JP2010232586A - Photovoltaic power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池を用いて電力を二次電池に蓄える太陽光発電システムに関し、特に、太陽光発電システムのMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御に関する。 The present invention relates to a solar power generation system that uses a solar battery to store electric power in a secondary battery, and more particularly to MPPT (Maximum Power Point Tracking) control of the solar power generation system.
近年、地球環境への配慮や充電の容易性から、太陽電池を用いた太陽光発電システムの普及が著しい。このような太陽光発電システムの問題点としては、太陽電池を取り巻く環境は時々刻々変化していくため、太陽電池においては出力電力が一定でないという点が挙げられる。例えば、太陽電池に入射する光の量(日照量)や太陽電池自身の動作温度などによって、太陽電池の出力電力は変化する。 In recent years, solar power generation systems using solar cells have been widely used due to consideration of the global environment and ease of charging. The problem with such a solar power generation system is that the output power is not constant in the solar cell because the environment surrounding the solar cell changes from moment to moment. For example, the output power of the solar cell varies depending on the amount of light incident on the solar cell (sunshine amount), the operating temperature of the solar cell itself, and the like.
そこで、環境条件が変化しても、太陽電池の出力エネルギーを効率的に引き出せるように、太陽電池の発電電力が最大となる電力最大点付近で動作させるMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御が考案されている。 Therefore, MPPT (Maximum Power Point Tracking) control that operates near the maximum power point where the generated power of the solar cell is maximized is devised so that the output energy of the solar cell can be efficiently extracted even if the environmental conditions change. ing.
このMPPT制御には、大きく2つの方法がある。1つは、山登り法と呼ばれる方法であり、太陽電池の電圧及び電流を測定し最大電力点を追従する方法である(例えば、特許文献1、2参照)。山登り法の場合には、回路が複雑になるとともに、電力を算出するための電流及び電圧の乗算も必要となるので、CPU負荷が大きくなり、消費電力も大きいという問題がある。 There are two main methods for MPPT control. One is a method called a hill-climbing method, which measures the voltage and current of a solar cell and tracks the maximum power point (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In the case of the hill-climbing method, the circuit becomes complicated, and it is necessary to multiply the current and voltage for calculating the power, so that there is a problem that the CPU load increases and the power consumption increases.
もう一つは、電圧追従法と呼ばれる方法であり、太陽電池の開放時電圧 (最大電圧)の約80%(シリコン太陽電池の場合)の電圧を追従する方法である。これは、太陽電池の電力最大値は、環境の変化によらず(例えば、日照量の変化などによらず)、ほぼ一定の電圧値のときに得られることが知られているため、この特性を利用した方法である。例えば、シリコン太陽電池の場合には、開放端電圧(最大電圧)の約80%の電圧が電力最大点であり、また、アモルファス太陽電池の場合には、開放端電圧の約68%の電圧が電力最大点であることが知られている。電圧追従法は、山登り法に比べて、少し効率が悪いという問題があるが、回路が簡単であり、制御も簡単であるというメリットがある。また、その結果、山登り法に比べて、消費電力が小さいというメリットもある。 The other is a method called a voltage tracking method, in which a voltage of about 80% (in the case of a silicon solar cell) of the open voltage (maximum voltage) of the solar cell is tracked. This is because it is known that the maximum power value of a solar cell can be obtained at a substantially constant voltage value regardless of changes in the environment (for example, regardless of changes in the amount of sunlight). It is a method using. For example, in the case of a silicon solar cell, a voltage of about 80% of the open-circuit voltage (maximum voltage) is the maximum power point, and in the case of an amorphous solar cell, a voltage of about 68% of the open-circuit voltage is It is known to be the maximum power point. The voltage tracking method has a problem that it is a little less efficient than the hill-climbing method, but has the advantage that the circuit is simple and the control is simple. As a result, there is also an advantage that power consumption is small compared with the hill-climbing method.
