JP2013123281A - Power generation system and method of controlling the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To distribute power generated by, for example, a solar cell whose generated energy varies with time in a balanced manner to a plurality of batteries connected in parallel to the solar cell in accordance with their characteristics.SOLUTION: A power generation system having power generation means (1) whose generated energy varies with time, a plurality of systems (2) connected in parallel to the power generation means, and a controller (3) comprising PWM switches connected between the power generation means and the systems, respectively, and a control section for supplying control signals to control on/off the respective PWM switches further includes a step-up chopper (5) disposed between the power generation means and the controller and capable of setting an appropriate output voltage to be supplied downstream. The controller turns on the PWM switch corresponding to each system for a time depending on the output voltage of the step-up chopper and a characteristic of each system to distribute power from the power generation means to each system in accordance with the characteristic of each system.

Description

本発明は、発電システムおよびその制御方法に関する。さらに詳細には、本発明は、太陽電池などで発電した電力のバッテリなどへの分配の制御に関するものである。   The present invention relates to a power generation system and a control method thereof. More specifically, the present invention relates to control of distribution of electric power generated by a solar cell or the like to a battery or the like.

従来、太陽電池などで発電した直流電力を蓄電する方法として、蓄電手段と負荷との並列接続により蓄電と定電圧化とを同時に行う方法、ＰＷＭ（Pulse-width modulation）で蓄電電圧を制御する方法などが知られている。蓄電と定電圧化とを同時に行う方法では、バッテリ（蓄電池）と負荷とを並列接続すると、バッテリの開放電圧が支配的となり、負荷側には一定電圧および一定電流が供給される。ＰＷＭで蓄電電圧を制御する方法では、スイッチングレギュレータを充放電コントローラとして使用し、ＰＷＭ制御によりバッテリへの供給電力が一定に制御される。   Conventionally, as a method of storing DC power generated by a solar cell or the like, a method of simultaneously storing power and making a constant voltage by parallel connection of power storage means and a load, a method of controlling a stored voltage by PWM (Pulse-width modulation) Etc. are known. In the method of simultaneously storing power and making the voltage constant, when a battery (storage battery) and a load are connected in parallel, the open circuit voltage of the battery becomes dominant, and a constant voltage and a constant current are supplied to the load side. In the method of controlling the storage voltage by PWM, a switching regulator is used as a charge / discharge controller, and the power supplied to the battery is controlled to be constant by PWM control.

しかしながら、蓄電と定電圧化とを同時に行う方法では、太陽電池による発電量が太陽高度や気象条件などに依存して経時的に比較的大きく変化するので、バッテリに供給される電流は成り行きとなり、バッテリの寿命を著しく低下させる場合がある。バッテリに代えてキャパシタ（電気二重層コンデンサ）を用いると、寿命低下の問題を回避することはできるが、キャパシタのみで大容量の蓄電を行うことは困難である。すなわち、キャパシタの蓄電容量に関する制約により、中規模または大規模なシステムを構築することは困難である。   However, in the method of simultaneously storing power and making the voltage constant, the amount of power generated by the solar cell changes relatively with time depending on the solar altitude and weather conditions, so the current supplied to the battery is Battery life may be significantly reduced. When a capacitor (electric double layer capacitor) is used in place of the battery, the problem of a decrease in life can be avoided, but it is difficult to store a large capacity only with the capacitor. That is, it is difficult to construct a medium-scale or large-scale system due to restrictions on the storage capacity of the capacitor.

一方、ＰＷＭで蓄電電圧を制御する方法では、充電専用回路として使用されるシステムに適用すると、ＰＷＭ制御のうちスイッチングがオフとなるタイミングでは、蓄電のための太陽電池の発電もストップする。また、蓄電に利用されない電力を使用する場合、この電力は太陽電池による出力変動を有するため、変動する電力を別途何らかの形で吸収する仕組みが必要である。すなわち、変動電力を何らかの機構で吸収しない限り、買電を前提としない自立型に近いシステムを構成することが難しい。   On the other hand, when the method for controlling the storage voltage by PWM is applied to a system used as a dedicated charge circuit, the power generation of the solar cell for storage is also stopped at the timing when switching is turned off in PWM control. In addition, when using electric power that is not used for power storage, this electric power has output fluctuation due to the solar cell, and thus a mechanism for absorbing the fluctuating electric power in some form is necessary. That is, unless the variable power is absorbed by some mechanism, it is difficult to configure a system that is close to a self-supporting type that does not assume power purchase.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えば発電量が経時的に変化する太陽電池に並列接続された複数のバッテリに対して、その特性に応じて太陽電池で発電した電力をバランス良く分配することのできる発電システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. For example, for a plurality of batteries connected in parallel to a solar cell whose power generation amount changes over time, the power generated by the solar cell according to its characteristics It is an object of the present invention to provide a power generation system capable of distributing power in a well-balanced manner and a control method thereof.

前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、発電量が経時的に変化する発電手段と、
前記発電手段に対して並列的に接続された複数の系統と、
前記発電手段と各系統との間にそれぞれ接続されたＰＷＭ−スイッチと、各ＰＷＭ−スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を供給する制御部とにより構成され、前記発電手段と前記各系統とを選択的に接続するコントローラとを備える発電システムにおいて、
前記発電手段と前記コントローラとの間に設けられ、下流側に供給する出力電圧を適宜設定可能な昇圧チョッパをさらに備え、
前記コントローラは、前記昇圧チョッパの出力電圧および各系統の特性に応じた時間だけ各系統に対応するＰＷＭ−スイッチをＯＮすることにより、各系統の特性に応じて前記発電手段からの電力を各系統に分配することを特徴とする発電システムを提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, in the first embodiment of the present invention, power generation means whose power generation amount changes with time,
A plurality of systems connected in parallel to the power generation means;
A PWM-switch connected between the power generation means and each system, and a control unit that supplies a control signal for controlling ON / OFF of each PWM-switch, the power generation means and each system A power generation system comprising a controller for selectively connecting
A boost chopper provided between the power generation means and the controller and capable of appropriately setting an output voltage supplied to the downstream side;
The controller turns on the PWM switch corresponding to each system for a time corresponding to the output voltage of the boost chopper and the characteristics of each system, thereby supplying power from the power generation means to each system according to the characteristics of each system. A power generation system is provided that is distributed to the power generation system.

