JP2007272639A - Photovoltaic power generator - Google Patents

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Tatsuya Fukuda
竜也 福田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic power generator capable of increasing total power from a plurality of solar battery strings under a wide-range temperature condition without using a booster circuit or the like. <P>SOLUTION: This photovoltaic power generator wherein the plurality of solar battery strings comprising one or more solar battery elements are connected in parallel has a temperature adjustment means adjusting output voltage of the solar battery string by heating or cooling the prescribed solar battery string. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽光発電装置に関し、特に、１以上の太陽電池素子で構成される太陽電池ストリングを複数並列接続した太陽光発電装置に関する。   The present invention relates to a solar power generation device, and more particularly to a solar power generation device in which a plurality of solar cell strings composed of one or more solar cell elements are connected in parallel.

近年、地球環境問題への関心の高まりととともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術が注目されている。特に、太陽電池を用いて太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置は、環境を汚染することなく機器への電力供給を可能とし、電力会社の商用電力系統の電力負担を低減する効果がある。このような太陽電池を用いた太陽光発電装置は、他の自然エネルギー利用の発電方式と異なり、建築物の屋根や壁面に容易に設置することができ、可動部分がないことから騒音による公害や事故の発生がなく、安全な無公害発電システムとして期待されている。   In recent years, with increasing interest in global environmental issues, new energy technology using natural energy has attracted attention. In particular, a solar power generation device that converts solar energy into electric power using a solar cell enables power supply to equipment without polluting the environment, and has the effect of reducing the power burden on the commercial power system of the power company . Unlike other power generation methods using natural energy, solar power generation devices using such solar cells can be easily installed on the roofs and walls of buildings and have no moving parts. It is expected to be a safe and pollution-free power generation system with no accidents.

近年では、太陽光発電により発電された直流電力を電力変換して、電力会社の商用電力系統と系統連係することが可能となっており、一般家庭に太陽光発電装置を設置してこれによる発電電力で家庭内負荷の電力供給源とするとともに、余剰電力を電力会社に売電することが行われている。
図８に従来の太陽光発電装置のブロック図を示す。一般に、太陽電池を用いた住宅用太陽光発電装置は、図８に示すような構成となっている。住宅などの屋根やその他屋外に設置された太陽電池素子または太陽電池モジュールを複数直列接続した太陽電池ストリング801a、801b・・・801nからの出力電力を、接続箱803中に配置される逆流防止ダイオード803a，803b・・・803nを介して並列接続して集電し、電力変換装置であるパワーコンディショナ805に入力している。パワーコンディショナ805は、太陽電池ストリング801a〜801nからの電力を合計し、この合計電力が最大となるように、最大出力動作点追従制御を行う。このため、各太陽電池ストリング801a〜801nの出力電力を所定の直流電圧に昇圧した後、連係可能な周波数および電圧の交流電力に変換して負荷806に電力供給を行うか、あるいは商用電力系統807側への売電を行う系統連係運転を実行する。 In recent years, it has become possible to convert DC power generated by solar power generation and link it to the commercial power system of an electric power company. Electricity is used as a power supply source for household loads, and surplus power is sold to power companies.
FIG. 8 shows a block diagram of a conventional solar power generation apparatus. In general, a residential solar power generation apparatus using a solar cell has a configuration as shown in FIG. A backflow prevention diode arranged in the junction box 803 for output power from solar cell strings 801a, 801b,... 801n in which a plurality of solar cell elements or solar cell modules installed in series on a roof such as a house or other outdoors 803a, 803b,... 803n are connected in parallel to collect current and input to a power conditioner 805 that is a power converter. The power conditioner 805 sums the power from the solar cell strings 801a to 801n, and performs maximum output operating point tracking control so that the total power becomes maximum. For this reason, the output power of each of the solar cell strings 801a to 801n is boosted to a predetermined DC voltage, and then converted into AC power having a frequency and voltage that can be linked to supply power to the load 806, or the commercial power system 807 Execute grid-linked operation to sell power to the side.

このとき、各太陽電池ストリング801a〜801nは、設置される方角や傾斜角度の違い、直列接続される太陽電池素子または電用電池モジュールの数の違い、障害物の影による部分的な出力ダウンなどの種々の要因により、出力電圧、電力が異なる場合が生じる。
たとえば、直列接続される太陽電池素子または太陽電池モジュールの数が同一であるような太陽電池ストリングのうち、太陽電池ストリング801aが屋根南面に設置され、太陽電池ストリング801bが屋根西面に設置された場合には、太陽電池素子への太陽光の入射角度の違いから太陽電池ストリング801bの発電電力が少なくなる。 At this time, the solar cell strings 801a to 801n are installed in different directions and inclination angles, in different numbers of solar cell elements or electric battery modules connected in series, partially output down due to obstacle shadows, etc. The output voltage and power may be different due to various factors.
For example, among solar cell strings in which the number of solar cell elements or solar cell modules connected in series is the same, the solar cell string 801a is installed on the south surface of the roof, and the solar cell string 801b is installed on the west surface of the roof In this case, the generated power of the solar cell string 801b decreases due to the difference in the incident angle of sunlight on the solar cell element.

図４に出力特性カーブの説明図を示す。図４に示すように、各太陽電池ストリング801a，801bの出力特性カーブがそれぞれP1およびP2であり、これを合成した出力特性カーブはP12のようになる。したがって、２つの太陽電池ストリング801a,801bからの合計電力に基づく最大出力動作点Ａは、各太陽電池ストリング801a,801bの各最大出力動作点Ｂ，Ｃと異なる電圧値となる。   FIG. 4 is an explanatory diagram of the output characteristic curve. As shown in FIG. 4, the output characteristic curves of the solar cell strings 801a and 801b are P1 and P2, respectively, and the output characteristic curve obtained by synthesizing these is P12. Therefore, the maximum output operating point A based on the total power from the two solar cell strings 801a and 801b has a voltage value different from the maximum output operating points B and C of the solar cell strings 801a and 801b.

この場合、パワーコンディショナ805の電力変換を電圧値Ａにおいて行うことでより多くの発電電力を得ることができ、発電効率も良くなる。このような最大出力動作点は、日照によって変動することから、パワーコンディショナ805は、最大出力動作点が移動したか否かを検出し、パワーコンディショナ805にて得られる電力が最大電力となるような電圧に追従させるように各太陽電池ストリングの出力電圧の制御を行う。   In this case, by performing power conversion of the power conditioner 805 at the voltage value A, more generated power can be obtained and the power generation efficiency is improved. Since such a maximum output operating point fluctuates due to sunlight, the power conditioner 805 detects whether or not the maximum output operating point has moved, and the power obtained by the power conditioner 805 becomes the maximum power. The output voltage of each solar cell string is controlled so as to follow such a voltage.

