステップ１〜ステッ
プ４の処理を繰り返すことになる。そして、絶対値｜Ｖ
−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下となれば、制御フラグ＝１
となるから最大電力制御回路２３ではステップ１からス
テップ５の処理に進んで絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜と閾値
ΔＶを比較し、絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下
であれば、初期化されていた制御カウンタの値を１だけ
増やす（ステップ６）。
【００１４】続いて最大電力制御回路２３は、制御カウ
ンタの値が所定の基準値に一致するか否かの判定を行い
（ステップ７）、一致しなければ引き続き動作電圧Ｖを
目標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるように電流指令値を
制御する（ステップ４）。すなわち、制御カウンタの値
が基準値に一致するまでの間、最大電力制御回路２３は
ステップ１→ステップ５→ステップ６→ステップ７→ス
テップ４の処理を繰り返すことになる。そして、制御カ
ウンタの値が基準値に一致する、すなわち電圧検出器２
２で検出される瞬時の動作電圧Ｖと目標動作電圧ＶＲＥ
Ｆとの差の絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下とな
る時間（サンプリング回数）が所定時間だけ継続した
ら、最大電力制御回路２３は現在の目標動作電圧ＶＲＥ
Ｆから目標動作電圧変化幅ΔＶＲＥＦを減算した新たな
目標動作電圧ＶＲＥＦを設定し（ステップ８）、制御カ
ウンタ及び制御フラグをゼロに初期化（ステップ９、ス
テップ１０）した後、動作電圧Ｖを新たに設定された目
標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるように電流指令値を制
御する（ステップ４）。
ンタの値が所定の基準値に一致するか否かの判定を行い
（ステップ７）、一致しなければ引き続き動作電圧Ｖを
目標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるように電流指令値を
制御する（ステップ４）。すなわち、制御カウンタの値
が基準値に一致するまでの間、最大電力制御回路２３は
ステップ１→ステップ５→ステップ６→ステップ７→ス
テップ４の処理を繰り返すことになる。そして、制御カ
ウンタの値が基準値に一致する、すなわち電圧検出器２
２で検出される瞬時の動作電圧Ｖと目標動作電圧ＶＲＥ
Ｆとの差の絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下とな
る時間（サンプリング回数）が所定時間だけ継続した
ら、最大電力制御回路２３は現在の目標動作電圧ＶＲＥ
Ｆから目標動作電圧変化幅ΔＶＲＥＦを減算した新たな
目標動作電圧ＶＲＥＦを設定し（ステップ８）、制御カ
ウンタ及び制御フラグをゼロに初期化（ステップ９、ス
テップ１０）した後、動作電圧Ｖを新たに設定された目
標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるように電流指令値を制
御する（ステップ４）。
【００１５】而して、ステップ１〜ステップ１０の処理
を繰り返すことにより、最大電力制御回路２３は目標動
作電圧ＶＲＥＦを開放電圧ＶＯＰから徐々に減少させな
がら最大出力動作電圧Ｖｍａｘに近づけていくが、やが
ては目標動作電圧ＶＲＥＦが最大出力動作電圧Ｖｍａｘ
を通り越してしまうことになる。このように目標動作電
圧ＶＲＥＦが最大出力動作電圧Ｖｍａｘよりも低くなっ
た場合、図３（ｃ）に示すように太陽電池１０の出力電
圧Ｖの振幅が大きくなるため、電圧検出器２２で検出さ
れる瞬時の動作電圧Ｖと目標動作電圧ＶＲＥＦとの差の
絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下に収まらなくな
る。すなわち、太陽電池１０の出力電圧Ｖと出力電流Ｉ
は図４に示すような特性であるため、電流指令値を制御
することで生じる出力電圧Ｖの振幅が、図３（ｂ）に示
