JP2014067259A - パワーコンディショナ - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽電池の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができるパワーコンディショナを提供する。
【解決手段】 制御部７は、昇圧回路２１〜２４からいずれか２つを順次選択して、互いの入力電流を比較演算し、入力電流の差分が所定の閾値未満であれば、比較対象となる昇圧回路に接続された太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力特性は、１つの極大点のみを有すると判定し、入力電流の差分が所定の閾値以上であれば、比較対象となる昇圧回路に接続された太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性は、複数の極大点を有すると判定し、この太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点を最大電力点近傍に再設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パワーコンディショナに関するものである。

従来、太陽電池の発電電力を用いた電力供給システムがある（例えば、特許文献１参照）。この太陽電池から電力を有効に取り出すために、太陽電池の出力電力が最大となる動作点（最大電力点）で太陽電池を動作させる最大電力追従制御（以降、ＭＰＰＴ制御と称す：Maximum Power Point Tracking）が用いられる（例えば、特許文献２参照）。

太陽電池の電圧電流特性（以降、ＶＩ特性と称す）は、一般に図３（ａ）のように示される。太陽電池の出力開放時は、出力電流＝０、出力電圧＝Ｖｃとなり、太陽電池の出力短絡時は、出力電流＝Ｉｃ、出力電圧＝０となる。なお、Ｖｃを開放電圧、Ｉｃを短絡電流と称す。

また、太陽電池の出力電力特性は、一般に図３（ｂ）のように示される。太陽電池の出力電力特性は、日射量によって変動するが、通常、出力電力が極大となる極大点は１点であり、この極大点が最大電力点Ｘｍ１となる。そして、ＭＰＰＴ制御では、太陽電池の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させることによって、太陽電池から最大電力を取り出すことができる。

特開２０００−１１６０１０号公報 特開２０１１−２３８０８７号公報

しかしながら、太陽電池に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池のＶＩ特性は図４（ａ）のように、開放電圧Ｖｃ近傍では出力電流Ｉｏが段階的に低下する。そして、太陽電池に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池の出力電力特性は、図４（ｂ）のように示され、出力電力が極大となる極大点が複数発生する（図４（ｂ）では、２つの極大点Ｘｍ２１，Ｘｍ２２）。このような状態でＭＰＰＴ制御を行った場合、太陽電池の動作点が最大電力点Ｘｍ２１に追従するとは限らず、出力電力が低い他の極大点Ｘｍ２２に追従することがある。太陽電池の動作点が極大点Ｘｍ２２に追従した場合、太陽電池から取り出せる電力は低くなり、発電効率が低下するという問題が発生する。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができるパワーコンディショナを提供することにある。

本発明のパワーコンディショナは、複数系統の太陽電池のそれぞれを接続する複数の直流電力入力部と、前記直流電力入力部のそれぞれに接続された前記太陽電池の各出力を所定の直流電圧に変換する複数の直流電圧変換部と、複数の前記直流電圧変換部から出力される直流電力を交流電力に変換する直流／交流変換部と、前記太陽電池の動作点を最大電力点近傍に制御することによって、前記太陽電池の出力に対する最大電力追従制御を前記直流電圧変換部毎に行う制御部とを備え、前記制御部は、第１の前記直流電圧変換部の入力と、第２の前記直流電圧変換部の入力とを比較し、この比較結果が所定条件を満たしていれば、前記第１，第２の前記直流電圧変換部のそれぞれに接続している前記太陽電池の各出力電力特性は、１つの極大点のみを有すると判定し、この比較結果が所定条件を満たしていなければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定し、前記一方の前記直流電圧変換部の前記最大電力追従制御において、前記太陽電池の動作点を前記最大電力点近傍に設定することを特徴とする。

この発明において、前記入力は、前記直流電圧変換部の入力電流または入力電圧または入力電力であることが好ましい。

この発明において、前記制御部は、前記第１の直流電圧変換部の前記入力と、前記第２の直流電圧変換部の前記入力との差分を導出し、この差分が所定の閾値以上であれば、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定することが好ましい。

この発明において、前記各系統の前記太陽電池のそれぞれを構成する太陽電池パネルの数をユーザが入力する入力部を備え、前記制御部は、前記第１，第２の直流電圧変換部の前記各入力が、前記第１，第２の直流電圧変換部にそれぞれ接続された前記太陽電池パネルの各数に基づく所定関係になければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定することが好ましい。

この発明において、前記制御部は、前記太陽電池の各開放電圧に基づいて、前記太陽電池のそれぞれを構成する太陽電池パネルの数を推定し、前記第１，第２の直流電圧変換部の前記各入力が、前記第１，第２の直流電圧変換部にそれぞれ接続された前記太陽電池パネルの各数に基づく所定関係になければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定することが好ましい。

この発明において、前記制御部は、前記各系統の前記太陽電池の設置方位に関する方位情報と、前記太陽電池の設置方位毎に時刻に応じた前記太陽電池の出力変化を示す出力変化情報とを保持しており、前記第１，第２の直流電圧変換部の前記各入力が、前記第１，第２の直流電圧変換部に接続された前記太陽電池の前記方位情報、および当該太陽電池の設置方位に応じた前記出力変化情報に基づく所定関係になければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定することが好ましい。

この発明において、前記制御部は、所定周期を分割した各時間単位を、前記直流電圧変換部のそれぞれに割り当てて、前記直流電圧変換部毎の前記最大電力追従制御を時分割で行い、前記所定周期内に、いずれか１つの前記直流電圧変換部に対してのみ、この直流電圧変換部に割り当てられた前記時間単位において、前記太陽電池の出力電圧を、予め決められた第１の電圧と第２の電圧との間で複数段階に減少または複数段階に増加させて、前記出力電圧のそれぞれにおける前記太陽電池の出力電力を算出するスキャン制御を行い、前記スキャン制御を行った後、前記直流電圧変換部毎に、前記スキャン制御において算出された前記出力電力が最も高い前記出力電圧近傍で前記最大電力追従制御を行うことによって、前記太陽電池の動作点を前記最大電力点近傍に再設定することが好ましい。

この発明において、前記太陽電池から供給される電力を動作電源として用い、前記制御部は、前記スキャン制御を行うことによって前記太陽電池から供給される電力が所定値を下回る場合、前記スキャン制御の実行を禁止することが好ましい。

以上説明したように、本発明では、太陽電池に局所的な影や汚れが生じて、太陽電池の動作点が最大電力点から外れたとしても、最大電力点近傍での最大電力追従制御を再開することができるので、太陽電池の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができるという効果がある。