本発明の第２形態では、発電量が経時的に変化する発電手段と、
前記発電手段に対して並列的に接続された複数の系統と、
前記発電手段と各系統との間にそれぞれ接続されたＰＷＭ−スイッチと、各ＰＷＭ−スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を供給する制御部とにより構成され、前記発電手段と前記各系統とを選択的に接続するコントローラとを備える発電システムの制御方法であって、
前記発電手段と前記コントローラとの間に設けられた昇圧チョッパにより、該昇圧チョッパの下流側に供給する出力電圧を設定し、
前記コントローラにより、前記昇圧チョッパの出力電圧および各系統の特性に応じた時間だけ各系統に対応するＰＷＭ−スイッチをＯＮすることにより、各系統の特性に応じて前記発電手段からの電力を各系統に分配することを特徴とする発電システムの制御方法を提供する。 In the second embodiment of the present invention, the power generation means whose power generation amount changes over time,
A plurality of systems connected in parallel to the power generation means;
A PWM-switch connected between the power generation means and each system, and a control unit that supplies a control signal for controlling ON / OFF of each PWM-switch, the power generation means and each system And a controller for selectively connecting a power generation system comprising:
With a boost chopper provided between the power generation means and the controller, an output voltage to be supplied to the downstream side of the boost chopper is set,
By turning on the PWM switch corresponding to each system for a time according to the output voltage of the boost chopper and the characteristics of each system by the controller, the power from the power generation means is supplied to each system according to the characteristics of each system. A method for controlling a power generation system is provided.

本発明では、発電量が経時的に変化する発電手段に対して並列的に且つ選択的に接続可能な複数の系統の接続を時分割により同調して切り換えることにより、各系統の特性に応じて発電手段からの電力を各系統に分配する。その結果、本発明の一態様では、発電量が経時的に変化する太陽電池に並列接続された複数のＬｉ−イオンバッテリ（リチウムイオン電池）に対して、その蓄電容量に応じて太陽電池で発電した電力をバランス良く分配して高効率な蓄電を実現することができる。   In the present invention, the connection of a plurality of systems that can be selectively connected in parallel and selectively to the power generation means whose power generation amount changes with time is tuned and switched in a time division manner according to the characteristics of each system. The power from the power generation means is distributed to each system. As a result, in one embodiment of the present invention, a plurality of Li-ion batteries (lithium ion batteries) connected in parallel to a solar battery whose power generation changes over time is generated by the solar battery according to the storage capacity. Therefore, it is possible to achieve highly efficient power storage by distributing the generated power in a well-balanced manner.

本発明の実施形態にかかる発電システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the composition of the power generation system concerning the embodiment of the present invention. コントローラの内部構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the internal structure of a controller. ＰＷＭ−スイッチの基本的な作用を説明する図である。It is a figure explaining the basic effect | action of a PWM switch. 本実施形態におけるＬｉ−イオンバッテリへの電力分配の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the electric power distribution to the Li-ion battery in this embodiment. 本実施形態におけるＬｉ−イオンバッテリへの電力分配の別の例を説明する図である。It is a figure explaining another example of the electric power distribution to the Li-ion battery in this embodiment. 本実施形態の発電システムを、買電を前提とした発電システムに適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the electric power generation system of this embodiment to the electric power generation system on the assumption of electric power purchase.

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる発電システムの構成を概略的に示す図である。本実施形態の発電システムは、発電手段としての太陽電池１と、主たる蓄電手段としての複数（ｎ個）のＬｉ−イオンバッテリ２（１），２（２），２（３），・・・，２（ｎ）と、複数のＬｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（ｎ）への電力の分配を制御するコントローラ３と、変動電力吸収用の蓄電手段としてのキャパシタ４と、昇圧チョッパ５とを備えている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a power generation system according to an embodiment of the present invention. The power generation system of the present embodiment includes a solar cell 1 as a power generation means and a plurality (n) of Li-ion batteries 2 (1), 2 (2), 2 (3),. , 2 (n), a controller 3 for controlling the distribution of power to the plurality of Li-ion batteries 2 (1) to 2 (n), a capacitor 4 as a power storage means for absorbing variable power, and a boost chopper 5 And.

キャパシタ４は、耐久性は比較的高いが蓄電容量の比較的小さい蓄電手段であって、太陽電池１に対して複数のＬｉ−イオンバッテリ２と並列的に接続されている。昇圧チョッパ５は、日射量等の気象条件やシステムに接続される負荷等によって変動する太陽電池の発電電力に応じて、下流側に出力する出力電流と出力電圧の最適な組み合わせを設定することにより、最大発電量を得るための制御装置であって、太陽電池１とコントローラ３との間に接続されている。   The capacitor 4 is a power storage unit that has a relatively high durability but a relatively small power storage capacity, and is connected to the solar cell 1 in parallel with a plurality of Li-ion batteries 2. The step-up chopper 5 sets the optimum combination of output current and output voltage to be output to the downstream side according to the weather conditions such as the amount of solar radiation and the generated power of the solar cell that varies depending on the load connected to the system. A control device for obtaining the maximum power generation amount, which is connected between the solar cell 1 and the controller 3.

複数のＬｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（ｎ）は、充放電制御条件は厳しいが漏洩電流の少ない高効率な蓄電を実現できる蓄電手段であって、コントローラ３を介して、太陽電池１に対して並列的に且つ選択的に接続可能に構成されている。なお、各Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（ｎ）は、それぞれの蓄電容量に応じた最適な一定電圧および一定電流により蓄電される必要がある。コントローラ３は、図２に示すように、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（ｎ）にそれぞれ接続されたＰＷＭ（Pulse-width modulation）−スイッチ３１（１）〜３１（ｎ）と、ＰＷＭ−スイッチ３１（１）〜３１（ｎ）のＯＮ／ＯＦＦ（開閉）を制御するパルス波形の制御信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎを生成するとともに対応するＰＷＭ−スイッチ３１（１）〜３１（ｎ）に供給する制御部３２とを有する。制御部３２は、昇圧チョッパ５の出力電圧に基づき、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（ｎ）の蓄電容量に応じた一定電流および一定電圧を供給するために、制御信号Ｓ１、Ｓ２・・・の最適なデューティ比を設定するようになっている。   The plurality of Li-ion batteries 2 (1) to 2 (n) are power storage means capable of realizing highly efficient power storage with little leakage current although the charge / discharge control conditions are severe. Can be connected in parallel and selectively. Each Li-ion battery 2 (1) to 2 (n) needs to be charged with an optimum constant voltage and constant current according to the respective storage capacity. As shown in FIG. 2, the controller 3 includes PWM (Pulse-width modulation) -switches 31 (1) to 31 (n) connected to the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (n), and PWM -Generate pulse waveform control signals S1, S2, ..., Sn for controlling ON / OFF (open / close) of the switches 31 (1) to 31 (n) and corresponding PWM-switches 31 (1) to 31 And a control unit 32 for supplying to (n). Based on the output voltage of the step-up chopper 5, the control unit 32 supplies control signals S 1, S 2,... To supply a constant current and a constant voltage according to the storage capacity of the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (n).・ ・ The optimum duty ratio is set.