すように出力電圧Ｖが最大出力動作電圧Ｖｍａｘより高
いときの出力電圧Ｖの振幅に比べてかなり大きくなるこ
とで上述のような現象が生じるものである。
を繰り返すことにより、最大電力制御回路２３は目標動
作電圧ＶＲＥＦを開放電圧ＶＯＰから徐々に減少させな
がら最大出力動作電圧Ｖｍａｘに近づけていくが、やが
ては目標動作電圧ＶＲＥＦが最大出力動作電圧Ｖｍａｘ
を通り越してしまうことになる。このように目標動作電
圧ＶＲＥＦが最大出力動作電圧Ｖｍａｘよりも低くなっ
た場合、図３（ｃ）に示すように太陽電池１０の出力電
圧Ｖの振幅が大きくなるため、電圧検出器２２で検出さ
れる瞬時の動作電圧Ｖと目標動作電圧ＶＲＥＦとの差の
絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以下に収まらなくな
る。すなわち、太陽電池１０の出力電圧Ｖと出力電流Ｉ
は図４に示すような特性であるため、電流指令値を制御
することで生じる出力電圧Ｖの振幅が、図３（ｂ）に示
すように出力電圧Ｖが最大出力動作電圧Ｖｍａｘより高
いときの出力電圧Ｖの振幅に比べてかなり大きくなるこ
とで上述のような現象が生じるものである。
【００１６】従って、最大電力制御回路２３では電圧検
出器２２で検出される瞬時の動作電圧Ｖと目標動作電圧
ＶＲＥＦとの差の絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以
下でないと判定すれば（ステップ５）、目標動作電圧Ｖ
ＲＥＦが最大出力動作電圧Ｖｍａｘを通り越して最大出
力動作電圧Ｖｍａｘよりも低くなったと判断し、現在の
目標動作電圧ＶＲＥＦに目標動作電圧変化幅ΔＶＲＥＦ
を加算した新たな目標動作電圧ＶＲＥＦを設定する（ス
テップ１１）ことで目標動作電圧ＶＲＥＦの変化の向き
を反転させ、制御カウンタ及び制御フラグをゼロに初期
化（ステップ９、ステップ１０）した後、動作電圧Ｖを
新たに設定された目標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるよ
うに電流指令値を制御する（ステップ４）。
出器２２で検出される瞬時の動作電圧Ｖと目標動作電圧
ＶＲＥＦとの差の絶対値｜Ｖ−ＶＲＥＦ｜が閾値ΔＶ以
下でないと判定すれば（ステップ５）、目標動作電圧Ｖ
ＲＥＦが最大出力動作電圧Ｖｍａｘを通り越して最大出
力動作電圧Ｖｍａｘよりも低くなったと判断し、現在の
目標動作電圧ＶＲＥＦに目標動作電圧変化幅ΔＶＲＥＦ
を加算した新たな目標動作電圧ＶＲＥＦを設定する（ス
テップ１１）ことで目標動作電圧ＶＲＥＦの変化の向き
を反転させ、制御カウンタ及び制御フラグをゼロに初期
化（ステップ９、ステップ１０）した後、動作電圧Ｖを
新たに設定された目標動作電圧ＶＲＥＦに一致させるよ
うに電流指令値を制御する（ステップ４）。
【００１７】而して、最大電力制御回路２３は、ステッ
プ１→ステップ５→ステップ１１→ステップ９→ステッ
プ１０→ステップ４の処理を繰り返すことによって目標
動作電圧ＶＲＥＦを徐々に増大させながら最大出力動作
電圧Ｖｍａｘに近づけていき、目標動作電圧ＶＲＥＦが
最大出力動作電圧Ｖｍａｘを通り越して最大出力動作電
圧Ｖｍａｘよりも高くなれば、再度ステップ１〜ステッ
プ１０の処理を繰り返すことで目標動作電圧ＶＲＥＦの
変化の向きを反転する。そして、上記処理を繰り返すこ
とで太陽電池１０の動作電圧Ｖを最大出力動作電圧Ｖｍ
ａｘに追従制御することができる。
プ１→ステップ５→ステップ１１→ステップ９→ステッ
プ１０→ステップ４の処理を繰り返すことによって目標
動作電圧ＶＲＥＦを徐々に増大させながら最大出力動作
電圧Ｖｍａｘに近づけていき、目標動作電圧ＶＲＥＦが
最大出力動作電圧Ｖｍａｘを通り越して最大出力動作電
圧Ｖｍａｘよりも高くなれば、再度ステップ１〜ステッ
プ１０の処理を繰り返すことで目標動作電圧ＶＲＥＦの
変化の向きを反転する。そして、上記処理を繰り返すこ
とで太陽電池１０の動作電圧Ｖを最大出力動作電圧Ｖｍ
ａｘに追従制御することができる。
【００１８】上述のように本発明に係る最大電力制御方
法によれば、従来例のように太陽電池１０の出力電流を
検出して出力電力を演算する必要が無いことから制御の
簡素化が図れるものである。また、電流検出器が不要で