実施形態１のパワーコンディショナの構成を示すブロック図である。 同上のＭＰＰＴ制御の概要を示す特性図である。 （ａ）（ｂ）同上の一般的な太陽電池のＶＩ特性、出力電力特性を示す特性図である。 （ａ）（ｂ）同上の局所的な影や汚れが生じた場合における太陽電池のＶＩ特性、出力電力特性を示す特性図である。 同上のスキャン制御の概要を示す特性図である。 同上のスキャン制御の概要を示す表図である。 （ａ）（ｂ）実施形態４のＰＷＭ信号を示す波形図である。 実施形態５のパワーコンディショナの構成を示すブロック図である。 （ａ）（ｂ）同上の一般的な太陽電池のＶＩ特性、出力電力特性を示す特性図である。 （ａ）（ｂ）同上の局所的な影や汚れが生じた場合における太陽電池のＶＩ特性、出力電力特性を示す特性図である。 実施形態６のパワーコンディショナの構成を示すブロック図である。 同上の方位毎の日射量の時間変化を示す特性図である。 （ａ）〜（ｄ）実施形態７のＭＰＰＴ制御およびスキャン制御の個別制御の概要を示すタイムチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態のパワーコンディショナＡ１の回路構成を示しており、複数系統（図１では４系統）の太陽電池Ｓ１〜Ｓ４が接続されるマルチストリング型のパワーコンディショナである。太陽電池Ｓ１〜Ｓ４は、複数の太陽電池パネルをグループ化した太陽電池ストリングである。

パワーコンディショナＡ１は、直流電力入力部１１〜１４、昇圧回路２１〜２４、コンデンサＣ１、インバータ回路３、センサ部４１〜４４、センサ部５、解列リレー６、制御部７を備える。なお、昇圧回路２１〜２４が、本発明の直流電圧変換部に相当し、インバータ回路３が、本発明の直流／交流変換部に相当する。

直流電力入力部１１〜１４は、端子台等で構成されており、パワーコンディショナＡ１内において、昇圧回路２１〜２４の入力部にそれぞれ接続しており、さらにパワーコンディショナＡ１外の太陽電池Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれ接続される。すなわち、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力は、直流電力入力部１１〜１４を介して、昇圧回路２１〜２４に供給される。

昇圧回路２１〜２４は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれが出力する直流を昇圧して出力する。昇圧回路２１〜２４の各出力は、コンデンサＣ１の両端間に並列接続されており、コンデンサＣ１によって平滑される。

インバータ回路３は、昇圧回路２１〜２４が出力する直流の昇圧電圧（コンデンサＣ１の両端電圧）を交流電圧に変換し、この交流電圧を図示しない商用電力系統へ出力する系統連系機能を有する。インバータ回路３の交流出力は、解列リレー６がオン・オフされることによって、商用電力系統への供給・遮断が切り替えられる。

センサ部４１〜４４は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４毎の出力電圧、出力電流（昇圧回路２１〜２４毎の入力電圧、入力電流）を検出する。センサ部５は、インバータ回路３の出力電流を検出する。センサ部４１〜４４、センサ部５の各検出データは、制御部７に入力される。

制御部７は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４毎の出力電圧、出力電流（昇圧回路２１〜２４毎の入力電圧、入力電流）に基づいて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４毎の出力電力（昇圧回路２１〜２４毎の入力電力）を算出する。そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して、最大電力追従制御（ＭＰＰＴ制御）を個別に行う。ＭＰＰＴ制御とは、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４から電力を有効に取り出すために、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力が最大となる動作点（最大電力点）で太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を動作させるように、昇圧回路２１〜２４を制御するものである。

昇圧回路２１〜２４は、スイッチング素子（図示なし）をオン・オフ駆動することによって昇圧動作を行う周知の昇圧チョッパ回路で構成されている。この場合、制御部７は、昇圧回路２１〜２４のスイッチング素子を駆動する各ＰＷＭ信号のオンデューティを変化させることによって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電圧を変化させて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４毎に動作点を制御する。すなわち、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して個別にＭＰＰＴ制御を行っている。

図２に、ＭＰＰＴ制御の概略を示す。現在、太陽電池Ｓ（太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を区別しない場合、太陽電池Ｓと称す）が、出力電圧Ｖａの動作点Ｘａに制御されている。そして、制御部７が太陽電池Ｓの出力電圧をＶａからＶｂに増加させると、動作点はＸａからＸｂに変化し、太陽電池Ｓの出力電圧を増加させることによって、出力電力が増加する。次に、制御部７は、太陽電池Ｓの出力電圧をＶｂからＶｃに増加させると、動作点はＸｂからＸｃに変化し、太陽電池Ｓの出力電圧を増加させることによって、出力電力がさらに増加する。次に、制御部７は、太陽電池Ｓの出力電圧をＶｃからＶｄに増加させると、動作点はＸｃからＸｄに変化し、太陽電池Ｓの出力電圧を増加させることによって、出力電力が減少する。

そこで、制御部７は、太陽電池Ｓの出力電圧をＶｄからＶｃに減少させると、動作点はＸｄからＸｃに変化し、太陽電池Ｓの出力電圧を減少させることによって、出力電力が増加する。次に、制御部７は、太陽電池Ｓの出力電圧をＶｃからＶｂに減少させると、動作点はＸｃからＸｂに変化し、太陽電池Ｓの出力電圧を減少させることによって、出力電力が減少する。

次に、制御部７は、太陽電池Ｓの出力電圧をＶｂからＶｃに増加させると、動作点はＸｂからＸｃに変化し、太陽電池Ｓの出力電圧を増加させることによって、出力電力が増加する。

上述のように、制御部７は、太陽電池Ｓの出力電圧の増減方向と、太陽電池Ｓの出力電力の増減方向とに基づいて、太陽電池Ｓの動作点を最大電力点近傍に制御している。すなわち、太陽電池Ｓの動作点は、出力電力のピーク値を挟んで往復する動作を繰り返し、太陽電池Ｓの動作点を最大電力点に追従させることができる。

さらに、制御部７は、インバータ回路３の出力電流を制御することによって、コンデンサＣ１の両端電圧（昇圧回路２１〜２４が出力する昇圧電圧）を一定値に調整する。

太陽電池ＳのＶＩ特性は、一般に、図３（ａ）のＹ１ａに示される。ＶＩ特性Ｙ１ａでは、太陽電池Ｓの各出力開放時において、出力電流＝０、出力電圧＝開放電圧Ｖｃとなり、太陽電池Ｓの出力短絡時において、出力電流＝短絡電流Ｉｃ、出力電圧＝０となる。