パワーコンディショナ805における最大出力動作点の追従制御は、現在の出力電力よりも大きな電力を得られる電圧値（動作点）が隣接していれば、その方向に電圧値を変更していって電力のピークとなる点を決定するように構成される。ここで、図４に示すように、太陽電池ストリング801a，801bの出力特性カーブが異なる電圧値において電力ピークとなるような場合、２つの出力特性カーブを合成した出力特性カーブP12は、２つの電力ピーク点A，Bを備えることとなる。この場合、パワーコンディショナ805は、出力電力が最も大きくなるＡ点において電力変換を行うことで最大出力電力P12maxを得ることができる。しかしながら、現在動作中の電力ピーク点が真に最大出力動作点であるか否かを検出することが困難であり、図４のように複数の電力ピーク点が存在するような場合には、他の電力ピーク点の存在を検出するとともにいずれが最大出力動作点であるかを検出する必要がある。   In the tracking control of the maximum output operating point in the inverter 805, if the voltage value (operating point) that can obtain larger power than the current output power is adjacent, the voltage value is changed in that direction and the power It is configured to determine a point that becomes a peak. Here, as shown in FIG. 4, when the output characteristic curves of the solar cell strings 801a and 801b have power peaks at different voltage values, the output characteristic curve P12 obtained by synthesizing the two output characteristic curves is two powers. Peak points A and B will be provided. In this case, the power conditioner 805 can obtain the maximum output power P12max by performing power conversion at the point A where the output power becomes the largest. However, it is difficult to detect whether or not the power peak point that is currently operating is truly the maximum output operating point. If there are a plurality of power peak points as shown in FIG. It is necessary to detect the presence of the power peak point and which is the maximum output operating point.

各太陽電池ストリング801a〜801nの出力特性カーブにおいてピーク電力となる電圧値を同一または類似する値に揃えることができれば、合成出力特性カーブは電力ピークが１つであるような滑らかな曲線となり、前述したような方法で最大出力動作点の追従制御を行った場合であっても、確実に最大出力電力を得ることが可能となる。このような構成を実現するために、各太陽電池ストリング801a〜801nの出力側に電圧変換用の回路（昇圧回路）802a〜802nを配置し、各太陽電池ストリング801a〜801nを最大出力動作点で発電させるとともに、パワーコンディショナ805への入力は最大出力動作点を１つになるようにする方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開2003-134667号公報 If the voltage value that is the peak power in the output characteristic curves of each of the solar cell strings 801a to 801n can be adjusted to the same or similar value, the combined output characteristic curve becomes a smooth curve with one power peak. Even when the follow-up control of the maximum output operating point is performed by such a method, it is possible to reliably obtain the maximum output power. In order to realize such a configuration, voltage conversion circuits (boost circuits) 802a to 802n are arranged on the output side of the solar cell strings 801a to 801n, and the solar cell strings 801a to 801n are at the maximum output operating point. A method has been proposed in which power is generated and the input to the power conditioner 805 has one maximum output operating point (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-134667 A

図８に示すような太陽光発電装置において、太陽電池ストリング801a〜801nとパワーコンディショナ805との間に逆流防止用のダイオード804a〜804nが存在する場合、負荷806が低電力負荷であればパワーコンディショナ805を介して負荷806に電力供給を行うのは、最も出力電圧が高い太陽電池ストリングのみに限られてしまう。
また、負荷806の電力消費が停止すると、前述と同様にして電力ピークが複数存在することから、最大出力動作点を検出することが困難である。 In the photovoltaic power generation apparatus as shown in FIG. 8, when there are backflow prevention diodes 804a to 804n between the solar cell strings 801a to 801n and the power conditioner 805, the power is supplied if the load 806 is a low power load. The supply of power to the load 806 via the conditioner 805 is limited to only the solar cell string having the highest output voltage.
Further, when the power consumption of the load 806 is stopped, it is difficult to detect the maximum output operating point because there are a plurality of power peaks in the same manner as described above.

特許文献１に記載されているように、全ての太陽電池ストリングに昇圧回路を設ける場合には、各太陽電池ストリングの電圧を合わせることは容易であるが、昇圧用の回路構成が必須であり、コストダウンが困難であるとともに、回路に不可欠であるコンデンサが昇圧回路の長期信頼性を妨げていた。
さらに、上述したような昇圧回路は、一般的な電子回路の使用温度範囲内でなければ十分な性能で使用できないので、太陽光発電装置の設置条件に制限に生じることとなる。たとえば、北極や南極などのような寒い地域や砂漠のような暑い地域では厳重な温度維持機構が必要となり、実用的ではない。 As described in Patent Document 1, in the case where a booster circuit is provided for all the solar cell strings, it is easy to match the voltage of each solar cell string, but a circuit configuration for boosting is essential. It was difficult to reduce the cost, and a capacitor essential to the circuit hindered long-term reliability of the booster circuit.
Furthermore, since the booster circuit as described above cannot be used with sufficient performance unless it is within the operating temperature range of a general electronic circuit, the installation condition of the photovoltaic power generation apparatus is limited. For example, in a cold area such as the North Pole or the South Pole or a hot area such as a desert, a strict temperature maintenance mechanism is required, which is not practical.

本発明は、昇圧回路などを用いることなく、幅広い温度条件下において、複数の太陽電池ストリングからの合計電力を増大させることができる太陽光発電装置とすることを目的とする。   An object of the present invention is to provide a solar power generation device capable of increasing the total power from a plurality of solar cell strings under a wide range of temperature conditions without using a booster circuit or the like.

本発明の請求項１に係る太陽光発電装置は、１以上の太陽電池素子で構成される太陽電池ストリングを複数並列接続した太陽光発電装置であって、所定の太陽電池ストリングを加熱または冷却することによって前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整する温度調整手段を有してなることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る太陽光発電装置は、請求項１に記載の太陽光発電装置であって、前記温度調整手段は、一の太陽電池ストリングの出力電圧を、他の太陽電池ストリングの出力電圧に近づけるように調整することを特徴とする。 A solar power generation device according to claim 1 of the present invention is a solar power generation device in which a plurality of solar cell strings formed of one or more solar cell elements are connected in parallel, and heats or cools a predetermined solar cell string. Thus, it has a temperature adjusting means for adjusting the output voltage of the solar cell string.
A solar power generation device according to claim 2 of the present invention is the solar power generation device according to claim 1, wherein the temperature adjusting means outputs an output voltage of one solar cell string to another solar cell string. It is characterized by adjusting so as to be close to the output voltage.

本発明の請求項３に係る太陽光発電装置は、前記太陽電池ストリングの出力電圧を検出する電圧検出手段をさらに備えるとともに、前記温度調整手段は、前記電圧検出手段で検出した出力電圧に基づいて、前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整することを特徴とする。
本発明の請求項４に係る太陽光発電装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の太陽光発電装置であって、前記各太陽電池ストリングの最大電力に対応する電圧の上下限の範囲内であって、前記各太陽電池ストリングの合計電力が最大となる電圧を目標電圧とし、該目標電圧に前記各太陽電池ストリングの出力電圧を近づける電力変換手段をさらに備えることを特徴とする。 The photovoltaic power generation apparatus according to claim 3 of the present invention further includes voltage detection means for detecting an output voltage of the solar cell string, and the temperature adjustment means is based on the output voltage detected by the voltage detection means. The output voltage of the solar cell string is adjusted.
A photovoltaic power generation apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the photovoltaic power generation apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the voltage corresponding to the maximum power of each of the solar cell strings. It further comprises power conversion means for setting a voltage within a range of upper and lower limits and having the maximum total power of the solar cell strings as a target voltage, and bringing the output voltage of the solar cell strings close to the target voltage. And

本発明の請求項５に係る太陽光発電装置は、請求項４に記載の太陽光発電装置であって、前記温度調整手段は、前記目標電圧に基づいて、前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整するものであることを特徴とする。
本発明の請求項６に係る太陽光発電装置は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽光発電装置であって、前記温度調整手段は、前記太陽電池ストリングの非受光面側に配置されることを特徴とする。 The solar power generation device according to claim 5 of the present invention is the solar power generation device according to claim 4, wherein the temperature adjusting means adjusts an output voltage of the solar cell string based on the target voltage. It is a thing to do.
A solar power generation device according to a sixth aspect of the present invention is the solar power generation device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the temperature adjusting means is a non-light receiving of the solar cell string. It is arranged on the surface side.