しかしながら、従来の電圧追従法、例えば、PIC(Peripheral Interface Controller)が太陽電池の電圧を確認し、PWM(Pulse Width Modulation)制御を行う回路を用いて電圧追従法を実施する場合には、時々、太陽電池の開放端電圧を測定し直さなければならないという問題がある。このような観点から、電圧追従法においても、CPU制御を不要としたより簡単な構成、及びさらなる消費電力の低減が望まれている。 However, when the voltage tracking method is performed using a circuit that performs conventional voltage tracking, for example, a PIC (Peripheral Interface Controller) confirms the voltage of a solar cell and performs PWM (Pulse Width Modulation) control, There is a problem that the open circuit voltage of the solar cell must be measured again. From such a viewpoint, also in the voltage follow-up method, a simpler configuration that does not require CPU control and a further reduction in power consumption are desired.
本発明は上記の事情を鑑みてなされたものであり、CPU制御を不要としたより簡単な構成で低消費電力のMPPT制御を実現することができる太陽光発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solar power generation system capable of realizing MPPT control with low power consumption with a simpler configuration that does not require CPU control. .
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る太陽光発電システムは、同一特性を有する第1の太陽電池と第2の太陽電池を備え、前記第1の太陽電池を用いて発電した電力を、前記第1の電池の発電電力を最大化するためのMPPT制御回路を介して、二次電池に蓄える太陽光発電システムであって、前記MPPT制御回路は、前記第1及び第2の太陽電池において、発電電力が最大となる電圧である電力最大点電圧の開放端電圧に対する割合を示す割合情報と、前記第2の太陽電池の開放端電圧及び前記割合情報に基づいて、前記第2の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に設定する参照用電圧設定手段と、前記参照用電圧設定手段で設定された前記第2の太陽電池の前記電力最大点電圧と前記第1の太陽電池の出力電圧を比較して、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に調整する充電用電圧調整手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a photovoltaic power generation system according to one aspect of the present invention includes a first solar cell and a second solar cell having the same characteristics, and generates electric power using the first solar cell. Is stored in the secondary battery via the MPPT control circuit for maximizing the generated power of the first battery, and the MPPT control circuit includes the first and second solar power generation systems. In the battery, based on the ratio information indicating the ratio of the maximum power point voltage, which is the voltage at which the generated power is maximum, to the open-end voltage, and the open-end voltage of the second solar cell and the ratio information, the second Reference voltage setting means for setting the output voltage of the solar cell to the power maximum point voltage, the power maximum point voltage of the second solar cell set by the reference voltage setting means, and the first solar cell Compare output voltage Te, characterized in that it and a charging voltage adjusting means for adjusting the output voltage of the first solar cell to the maximum power point voltage.
本発明の一態様においては、2つの太陽電池を用意し、第1の太陽電池を充電用太陽電池、第2の太陽電池を計測用太陽電池として、第2の太陽電池の出力電圧を第2の太陽電池の発電電力が最大となる電力最大点電圧に設定し、この設定した電力最大点電圧と第1の太陽電池の出力電圧を比較することで、第1の太陽電池の出力電圧を第1の太陽電池の発電電力が最大となる電力最大点電圧に調整するので、簡単な回路構成で低消費電力のMPPT制御を実現することができる。 In one embodiment of the present invention, two solar cells are prepared, the first solar cell is a charging solar cell, the second solar cell is a measurement solar cell, and the output voltage of the second solar cell is the second. By setting the maximum power point voltage at which the generated power of the solar cell is maximum and comparing the set maximum power point voltage with the output voltage of the first solar cell, the output voltage of the first solar cell is Since the adjustment is made to the maximum power point voltage at which the generated power of one solar cell is maximized, low power consumption MPPT control can be realized with a simple circuit configuration.