また、太陽電池Ｓの出力電力特性は、一般に、図３（ｂ）のＹ１ｂに示される。太陽電池Ｓの出力電力特性Ｙ１ｂは、日射量によって変動するが、通常、出力電力が極大となる極大点は１点であり、この極大点が最大電力点Ｘｍ１となる。そして、ＭＰＰＴ制御では、太陽電池Ｓの動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させることによって、太陽電池Ｓから最大電力を取り出すことができる。

しかしながら、太陽電池Ｓに局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池ＳのＶＩ特性は、図４（ａ）のＹ２ａのように示され、開放電圧Ｖｃ近傍では出力電流が段階的に低下する。そして、太陽電池Ｓに局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池Ｓの出力電力特性は、図４（ｂ）のＹ２ｂのように示され、出力電力が極大となる極大点が複数発生する（図４（ｂ）では、２つの極大点Ｘｍ２１，Ｘｍ２２）。このような状態でＭＰＰＴ制御を行った場合、太陽電池Ｓの動作点が最大電力点Ｘｍ２１（出力電力が最も高い極大点）に追従するとは限らず、出力電力が低い他の極大点Ｘｍ２２に追従することがある。太陽電池Ｓの動作点が極大点Ｘｍ２２に追従した場合、この太陽電池Ｓから取り出せる電力は低くなり、発電効率が低下する。

そこで、制御部７は、定期的に、昇圧回路２１〜２４それぞれ（第１の直流電圧変換部）の入力電流と、他の昇圧回路２１〜２４（第２の直流電圧変換部）の入力電流とを順次、比較演算して、その差分を導出する。そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４の各入力電流の差分に基づいて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４が複数の極大点を有する出力電力特性Ｙ２ｂとなっているか否かを判定している（以降、出力電力特性判定処理と称す）。

この出力電力特性判定処理では、例えば、昇圧回路２１の入力電流と昇圧回路２２〜２４の各入力電流との各差分を導出する。次に、昇圧回路２２の入力電流と昇圧回路２３，２４の各入力電流との各差分を導出する。次に、昇圧回路２３の入力電流と昇圧回路２４の入力電流との差分を導出する。すなわち、昇圧回路２１〜２４からいずれか２つを順次選択して、互いの入力電流を比較演算し、その差分を導出する。

以下、昇圧回路２１と昇圧回路２２との各入力電流を比較する場合を例にして、説明する。なお、比較演算対象である一対の昇圧回路として、昇圧回路２１，２２を例示するが、制御部７は、下記の出力電力特性判定処理を、昇圧回路２１〜２４のいずれか２つを比較演算対象として、順次実行する。

太陽電池Ｓ１〜Ｓ４は、日射量に依存して出力電力特性が変化するが、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を構成する太陽電池パネルの枚数、設置方位が互いに同じであれば、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各日射条件は、通常同じである。したがって、太陽電池Ｓ１，Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作していれば、昇圧回路２１，２２は、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させる。この場合、昇圧回路２１，２２の各入力電流はＩｓ１となり、入力電流の差分［Ｉｓ１−Ｉｓ１］の絶対値が所定の閾値ΔＩ未満となる（昇圧回路２１の入力電流Ｉｓ１と、昇圧回路２２の入力電流Ｉｓ１とは、略同一値となる）。

しかしながら、太陽電池Ｓ１に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池Ｓ１が、図４（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ２ａ、出力電力特性Ｙ２ｂで動作し、太陽電池Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作する場合が発生し得る。この場合、昇圧回路２１が、太陽電池Ｓ１の動作点を極大点Ｘｍ２２に追従させ、昇圧回路２２が、太陽電池Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させることがある。而して、昇圧回路２１の入力電流はＩｓ２（＜Ｉｓ１）となり、昇圧回路２２の入力電流はＩｓ１となって、入力電流の差分［Ｉｓ１−Ｉｓ２］の絶対値が所定の閾値ΔＩ以上となる。

なお、閾値ΔＩは、センサ部４１〜４４の測定精度や、ＭＰＰＴ制御の変化幅から設定される。

そして、制御部７は、入力電流の差分［Ｉｓ１−Ｉｓ２］の絶対値が閾値ΔＩ未満であれば、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各出力電力特性は、１つの極大点のみを有していると判断する（図３（ｂ）参照）。

また、制御部７は、入力電流の差分［Ｉｓ１−Ｉｓ２］の絶対値が閾値ΔＩ以上であれば、出力電流（昇圧回路２１の入力電流）が低い太陽電池Ｓ１の出力電力特性が、複数の極大点を有していると判断する（図４（ｂ）参照）。

そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して、上記出力電力特性判定処理を、順次行った後、制御部７は、出力電力特性に複数の極大点を有していると判断した太陽電池Ｓが接続された昇圧回路（例えば、昇圧回路２１）に対して、スキャン制御を実行する。制御部７は、スキャン制御によって、ＭＰＰＴ制御における太陽電池Ｓ１の動作点を最大電力点Ｘｍ２１近傍に設定する。なお、本説明では、制御部７が昇圧回路２１に対してスキャン制御を行う場合を例示するが、他の昇圧回路２２〜２４に対してスキャン制御を行う場合も同様である。

まず、制御部７は、昇圧回路２１の動作を制御して、太陽電池Ｓ１の出力電圧を、開放電圧Ｖｃ側から段階的に低下させる。そして、制御部７は、段階的に低下させた各出力電圧における太陽電池Ｓ１の出力電力を算出する。

具体的に、制御部７は、図５に示すように、太陽電池Ｓ１の出力電圧を、Ｖ１→Ｖ２→Ｖ３→．．．．．．→Ｖ１３→Ｖ１４の順に段階的に減少させる。而して、太陽電池Ｓ１の動作点は、Ｘ１→Ｘ２→Ｘ３→．．．．．．→Ｘ１３→Ｘ１４の順に推移する。そして、制御部７は、各動作点Ｘ１〜Ｘ１４（出力電圧Ｖ１〜Ｖ１４に対応）における太陽電池Ｓ１の出力電力を算出し、記憶しておく（図６参照）。なお、出力電圧Ｖ１〜Ｖ１４の設定範囲は、開放電圧Ｖｃ（第１の電圧）〜０（第２の電圧）の間に予め設定されている。また、出力電圧Ｖ１〜Ｖ１４の設定範囲は、当該範囲に限定されるものではない。さらに、太陽電池Ｓ１の出力電圧を、Ｖ１４→Ｖ１３→Ｖ１２→．．．．．．→Ｖ２→Ｖ１の順に段階的に増加させる構成であってもよい。