本発明の請求項７に係る太陽光発電装置は、請求項６に記載の太陽光発電装置であって、前記温度調整手段は、前記太陽電池素子の非受光面側に封止材を介して配置されることを特徴とする。   A solar power generation device according to a seventh aspect of the present invention is the solar power generation device according to the sixth aspect, wherein the temperature adjusting means is disposed on the non-light-receiving surface side of the solar cell element via a sealing material. It is characterized by being arranged.

本発明の太陽光発電装置は、１以上の太陽電池素子で構成される太陽電池ストリングを複数並列接続した太陽光発電装置であって、所定の太陽電池ストリングを加熱または冷却することによって太陽電池ストリングの出力電圧を調整する温度調整手段を有することから、太陽電池ストリングに昇圧回路等を設けることなく、その出力電圧を変化させることができるため、幅広い温度条件下において、複数の太陽電池ストリングからの合計電力を増大させることが可能となる。   The solar power generation device of the present invention is a solar power generation device in which a plurality of solar cell strings composed of one or more solar cell elements are connected in parallel, and the solar cell string is obtained by heating or cooling a predetermined solar cell string. Since the temperature adjusting means for adjusting the output voltage of the solar cell string can be changed without providing a booster circuit or the like to the solar cell string, the output voltage from a plurality of solar cell strings can be changed under a wide range of temperature conditions. The total power can be increased.

また、前記温度調整手段は、一の太陽電池ストリングの出力電圧を、他の太陽電池ストリングの出力電圧に近づけるように調整することが好ましく、これによって、電力損失を効果的に低減して合計電力を増大させることが可能となる。
また、前記太陽電池ストリングの出力電圧を検出する電圧検出手段をさらに備えるとともに、温度調整手段は、該電圧検出手段で検出した出力電圧に基づいて、前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整することが好ましく、これによって、特に、温度調整手段による出力電圧調整の精度を高めることができ、電力損失をより低減することが可能となる。 The temperature adjusting means preferably adjusts the output voltage of one solar cell string so as to approach the output voltage of another solar cell string, thereby effectively reducing power loss and total power. Can be increased.
In addition, it further comprises voltage detection means for detecting the output voltage of the solar cell string, and the temperature adjustment means can adjust the output voltage of the solar cell string based on the output voltage detected by the voltage detection means. Preferably, in particular, the accuracy of the output voltage adjustment by the temperature adjusting means can be increased, and the power loss can be further reduced.

また、前記各太陽電池ストリングの最大電力に対応する電圧の上下限の範囲内であって、前記各太陽電池ストリングの合計電力が最大となる電圧を目標電圧とし、該目標電圧に前記各太陽電池ストリングの出力電圧を近づける電力変換手段をさらに備えることが好ましく、これによって、例えば、各太陽電池ストリングに対する日射量の変化に伴って目標電圧が変動する場合においても、各太陽電池ストリングの合計電力を高く維持することができる。   Further, a voltage that is within the upper and lower limits of the voltage corresponding to the maximum power of each solar cell string and that maximizes the total power of each solar cell string is set as a target voltage, and each solar cell is set to the target voltage. It is preferable to further include power conversion means for bringing the output voltage of the strings closer, so that, for example, even when the target voltage varies with changes in the amount of solar radiation for each solar cell string, the total power of each solar cell string is reduced. Can be kept high.

また、前記温度調整手段は、前記目標電圧に基づいて、前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整することが好ましく、これによって、太陽電池ストリングの出力電圧を目標電圧に一致（もしくは近似）させた上で電力変換手段に供給することができるため、各太陽電池ストリングの最大電力に対応する電圧の上下限の範囲が狭まり、電力変換手段が各太陽電池ストリングの出力電圧を目標電圧に一致（もしくは近似）させるための時間を短縮することができる。   Further, the temperature adjusting means preferably adjusts the output voltage of the solar cell string based on the target voltage, thereby matching (or approximating) the output voltage of the solar cell string with the target voltage. Can be supplied to the power conversion means, so the upper and lower limits of the voltage corresponding to the maximum power of each solar cell string are narrowed, and the power conversion means matches (or approximates) the output voltage of each solar cell string to the target voltage. ) Can be shortened.

また、前記温度調整手段は、太陽電池ストリングの非受光面側に配置されることが好ましく、これによって、温度調整手段による太陽電池ストリングへの太陽光入射を遮断することなく、複数の太陽電池ストリングからの合計電力を増大させることが可能となる。
また、前記温度調整手段は、前記太陽電池素子の非受光面側に封止材を介して配置されてなることが好ましく、これによって、温度調整手段による太陽電池素子への加熱（もしくは冷却）が封止材を介して行われるため、太陽電池素子が急冷（もしくは急熱）されることを抑制できる。 Further, the temperature adjusting means is preferably arranged on the non-light-receiving surface side of the solar cell string, whereby a plurality of solar cell strings are obtained without blocking sunlight incident on the solar cell string by the temperature adjusting unit. The total power from can be increased.
Moreover, it is preferable that the said temperature adjustment means is arrange | positioned through the sealing material at the non-light-receiving surface side of the said solar cell element, Thereby, the heating (or cooling) to the solar cell element by a temperature adjustment means is carried out. Since it is performed via a sealing material, it can suppress that a solar cell element is rapidly cooled (or rapidly heated).

本発明の太陽光発電装置について、図面を用いて詳細に説明する。
≪太陽光発電装置≫
図１は、本発明の太陽光発電装置の一実施形態に係るブロック図を示すものである。
具体的には、当該太陽光発電装置は、１以上の太陽電池素子で構成される複数の太陽電池ストリング101a〜101nを備えており、該太陽電池ストリング101a〜101nは、接続箱103中に配置される逆流防止用ダイオード104a〜104nを介して互いに並列に接続されている。そして、太陽電池ストリング101a〜101nのそれぞれには、加熱又は冷却することによって出力電圧を調整するための温度調整手段102a〜102nが設けられている。 The solar power generation device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
≪Solar power generation system≫
FIG. 1: shows the block diagram which concerns on one Embodiment of the solar power generation device of this invention.
Specifically, the solar power generation device includes a plurality of solar cell strings 101a to 101n configured by one or more solar cell elements, and the solar cell strings 101a to 101n are arranged in the connection box 103. Are connected in parallel to each other through the backflow prevention diodes 104a to 104n. Each of the solar cell strings 101a to 101n is provided with temperature adjusting means 102a to 102n for adjusting the output voltage by heating or cooling.