換言すると、１つのＬｉ−イオンバッテリ２は、１つのＰＷＭ−スイッチ３１を介して太陽電池１に接続可能に構成されている。また、コントローラ３は、キャパシタ４などに接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（ｘ）を有する。制御部３２は、ＰＷＭ−スイッチ３１（ｘ）のＯＮ／ＯＦＦを制御するパルス波形の制御信号Ｓｘを生成するとともにＰＷＭ−スイッチ３１（ｘ）に供給する。なお、制御部３２は、上記制御信号Ｓ１、Ｓ２・・・、Ｓｎのデューティ比と同様に、制御信号Ｓｘのデューティ比についても設定可能となっている。以下、説明を単純化するために、ＰＷＭ−スイッチ３１（１）〜３１（ｎ）および３１（ｘ）は、互いに同じ構成を有するものとする。   In other words, one Li-ion battery 2 is configured to be connectable to the solar cell 1 via one PWM-switch 31. Further, the controller 3 has a PWM-switch 31 (x) connected to the capacitor 4 and the like. The control unit 32 generates a pulse waveform control signal Sx for controlling ON / OFF of the PWM-switch 31 (x) and supplies it to the PWM-switch 31 (x). The control unit 32 can set the duty ratio of the control signal Sx as well as the duty ratios of the control signals S1, S2,..., Sn. Hereinafter, in order to simplify the description, it is assumed that the PWM switches 31 (1) to 31 (n) and 31 (x) have the same configuration.

ＰＷＭ−スイッチ３１は、例えばｎ型ＭＯＳ−ＦＥＴからなる半導体スイッチ素子３１ａと、コイル３１ｂａおよびコンデンサ３１ｂｂからなる平滑化回路３１ｂとを有する。コントローラ３では、制御部３２から各ＰＷＭ−スイッチ３１の半導体スイッチ素子３１ａに供給される制御信号に基づいて、任意のＬｉ−イオンバッテリ２を太陽電池１に対して選択的に接続する。上述の通り、制御部３２から供給される制御信号は、昇圧チョッパ５の出力電流および出力電圧に基づき、接続したＬｉ−イオンバッテリ２の蓄電容量に応じて最適に設定されたデューティ比を有するパルス波形である。したがって、かかる制御信号によってＰＷＭ−スイッチ３１をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、接続されたＬｉ−イオンバッテリ２には蓄電容量に応じた一定電圧および一定電流の電力が供給される。   The PWM-switch 31 includes a semiconductor switch element 31a made of, for example, an n-type MOS-FET, and a smoothing circuit 31b made of a coil 31ba and a capacitor 31bb. In the controller 3, an arbitrary Li-ion battery 2 is selectively connected to the solar cell 1 based on a control signal supplied from the control unit 32 to the semiconductor switch element 31 a of each PWM-switch 31. As described above, the control signal supplied from the control unit 32 is a pulse having a duty ratio that is optimally set according to the storage capacity of the connected Li-ion battery 2 based on the output current and output voltage of the boost chopper 5. It is a waveform. Therefore, the PWM-switch 31 is ON / OFF controlled by such a control signal, so that the connected Li-ion battery 2 is supplied with a constant voltage and a constant current according to the storage capacity.

すなわち、コントローラ３では、制御部３２から任意のＰＷＭ−スイッチ３１の半導体スイッチ素子３１ａに対して、図３（ａ）に示すような制御信号が供給される。制御信号は、時間ｔ１に亘って電圧Ｖｃが印加される状態（ＯＮ状態）と、時間ｔ２に亘って電圧が印加されない状態（ＯＦＦ状態）とが周期的に繰り返される信号である。ＰＷＭ−スイッチ３１の半導体スイッチ素子３１ａをＯＮ状態とすることで対応するＬｉ−イオンバッテリへ太陽電池１からの電力が供給されるようにし、ＯＦＦ状態とすることで対応するＬｉ−イオンバッテリへ太陽電池１からの電力が供給されないようにする。ここで、ある時間における昇圧チョッパ５の出力電圧がＶ０であるとした場合、半導体スイッチ素子３１ａの直後における電圧は、図３（ｂ）に示すように、制御信号と同波形で電圧Ｖ０がスイッチングされる状態に、また半導体スイッチ素子３１ａの直後における電流は、図３（ｃ）に示すように、制御信号の電圧変化に対応してほぼ線形的な増減を周期的に繰り返す状態になる。   That is, in the controller 3, a control signal as shown in FIG. 3A is supplied from the control unit 32 to the semiconductor switch element 31 a of the arbitrary PWM switch 31. The control signal is a signal in which a state in which the voltage Vc is applied over the time t1 (ON state) and a state in which no voltage is applied over the time t2 (OFF state) are periodically repeated. The power from the solar cell 1 is supplied to the corresponding Li-ion battery by setting the semiconductor switch element 31a of the PWM-switch 31 to the ON state, and the solar to the corresponding Li-ion battery is set to the OFF state. The power from the battery 1 is not supplied. Here, assuming that the output voltage of the boost chopper 5 at a certain time is V0, the voltage immediately after the semiconductor switch element 31a is switched with the voltage V0 having the same waveform as the control signal as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (c), the current immediately after the semiconductor switch element 31a is in a state of repeating a substantially linear increase / decrease corresponding to the voltage change of the control signal.

また、平滑化回路３１ｂを経た電圧は、図３（ｄ）に示すようにほぼ一定になる。このとき、平滑化された電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ０×ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）である。換言すれば、任意のＰＷＭ−スイッチ３１の半導体スイッチ素子３１ａによりＯＮ／ＯＦＦ制御される電圧Ｖ０とデューティ比ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）とに基づいて決定される一定電圧Ｖおよび一定電流の電力が、当該ＰＷＭ−スイッチ３１に接続されたＬｉ−イオンバッテリ２に供給される。   Further, the voltage that has passed through the smoothing circuit 31b becomes substantially constant as shown in FIG. At this time, the smoothed voltage V is V = V0 × t1 / (t1 + t2). In other words, the power of the constant voltage V and the constant current determined based on the voltage V0 that is ON / OFF controlled by the semiconductor switch element 31a of the arbitrary PWM-switch 31 and the duty ratio t1 / (t1 + t2) The Li-ion battery 2 connected to the PWM switch 31 is supplied.