そして、制御部７は、各動作点Ｘ１〜Ｘ１４のうち、出力電力が最大となる動作点（図５では、動作点Ｘ６）近傍でのＭＰＰＴ制御を開始する。すなわち、太陽電池Ｓ１の出力電力特性が、図４（ｂ）のように２つの極大点Ｘｍ２１，Ｘｍ２２を有する場合、制御部７は、太陽電池Ｓ１の動作点を最大電力点Ｘｍ２１近傍に制御する。

このように、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４に局所的な影や汚れが生じて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点が最大電力点から外れたとしても、スキャン制御によって、最大電力点近傍でのＭＰＰＴ制御を再開することができる。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができる。

また、パワーコンディショナＡ１は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力を動作電源としており、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の発電開始に伴って起動する。この場合、日の出によって太陽電池Ｓ１〜Ｓ４が発電を開始し、パワーコンディショナＡ１が起動する時間帯では、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４に局所的な影が生じやすい。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性は、図４（ｂ）のように、出力電力の極大点が複数発生する可能性が高い。而して、通常のＭＰＰＴ制御（太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電圧を開放電圧Ｖｃ側から徐々に低下させて、出力電力の最初の極大点を動作点とする制御）では、出力電力が低い極大点Ｘｍ２２に追従し、発電効率が低下する虞がある。そこで、制御部７は、起動時に出力電力特性判定処理を行うことによって、出力電力が最大となる最大電力点Ｘｍ２１近傍でのＭＰＰＴ制御を行うことができる。

さらに、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力の低下幅が所定値を超えた場合、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力が閾値以下である状態が、所定時間以上継続した場合も、制御部７が出力電力特性判定処理を開始するタイミングとなる。

このように、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４に局所的な影や汚れが生じて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性に複数の極大点が発生し易い状態であるときに、出力電力特性判定処理を開始する。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点が最大電力点から外れた状態をできるだけ短くできるので、発電効率の低下をより抑制することができる。

（実施形態２）
本実施形態は、図１に示すパワーコンディショナＡ１の回路構成を備える。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施形態において、制御部７の出力電力特性判定処理は、昇圧回路２１〜２４それぞれ（第１の直流電圧変換部）の入力電圧と、他の昇圧回路２１〜２４（第２の直流電圧変換部）の入力電圧とを順次、比較演算して、その差分を導出する。そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４の各入力電圧の差分に基づいて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定している。

この出力電力特性判定処理では、例えば、昇圧回路２１の入力電圧と昇圧回路２２〜２４の各入力電圧との各差分を導出する。次に、昇圧回路２２の入力電圧と昇圧回路２３，２４の各入力電圧との各差分を導出する。次に、昇圧回路２３の入力電圧と昇圧回路２４の入力電圧との差分を導出する。すなわち、昇圧回路２１〜２４からいずれか２つを順次選択して、互いの入力電圧を比較演算し、その差分を導出する。

以下、昇圧回路２１と昇圧回路２２との各入力電圧を比較する場合を例にして、説明する。なお、比較演算対象である一対の昇圧回路として、昇圧回路２１，２２を例示するが、制御部７は、下記の出力電力特性判定処理を、昇圧回路２１〜２４のいずれか２つを比較演算対象として、順次実行する。

太陽電池Ｓ１〜Ｓ４は、日射量に依存して出力電力特性が変化するが、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を構成する太陽電池パネルの枚数、設置方位が互いに同じであれば、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各日射条件は、通常同じである。したがって、太陽電池Ｓ１，Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作していれば、昇圧回路２１，２２は、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させる。この場合、昇圧回路２１，２２の各入力電圧はＶｓ１となり、入力電圧の差分［Ｖｓ１−Ｖｓ１］の絶対値が所定の閾値ΔＶ未満となる（昇圧回路２１の入力電圧Ｖｓ１と、昇圧回路２２の入力電圧Ｖｓ１とは、略同一値となる）。

しかしながら、太陽電池Ｓ１に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池Ｓ１が、図４（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ２ａ、出力電力特性Ｙ２ｂで動作し、太陽電池Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作する場合が発生し得る。この場合、昇圧回路２１が、太陽電池Ｓ１の動作点を極大点Ｘｍ２２に追従させ、昇圧回路２２が、太陽電池Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させることがある。而して、昇圧回路２１の入力電圧はＶｓ２（＞Ｖｓ１）となり、昇圧回路２２の入力電圧はＶｓ１となって、入力電圧の差分［Ｖｓ１−Ｖｓ２］の絶対値が所定の閾値ΔＶ以上となる。

なお、閾値ΔＶは、センサ部４１〜４４の測定精度や、ＭＰＰＴ制御の変化幅から設定される。

そして、制御部７は、入力電圧の差分［Ｖｓ１−Ｖｓ２］の絶対値が閾値ΔＶ未満であれば、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各出力電力特性は、１つの極大点のみを有していると判断する（図３（ｂ）参照）。

また、制御部７は、入力電圧の差分［Ｖｓ１−Ｖｓ２］の絶対値が閾値ΔＶ以上であれば、出力電圧（昇圧回路２１の入力電圧）が高い太陽電池Ｓ１の出力電力特性が、複数の極大点を有していると判断する（図４（ｂ）参照）。

そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して、上記出力電力特性判定処理を、順次行った後、制御部７は、出力電力特性に複数の極大点を有していると判断した太陽電池Ｓが接続された昇圧回路に対して、スキャン制御を実行する。制御部７は、スキャン制御によって、ＭＰＰＴ制御における太陽電池Ｓの動作点を最大電力点Ｘｍ２１近傍に設定する。

このように、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４に局所的な影や汚れが生じて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点が最大電力点から外れたとしても、スキャン制御によって、最大電力点近傍でのＭＰＰＴ制御を再開することができる。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができる。

なお、他の構成および動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。

（実施形態３）
本実施形態は、図１に示すパワーコンディショナＡ１の回路構成を備える。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施形態において、制御部７の出力電力特性判定処理は、昇圧回路２１〜２４それぞれ（第１の直流電圧変換部）の入力電力と、他の昇圧回路２１〜２４（第２の直流電圧変換部）の入力電力とを順次、比較演算して、その差分を導出する。そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４の各入力電力の差分に基づいて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定している。