このように、並列接続された太陽電池ストリング101a〜101nの出力電力の合計である合計電力は，電力変換手段105を介して、交流負荷107への電力供給または商用電力系統108への逆潮流として電力供給の形で出力される。なお、電力変換手段105の詳細については後述する。
以下、本発明の太陽光発電装置の上記各構成要素についてさらに詳細に説明する。
（太陽電池ストリング）
太陽電池ストリングは、１以上の太陽電池素子から構成されるものであり、例えば図２に示すように、各太陽電池素子201がリード線（不図示）などにより直列接続させてなるものを言う。また、複数の太陽電池素子210を並列に接続することによって太陽電池ストリングを構成しても良い。 Thus, the total power, which is the total output power of the solar cell strings 101a to 101n connected in parallel, is supplied as power supply to the AC load 107 or reverse power flow to the commercial power system 108 via the power conversion means 105. Output in the form of power supply. Details of the power conversion means 105 will be described later.
Hereinafter, each of the above-described components of the solar power generation device of the present invention will be described in more detail.
(Solar cell string)
The solar cell string is composed of one or more solar cell elements. For example, as shown in FIG. 2, each solar cell element 201 is connected in series with a lead wire (not shown) or the like. Further, a solar cell string may be configured by connecting a plurality of solar cell elements 210 in parallel.

ここで、太陽電池素子201としては、単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池素子に限定されず、アモルファスシリコンなどによる薄膜系太陽電池素子、化合物系太陽電池素子など種々のタイプのものが用いられる。
また、太陽電池ストリングは、１以上の太陽電池素子201を、光透過板202、封止材204、耐候性フィルム204によって外部から保護してなる太陽電池モジュール200として構成されてもよい。 Here, the solar cell element 201 is not limited to a crystalline solar cell element such as single crystal silicon or polycrystalline silicon, but various types such as a thin film solar cell element and a compound solar cell element made of amorphous silicon or the like. Is used.
Further, the solar cell string may be configured as a solar cell module 200 in which one or more solar cell elements 201 are protected from the outside by a light transmission plate 202, a sealing material 204, and a weather resistant film 204.

なお、一般的に、太陽電池モジュール200は、ガラス板や合成樹脂板などの光透過性材料で構成される光透過板202上に、EVA（エチレン−酢酸ビニル共重合体）などで構成される透明な合成樹脂である封止材203、太陽電池素子201、封止材203、フッ素系樹脂フィルム、PET（ポリエチレンテレフタレート）などの耐候性フィルム204を配置し、これを熱処理することで形成される。なお、耐候性フィルム204表面に、ABS樹脂などの合成樹脂やアルミニウム金属などで構成されるジャンクションボックス206を接着され、太陽電池モジュール200の出力電力が取り出される。
（温度調整手段）
温度調整手段は、太陽電池ストリングを加熱または冷却することによって前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整するものであり、例えば図２や図３に示すように配される。図２及び図３は、本発明に係る太陽電池ストリング301（太陽電池モジュール200）と温度調整手段207との構成例を示すものである。 Generally, the solar cell module 200 is made of EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) or the like on a light transmissive plate 202 made of a light transmissive material such as a glass plate or a synthetic resin plate. It is formed by disposing a weathering film 204 such as a transparent synthetic resin encapsulant 203, solar cell element 201, encapsulant 203, fluorine resin film, PET (polyethylene terephthalate), and heat treating it. . A junction box 206 made of synthetic resin such as ABS resin or aluminum metal is bonded to the surface of the weather resistant film 204, and the output power of the solar cell module 200 is taken out.
(Temperature adjustment means)
The temperature adjusting means adjusts the output voltage of the solar cell string by heating or cooling the solar cell string, and is arranged as shown in FIGS. 2 and 3, for example. 2 and 3 show examples of the configuration of the solar cell string 301 (solar cell module 200) and the temperature adjusting means 207 according to the present invention.

具体的には、図３に示すように、加熱手段302及び冷却手段303からなる温度調整手段304によって、太陽電池ストリング301を構成する太陽電池素子の温度を上昇又は降下させることで、後述するような太陽電池素子の出力電圧と温度の関係に従い、太陽電池ストリング310の出力電圧を変化させることができる。ここで、加熱手段302としては、電熱線や温水を通水するための温水パイプが挙げられ、冷却手段303としては、ペルチェ素子や冷却水を通水するための冷却パイプ、冷却ファンが挙げられる。   Specifically, as shown in FIG. 3, the temperature adjusting unit 304 including the heating unit 302 and the cooling unit 303 raises or lowers the temperature of the solar cell elements constituting the solar cell string 301 as described later. The output voltage of the solar cell string 310 can be changed according to the relationship between the output voltage and temperature of the solar cell element. Here, the heating means 302 includes a heating wire or a hot water pipe for passing hot water, and the cooling means 303 includes a Peltier element, a cooling pipe for passing cooling water, or a cooling fan. .

また、温度調整手段207は、図２に示すように、太陽電池ストリング（200、201）の非受光面側に設けることが好ましい。このようにすれば、温度調整手段が太陽電池ストリングの受光面側を遮断することなく、太陽電池ストリングから電力を効率よく得ることが可能となる。特に、取り付けの容易性の観点からは、太陽電池モジュール200の非受光面側に位置する耐候性フィルム204上に温度調整手段207を設けることが好ましい。   Further, as shown in FIG. 2, the temperature adjusting means 207 is preferably provided on the non-light-receiving surface side of the solar cell string (200, 201). If it does in this way, it will become possible to obtain electric power efficiently from a solar cell string, without the temperature adjustment means interrupting | blocking the light-receiving surface side of a solar cell string. In particular, from the viewpoint of ease of attachment, it is preferable to provide the temperature adjusting means 207 on the weather resistant film 204 located on the non-light-receiving surface side of the solar cell module 200.

また、図３に示すように、太陽電池素子に温度調整手段304を設ける場合、温度調整手段304は、太陽電池素子の非受光面側に封止材（不図示）を介して配置されることが好ましい。このようにすれば、温度調整手段304から太陽電池素子へ封止材を介して加熱（もしくは冷却）されるため、温度調整手段304が太陽電池素子を局所的に加熱（もしくは冷却）することを防ぐことができる。   Further, as shown in FIG. 3, when the temperature adjusting means 304 is provided in the solar cell element, the temperature adjusting means 304 is disposed on the non-light-receiving surface side of the solar cell element via a sealing material (not shown). Is preferred. In this way, since the temperature adjusting means 304 is heated (or cooled) through the sealing material from the temperature adjusting means 304, the temperature adjusting means 304 locally heats (or cools) the solar cell element. Can be prevented.

尚、温度調整手段の形状や配置については、上述のような形状や配置に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
また、温度調整手段の取り付け方についても、上述したものに変えて、例えば、ペルチェ素子を熱伝導両面テープなどを介して太陽電池ストリング301の非受光面側に貼り付けようにしても良い。 In addition, about the shape and arrangement | positioning of a temperature adjustment means, it is not limited to the above shapes and arrangement | positioning, It can set suitably.
Also, the method of attaching the temperature adjusting means may be changed to that described above, and for example, the Peltier element may be attached to the non-light-receiving surface side of the solar cell string 301 via a heat conductive double-sided tape or the like.