そして、制御部３２は、太陽電池１の発電量の増減に応じて昇圧チョッパ５の出力電圧がＶ０’に変更された場合であっても、制御信号の電圧Ｖｃを印加する（半導体スイッチ素子３１ａをＯＮ状態とする）時間ｔ１の長短、換言すればデューティ比ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）の大小を最適に調整することにより、当該ＰＷＭ−スイッチ３１に接続されたＬｉ−イオンバッテリ２へ一定電圧Ｖおよび一定電流の電力を供給するようになっている。   The control unit 32 applies the voltage Vc of the control signal even when the output voltage of the step-up chopper 5 is changed to V0 ′ according to the increase or decrease of the power generation amount of the solar cell 1 (semiconductor switch element 31a). Is set to the ON state) by adjusting the length of the time t1, in other words, the duty ratio t1 / (t1 + t2) optimally, the constant voltage V and the Li-ion battery 2 connected to the PWM-switch 31 are adjusted. A constant current is supplied.

以下、発明の理解を容易にするために、太陽電池１からの電力を３つのＬｉ−イオンバッテリ２（１），２（２），２（３）だけに分配する例を説明する。ここで、Ｌｉ−イオンバッテリ２（２）の蓄電容量はＬｉ−イオンバッテリ２（１）の蓄電容量よりも大きく、Ｌｉ−イオンバッテリ２（３）の蓄電容量はＬｉ−イオンバッテリ２（１）の蓄電容量よりも小さいものとする。なお、太陽電池１からの電力が分配されるＬｉ−イオンバッテリの数は、太陽電池１の発電量に依存する。   Hereinafter, in order to facilitate understanding of the invention, an example in which the electric power from the solar cell 1 is distributed only to the three Li-ion batteries 2 (1), 2 (2), and 2 (3) will be described. Here, the storage capacity of the Li-ion battery 2 (2) is larger than the storage capacity of the Li-ion battery 2 (1), and the storage capacity of the Li-ion battery 2 (3) is Li-ion battery 2 (1). It is assumed that it is smaller than the storage capacity. Note that the number of Li-ion batteries to which power from the solar cell 1 is distributed depends on the amount of power generated by the solar cell 1.

本実施形態の一例において制御部３２は、図４（ａ）に示すように、１周期がｔ０の基本周期信号Ｓ０に同調して作成された制御信号Ｓ１〜Ｓ３を、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）に接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（１）〜３１（３）の半導体スイッチ素子３１ａに供給する。制御信号Ｓ１は、時間ｔ１ａに亘って制御電圧Ｖｃが印加される状態と、時間ｔ１ｂ＋２×ｔ０に亘って電圧が印加されない状態とが周期的に繰り返される信号であり、半導体スイッチ素子３１ａ（１）の直後における電圧は、制御信号と同波形で電圧Ｖ０がスイッチングされる状態となる。ここで、時間ｔ１ｂは、基本周期信号Ｓ０の１周期ｔ０から時間ｔ１ａを差し引いて得られる値である。   In one example of the present embodiment, the control unit 32 converts the control signals S1 to S3 generated in synchronization with the basic period signal S0 having one period t0 to the Li-ion battery 2 ( 1) to the semiconductor switch element 31a of the PWM switches 31 (1) to 31 (3) connected to 2 (3). The control signal S1 is a signal in which a state in which the control voltage Vc is applied over time t1a and a state in which no voltage is applied over time t1b + 2 × t0 are periodically repeated, and the semiconductor switch element 31a (1). The voltage immediately after is in a state where the voltage V0 is switched in the same waveform as the control signal. Here, the time t1b is a value obtained by subtracting the time t1a from one cycle t0 of the basic cycle signal S0.

そして、かかる制御信号Ｓ１を供給された半導体スイッチ素子３１ａ（１）の直後における電圧の波形は、上述の通り制御信号と同波形となるため、図４（ｂ）に示すような、半導体スイッチ素子３１ａ（１）の直後における電圧が、制御電圧Ｖｃが印加される時間ｔ１ａにおいてＶ０となり、電圧が印加されない時間ｔ１ｂ＋２×ｔ０において０となる波形となる。換言すれば、制御信号Ｓ１を供給された半導体スイッチ素子３１ａ（１）の直後における電圧の波形は、太陽電池からの出力電圧Ｖ０がデューティ比ｔ１ａ／（３×ｔ０）でスイッチングされる波形となるのである。   Since the voltage waveform immediately after the semiconductor switch element 31a (1) supplied with the control signal S1 is the same as that of the control signal as described above, the semiconductor switch element as shown in FIG. The voltage immediately after 31a (1) has a waveform that becomes V0 at time t1a when the control voltage Vc is applied and becomes 0 at time t1b + 2 × t0 when no voltage is applied. In other words, the voltage waveform immediately after the semiconductor switch element 31a (1) supplied with the control signal S1 is a waveform in which the output voltage V0 from the solar cell is switched at the duty ratio t1a / (3 × t0). It is.

制御信号Ｓ２は、時間ｔ２ａに亘って制御電圧Ｖｃが印加される状態と、時間ｔ２ｂ＋２×ｔ０に亘って電圧が印加されない状態とが周期的に繰り返される信号である。ここで、時間ｔ２ｂは、基本周期信号Ｓ０の１周期ｔ０から時間ｔ２ａを差し引いて得られる値である。かかる制御信号Ｓ２を供給された半導体スイッチ素子３１ａ（２）の直後における電圧の波形は、上述の通り制御信号と同波形となるため、図４（ｃ）に示すような、太陽電池からの出力電圧Ｖ０がデューティ比ｔ２ａ／（３×ｔ０）でスイッチングされる波形となる。   The control signal S2 is a signal that periodically repeats a state in which the control voltage Vc is applied over time t2a and a state in which no voltage is applied over time t2b + 2 × t0. Here, the time t2b is a value obtained by subtracting the time t2a from one cycle t0 of the basic cycle signal S0. Since the voltage waveform immediately after the semiconductor switch element 31a (2) supplied with the control signal S2 has the same waveform as the control signal as described above, the output from the solar cell as shown in FIG. The waveform is such that the voltage V0 is switched at a duty ratio t2a / (3 × t0).