また、前記充電用電圧調整手段は、負帰還をかけたオペアンプ及び分圧回路を含み、前記第1の太陽電池と前記第2の太陽電池の発電電圧が異なる場合には、前記分圧回路は、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記第2の太陽電池の出力電圧となるように分圧し、前記オペアンプは、前記参照用電圧設定手段により設定された前記第2の太陽電池の前記電力最大点電圧、及び前記分圧回路により分圧された前記第1の太陽電池の出力電圧をそれぞれ入力し、入力された2つの電圧が等しくなるようにオペアンプの出力電圧を制御することによって、前記充電用電圧調整手段は、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に調整するように構成してもよい。 In addition, the charging voltage adjusting means includes an operational amplifier and a voltage dividing circuit to which negative feedback is applied, and when the power generation voltages of the first solar cell and the second solar cell are different, the voltage dividing circuit is The output voltage of the first solar cell is divided so as to be the output voltage of the second solar cell, and the operational amplifier has the power of the second solar cell set by the reference voltage setting means. By inputting the maximum point voltage and the output voltage of the first solar cell divided by the voltage dividing circuit, respectively, by controlling the output voltage of the operational amplifier so that the two input voltages are equal, The charging voltage adjusting means may be configured to adjust the output voltage of the first solar cell to the maximum power point voltage.
この場合には、分圧回路が第1の太陽電池の出力電圧を第2の太陽電池の出力電圧となるように分圧し、オペアンプは第2の太陽電池の電力最大点電圧及び分圧された前記第1の太陽電池の出力電圧を入力して、入力された2つの電圧が等しくなるようにオペアンプの出力電圧を制御するので、簡単に第1の太陽電池の電力最大点電圧を追従することができる。すなわち、CPU制御を不要とした回路構成で低消費電力のMPPT制御を実現することができる。 In this case, the voltage dividing circuit divides the output voltage of the first solar cell so as to be the output voltage of the second solar cell, and the operational amplifier is divided by the power maximum point voltage of the second solar cell. Since the output voltage of the operational amplifier is controlled so that the two input voltages are equal by inputting the output voltage of the first solar cell, the maximum power point voltage of the first solar cell can be easily followed. Can do. That is, MPPT control with low power consumption can be realized with a circuit configuration that does not require CPU control.
また、前記充電用電圧調整手段は、負帰還をかけたオペアンプを含み、前記第1の太陽電池と前記第2の太陽電池の発電電圧が同一である場合には、前記オペアンプが、前記参照用電圧設定手段により設定された前記第2の太陽電池の前記電力最大点電圧、及び前記第1の太陽電池の出力電圧をそれぞれ入力し、入力された2つの電圧が等しくなるようにオペアンプの出力電圧を制御することによって、前記充電用電圧調整手段は、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に調整するように構成してもよい。 Further, the charging voltage adjusting means includes an operational amplifier to which negative feedback is applied, and when the power generation voltages of the first solar cell and the second solar cell are the same, the operational amplifier is used for the reference. The power maximum point voltage of the second solar cell set by the voltage setting means and the output voltage of the first solar cell are respectively input, and the output voltage of the operational amplifier so that the two input voltages are equal. By controlling the above, the charging voltage adjusting means may be configured to adjust the output voltage of the first solar cell to the maximum power point voltage.
この場合には、オペアンプは第2の太陽電池の電力最大点電圧及び前記第1の太陽電池の出力電圧を入力して、入力された2つの電圧が等しくなるようにオペアンプの出力電圧を制御するので、簡単に第1の太陽電池の電力最大点電圧を追従することができる。すなわち、CPU制御を不要とした回路構成で低消費電力のMPPT制御を実現することができる。 In this case, the operational amplifier inputs the maximum power point voltage of the second solar cell and the output voltage of the first solar cell, and controls the output voltage of the operational amplifier so that the two input voltages are equal. Therefore, the power maximum point voltage of the first solar cell can be easily followed. That is, MPPT control with low power consumption can be realized with a circuit configuration that does not require CPU control.
また、前記参照用電圧設定手段は、前記第2の太陽電池の開放端電圧を測定する回路において、測定した前記第2の太陽電池の開放端電圧を前記割合情報に基づいて分圧することにより、前記第2の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に設定するように構成してもよい。 Further, the reference voltage setting means, in the circuit for measuring the open end voltage of the second solar cell, by dividing the measured open end voltage of the second solar cell based on the ratio information, You may comprise so that the output voltage of a said 2nd solar cell may be set to the said electric power maximum point voltage.
この場合には、簡単な回路構成で第2の太陽電池の出力電圧を電力最大点電圧に設定することができる。 In this case, the output voltage of the second solar cell can be set to the maximum power point voltage with a simple circuit configuration.