以上のような構成を有する本発明の太陽光発電装置の作用効果について、具体例を挙げて説明する。
例えば、屋根の南側及び東側（或いは西側）にそれぞれ一つずつの計二つの太陽電池ストリングが設置されている場合、一般的に、南側に設置された太陽電池ストリングの出力電圧の方が、東側や西側に設置された太陽電池ストリングの出力電圧よりも高いため、図４のような出力特性カーブを有する。 The effect of the solar power generation device of the present invention having the above configuration will be described with a specific example.
For example, when two solar cell strings, one each on the south side and east side (or west side) of the roof, are generally installed, the output voltage of the solar cell string installed on the south side is generally on the east side. 4 is higher than the output voltage of the solar cell string installed on the west side and has an output characteristic curve as shown in FIG.

すなわち、図４に示すように温度調整手段を使用していない場合には、南側もしくは東側の太陽電池ストリングの出力特性カーブにおける最大電力に対応する電圧（Ｖｂ、Ｖｃ）は揃っておらず、その最大電力P12maxは比較的低い値を有する。
そこで、東側や西側に設置された太陽電池ストリングを温度調整手段によって冷却する、もしくは、南側に設置された太陽電池ストリングを温度調整手段によって加熱することによって、上記図４のような出力特性カーブを、図５のような出力特性カーブに近づけることができる。 That is, as shown in FIG. 4, when the temperature adjusting means is not used, the voltages (Vb, Vc) corresponding to the maximum power in the output characteristic curve of the solar cell string on the south side or the east side are not aligned. The maximum power P12max has a relatively low value.
Therefore, by cooling the solar cell strings installed on the east side or the west side by the temperature adjusting means, or by heating the solar cell strings installed on the south side by the temperature adjusting means, the output characteristic curve as shown in FIG. The output characteristic curve as shown in FIG.

すなわち、温度調整手段による出力電圧調整を行うことによって、図５に示すように、電圧（Ｖｂ、Ｖｃ）を揃えることができ、図４の場合と比べて最大電力P12maxを増大させることができる。
このように、本発明の太陽光発電装置は、１以上の太陽電池素子で構成される太陽電池ストリングを複数並列接続した太陽光発電装置であって、所定の太陽電池ストリングを加熱または冷却することによって、太陽電池ストリングの出力電圧を調整する温度調整手段を有することから、太陽電池ストリングに昇圧回路等を設けることなく、その出力電圧を変化させることができるため、幅広い温度条件下において、複数の太陽電池ストリングからの合計電力を増大させることが可能となる。 That is, by adjusting the output voltage by the temperature adjusting means, the voltages (Vb, Vc) can be made uniform as shown in FIG. 5, and the maximum power P12max can be increased compared to the case of FIG.
Thus, the solar power generation device of the present invention is a solar power generation device in which a plurality of solar cell strings composed of one or more solar cell elements are connected in parallel, and heating or cooling a predetermined solar cell string. Since the solar cell string has a temperature adjusting means for adjusting the output voltage of the solar cell string, the output voltage can be changed without providing a booster circuit or the like in the solar cell string. It is possible to increase the total power from the solar cell string.

なお、図４及び図５において、P1は太陽電池ストリング（南側）の出力特性カーブであり、P1maxは太陽電池ストリング（南側）の最大電力点、VBはこのときの出力電圧（動作電圧）である。そして、P2は太陽電池ストリンング（東側）の出力特性カーブであり、P2maxは太陽電池ストリング（東側）の最大電力点、VCは、このときの出力電圧（動作電圧）である。また、P12は太陽電池ストリングの南側及び東側の出力特性カーブの合計であり、P12maxは太陽電池ストリングの南側及び東側の最大電力点、VAはこのときの出力電圧（動作電圧）である。 4 and 5, P1 is the output characteristic curve of the solar cell string (south side), P1max is the maximum power point of the solar cell string (south side), and V B is the output voltage (operating voltage) at this time. is there. P2 is the output characteristic curve of the solar cell string (east side), P2max is the maximum power point of the solar cell string (east side), and V C is the output voltage (operating voltage) at this time. Moreover, P12 is the sum of the south and east of the output characteristic curve of the solar cell string, P12max is the maximum power point of the south and east of the solar cell string, V A is the output voltage at this time (operating voltage).

実施例としては、例えば、15cm角多結晶シリコンの太陽電池素子を用いた場合、太陽電池素子温度を10℃上昇させると、その出力電圧は一枚当たり約0.023V降下する。仮に、太陽電池ストリング101aの出力電圧が200V（約435個の太陽電池素子が直列接続された太陽電池ストリング101a〜101n）について考えて見ると、その太陽電池素子温度を一律に10℃変化させれば、太陽電池ストリング101a全体として10Vの電圧変化を生じさせることができる。したがって、例えば、太陽電池ストリング101aの出力電圧が190Vであって、これと並列接続された太陽電池ストリング101bの出力が200Vであった場合、温度調整手段102aにより太陽電池ストリング101aの太陽電池素子温度を-10℃にすれば、太陽電池ストリング101aと101bの出力電圧を200Vに合わせることができ、電力を効率的に取り出すことが可能となる。
（その他の構成要素）
本発明の太陽光発電装置は、上述したような各構成要素に加えて、太陽電池ストリング101a〜101nの出力電圧を検出する電圧検出手段（不図示）を備えてもよい。 As an example, for example, when a solar cell element of 15 cm square polycrystalline silicon is used, when the temperature of the solar cell element is increased by 10 ° C., the output voltage is decreased by about 0.023 V per sheet. Assuming that the output voltage of the solar cell string 101a is 200V (the solar cell strings 101a to 101n in which about 435 solar cell elements are connected in series), the temperature of the solar cell element can be changed uniformly by 10 ° C. For example, a voltage change of 10 V can be caused as a whole of the solar cell string 101a. Therefore, for example, when the output voltage of the solar cell string 101a is 190V and the output of the solar cell string 101b connected in parallel thereto is 200V, the temperature adjustment means 102a causes the solar cell element temperature of the solar cell string 101a to be If the temperature is set to −10 ° C., the output voltages of the solar cell strings 101a and 101b can be adjusted to 200 V, and the power can be efficiently extracted.
(Other components)
The solar power generation device of the present invention may include voltage detection means (not shown) for detecting output voltages of the solar cell strings 101a to 101n in addition to the above-described components.

温度調整手段は、この電圧検出手段（不図示）で検出した出力電圧に基づいて、太陽電池ストリング101a〜101nの出力電圧を調整するようにした。これによって、特に、温度調整手段は、精度よく太陽電池ストリングの出力電圧を他の太陽電池ストリングの出力電圧に一致（もしくは近似）させることができる。
具体的な方法としては、電圧検出手段は、例えば、温度調整手段102a〜102bの電力線と、太陽電池ストリング101a〜101nの正極側もしくは負極側に電流制限手段（電流制限抵抗など）とを、電気的に接続することによって構成され、この電圧検出手段によれば、太陽電池ストリング101a〜101nの出力電圧を得ることができる。 The temperature adjusting means adjusts the output voltages of the solar cell strings 101a to 101n based on the output voltage detected by the voltage detecting means (not shown). Thereby, in particular, the temperature adjusting means can accurately (or approximate) the output voltage of the solar cell string with the output voltage of the other solar cell strings.
As a specific method, for example, the voltage detection means includes an electric power line of the temperature adjustment means 102a to 102b and a current limiting means (such as a current limiting resistor) on the positive or negative side of the solar cell strings 101a to 101n. According to this voltage detection means, the output voltage of the solar cell strings 101a to 101n can be obtained.