制御信号Ｓ３は、時間ｔ３ａに亘って制御電圧Ｖｃが印加される状態と、時間ｔ３ｂ＋２×ｔ０に亘って電圧が印加されない状態とが周期的に繰り返される信号である。ここで、時間ｔ３ｂは、基本周期信号Ｓ０の１周期ｔ０から時間ｔ３ａを差し引いて得られる値である。かかる制御信号Ｓ３を供給された半導体スイッチ素子３１ａ（３）の直後における電圧の波形は、上述の通り制御信号と同波形となるため、図４（ｄ）に示すような、太陽電池からの出力電圧Ｖ０がデューティ比ｔ３ａ／（３×ｔ０）でスイッチングされる状態となる。   The control signal S3 is a signal that periodically repeats a state in which the control voltage Vc is applied over time t3a and a state in which no voltage is applied over time t3b + 2 × t0. Here, the time t3b is a value obtained by subtracting the time t3a from one cycle t0 of the basic cycle signal S0. Since the waveform of the voltage immediately after the semiconductor switching element 31a (3) supplied with the control signal S3 is the same as that of the control signal as described above, the output from the solar cell as shown in FIG. The voltage V0 is switched at a duty ratio t3a / (3 × t0).

制御信号Ｓ１によって半導体スイッチ素子３１ａ（１）の直後に電圧Ｖ０が印加される時間ｔ１ａは、基本周期信号Ｓ０の第１番目の周期の開始時点で開始している。制御信号Ｓ２によって半導体スイッチ素子３１ａ（２）の直後に電圧Ｖ０が印加される時間ｔ２ａは、基本周期信号Ｓ０の第２番目の周期の開始時点で開始している。制御信号Ｓ３によって半導体スイッチ素子３１ａ（３）の直後に電圧Ｖ０が印加される時間ｔ３ａは、基本周期信号Ｓ０の第３番目の周期の開始時点で開始している。換言すれば、３つの制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の電圧印加状態は、基本周期信号Ｓ０の１周期毎に発生している。   The time t1a in which the voltage V0 is applied immediately after the semiconductor switch element 31a (1) by the control signal S1 starts at the start of the first period of the basic period signal S0. The time t2a when the voltage V0 is applied immediately after the semiconductor switch element 31a (2) by the control signal S2 starts at the start of the second period of the basic period signal S0. The time t3a in which the voltage V0 is applied immediately after the semiconductor switch element 31a (3) by the control signal S3 starts at the start of the third period of the basic period signal S0. In other words, the voltage application states of the three control signals S1, S2, and S3 occur every one cycle of the basic cycle signal S0.

制御部３２は、制御信号Ｓ１〜Ｓ３に応じて作成された制御信号Ｓｘを、キャパシタ４などに接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（ｘ）の半導体スイッチ素子３１ａに供給する。制御信号Ｓｘは、制御信号Ｓ１〜Ｓ３において電圧が印加されない期間に亘って電圧Ｖ０が印加される状態と、制御信号Ｓ１〜Ｓ３において電圧Ｖ０が印加される期間に亘って電圧Ｖ０が印加されない状態とが繰り返される信号である。   The control unit 32 supplies the control signal Sx created according to the control signals S1 to S3 to the semiconductor switch element 31a of the PWM-switch 31 (x) connected to the capacitor 4 or the like. The control signal Sx is a state in which the voltage V0 is applied over a period in which no voltage is applied in the control signals S1 to S3, and a state in which the voltage V0 is not applied over a period in which the voltage V0 is applied in the control signals S1 to S3. Are repeated signals.

制御信号Ｓ１が供給されたＰＷＭ−スイッチ３１（１）の平滑化回路３１ｂを経て平滑化された電圧Ｖ１は、Ｖ１＝Ｖ０×ｔ１ａ／（３×ｔ０）である。制御信号Ｓ２が供給されたＰＷＭ−スイッチ３１（２）の平滑化回路３１ｂを経て平滑化された電圧Ｖ２は、Ｖ２＝Ｖ０×ｔ２ａ／（３×ｔ０）である。制御信号Ｓ３が供給されたＰＷＭ−スイッチ３１（３）の平滑化回路３１ｂを経て平滑化された電圧Ｖ３は、Ｖ３＝Ｖ０×ｔ３ａ／（３×ｔ０）である。   The voltage V1 smoothed through the smoothing circuit 31b of the PWM-switch 31 (1) supplied with the control signal S1 is V1 = V0 × t1a / (3 × t0). The voltage V2 smoothed through the smoothing circuit 31b of the PWM-switch 31 (2) supplied with the control signal S2 is V2 = V0 × t2a / (3 × t0). The voltage V3 smoothed through the smoothing circuit 31b of the PWM-switch 31 (3) supplied with the control signal S3 is V3 = V0 × t3a / (3 × t0).

ここで、蓄電容量の比較的大きいＬｉ−イオンバッテリ２（２）に接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（２）の半導体スイッチ素子３１ａに供給される制御信号Ｓ２のデューティ比ｔ２ａ／（３×ｔ０）は、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）に接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（１）の半導体スイッチ素子３１ａに供給される制御信号Ｓ１のデューティ比ｔ１ａ／（３×ｔ０）よりも大きい。その結果、Ｌｉ−イオンバッテリ２（２）に供給される電圧Ｖ２は、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）に供給される電圧Ｖ１よりも大きくなる。   Here, the duty ratio t2a / (3 × t0) of the control signal S2 supplied to the semiconductor switch element 31a of the PWM-switch 31 (2) connected to the Li-ion battery 2 (2) having a relatively large storage capacity. Is larger than the duty ratio t1a / (3 × t0) of the control signal S1 supplied to the semiconductor switch element 31a of the PWM-switch 31 (1) connected to the Li-ion battery 2 (1). As a result, the voltage V2 supplied to the Li-ion battery 2 (2) becomes larger than the voltage V1 supplied to the Li-ion battery 2 (1).

一方、蓄電容量の比較的小さいＬｉ−イオンバッテリ２（３）に接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（３）の半導体スイッチ素子３１ａに供給される制御信号Ｓ３のデューティ比ｔ３ａ／（３×ｔ０）は、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）に接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（１）の半導体スイッチ素子３１ａに供給される制御信号Ｓ１のデューティ比ｔ１ａ／（３×ｔ０）よりも小さい。その結果、Ｌｉ−イオンバッテリ２（３）に供給される電圧Ｖ３は、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）に供給される電圧Ｖ１よりも小さくなる。   On the other hand, the duty ratio t3a / (3 × t0) of the control signal S3 supplied to the semiconductor switch element 31a of the PWM switch 31 (3) connected to the Li-ion battery 2 (3) having a relatively small storage capacity is The duty ratio t1a / (3 × t0) of the control signal S1 supplied to the semiconductor switch element 31a of the PWM-switch 31 (1) connected to the Li-ion battery 2 (1). As a result, the voltage V3 supplied to the Li-ion battery 2 (3) is smaller than the voltage V1 supplied to the Li-ion battery 2 (1).