また、前記第2の太陽電池の代わりに、照度を計測する照度計測器と、前記照度計測器が計測した照度を電圧に換算する電圧換算回路と、を備え、前記参照用電圧設定手段は、前記電圧換算回路が換算した電圧から前記電力最大点電圧に設定するように構成してもよい。 Further, instead of the second solar cell, an illuminance measuring instrument that measures illuminance, and a voltage conversion circuit that converts the illuminance measured by the illuminance measuring instrument into a voltage, the reference voltage setting means includes: You may comprise so that it may set to the said electric power maximum point voltage from the voltage which the said voltage conversion circuit converted.
この場合には、照度計測器を用いることで、簡単に第1の太陽電池の電力最大点電圧を追従することができる。 In this case, the power maximum point voltage of the first solar cell can be easily followed by using the illuminance measuring instrument.
本発明の太陽光発電システムによれば、CPU制御を不要としたより簡単な構成で低消費電力のMPPT制御を実現することができる。 According to the photovoltaic power generation system of the present invention, MPPT control with low power consumption can be realized with a simpler configuration that does not require CPU control.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システム1の概略構成図である。図1に示す太陽光発電システム1は、同一特性を有する2つの太陽電池、すなわち、充電用太陽電池2と計測用太陽電池3を備える。充電用太陽電池2は、2次電池6に充電を行うための太陽電池であり、充電用太陽電池2が発電した電力は、MPPT制御回路4及び充電制御回路5を介して、2次電池6に蓄えられる。一方、計測用太陽電池3は、MPPT制御回路4が充電用太陽電池2の発電電力を最大化するために用いられる太陽電池である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a photovoltaic power generation system 1 according to an embodiment of the present invention. A solar power generation system 1 shown in FIG. 1 includes two solar cells having the same characteristics, that is, a charging
本実施の形態では、充電用太陽電池2及び計測用太陽電池3は、単結晶シリコン型の太陽電池を採用しているが、充電用太陽電池2及び計測用太陽電池3の種類はこれに限定されるものではなく、2つの太陽電池の特性が同一であれば他の材料を用いてもよい。例えば、多結晶シリコン型やアモルファスシリコン型の太陽電池でもよい。
In the present embodiment, the solar cell for charging 2 and the solar cell for
また、本実施の形態では、計測用太陽電池3は1セルの太陽電池素子から構成し、充電用太陽電池2はNセル(Nは2以上の自然数)の太陽電池素子を直列に接続して構成しているが、充電用太陽電池2と計測用太陽電池3のセル構成はこれに限定されない。例えば、充電用太陽電池2と計測用太陽電池3のセル数を同一にし、後述するように、1セルの太陽電池素子から構成された充電用太陽電池2と1セルの太陽電池素子から構成された計測用太陽電池3としてもよい。
Moreover, in this Embodiment, the
なお、本実施の形態では、充電用太陽電池2と計測用太陽電池3は、日照条件及び動作温度が同一となるように配置されている。例えば、同一モジュール内に隣接して配設されるなどである。勿論、日照条件及び動作温度の同一が担保されるのであれば、充電用太陽電池2と計測用太陽電池3の配置は、これ以外の配置であってもよい。また、後述するように、太陽電池の電力が最大となるときの電圧値は、日照条件等によらず一定であるため、充電用太陽電池2と計測用太陽電池3は、必ずしも日照条件及び動作温度が同一となるように配置しなくてもよい。
In the present embodiment, the solar cell for charging 2 and the solar cell for
MPPT制御回路4は、充電用太陽電池2の発電電力を最大化するための回路であり、本実施の形態では、電圧追従法に基づいて、充電用太陽電池2の出力電圧を、充電用太陽電池2の開放端電圧(最大電圧)の所定の割合(以下、電力最大化割合という)の電圧となるように調整している。
The