この出力電力特性判定処理では、例えば、昇圧回路２１の入力電力と昇圧回路２２〜２４の各入力電力との各差分を導出する。次に、昇圧回路２２の入力電力と昇圧回路２３，２４の各入力電力との各差分を導出する。次に、昇圧回路２３の入力電力と昇圧回路２４の入力電力との差分を導出する。すなわち、昇圧回路２１〜２４からいずれか２つを順次選択して、互いの入力電力を比較演算し、その差分を導出する。

以下、昇圧回路２１と昇圧回路２２との各入力電力を比較する場合を例にして、説明する。なお、比較演算対象である一対の昇圧回路として、昇圧回路２１，２２を例示するが、制御部７は、下記の出力電力特性判定処理を、昇圧回路２１〜２４のいずれか２つを比較演算対象として、順次実行する。

太陽電池Ｓ１〜Ｓ４は、日射量に依存して出力電力特性が変化するが、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を構成する太陽電池パネルの枚数、設置方位が互いに同じであれば、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各日射条件は、通常同じである。したがって、太陽電池Ｓ１，Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作していれば、昇圧回路２１，２２は、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させる。この場合、昇圧回路２１，２２の各入力電力はＰｓ１（＝Ｖｓ１×Ｉｓ１）となり、入力電力の差分［Ｐｓ１−Ｐｓ１］の絶対値が所定の閾値ΔＰ未満となる（昇圧回路２１の入力電力Ｐｓ１と、昇圧回路２２の入力電力Ｐｓ１とは、略同一値となる）。

しかしながら、太陽電池Ｓ１に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池Ｓ１が、図４（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ２ａ、出力電力特性Ｙ２ｂで動作し、太陽電池Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作する場合が発生し得る。この場合、昇圧回路２１が、太陽電池Ｓ１の動作点を極大点Ｘｍ２２に追従させ、昇圧回路２２が、太陽電池Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させることがある。而して、昇圧回路２１の入力電力はＰｓ２（＝Ｖｓ２×Ｉｓ２＜Ｐｓ１）となり、昇圧回路２２の入力電力はＰｓ１となって、入力電力の差分［Ｐｓ１−Ｐｓ２］の絶対値が所定の閾値ΔＰ以上となる。

なお、閾値ΔＰは、センサ部４１〜４４の測定精度や、ＭＰＰＴ制御の変化幅から設定される。

そして、制御部７は、入力電力の差分［Ｐｓ１−Ｐｓ２］の絶対値が閾値ΔＰ未満であれば、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各出力電力特性は、１つの極大点のみを有していると判断する（図３（ｂ）参照）。

また、制御部７は、入力電力の差分［Ｐｓ１−Ｐｓ２］の絶対値が閾値ΔＰ以上であれば、出力電力（昇圧回路２１の入力電力）が低い太陽電池Ｓ１の出力電力特性が、複数の極大点を有していると判断する（図４（ｂ）参照）。

そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して、上記出力電力特性判定処理を、順次行った後、制御部７は、出力電力特性に複数の極大点を有していると判断した太陽電池Ｓが接続された昇圧回路に対して、スキャン制御を実行する。制御部７は、スキャン制御によって、ＭＰＰＴ制御における太陽電池Ｓの動作点を最大電力点Ｘｍ２１近傍に設定する。

このように、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４に局所的な影や汚れが生じて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点が最大電力点から外れたとしても、スキャン制御によって、最大電力点近傍でのＭＰＰＴ制御を再開することができる。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができる。

なお、他の構成および動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。

（実施形態４）
本実施形態は、図１に示すパワーコンディショナＡ１の回路構成を備える。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施形態において、制御部７の出力電力特性判定処理は、昇圧回路２１〜２４それぞれ（第１の直流電圧変換部）を駆動する各ＰＷＭ信号と、他の昇圧回路２１〜２４（第２の直流電圧変換部）を駆動する各ＰＷＭ信号とを順次、比較演算して、その差分を導出する。そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４の各ＰＷＭ信号のオンデューティの差分に基づいて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定している。

この出力電力特性判定処理では、例えば、昇圧回路２１のＰＷＭ信号のオンデューティと昇圧回路２２〜２４の各ＰＷＭ信号のオンデューティとの各差分を導出する。次に、昇圧回路２２のＰＷＭ信号のオンデューティと昇圧回路２３，２４の各ＰＷＭ信号のオンデューティとの各差分を導出する。次に、昇圧回路２３のＰＷＭ信号のオンデューティと昇圧回路２４のＰＷＭ信号のオンデューティとの差分を導出する。すなわち、昇圧回路２１〜２４からいずれか２つを順次選択して、互いのＰＷＭ信号のオンデューティを比較演算し、その差分を導出する。

以下、昇圧回路２１と昇圧回路２２との各ＰＷＭ信号のオンデューティを比較する場合を例にして、説明する。なお、比較演算対象である一対の昇圧回路として、昇圧回路２１，２２を例示するが、制御部７は、下記の出力電力特性判定処理を、昇圧回路２１〜２４のいずれか２つを比較演算対象として、順次実行する。

太陽電池Ｓ１〜Ｓ４は、日射量に依存して出力電力特性が変化するが、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を構成する太陽電池パネルの枚数、設置方位が互いに同じであれば、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各日射条件は、通常同じである。したがって、太陽電池Ｓ１，Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作していれば、昇圧回路２１，２２は、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させる。この場合、昇圧回路２１，２２の各ＰＷＭ信号は、図７（ａ）のように、周期Ｔ０に対してオン期間Ｔｏｎ１に設定されており、オンデューティＤ１＝Ｔｏｎ１／Ｔ０となる。したがって、オンデューティの差分［Ｄ１−Ｄ１］の絶対値が所定の閾値ΔＤ未満となる（昇圧回路２１のオンデューティＤ１と、昇圧回路２２のオンデューティＤ１とは、略同一値となる）。

しかしながら、太陽電池Ｓ１に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池Ｓ１が、図４（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ２ａ、出力電力特性Ｙ２ｂで動作し、太陽電池Ｓ２が、図３（ａ）（ｂ）に示すＶＩ特性Ｙ１ａ、出力電力特性Ｙ１ｂで動作する場合が発生し得る。この場合、昇圧回路２１が、太陽電池Ｓ１の動作点を極大点Ｘｍ２２に追従させ、昇圧回路２２が、太陽電池Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ１に追従させることがある。而して、昇圧回路２１のＰＷＭ信号は、図７（ｂ）のように、周期Ｔ０に対してオン期間Ｔｏｎ２（＜Ｔｏｎ１）に設定されており、オンデューティＤ２＝Ｔｏｎ２／Ｔ０となる。一方、昇圧回路２２のＰＷＭ信号は、図７（ａ）のように、周期Ｔ０に対してオン期間Ｔｏｎ１に設定されており、オンデューティＤ１＝Ｔｏｎ１／Ｔ０となる。したがって、オンデューティの差分［Ｄ１−Ｄ２］の絶対値が所定の閾値ΔＤ以上となる。