すなわち、制御部３２は、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）の蓄電容量に応じた制御信号Ｓ１〜Ｓ３を、対応するＰＷＭ−スイッチ３１（１）〜３１（３）の半導体スイッチ素子３１ａに供給する。その結果、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）には蓄電容量に応じた一定電圧Ｖ１〜Ｖ３および一定電流の電力が供給され、供給された電力はＬｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）において高効率に蓄電（充電）される。   That is, the control unit 32 sends the control signals S1 to S3 corresponding to the storage capacities of the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (3) to the semiconductor switches of the corresponding PWM switches 31 (1) to 31 (3). It supplies to the element 31a. As a result, the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (3) are supplied with constant voltage V1 to V3 and a constant current according to the storage capacity, and the supplied power is the Li-ion battery 2 (1). ˜2 (3) is charged (charged) with high efficiency.

また、制御部３２は、制御信号Ｓ１〜Ｓ３に応じて作成された制御信号Ｓｘを、キャパシタ４などに接続されたＰＷＭ−スイッチ３１（ｘ）の半導体スイッチ素子３１ａに供給する。その結果、太陽電池１で発電される電力のうち、Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）への蓄電に利用されない電力は、変動電力吸収用の蓄電手段としてのキャパシタ４などに充電される。   Further, the control unit 32 supplies the control signal Sx generated according to the control signals S1 to S3 to the semiconductor switch element 31a of the PWM-switch 31 (x) connected to the capacitor 4 and the like. As a result, of the electric power generated by the solar cell 1, electric power that is not used for electric storage in the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (3) is charged in the capacitor 4 as an electric storage means for absorbing variable electric power. Is done.

図４の例では、制御信号Ｓ１〜Ｓ３において電圧Ｖ０が印加される時間ｔ１ａ，ｔ２ａ，ｔ３ａは、それぞれ０よりも大きく且つ基本周期信号Ｓ０の１周期ｔ０よりも小さい。その結果、制御信号Ｓ１〜Ｓ３のデューティ比ｔ１ａ／（３×ｔ０），ｔ２ａ／（３×ｔ０），ｔ３ａ／（３×ｔ０）はそれぞれ１／３よりも小さくならざるを得ないという制約を受け、ひいてはＬｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）に供給される電圧Ｖ１〜Ｖ３の最大値の設定について制約を受けることになる。   In the example of FIG. 4, the times t1a, t2a, and t3a at which the voltage V0 is applied in the control signals S1 to S3 are each larger than 0 and smaller than one period t0 of the basic period signal S0. As a result, the duty ratios t1a / (3 × t0), t2a / (3 × t0), and t3a / (3 × t0) of the control signals S1 to S3 must be smaller than 1/3. As a result, the setting of the maximum values of the voltages V1 to V3 supplied to the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (3) is restricted.

そこで、図５に示す例では、基本周期信号Ｓ０の３周期の期間（３×ｔ０）において、３つの制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の電圧印加状態を連続的に発生させている。すなわち、制御信号Ｓ１によって半導体スイッチ素子３１ａ（１）の直後に電圧Ｖ０が印加される時間ｔ１ａを基本周期信号Ｓ０の周期の開始時点で開始させ、制御信号Ｓ２によって半導体スイッチ素子３１ａ（２）の直後に電圧Ｖ０が印加される時間ｔ２ａを制御信号Ｓ１の電圧印加時間ｔ１ａの終了時点で開始させ、制御信号Ｓ３によって半導体スイッチ素子３１ａ（３）の直後に電圧Ｖ０が印加される時間ｔ３ａを制御信号Ｓ２の電圧印加時間ｔ２ａの終了時点で開始させている。   Therefore, in the example shown in FIG. 5, the voltage application states of the three control signals S1, S2, and S3 are continuously generated in the period (3 × t0) of the three periods of the basic period signal S0. That is, the time t1a in which the voltage V0 is applied immediately after the semiconductor switching element 31a (1) by the control signal S1 is started at the start of the period of the basic periodic signal S0, and the semiconductor switching element 31a (2) is controlled by the control signal S2. Immediately after that, the time t2a for applying the voltage V0 is started at the end of the voltage application time t1a of the control signal S1, and the time t3a for applying the voltage V0 immediately after the semiconductor switching element 31a (3) is controlled by the control signal S3. The signal S2 is started at the end of the voltage application time t2a.

制御信号Ｓｘでは、制御信号Ｓ１〜Ｓ３において電圧が印加されない期間に亘って半導体スイッチ素子３１ａ（ｘ）の直後に電圧Ｖ０が印加される状態と、制御信号Ｓ１〜Ｓ３において電圧が印加される期間に亘って半導体スイッチ素子３１ａ（ｘ）の直後に電圧Ｖ０が印加されない状態とが繰り返される。具体的には、制御信号Ｓｘにおいて電圧Ｖ０が印加される期間は、制御信号Ｓ３の電圧印加時間ｔ３ａの終了時点で開始し、制御信号Ｓ１の電圧印加時間ｔ１ａの開始時点（基本周期信号Ｓ０の３周期の期間（３×ｔ０）の終了時点）で終了する。   In the control signal Sx, a state in which the voltage V0 is applied immediately after the semiconductor switch element 31a (x) over a period in which no voltage is applied in the control signals S1 to S3, and a period in which a voltage is applied in the control signals S1 to S3. The state where the voltage V0 is not applied immediately after the semiconductor switch element 31a (x) is repeated. Specifically, the period during which the voltage V0 is applied in the control signal Sx starts at the end of the voltage application time t3a of the control signal S3, and starts at the start of the voltage application time t1a of the control signal S1 (of the basic period signal S0). It ends in a period of 3 cycles (at the end of 3 × t0).