本実施の形態では、上述したように充電用太陽電池2及び計測用太陽電池3は、単結晶シリコンで構成されているので、電力最大化割合は約80%となっている。すなわち、MPPT制御回路4は、充電用太陽電池2の出力電圧を開放端電圧の80%となるように調整している。なお、この電力最大化割合は、日照条件等の影響を受けず、略一定であることが知られている。勿論、他の材料の太陽電池を採用する場合には、採用した太陽電池の電力最大化割合を用いて、充電用太陽電池2の出力電圧を調整すればよい。例えば、アモルファスシリコン型太陽電池の場合には、開放端電圧の約68%の電圧が電力最大点である。
In the present embodiment, as described above, charging
また、本実施の形態では、計測用太陽電池3の出力電圧を参照用電圧として用いることにより充電用太陽電池2の出力電圧を電力最大点に調整しているが、この調整方法に関しては詳しくは後述する。
Further, in the present embodiment, the output voltage of the solar cell for charging 2 is adjusted to the maximum power point by using the output voltage of the solar cell for
充電制御回路5は、MPPT制御回路4から出力された電圧を所望の一定電圧に引き上げたり、引き下げたりして、2次電池6に出力するようになっている。
The charging
次に、図2を用いて、電力制御部7の回路の一例を説明する。図2は、図1の充電用太陽電池2、計測用太陽電池3及びMPPT制御回路4から構成される電力制御部7の回路構成図である。
Next, an example of a circuit of the power control unit 7 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the power control unit 7 including the charging
計測用太陽電池3が発電した電圧は、可変抵抗器9を介して分圧され、オペアンプ10の反転入力端子(−)に入力される。本実施の形態においては、可変抵抗器9の最大抵抗値及びオペアンプ10の入力インピーダンスは無限大と見なせるほど高くなっているため、可変抵抗器9を最大抵抗値とした場合には、開放端電圧に近い状況が再現されている。そのため、上述した電力最大化割合(具体的には80%)を考慮して可変抵抗器9の抵抗を設定すれば、オペアンプ10の反転入力端子には、計測用太陽電池3が発電した電力最大点の電圧(以下、電力最大点電圧ともいう。具体的には、計測用太陽電池3の開放端電圧の80%の電圧)が入力されるようになる。
The voltage generated by the measurement
なお、図2に示す回路においては、可変抵抗器9が計測用太陽電池3の出力電圧を分圧したが、後述する分圧器8を用いて計測用太陽電池3の出力電圧を分圧するようにしてもよい。
In the circuit shown in FIG. 2, the variable resistor 9 divides the output voltage of the measurement
一方、充電用太陽電池2が発電した電圧は、2つの抵抗で構成された分圧器8により分圧され、オペアンプ10の非反転入力端子(+)に入力される。具体的には、本実施の形態においては、充電用太陽電池2の発電電圧は計測用太陽電池3の発電電圧のN倍となっているので、充電用太陽電池2の出力電圧は、分圧器8を介して1/Nに分圧されて、オペアンプ10の非反転入力端子に入力される。
On the other hand, the voltage generated by the charging
この結果、負帰還をかけたオペアンプ10は、2つの入力電圧が等しくなるようにオペアンプ10の出力電圧を制御するので、分圧された充電用太陽電池2の電圧は、計測用太陽電池3の電力最大点電圧に等しくなるように制御される。なお、オペアンプ10の出力電圧は、FET(Field effect transistor)12のゲート電圧を制御するので、これにより、FET12のソース・ドレイン間を流れる電流は調整され、結果、充電用太陽電池2からダイオード13を介して、2次電池6側(充電制御回路5)に出力される電流は調整されることになる。すなわち、充電用太陽電池2から2次電池6側(充電制御回路5)には、充電用太陽電池2の電力最大点電圧が出力されることとなる。
As a result, since the operational amplifier 10 to which negative feedback is applied controls the output voltage of the operational amplifier 10 so that the two input voltages are equal, the divided voltage of the charging
以上、本実施の形態によれば、計測用太陽電池3を充電用太陽電池2とは別個に用意し、この計測用太陽電池3の電力最大点電圧を計測し、オペアンプ10が充電用太陽電池2の1/N倍に分圧された電圧を、計測用太陽電池3の電力最大点電圧と等しくなるように調整するので、簡単に充電用太陽電池2の電力最大点電圧を追従することができる。この結果、本実施形態の太陽光発電システム1によれば、CPU制御を必要としない簡単な回路構成でMPPT制御を実現することができる。
As mentioned above, according to this Embodiment, the
また、本実施の形態によれば、オペアンプ10の消費電力だけで太陽光発電システム1を稼働させることができるので、さらなる低消費電力を実現することもできる。なお、本実施の形態においては、外部電源によりオペアンプ10を動作させたが、充電用太陽電池2の発電でオペアンプ10を動作させるようにしてもよい。