なお、閾値ΔＤは、センサ部４１〜４４の測定精度や、ＭＰＰＴ制御の変化幅から設定される。

そして、制御部７は、ＰＷＭ信号のオンデューティの差分［Ｄ１−Ｄ２］の絶対値が閾値ΔＤ未満であれば、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各出力電力特性は、１つの極大点のみを有していると判断する（図３（ｂ）参照）。

また、制御部７は、ＰＷＭ信号のオンデューティの差分［Ｄ１−Ｄ２］の絶対値が閾値ΔＤ以上であれば、ＰＷＭ信号のオンデューティが小さい太陽電池Ｓ１の出力電力特性が、複数の極大点を有していると判断する（図４（ｂ）参照）。

そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して、上記出力電力特性判定処理を、順次行った後、制御部７は、出力電力特性に複数の極大点を有していると判断した太陽電池Ｓが接続された昇圧回路に対して、スキャン制御を実行する。制御部７は、スキャン制御によって、ＭＰＰＴ制御における太陽電池Ｓの動作点を最大電力点Ｘｍ２１近傍に設定する。

このように、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４に局所的な影や汚れが生じて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点が最大電力点から外れたとしても、スキャン制御によって、最大電力点近傍でのＭＰＰＴ制御を再開することができる。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができる。

なお、他の構成および動作は、実施形態１と同様であり、説明は省略する。

（実施形態５）
本実施形態は、図８に示すパワーコンディショナＡ２の回路構成を備える。なお、実施形態１〜４と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

パワーコンディショナＡ２において、制御部７には、情報モニタ８が通信可能に接続している。情報モニタ８は、タッチパネル等によって、ユーザが操作する操作手段と、ユーザに文字、図形等の情報を表示する表示手段とを構成している。

そして、ユーザは、情報モニタ８を操作して、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれを構成する太陽電池パネルの枚数（以降、パネル枚数と称す）を入力する。そして、制御部７は、情報モニタ８から、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数のデータを受信し、記憶する。

以下、本実施形態の動作について説明する。

まず、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４は、それぞれを構成するパネル枚数によって出力電力特性が異なる。太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を構成するパネル枚数が互いに異なる場合、同じ日射条件であっても、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４から取り出せる各電力は、太陽電池パネルＳ１〜Ｓ４の各パネル枚数に略比例する。

以下、パネル枚数５枚の太陽電池Ｓ１、パネル枚数４枚の太陽電池Ｓ２を例にして説明する。

まず、図９（ａ）は、通常時における太陽電池Ｓ１のＶＩ特性Ｙ３ａ、通常時における太陽電池Ｓ２のＶＩ特性Ｙ４ａを示す。ＶＩ特性Ｙ３ａでは、太陽電池Ｓ１の出力開放時において、出力電流＝０、出力電圧＝開放電圧Ｖｃ３となる。また、ＶＩ特性Ｙ４ａでは、太陽電池Ｓ２の出力開放時において、出力電流＝０、出力電圧＝開放電圧Ｖｃ４（＜Ｖｃ３）となる。また、ＶＩ特性Ｙ３ａ，Ｙ４ａともに、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の出力短絡時において、出力電流＝短絡電流Ｉｃ３４、出力電圧＝０となる。

また、図９（ｂ）は、通常時における太陽電池Ｓ１の出力電力特性Ｙ３ｂ、通常時における太陽電池Ｓ２の出力電力特性Ｙ４ｂを示す。太陽電池Ｓ１，Ｓ２の出力電力特性Ｙ３ｂ，Ｙ４ｂは、通常、１つの最大電力点Ｘｍ３，Ｘｍ４をそれぞれ有する。なお、最大電力点Ｘｍ３においては、出力電圧Ｖｓ３、出力電流Ｉｓ３４、出力電力Ｐｓ３となる。また、最大電力点Ｘｍ４において、出力電圧Ｖｓ４（＜Ｖｓ３）、出力電流Ｉｓ３４、出力電力Ｐｓ４（＜Ｐｓ３）となる。

すなわち、パネル枚数５枚の太陽電池Ｓ１の最大電力点Ｘｍ３において、出力電力はＰｓ３となる。また、パネル枚数４枚の太陽電池Ｓ２の最大電力点Ｘｍ４において、出力電力はＰｓ４となる。このとき、電力比［Ｐｓ３：Ｐｓ４］＝［５：４］となり、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各パネル枚数の比［５：４］と略同じになる。

そこで、制御部７は、電力比［Ｐｓ３：Ｐｓ４］が、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各パネル枚数の比と同じであるので、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各出力電力特性は、極大点を１つのみ有すると判断する（図９（ｂ）参照）。

しかしながら、太陽電池Ｓ１に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池Ｓ１のＶＩ特性は、図１０（ａ）のＹ５ａのように示され、開放電圧Ｖｃ５近傍では出力電流が段階的に低下する。そして、太陽電池Ｓ１に局所的な影や汚れが生じた場合、太陽電池Ｓ１の出力電力特性は、図１０（ｂ）のＹ５ｂのように示され、出力電力が極大となる極大点が複数発生する（図１０（ｂ）では、２つの極大点Ｘｍ５１，Ｘｍ５２）。

そして、太陽電池Ｓ１が出力電力特性Ｙ５ｂで動作した場合、昇圧回路２１が、太陽電池Ｓ１の動作点を極大点Ｘｍ５２に追従させることがある。このとき、太陽電池Ｓ１の極大点Ｘｍ５２において、出力電力はＰｓ５（＜Ｐｓ４）となる。また、昇圧回路２２は、太陽電池Ｓ２の動作点を最大電力点Ｘｍ４に追従させており、出力電力はＰｓ４となる。このとき、電力比［Ｐｓ５：Ｐｓ４］≠［５：４］となる。なお、極大点Ｘｍ５２において、太陽電池Ｓ１の出力電圧Ｖｓ５、出力電流Ｉｓ５となる。