図５の例においても図４の例と同様に、制御信号Ｓ１が供給されたＰＷＭ−スイッチ３１（１）の平滑化回路３１ｂを経て平滑化された電圧Ｖ１は、Ｖ１＝Ｖ０×ｔ１ａ／（３×ｔ０）である。制御信号Ｓ２が供給されたＰＷＭ−スイッチ３１（２）の平滑化回路３１ｂを経て平滑化された電圧Ｖ２は、Ｖ２＝Ｖ０×ｔ２ａ／（３×ｔ０）である。制御信号Ｓ３が供給されたＰＷＭ−スイッチ３１（３）の平滑化回路３１ｂを経て平滑化された電圧Ｖ３は、Ｖ３＝Ｖ０×ｔ３ａ／（３×ｔ０）である。   Also in the example of FIG. 5, similarly to the example of FIG. 4, the voltage V1 smoothed through the smoothing circuit 31b of the PWM-switch 31 (1) supplied with the control signal S1 is V1 = V0 × t1a / ( 3 × t0). The voltage V2 smoothed through the smoothing circuit 31b of the PWM-switch 31 (2) supplied with the control signal S2 is V2 = V0 × t2a / (3 × t0). The voltage V3 smoothed through the smoothing circuit 31b of the PWM-switch 31 (3) supplied with the control signal S3 is V3 = V0 × t3a / (3 × t0).

しかしながら、図５の例では、図４の例とは異なり、制御信号Ｓ１〜Ｓ３において半導体スイッチ素子３１ａ（１）〜３１ａ（３）の直後に電圧Ｖ０が印加される時間ｔ１ａとｔ２ａとｔ３ａとの和が、０よりも大きく且つ基本周期信号Ｓ０の３周期（３×ｔ０）よりも小さい。その結果、制御信号Ｓ１〜Ｓ３のデューティ比ｔ１ａ／（３×ｔ０）とｔ２ａ／（３×ｔ０）とｔ３ａ／（３×ｔ０）との和を０から１までの間で選択することができ、ひいてはＬｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）に供給される電圧Ｖ１〜Ｖ３の値の選択に関する自由度が図４の例に比して向上する。   However, in the example of FIG. 5, unlike the example of FIG. 4, the times t1a, t2a, and t3a in which the voltage V0 is applied immediately after the semiconductor switch elements 31a (1) to 31a (3) in the control signals S1 to S3 Is larger than 0 and smaller than 3 periods (3 × t0) of the basic period signal S0. As a result, the sum of the duty ratios t1a / (3 × t0), t2a / (3 × t0) and t3a / (3 × t0) of the control signals S1 to S3 can be selected from 0 to 1. As a result, the degree of freedom regarding the selection of the values of the voltages V1 to V3 supplied to the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (3) is improved as compared with the example of FIG.

以上のように、コントローラ３の制御部３２は、各Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）の蓄電容量に応じた制御信号Ｓ１〜Ｓ３を対応するＰＷＭ−スイッチ３１（１）〜３１（３）に供給する。その結果、コントローラ３は、発電手段としての太陽電池１に対する各Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）の接続を時分割により同調して切り換えることにより、各Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）の蓄電容量（一般には各系統の特性）に応じて、太陽電池１からの電力を各Ｌｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（３）にバランス良く分配する。   As described above, the control unit 32 of the controller 3 corresponds to the PWM switches 31 (1) to 31 corresponding to the control signals S1 to S3 corresponding to the storage capacities of the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (3). Supply to (3). As a result, the controller 3 switches the connection of each Li-ion battery 2 (1) to 2 (3) to the solar cell 1 as the power generation means in a time-sharing manner, thereby switching each Li-ion battery 2 (1 ) To 2 (3), the power from the solar cell 1 is distributed to the Li-ion batteries 2 (1) to 2 (3) in a well-balanced manner according to the storage capacity (generally the characteristics of each system).

こうして、本実施形態にかかる発電システムでは、太陽電池１に並列接続された複数のＬｉ−イオンバッテリに対して、その蓄電容量に応じて太陽電池１で発電した電力をバランス良く分配して高効率な蓄電を実現することができる。換言すれば、蓄電容量の異なる複数のＬｉ−イオンバッテリを並列利用することができる。また、キャパシタ４の蓄電容量を小さく抑えつつ、Ｌｉ−イオンバッテリへの蓄電に利用されない変動余剰電力を効率的に吸収することができる。その結果、発電電力と消費電力と蓄電電力との関係をバランス良く制御することができる。   Thus, in the power generation system according to the present embodiment, the power generated by the solar cell 1 is distributed in a well-balanced manner to a plurality of Li-ion batteries connected in parallel to the solar cell 1 according to the storage capacity, thereby achieving high efficiency. Power storage can be realized. In other words, a plurality of Li-ion batteries having different storage capacities can be used in parallel. Moreover, the fluctuation surplus electric power which is not utilized for the electrical storage to a Li-ion battery can be absorbed efficiently, suppressing the electrical storage capacity of the capacitor 4 small. As a result, the relationship among the generated power, the consumed power, and the stored power can be controlled with good balance.

なお、上述の説明では、買電を前提としない自立型に近いシステムに対して本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、制御部３２を構成するマイクロコンピュータ等のファームウエア（ソフトウエア）を変更するだけで、例えば図６に示すような買電を前提とした発電システム、売電専用の発電システムなどに本発明の発電システムを適用することもできる。なお、図６において、分電盤１１には、負荷１２、売電用電力計１３、買電用電力計１４、配電用変圧器１５および商用電力系統１６が接続されている。   In the above description, the present invention is applied to a self-sustained system that does not assume power purchase. However, the present invention is not limited to this, and only by changing firmware (software) such as a microcomputer constituting the control unit 32, for example, a power generation system or a power selling system based on power purchase as shown in FIG. The power generation system of the present invention can also be applied to a dedicated power generation system. In FIG. 6, the distribution board 11 is connected to a load 12, a power meter 13 for selling power, a power meter 14 for purchasing power, a transformer 15 for distribution, and a commercial power system 16.

また、上述の説明では、太陽電池１に対して並列的に且つ選択的に接続可能な複数の系統として、複数のＬｉ−イオンバッテリ２（１）〜２（ｎ）を用いる例を示している。しかしながら、Ｌｉ−イオンバッテリに限定されることなく、複数の系統のうちの少なくとも１つの系統として、他の適当なバッテリ、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池などを用いることもできる。また、少なくとも１つの系統として、例えばＬＥＤ照明などを含む直流負荷を用いることもできる。すなわち、本発明では、特性の異なる複数のバッテリを並列利用したり、場合によっては用途の異なる複数の直流負荷を並列利用したりすることができる。   In the above description, an example in which a plurality of Li-ion batteries 2 (1) to 2 (n) is used as a plurality of systems that can be selectively connected in parallel to the solar cell 1 is shown. . However, the present invention is not limited to the Li-ion battery, and other appropriate batteries such as a lead storage battery and a nickel hydrogen storage battery can be used as at least one of the plurality of systems. Further, as at least one system, for example, a DC load including LED lighting can be used. That is, in the present invention, a plurality of batteries having different characteristics can be used in parallel, or a plurality of DC loads having different applications can be used in parallel depending on circumstances.