あるからパワーコンディショナの部品点数を削減でき、
さらに出力電力演算が不要であるから最大電力制御回路
２３の回路構成あるいは制御プログラムの簡素化も可能
である。
法によれば、従来例のように太陽電池１０の出力電流を
検出して出力電力を演算する必要が無いことから制御の
簡素化が図れるものである。また、電流検出器が不要で
あるからパワーコンディショナの部品点数を削減でき、
さらに出力電力演算が不要であるから最大電力制御回路
２３の回路構成あるいは制御プログラムの簡素化も可能
である。
【００１９】
【発明の効果】請求項１の発明は、太陽電池の最大出力
動作電圧に追従制御し、電力変換装置を介して太陽電池
から得られる出力電力を最大にする太陽電池の最大電力
制御方法であって、電力変換装置の出力電流を指令する
電流指令値を制御して太陽電池の目標動作電圧を変化さ
せることにより太陽電池の最大出力が得られる最大出力
動作電圧に目標動作電圧を略一致させる太陽電池の最大
電力制御方法において、電流指令値を制御して目標動作
電圧を変化させる際に太陽電池の瞬時の出力電圧を目標
動作電圧に一致させるように電流指令値を制御し、太陽
電池の瞬時出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値が所
定範囲内に収まっている時間が所定時間だけ継続したと
きに目標動作電圧を変化させるので、太陽電池の出力電
圧に応じて電流指令値を制御することにより目標動作電
圧を変化させているために太陽電池の出力電流を検出し
て出力電力を演算する必要が無いことから制御の簡素化
が図れるという効果がある。
動作電圧に追従制御し、電力変換装置を介して太陽電池
から得られる出力電力を最大にする太陽電池の最大電力
制御方法であって、電力変換装置の出力電流を指令する
電流指令値を制御して太陽電池の目標動作電圧を変化さ
せることにより太陽電池の最大出力が得られる最大出力
動作電圧に目標動作電圧を略一致させる太陽電池の最大
電力制御方法において、電流指令値を制御して目標動作
電圧を変化させる際に太陽電池の瞬時の出力電圧を目標
動作電圧に一致させるように電流指令値を制御し、太陽
電池の瞬時出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値が所
定範囲内に収まっている時間が所定時間だけ継続したと
きに目標動作電圧を変化させるので、太陽電池の出力電
圧に応じて電流指令値を制御することにより目標動作電
圧を変化させているために太陽電池の出力電流を検出し
て出力電力を演算する必要が無いことから制御の簡素化
が図れるという効果がある。
【００２０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、太陽電池の瞬時出力電圧と目標動作電圧との差の絶
対値が所定範囲内に収まっている時間が所定時間だけ継
続したときには目標動作電圧を減少させ、上記時間が所
定時間だけ継続しなかったときには目標動作電圧を増大
させるので、目標動作電圧を減少させていく間に太陽電
池の出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値が所定範囲
内に収まらなくなれば、目標動作電圧が最大出力動作電
圧を通り越してしまったと判断し、変化の向きを反転し
て目標動作電圧を増大させることによって最大出力動作
電圧に容易に追従可能となる効果がある。
て、太陽電池の瞬時出力電圧と目標動作電圧との差の絶
対値が所定範囲内に収まっている時間が所定時間だけ継
続したときには目標動作電圧を減少させ、上記時間が所
定時間だけ継続しなかったときには目標動作電圧を増大
させるので、目標動作電圧を減少させていく間に太陽電
池の出力電圧と目標動作電圧との差の絶対値が所定範囲
内に収まらなくなれば、目標動作電圧が最大出力動作電
圧を通り越してしまったと判断し、変化の向きを反転し
て目標動作電圧を増大させることによって最大出力動作
電圧に容易に追従可能となる効果がある。
【図１】実施形態を説明するためのフローチャートであ
る。
る。
【図２】同上のパワーコンディショナを示すブロック図
である。
である。
【図３】（ａ）は太陽電池の電圧−電力特性を示す波形