そして、制御部７は、電力比［Ｐｓ５：Ｐｓ４］が、太陽電池Ｓ１，Ｓ２の各パネル枚数の比と異なるので、太陽電池Ｓ１，Ｓ２のいずれか一方の出力電力特性が、複数の極大点を有していると判断する。この場合、制御部７は、出力電力（昇圧回路の入力電力）が低い太陽電池Ｓ１の出力電力特性が、複数の極大点を有していると判断する（図１０（ｂ）参照）。

而して、制御部７の出力電力特性判定処理は、昇圧回路２１〜２４それぞれ（第１の直流電圧変換部）の入力電力と、他の昇圧回路２１〜２４（第２の直流電圧変換部）の入力電力とを順次、比較演算して、その電力比を導出する。そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４の組み合わせ毎の電力比を、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の組み合わせ毎のパネル枚数比と比較して、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定している。

したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数が互いに異なる場合であっても、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを、精度よく判定することが可能となる。

そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して、上記出力電力特性判定処理を、順次行った後、制御部７は、出力電力特性に複数の極大点を有していると判断した太陽電池Ｓが接続された昇圧回路に対して、スキャン制御を実行する。制御部７は、スキャン制御によって、ＭＰＰＴ制御における太陽電池Ｓの動作点を最大電力点Ｘｍ５１近傍に設定する。

また、本実施形態の概念を用いた他の形態として、昇圧回路２１〜２４それぞれの入力電流と、他の昇圧回路２１〜２４の入力電流とを順次、比較演算して、その電流比を導出してもよい。この場合、この電流比を、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の組み合わせ毎のパネル枚数比と比較して、太陽電池Ｓの出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定する。

さらに、昇圧回路２１〜２４それぞれの入力電圧と、他の昇圧回路２１〜２４の入力電圧とを順次、比較演算して、その電圧比を導出してもよい。この場合、この電圧比を、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の組み合わせ毎のパネル枚数比と比較して、太陽電池Ｓの出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定する。

さらに、昇圧回路２１〜２４の各ＰＷＭ信号のオンデューティと、他の昇圧回路２１〜２４の各ＰＷＭ信号のオンデューティとを順次、比較演算して、そのオンデューティ比を導出してもよい。この場合、このオンデューティ比を、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の組み合わせ毎のパネル枚数比と比較して、太陽電池Ｓの出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定する。

本実施形態の上述の例では、情報モニタ８が、ユーザ操作によって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数を入力する構成とした。しかしながら、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電圧は、パネル枚数に依存する。そこで、制御部７は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電流が０である待機時に、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各開放電圧を計測し、この開放電圧の計測結果に基づいて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数を推定することができる。例えば、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各開放電圧に略比例する。制御部７は、この太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数の推定結果を記憶しておき、上記同様に太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数を考慮して、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定することができる。

（実施形態６）
本実施形態は、図１１に示すパワーコンディショナＡ３の回路構成を備える。なお、実施形態１〜５と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

パワーコンディショナＡ３において、制御部７には、情報モニタ８、時計部９が通信可能に接続している。情報モニタ８は、タッチパネル等によって、ユーザが操作する操作手段と、ユーザに文字、図形等の情報を表示する表示手段とを構成している。時計部９は、現在時刻の情報（時刻データ）を生成する。

そして、ユーザは、情報モニタ８を操作して、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれを構成するパネル枚数を入力する。そして、制御部７は、情報モニタ８から、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数のデータを受信し、記憶する。

また、ユーザは、情報モニタ８を操作して、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各設置方位に関する方位情報を入力する。そして、制御部７は、情報モニタ８から、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の方位情報のデータを受信し、記憶する。

さらに、制御部７は時計部９から時刻データを受信する。

以下、本実施形態の動作について説明する。

まず、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４は、それぞれを構成する太陽電池パネルの枚数（以降、パネル枚数と称す）によって出力電力特性が異なる。太陽電池Ｓ１〜Ｓ４を構成するパネル枚数が互いに異なる場合、同じ日射条件であっても、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４から取り出せる各電力は、太陽電池パネルＳ１〜Ｓ４の各パネル枚数に略比例する。

さらに、パネル枚数だけでなく、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各設置方位が互いに異なる場合、設置方位毎の日射量変化も考慮する必要がある。図１２は、方位毎の日射量の時間変化を示す出力変化情報である。なお、曲線Ｙ１１は、東からの日射量、曲線Ｙ１２は、南からの日射量、曲線Ｙ１３は、西からの日射量の各時間変化を示す。方位毎の日射量は時間により変化し、例えば午前中は東からの日射量が最も多く、日射量が最も多い設置方向は、時間とともに東→南→西へ推移していく。本実施形態の制御部７は、図１２に示すような太陽電池Ｓの設置方位毎の出力変化情報を予め格納している。

そして、制御部７は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力電力の計測値（昇圧回路２１〜２４の各入力電力の計測値）に、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各パネル枚数、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各設置方位に関する方位情報、この設置方位における出力変化情報に基づく補正を施す。

例えば、太陽電池Ｓのパネル枚数に起因した係数をα、設置方位に起因した係数をβとすると、太陽電池Ｓの出力電力の計測値をＰとした場合、この太陽電池Ｓから取り得る最大電力Ｐｍ＝Ｐ×α×βとなる。制御部７は、太陽電池Ｓのパネル枚数が少ないほど、係数αを増加させる。さらに、制御部７は、太陽電池Ｓの設置方向、出力電力計測値Ｐの計測時刻に基づき、出力変化情報（図１２）を参照して、太陽電池Ｓの設置方向、時刻による出力電力の差を解消する値に、係数βを設定する。

すなわち、昇圧回路２１〜２４の各入力電力は、パネル枚数、方位情報、出力変化情報に基づく上述の補正が施される。

そして、本実施形態において、制御部７の出力電力特性判定処理は、昇圧回路２１〜２４それぞれ（第１の直流電圧変換部）の入力電力の補正値と、他の昇圧回路２１〜２４（第２の直流電圧変換部）の入力電力の補正値とを順次、比較演算して、その差分を導出する。そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４の各入力電力の差分に基づいて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性が複数の極大点を有するか否かを判定している。

例えば、ある時刻において、昇圧回路２１の入力電力補正値がＰｍ１、昇圧回路２２の入力電力補正値がＰｍ２であるとする。この場合、制御部７は、入力電力補正値の差分［Ｐｍ１−Ｐｍ２］の絶対値が閾値ΔＰｍ以上であれば、入力電力補正値（昇圧回路２１の入力電力）が低い太陽電池Ｓ１の出力電力特性が、複数の極大点を有していると判断する（図４（ｂ）参照）。