また、上述の説明では、発電量が経時的に変化する発電手段として、太陽電池１を用いる例を示している。しかしながら、太陽電池に限定されることなく、発電量が経時的に変化する他の適当な発電手段、例えば風力発電機などを用いることもできる。   Moreover, in the above-mentioned description, the example which uses the solar cell 1 as an electric power generation means from which electric power generation changes with time is shown. However, the present invention is not limited to solar cells, and other appropriate power generation means whose power generation amount changes with time, such as a wind power generator, can also be used.

１ 太陽電池
２（１）〜２（ｎ） Ｌｉ−イオンバッテリ
３ コントローラ
３１（１）〜３１（ｎ），３１（ｘ） ＰＷＭ−スイッチ
３１ａ 半導体スイッチ素子
３１ｂ 平滑化回路
３２ 制御部
４ キャパシタ
５ 昇圧チョッパ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell 2 (1) -2 (n) Li-ion battery 3 Controller 31 (1) -31 (n), 31 (x) PWM-switch 31a Semiconductor switch element 31b Smoothing circuit 32 Control part 4 Capacitor 5 Boost Chopper

Claims (8)

発電量が経時的に変化する発電手段と、
前記発電手段に対して並列的に接続された複数の系統と、
前記発電手段と各系統との間にそれぞれ接続されたＰＷＭ−スイッチと、各ＰＷＭ−スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を供給する制御部とにより構成され、前記発電手段と前記各系統とを選択的に接続するコントローラとを備える発電システムにおいて、
前記発電手段と前記コントローラとの間に設けられ、下流側に供給する出力電圧を適宜設定可能な昇圧チョッパをさらに備え、
前記コントローラは、前記昇圧チョッパの出力電圧および各系統の特性に応じた時間だけ各系統に対応するＰＷＭ−スイッチをＯＮすることにより、各系統の特性に応じて前記発電手段からの電力を各系統に分配することを特徴とする発電システム。 Power generation means for changing the power generation amount over time;
A plurality of systems connected in parallel to the power generation means;
A PWM-switch connected between the power generation means and each system, and a control unit that supplies a control signal for controlling ON / OFF of each PWM-switch, the power generation means and each system A power generation system comprising a controller for selectively connecting
A boost chopper provided between the power generation means and the controller and capable of appropriately setting an output voltage supplied to the downstream side;
The controller turns on the PWM switch corresponding to each system for a time corresponding to the output voltage of the boost chopper and the characteristics of each system, thereby supplying power from the power generation means to each system according to the characteristics of each system. Power generation system characterized by distribution to 前記複数の系統は、蓄電容量が互いに異なる複数のＬｉ−イオンバッテリを含み、
前記系統の特性は、Ｌｉ−イオンバッテリの蓄電容量であることを特徴とする請求項１に記載の発電システム。 The plurality of systems includes a plurality of Li-ion batteries having different storage capacities,
The power generation system according to claim 1, wherein the characteristic of the system is a storage capacity of a Li-ion battery. 前記複数の系統は直流負荷をさらに含み、前記制御部は前記直流負荷に応じた制御信号を対応するＰＷＭ−スイッチに供給することを特徴とする請求項２に記載の発電システム。 The power generation system according to claim 2, wherein the plurality of systems further include a DC load, and the control unit supplies a control signal corresponding to the DC load to a corresponding PWM switch. 前記発電手段に対して前記複数の系統と並列的に接続されたキャパシタをさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発電システム。 The power generation system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a capacitor connected in parallel to the plurality of systems with respect to the power generation means. 発電量が経時的に変化する発電手段と、
前記発電手段に対して並列的に接続された複数の系統と、
前記発電手段と各系統との間にそれぞれ接続されたＰＷＭ−スイッチと、各ＰＷＭ−スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号を供給する制御部とにより構成され、前記発電手段と前記各系統とを選択的に接続するコントローラとを備える発電システムの制御方法であって、
前記発電手段と前記コントローラとの間に設けられた昇圧チョッパにより、該昇圧チョッパの下流側に供給する出力電圧を設定し、
前記コントローラにより、前記昇圧チョッパの出力電圧および各系統の特性に応じた時間だけ各系統に対応するＰＷＭ−スイッチをＯＮすることにより、各系統の特性に応じて前記発電手段からの電力を各系統に分配することを特徴とする発電システムの制御方法。 Power generation means for changing the power generation amount over time;
A plurality of systems connected in parallel to the power generation means;
A PWM-switch connected between the power generation means and each system, and a control unit that supplies a control signal for controlling ON / OFF of each PWM-switch, the power generation means and each system And a controller for selectively connecting a power generation system comprising:
With a boost chopper provided between the power generation means and the controller, an output voltage to be supplied to the downstream side of the boost chopper is set,
By turning on the PWM switch corresponding to each system for a time according to the output voltage of the boost chopper and the characteristics of each system by the controller, the power from the power generation means is supplied to each system according to the characteristics of each system. A method for controlling a power generation system, characterized in that the power generation system is distributed to the power generation system. 前記複数の系統は、蓄電容量が互いに異なる複数のＬｉ−イオンバッテリを含み、
前記系統の特性は、Ｌｉ−イオンバッテリの蓄電容量であることを特徴とする請求項５に記載の発電システムの制御方法。 The plurality of systems includes a plurality of Li-ion batteries having different storage capacities,
The power generation system control method according to claim 5, wherein the characteristic of the system is a storage capacity of a Li-ion battery. 前記複数の系統は直流負荷をさらに含み、前記制御部は前記直流負荷に応じた制御信号を対応するＰＷＭ−スイッチに供給することを特徴とする請求項６に記載の発電システムの制御方法。 7. The method of controlling a power generation system according to claim 6, wherein the plurality of systems further include a DC load, and the control unit supplies a control signal corresponding to the DC load to a corresponding PWM switch. 前記発電手段に対して前記複数の系統と並列的に接続されたキャパシタを用いて、前記発電手段で発電した電力のうち、前記複数の系統への分配に利用されない変動電力を蓄電することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の発電システムの制御方法。 Using the capacitor connected in parallel to the plurality of systems with respect to the power generation means, the power generated by the power generation means is stored with variable power that is not used for distribution to the plurality of systems. A method for controlling a power generation system according to any one of claims 5 to 7.
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