そして、上述した太陽電池素子の出力電圧と温度変化の関係から、この太陽電池ストリング101a〜101nの出力電圧に基づいて、温度調整手段は、制御すべき他の太陽電池ストリング101a〜101nの温度変化量を算出し、この温度変化量に応じて加熱または冷却すれば、一の太陽電池ストリングの出力電圧に他の太陽電池ストリングの出力電圧を精度よく近づけることができ、複数の太陽電池ストリングの電力を効率よく得ることができる。   Then, from the relationship between the output voltage of the solar cell element and the temperature change described above, based on the output voltage of the solar cell strings 101a to 101n, the temperature adjusting means can change the temperature of the other solar cell strings 101a to 101n to be controlled. If the amount is calculated and heated or cooled according to the amount of temperature change, the output voltage of the other solar cell string can be accurately brought close to the output voltage of one solar cell string, and the power of multiple solar cell strings Can be obtained efficiently.

尚、計時手段に基づいて所定時間ごとに温度調整手段を制御すれば、漸次変化する日射方向に対しても、一の太陽電池ストリングの出力電圧を他の太陽電池ストリングの出力電圧に近づけることができる。
また、本発明の太陽光発電装置は、上述したような各構成要素に加えて、電力変換手段105、すなわち、各太陽電池ストリングから出力された合計電力に対して、最大動作点の追従（Maximum Power Point Tracking、以下MPPT動作という）を行なう構成要素を有するようにしても良い。 If the temperature adjusting means is controlled at predetermined time intervals based on the time measuring means, the output voltage of one solar cell string can be brought close to the output voltage of other solar cell strings even in the gradually changing solar radiation direction. it can.
In addition to the above-described components, the photovoltaic power generation device of the present invention has a maximum operating point tracking (Maximum) with respect to the power conversion means 105, that is, the total power output from each solar cell string. You may make it have the component which performs Power Point Tracking (henceforth a MPPT operation | movement).

まず、入力された各太陽電池ストリング101a〜101nの合計電力の出力特性カーブにピーク点が複数存在していないかチェックし、ピーク点が複数存在する場合、太陽電池ストリング101a〜101nのいずれかを温度調整手段102a〜102nで加熱もしくは冷却することにより、出力特性カーブに存在するピーク点が１つだけになるか、あるいはそれに近似するように制御する。   First, it is checked whether there are a plurality of peak points in the output characteristic curve of the total power of the input solar cell strings 101a to 101n, and if there are a plurality of peak points, one of the solar cell strings 101a to 101n is selected. By heating or cooling with the temperature adjusting means 102a to 102n, control is performed so that only one peak point exists in the output characteristic curve or approximates it.

当該制御に際しては、所定の目標電圧を設定することが好ましい。特に、太陽電池ストリング101a〜101nごとに出力される最大電力と対応する電圧の上下限の範囲内であって、各太陽電池ストリング101a〜101nの合計電力が最大となる電圧を目標電圧とし、この目標電圧に各太陽電池ストリング101a〜101nの出力電圧を近づけることが好ましい。こうすることで、例え、時間の経過とともに各太陽電池ストリングにおける日射量が漸次変化したり、太陽電池ストリング上に影などが生じたりした場合であっても、電力変換手段は、この目標電圧に各太陽電池ストリングの出力電圧を近づけるため、各太陽電池ストリングの合計電力を高い値で長時間維持することができる。   In the control, it is preferable to set a predetermined target voltage. In particular, a voltage within the upper and lower limits of the voltage corresponding to the maximum power output for each of the solar cell strings 101a to 101n and having the maximum total power for each of the solar cell strings 101a to 101n is set as a target voltage. It is preferable that the output voltage of each of the solar cell strings 101a to 101n be close to the target voltage. In this way, even if the solar radiation amount in each solar cell string gradually changes with the passage of time, or a shadow or the like is generated on the solar cell string, the power conversion means is able to set the target voltage to this target voltage. Since the output voltage of each solar cell string is brought close, the total power of each solar cell string can be maintained at a high value for a long time.

さらに、この電力変換手段105は、温度調整手段102a〜102nと電気的に接続されており、上記目標電圧に基づいて、温度調整手段102a〜102nを制御できることが好ましい。このようにすれば、各太陽電池ストリング101a〜101nから出力された時点で、各太陽電池ストリング101a〜101nの出力電圧は、それぞれ近似していることから、各太陽電池ストリング101a〜101nの最大電力に対応する電圧の上下限の範囲が狭まり、電力変換手段105が各太陽電池ストリングの出力電圧を目標電圧に一致（もしくは近似）する時間を短縮できる。   Furthermore, it is preferable that the power conversion means 105 is electrically connected to the temperature adjustment means 102a to 102n and can control the temperature adjustment means 102a to 102n based on the target voltage. In this way, since the output voltage of each of the solar cell strings 101a to 101n is approximated at the time when it is output from each of the solar cell strings 101a to 101n, the maximum power of each of the solar cell strings 101a to 101n The range of the upper and lower limits of the voltage corresponding to is reduced, and the time for the power conversion means 105 to match (or approximate) the output voltage of each solar cell string to the target voltage can be shortened.

なお、電力変換手段105は、直流電力を交流電力に変換する電力変換機能を備えていてもよいし、また、CPU、ROMまたはRAMを含む演算装置を備えた構成とすることもできる。
≪太陽光発電装置の動作フローチャート≫
以下に、本発明の太陽光発電装置の動作、特に温度調整手段の動作についてフローチャート（図６、図７）を用いて説明する。図６は、MPPT動作を停止した状態で太陽電池ストリングの出力電圧を調整（加熱）する場合のフローチャートで、図７はMPPT動作を実施した状態で太陽電池ストリングの出力電圧を調整（加熱）する場合のフローチャートである。なお、これらのフローチャートでは、２つの太陽電池ストリング101a,101bが並列接続されている場合について説明する。 Note that the power conversion means 105 may have a power conversion function for converting DC power into AC power, or may have a configuration including an arithmetic device including a CPU, ROM, or RAM.
≪Operation flowchart of photovoltaic power generation system≫
Below, operation | movement of the solar power generation device of this invention, especially operation | movement of a temperature adjustment means are demonstrated using a flowchart (FIG. 6, FIG. 7). FIG. 6 is a flowchart when adjusting (heating) the output voltage of the solar cell string in a state where the MPPT operation is stopped, and FIG. 7 is adjusting (heating) the output voltage of the solar cell string in a state where the MPPT operation is performed. It is a flowchart in the case. In these flowcharts, a case where two solar cell strings 101a and 101b are connected in parallel will be described.