図、（ｂ）は目標動作電圧が最大出力動作電圧以上の場
合の瞬時の出力電圧と目標動作電圧との関係を示す波形
図、（ｃ）は目標動作電圧が最大出力動作電圧以下の場
合の瞬時の出力電圧と目標動作電圧との関係を示す波形
図である。
図、（ｂ）は目標動作電圧が最大出力動作電圧以上の場
合の瞬時の出力電圧と目標動作電圧との関係を示す波形
図、（ｃ）は目標動作電圧が最大出力動作電圧以下の場
合の瞬時の出力電圧と目標動作電圧との関係を示す波形
図である。
【図４】太陽電池の電圧−電流特性を示す波形図であ
る。
る。
１０ 太陽電池
１１ 電力変換装置
１３ 商用電力系統
２２ 電圧検出器
２３ 最大電力制御回路
２４ 誤差増幅器
２５ 電流制御回路
２６ 電流検出器
フロントページの続き
(72)発明者 井上 浩道
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 一村 省互
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） 5H420 BB03 BB14 CC02 DD03 EB09
FF03 FF04 FF22 FF25 GG01
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池の最大出力動作電圧に追従制御
し、電力変換装置を介して太陽電池から得られる出力電
力を最大にする太陽電池の最大電力制御方法であって、
電力変換装置の出力電流を指令する電流指令値を制御し
て太陽電池の目標動作電圧を変化させることにより太陽
電池の最大出力が得られる最大出力動作電圧に目標動作
電圧を略一致させる太陽電池の最大電力制御方法におい
て、電流指令値を制御して目標動作電圧を変化させる際
に太陽電池の瞬時の出力電圧を目標動作電圧に一致させ
るように電流指令値を制御し、太陽電池の瞬時出力電圧
と目標動作電圧との差の絶対値が所定範囲内に収まって
いる時間が所定時間だけ継続したときに目標動作電圧を
変化させることを特徴とする太陽電池の最大電力制御方
法。 - 【請求項２】 太陽電池の瞬時出力電圧と目標動作電圧
との差の絶対値が所定範囲内に収まっている時間が所定
時間だけ継続したときには目標動作電圧を減少させ、上
記時間が所定時間だけ継続しなかったときには目標動作
電圧を増大させることを特徴とする請求項１記載の太陽
電池の最大電力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272654A JP3823785B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272654A JP3823785B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003084845A true JP2003084845A (ja) | 2003-03-19 |
| JP3823785B2 JP3823785B2 (ja) | 2006-09-20 |
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| JP2001272654A Expired - Fee Related JP3823785B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
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| JP (1) | JP3823785B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015039259A (ja) * | 2013-08-19 | 2015-02-26 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
2001
- 2001-09-07 JP JP2001272654A patent/JP3823785B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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