Moreover, according to this Embodiment, since the solar power generation system 1 can be operated only with the power consumption of the operational amplifier 10, the further low power consumption can also be implement | achieved. In the present embodiment, the operational amplifier 10 is operated by an external power supply. However, the operational amplifier 10 may be operated by power generation of the charging
さらに本実施の形態によれば、オペアンプ10には、常時、計測用太陽電池3の電力最大点電圧が入力されているので、充電用太陽電池2の電力最大点電圧を追従するのが早いという効果がある。すなわち、従来の電圧追従法では、1つの太陽電池を用いてMPPT制御を行っているため、時々、太陽電池の開放端電圧を測定し直すという工程が必要となり、日照条件等の環境条件が急減に変化した場合にはすぐには追随できないという欠点があったが、本実施の形態においては、日照条件等の環境条件が急減に変化したとしても、充電用太陽電池2の電力最大点電圧を迅速に追随することが可能である。
Furthermore, according to the present embodiment, the operational amplifier 10 is always inputted with the maximum power point voltage of the
図3は、充電用太陽電池2及び計測用太陽電池3をそれぞれ1セルの太陽電池素子から構成した場合の電力制御部7の回路構成図の一例である。この場合には、充電用太陽電池2から出力される電圧は分圧する必要はないので、分圧器8は設けていない。すなわち、充電用太陽電池2の出力電圧が直接オペアンプ10の非反転入力端子(+)に入力される。また、この場合には、可変抵抗器9の代わりに2つの抵抗からなる分圧器14によって、計測用太陽電池3から出力される電圧は分圧され、分圧された電圧がオペアンプ10の反転入力端子(−)に入力されるようになっている。
FIG. 3 is an example of a circuit configuration diagram of the power control unit 7 in the case where each of the charging
この場合においても、計測用太陽電池3を充電用太陽電池2とは別個に用意し、この計測用太陽電池3の電力最大点電圧を計測し、オペアンプ10が充電用太陽電池2の出力電圧を、計測用太陽電池3の電力最大点電圧と等しくなるように調整するので、簡単に充電用太陽電池2の電力最大点電圧を追従することができる。
Also in this case, the solar cell for
なお、本実施の形態においては、計測用太陽電池3を参照用電圧として用いて、充電用太陽電池2の電力最大点電圧を求めたが、他の装置や機器を計測用太陽電池3の代わりに用いて、充電用太陽電池2の電力最大点電圧を求めるようにしてもよい。例えば、計測用太陽電池3の代わりに、照度センサと、照度センサが計測した照度を電圧に換算する電圧換算回路を設けて、参照用電圧を取得するようにしてもよい。
In the present embodiment, the measurement
また、本実施の形態においては、FET12を用いてオペアンプ10の出力電圧を調整したが、これとは別に、PWM制御を用いて、デューティレシオ(オン/オフの時間の比)を制御するようにしてもよい。図4にこのような場合の回路例を示す。図4は、図2の点線で囲われた部分15に相当する回路の一例である。この場合には、さらに制御素子内の電力損失を少なくすることができるという効果がある。
In this embodiment, the output voltage of the operational amplifier 10 is adjusted using the FET 12, but separately from this, the duty ratio (on / off time ratio) is controlled using PWM control. May be. FIG. 4 shows a circuit example in such a case. FIG. 4 is an example of a circuit corresponding to the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができ、そのような変形や変更を伴うものもまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the embodiments of the present invention without departing from the gist of the present invention. Such modifications and changes can be made, and those accompanying such modifications and changes are also included in the technical scope of the present invention. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.