まず初めに、図６に示すような、MPPT動作を停止した状態で太陽電池ストリングの出力電圧を調整する場合について説明する。
ステップS601では、太陽電池ストリング101a〜101bのそれぞれの出力電圧を検出できるようにするため、電力変換手段105におけるMPPT動作を停止する。これは、電力変換手段105には、太陽電池ストリング101a〜101bから出力された合計電力が入力されるため、合計電力の出力特性カーブからは、どの太陽電池ストリング101a〜101bの出力電圧を調整すべきかを特定することが比較的難しいからである。 First, the case where the output voltage of the solar cell string is adjusted with the MPPT operation stopped as shown in FIG. 6 will be described.
In step S601, the MPPT operation in the power conversion means 105 is stopped so that the output voltages of the solar cell strings 101a to 101b can be detected. This is because the total power output from the solar cell strings 101a to 101b is input to the power conversion means 105, and therefore the output voltage of which solar cell string 101a to 101b should be adjusted from the output characteristic curve of the total power. This is because it is relatively difficult to identify the cracks.

ステップS602で、太陽電池ストリング101aの出力電圧を電力変換手段で測定する。
ステップS603で、太陽電池ストリング101bの出力電圧を電力変換手段で測定する。
ステップS604では、電力変換手段105により測定された、太陽電池ストリング101aの出力電圧と太陽電池ストリング101bの出力電圧とが一致する（もしくは近似する）か否かを判別する。判別の結果、太陽電池ストリング101a,101bの出力電圧が一致する（もしくは近似する）と判断した場合にはステップS609に移行し、そうでない場合にはステップS605に移行する。 In step S602, the output voltage of the solar cell string 101a is measured by the power conversion means.
In step S603, the output voltage of the solar cell string 101b is measured by the power conversion means.
In step S604, it is determined whether or not the output voltage of the solar cell string 101a and the output voltage of the solar cell string 101b measured by the power conversion means 105 match (or approximate). As a result of the determination, if it is determined that the output voltages of the solar cell strings 101a and 101b match (or approximate), the process proceeds to step S609, and if not, the process proceeds to step S605.

ステップS605では、太陽電池ストリング101aの出力電圧が太陽電池ストリング101bの出力電圧より大きいか否かを判別する。判別の結果、太陽電池ストリング101aの出力電圧が太陽電池ストリング101bの出力電圧よりも大きいと判断した場合にはステップS607に移行し、そうでない場合にはステップS606に移行する。
ステップS607では、太陽電池ストリング101aに設けられた温度調整手段102aにより、太陽電池ストリング101bよりも出力電圧の高い太陽電池ストリング101aを加熱するように制御を行う。この後、ステップS604に移行する。 In step S605, it is determined whether or not the output voltage of the solar cell string 101a is greater than the output voltage of the solar cell string 101b. As a result of the determination, when it is determined that the output voltage of the solar cell string 101a is larger than the output voltage of the solar cell string 101b, the process proceeds to step S607, and otherwise, the process proceeds to step S606.
In step S607, control is performed so that the solar cell string 101a having a higher output voltage than the solar cell string 101b is heated by the temperature adjusting means 102a provided in the solar cell string 101a. Thereafter, the process proceeds to step S604.

また、ステップS606では、太陽電池ストリング101aの出力電圧が太陽電池ストリング101bの出力電圧より小さいか否かを判別する。太陽電池ストリング101aの出力電圧が太陽電池ストリング101bの出力電圧よりも小さいと判断した場合にはステップS608に移行し、そうでない場合にはステップS609に移行する。
ステップS608では、太陽電池ストリング101bに設けられた温度調整手段102bにより、太陽電池ストリング101aよりも出力電圧の高い太陽電池ストリング101bを加熱するように制御する。この後、ステップS604に移行する。 In step S606, it is determined whether or not the output voltage of the solar cell string 101a is smaller than the output voltage of the solar cell string 101b. If it is determined that the output voltage of the solar cell string 101a is smaller than the output voltage of the solar cell string 101b, the process proceeds to step S608, and otherwise, the process proceeds to step S609.
In step S608, the solar cell string 101b having a higher output voltage than the solar cell string 101a is controlled to be heated by the temperature adjusting means 102b provided in the solar cell string 101b. Thereafter, the process proceeds to step S604.

また、太陽電池ストリング101bの加熱停止制御については、ステップS605とステップS606との間に加熱停止ステップを設けている。太陽電池ストリング101aと太陽電池ストリング101bの出力電圧が一致または近づいた場合は、太陽電池ストリング（101a、101b）の加熱停止を行なう。
その後、ステップS609で太陽電池ストリング101a,101bの出力電圧が一致（または近似）したときに、電力変換手段105によりMPPT動作を再開することで各太陽電池ストリングの電力を効率よく得ることができる。 For the heating stop control of the solar cell string 101b, a heating stop step is provided between step S605 and step S606. When the output voltages of the solar cell string 101a and the solar cell string 101b match or approach each other, heating of the solar cell strings (101a, 101b) is stopped.
Thereafter, when the output voltages of the solar cell strings 101a and 101b match (or approximate) in step S609, the power conversion means 105 restarts the MPPT operation, whereby the power of each solar cell string can be obtained efficiently.

次に、MPPT動作を実施した状態で太陽電池ストリングの出力電圧を調整する場合を図７に基づき説明する。尚、上述（図６）の説明と重複する部分（ステップS701〜ステップS707）については説明を省略する。
当該フローチャートでは、太陽電池ストリング101a、101bの出力電圧が一致（もしくは近似する）していない場合に（S705又はS706）、太陽電池ストリング101aに設けられた温度調整手段102aにより太陽電池ストリング101a（または101b）を加熱制御されている状態で（S707又はS708）、ステップS709に移行してMPPT動作を再開することを特徴とする。即ち、ステップS709では、太陽電池ストリング101a（または101b）を加熱（もしくは冷却）しながら、電力変換手段105によるMPPT動作を再開する。 Next, a case where the output voltage of the solar cell string is adjusted in a state where the MPPT operation is performed will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the part (step S701-step S707) which overlaps with description of the above-mentioned (FIG. 6).
In the flowchart, when the output voltages of the solar cell strings 101a and 101b do not match (or approximate) (S705 or S706), the temperature adjustment means 102a provided in the solar cell string 101a causes the solar cell string 101a (or 101b) is heated (S707 or S708), the process proceeds to step S709, and the MPPT operation is restarted. That is, in step S709, the MPPT operation by the power conversion means 105 is restarted while heating (or cooling) the solar cell string 101a (or 101b).

ステップS710では、電力変換手段105によるMPPT動作再開後、一定時間が経過したか否かを判別する。そして、一定時間が経過したと判断した場合にはステップS711に移行する。
ステップS711では、再度、電力変換手段105によるMPPT動作を停止し、ステップS702以下の動作を繰り返す。 In step S710, it is determined whether or not a fixed time has elapsed after the MPPT operation is resumed by the power conversion means 105. If it is determined that a certain time has elapsed, the process proceeds to step S711.
In step S711, the MPPT operation by the power conversion means 105 is stopped again, and the operations after step S702 are repeated.

このような制御を適用すると、上述した場合よりもMPPT動作を停止させている時間を短くすることができるため、各太陽電池ストリングの出力電圧差が大きい場合やヒータなどの温度調整手段の能力１０２が小さく、太陽電池ストリング１０１の加熱（もしくは冷却）による電圧変化に時間がかかる場合であっても、電力変換手段105での電力損失を効果的に抑制することができる。   When such control is applied, the time during which the MPPT operation is stopped can be shortened compared to the case described above. Therefore, when the output voltage difference between the solar cell strings is large, or the ability 102 of the temperature adjusting means such as a heater. Even when the voltage change due to heating (or cooling) of the solar cell string 101 takes a long time, power loss in the power conversion means 105 can be effectively suppressed.

尚、本発明に係る太陽光発電装置は、上述した実施形態に限られることはなく、種々様々な応用例が可能である。
例えば、逆流防止用ダイオードを使用する場合であっても、各太陽電池ストリングの出力電圧が一致（もしくは近似）しているため、太陽電池ストリングの電力を無駄なく利用することができる。 In addition, the solar power generation device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various application examples are possible.
For example, even when a backflow prevention diode is used, the output voltage of each solar cell string is matched (or approximate), so that the power of the solar cell string can be used without waste.

また、温度調整手段として、太陽熱を利用した集熱装置の温水を利用して加熱手段を構成することにより、温水を作り出すための電力を消費することなく、加熱後の温水を生活用水として利用することできる。
さらに、高温環境下における加熱、低温環境下における冷却といった環境変化にも対応することができ、常に太陽電池ストリングの電力を効率良く得ることができる太陽光発電装置とすることができる。 In addition, as the temperature adjustment means, the heating means is configured using the hot water of the heat collecting device using solar heat, so that the heated hot water is used as domestic water without consuming electric power for producing the hot water. I can.
Furthermore, it is possible to cope with environmental changes such as heating in a high-temperature environment and cooling in a low-temperature environment, and a solar power generation apparatus that can always efficiently obtain the power of the solar cell string can be obtained.

またさらに、上述したような、一度、電力変換手段のMPPT動作を停止し、且つ、各温度調整手段102a〜102bの温度を変化させることによって、電力変換手段で各太陽電池ストリング101a〜101bの出力電圧を検出することに代えて、電圧検出手段を各太陽電池ストリング101a〜101bに設置して出力電圧を検出しても良い。   Furthermore, as described above, once the MPPT operation of the power conversion means is stopped and the temperature of each temperature adjustment means 102a to 102b is changed, the power conversion means outputs the solar cell strings 101a to 101b. Instead of detecting the voltage, a voltage detection means may be installed in each of the solar cell strings 101a to 101b to detect the output voltage.

本発明の太陽光発電装置の一実施形態に係るブロック図である。It is a block diagram concerning one embodiment of a solar power generation device of the present invention. 太陽電モジュールの断面図である。It is sectional drawing of a photovoltaic module. 温度調整手段の説明図である。It is explanatory drawing of a temperature adjustment means. 出力特性カーブの説明図である。It is explanatory drawing of an output characteristic curve. 出力特性カーブの説明図である。It is explanatory drawing of an output characteristic curve. MPPT動作を停止した状態で太陽電池ストリングの出力電圧を調整する場合のフローチャートである。It is a flowchart in the case of adjusting the output voltage of a solar cell string in the state which stopped MPPT operation | movement. MPPT動作を実施した状態で太陽電池ストリングの出力電圧を調整する場合のフローチャートである。It is a flowchart in the case of adjusting the output voltage of a solar cell string in the state which implemented MPPT operation | movement. 従来例のブロック図である。It is a block diagram of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

101a〜101n ：太陽電池ストリング
102a〜102n ：温度調整手段
103 ：接続箱
104a〜104n ：逆流防止用ダイオード
105 ：電力変換手段
107 ：交流負荷
108 ：商用電力系統
200 ：太陽電池モジュール
201 ：太陽電池素子
202 ：光透過板
203 ：封止材
204 ：耐候性フィルム
205 ：枠体
206 ：ジャンクションボックス
301 ：太陽電池ストリング
302 ：加熱手段
303 ：冷却手段
304 ：温度調整手段
P1、P2 ：太陽電池ストリングの出力特性カーブ
P12 ：P1とP2を合成した出力特性カーブ 101a to 101n: Solar cell string
102a to 102n: Temperature adjusting means
103: Junction box
104a to 104n: Backflow prevention diode
105: Power conversion means
107: AC load
108: Commercial power system
200: Solar cell module
201: Solar cell element
202: Light transmission plate
203: Sealing material
204: Weather-resistant film
205: Frame
206: Junction box
301: Solar cell string
302: Heating means
303: Cooling means
304: Temperature adjustment means
P1, P2: Output characteristics curve of solar cell string
P12: Output characteristic curve combining P1 and P2.

Claims (7)

１以上の太陽電池素子で構成される太陽電池ストリングを複数並列接続した太陽光発電装置であって、
所定の太陽電池ストリングを加熱または冷却することによって前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整する温度調整手段を有してなることを特徴とする太陽光発電装置。 A photovoltaic power generation apparatus in which a plurality of solar cell strings composed of one or more solar cell elements are connected in parallel,
A solar power generation apparatus comprising temperature adjusting means for adjusting an output voltage of the solar cell string by heating or cooling a predetermined solar cell string. 前記温度調整手段は、一の太陽電池ストリングの出力電圧を、他の太陽電池ストリングの出力電圧に近づけるように調整することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。   2. The photovoltaic power generation apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjusting unit adjusts an output voltage of one solar cell string to be close to an output voltage of another solar cell string. 前記太陽電池ストリングの出力電圧を検出する電圧検出手段をさらに備えるとともに、
前記温度調整手段は、前記電圧検出手段で検出した出力電圧に基づいて、前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電装置。 Further comprising voltage detection means for detecting the output voltage of the solar cell string,
3. The photovoltaic power generation apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit adjusts an output voltage of the solar cell string based on an output voltage detected by the voltage detection unit. 前記各太陽電池ストリングの最大電力に対応する電圧の上下限の範囲内であって、前記各太陽電池ストリングの合計電力が最大となる電圧を目標電圧とし、該目標電圧に前記各太陽電池ストリングの出力電圧を近づける電力変換手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の太陽光発電装置。   A voltage that is within the upper and lower limits of the voltage corresponding to the maximum power of each solar cell string and has the maximum total power of each solar cell string is set as a target voltage, and the target voltage is The photovoltaic power generation apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising power conversion means for bringing the output voltage close to each other. 前記温度調整手段は、前記目標電圧に基づいて、前記太陽電池ストリングの出力電圧を調整するものであることを特徴とする請求項４に記載の太陽光発電装置。   The solar power generation apparatus according to claim 4, wherein the temperature adjusting means adjusts an output voltage of the solar cell string based on the target voltage. 前記温度調整手段は、前記太陽電池ストリングの非受光面側に配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽光発電装置。   The solar power generation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature adjustment unit is disposed on a non-light-receiving surface side of the solar cell string. 前記温度調整手段は、前記太陽電池素子の非受光面側に封止材を介して配置されることを特徴とする請求項６に記載の太陽光発電装置。   The solar power generation device according to claim 6, wherein the temperature adjusting means is disposed on the non-light-receiving surface side of the solar cell element via a sealing material.
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