1 太陽光発電システム
2 充電用太陽電池
3 計測用太陽電池
4 MPPT制御回路
5 充電制御回路
6 2次電池
7 電力制御部
8,14 分圧器
9 可変抵抗器
10 オペアンプ
12 FET
13 ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic
13 Diode
Claims (5)
前記MPPT制御回路は、
前記第1及び第2の太陽電池において、発電電力が最大となる電圧である電力最大点電圧の開放端電圧に対する割合を示す割合情報と、
前記第2の太陽電池の開放端電圧及び前記割合情報に基づいて、前記第2の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に設定する参照用電圧設定手段と、
前記参照用電圧設定手段で設定された前記第2の太陽電池の前記電力最大点電圧と前記第1の太陽電池の出力電圧を比較して、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に調整する充電用電圧調整手段と、
を備えることを特徴とする太陽光発電システム。 An MPPT control circuit comprising a first solar cell and a second solar cell having the same characteristics, wherein the power generated by using the first solar cell is used to maximize the generated power of the first battery. A solar power generation system for storing in a secondary battery,
The MPPT control circuit
In the first and second solar cells, ratio information indicating the ratio of the maximum power point voltage, which is the voltage at which the generated power is maximum, to the open-circuit voltage;
Reference voltage setting means for setting the output voltage of the second solar cell to the maximum power point voltage based on the open end voltage of the second solar cell and the ratio information;
The power maximum point voltage of the second solar cell set by the reference voltage setting means is compared with the output voltage of the first solar cell, and the output voltage of the first solar cell is set to the maximum power. Charging voltage adjusting means for adjusting to a point voltage;
A photovoltaic power generation system comprising:
前記第1の太陽電池と前記第2の太陽電池の発電電圧が異なる場合には、
前記分圧回路は、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記第2の太陽電池の出力電圧となるように分圧し、
前記オペアンプは、前記参照用電圧設定手段により設定された前記第2の太陽電池の前記電力最大点電圧、及び前記分圧回路により分圧された前記第1の太陽電池の出力電圧をそれぞれ入力し、入力された2つの電圧が等しくなるようにオペアンプの出力電圧を制御することによって、前記充電用電圧調整手段は、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に調整することを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システム。 The charging voltage adjusting means includes an operational amplifier and a voltage dividing circuit subjected to negative feedback,
When the generated voltage of the first solar cell and the second solar cell are different,
The voltage dividing circuit divides the output voltage of the first solar cell so as to be the output voltage of the second solar cell,
The operational amplifier inputs the maximum power point voltage of the second solar cell set by the reference voltage setting unit and the output voltage of the first solar cell divided by the voltage dividing circuit, respectively. By adjusting the output voltage of the operational amplifier so that the two input voltages are equal, the charging voltage adjusting means adjusts the output voltage of the first solar cell to the maximum power point voltage. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein
前記第1の太陽電池と前記第2の太陽電池の発電電圧が同一である場合には、
前記オペアンプが、前記参照用電圧設定手段により設定された前記第2の太陽電池の前記電力最大点電圧、及び前記第1の太陽電池の出力電圧をそれぞれ入力し、入力された2つの電圧が等しくなるようにオペアンプの出力電圧を制御することによって、前記充電用電圧調整手段は、前記第1の太陽電池の出力電圧を前記電力最大点電圧に調整することを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システム。 The charging voltage adjusting means includes an operational amplifier to which negative feedback is applied,
When the generated voltage of the first solar cell and the second solar cell are the same,
The operational amplifier inputs the power maximum point voltage of the second solar cell set by the reference voltage setting means and the output voltage of the first solar cell, respectively, and the two input voltages are equal. The solar cell according to claim 1, wherein the charging voltage adjusting means adjusts the output voltage of the first solar cell to the maximum power point voltage by controlling the output voltage of the operational amplifier. Photovoltaic system.
前記照度計測器が計測した照度を電圧に換算する電圧換算回路と、を備え、
前記参照用電圧設定手段は、
前記電圧換算回路が換算した電圧から前記電力最大点電圧に設定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。 Instead of the second solar cell, an illuminance measuring instrument for measuring illuminance,
A voltage conversion circuit that converts the illuminance measured by the illuminance measuring instrument into a voltage,
The reference voltage setting means includes:
The photovoltaic power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the power maximum point voltage is set from a voltage converted by the voltage conversion circuit.
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