そして、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対して、上記出力電力特性判定処理を、順次行った後、制御部７は、出力電力特性に複数の極大点を有していると判断した太陽電池Ｓが接続された昇圧回路に対して、スキャン制御を実行する。制御部７は、スキャン制御によって、ＭＰＰＴ制御における太陽電池Ｓの動作点を最大電力点Ｘｍ２１近傍に設定する。

このように、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４に局所的な影や汚れが生じて、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点が最大電力点から外れたとしても、スキャン制御によって、最大電力点近傍でのＭＰＰＴ制御を再開することができる。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力特性に極大点が複数発生した場合でも、発電効率の低下を抑制することができる。

また、制御部７は、センサ部４１〜４４の検出データから太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の各出力履歴を生成し、この出力履歴に基づいて、図１２に示す出力変化情報を作成、記憶してもよい。また、この出力変化情報は、外部のデータベースに格納する構成であってもよい。

また、本実施形態の概念を用いた他の形態として、制御部７は、昇圧回路２１〜２４それぞれの入力電流、入力電圧、ＰＷＭ信号のオンデューティのいずれかに、パネル枚数、方位情報、出力変化情報に基づく補正を施して、出力電力特性判定処理を行ってもよい。

（実施形態７）
本実施形態は、実施形態１〜６いずれかと同様の構成を備える。なお、実施形態１〜６と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する。

制御部７は、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すように、昇圧回路２１〜２４に対してＭＰＰＴ制御およびスキャン制御を個別に行う。

まず、制御部７は、昇圧回路２１〜２４を同時に制御すると、互いの制御が干渉してしまう。そこで、制御部７は、ＭＰＰＴフラグＦｍをＭＰＰＴ周期Ｔｍ１毎に発生しており（図１３（ａ））、このＭＰＰＴ周期Ｔｍ１を４分割した時間単位Ｔｍ１１〜Ｔｍ１４を、昇圧回路２１〜２４のそれぞれに割り当て、昇圧回路２１〜２４毎のＭＰＰＴ制御を時分割で行う（（図１３（ｂ））。すなわち、制御部７は、時間単位Ｔｍ１１に昇圧回路２１のＭＰＰＴ制御を行い、時間単位Ｔｍ１２に昇圧回路２２のＭＰＰＴ制御を行い、時間単位Ｔｍ１３に昇圧回路２３のＭＰＰＴ制御を行い、時間単位Ｔｍ１４に昇圧回路２４のＭＰＰＴ制御を行う。

次に、制御部７が、昇圧回路２２，２３に対してスキャン制御を実行する場合について説明する。この場合、制御部７は、１つのＭＰＰＴ周期Ｔｍ１内では、昇圧回路２２，２３のうちいずれか１つに対してのみ、この昇圧回路に割り当てられた時間単位（Ｔｍ１２またはＴｍ１３）において、スキャン制御を行う。

まず、制御部７は、１乃至複数のＭＰＰＴ期間Ｔｍ１に亘って、昇圧回路２２に対してスキャン制御を実行させるスキャン期間Ｔｓ２を設定しており（図１３（ｃ））、スキャン期間Ｔｓ２内の単位時間Ｔｍ１２に、昇圧回路２２のスキャン制御を行っている。スキャン期間Ｔｓ２内の他の単位時間Ｔｍ１１，Ｔｍ１３，Ｔｍ１４では、昇圧回路２１，２３，２４の各ＭＰＰＴ制御が行われている。

そして、制御部７は、昇圧回路２２のスキャン制御が完了すると、スキャン完了フラグＦｓを発生する（図１３（ｄ））。そして、制御部７は、以降の１乃至複数のＭＰＰＴ期間Ｔｍ１において、昇圧回路２３に対してスキャン制御を実行させるスキャン期間Ｔｓ３を設定し、スキャン期間Ｔｓ３内の単位時間Ｔｍ１３に、昇圧回路２３のスキャン制御を行う。スキャン期間Ｔｓ３内の他の単位時間Ｔｍ１１，Ｔｍ１２，Ｔｍ１４では、昇圧回路２１，２２，２４の各ＭＰＰＴ制御が行われている。

このように、制御部７は、昇圧回路２１〜２４に対してスキャン制御を個別に行うことによって、互いのスキャン制御が干渉することがなく、スキャン制御の安定性を確保することができる。

また、パワーコンディショナＡ１〜Ａ３は、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力を動作電源としている。しかしながら、制御部７によるスキャン制御時において、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の動作点を切り替えることによって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力は増減する。したがって、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力の和が、パワーコンディショナＡ１〜Ａ３の動作に必要な最小電力を下回る場合が発生し得る。そこで、制御部７は、スキャン制御の開始前（またはスキャン制御の実行中）に、スキャン制御時における太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の出力電力の変動を推定する。そして、制御部７は、スキャン制御中の出力電力の和が、パワーコンディショナＡ１〜Ａ３の動作に必要な最小電力を下回る可能性があるときは、スキャン制御の実行を禁止する。したがって、スキャン制御の実行によるパワーコンディショナＡ１〜Ａ３の動作停止を防止でき、太陽電池Ｓ１〜Ｓ４の発電電力の安定供給が可能になる。

Ａ１ パワーコンディショナ
Ｓ１〜Ｓ４ 太陽電池
１１〜１４ 直流電力入力部
２１〜２４ 昇圧回路（直流電圧変換部）
３ インバータ回路（直流／交流変換部）
７ 制御部

Claims (8)

1. 複数系統の太陽電池のそれぞれを接続する複数の直流電力入力部と、
   前記直流電力入力部のそれぞれに接続された前記太陽電池の各出力を所定の直流電圧に変換する複数の直流電圧変換部と、
   複数の前記直流電圧変換部から出力される直流電力を交流電力に変換する直流／交流変換部と、
   前記太陽電池の動作点を最大電力点近傍に制御することによって、前記太陽電池の出力に対する最大電力追従制御を前記直流電圧変換部毎に行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   第１の前記直流電圧変換部の入力と、第２の前記直流電圧変換部の入力とを比較し、
   この比較結果が所定条件を満たしていれば、前記第１，第２の前記直流電圧変換部のそれぞれに接続している前記太陽電池の各出力電力特性は、１つの極大点のみを有すると判定し、
   この比較結果が所定条件を満たしていなければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定し、前記一方の前記直流電圧変換部の前記最大電力追従制御において、前記太陽電池の動作点を前記最大電力点近傍に設定する
   ことを特徴とするパワーコンディショナ。
2. 前記入力は、前記直流電圧変換部の入力電流または入力電圧または入力電力であることを特徴とする請求項１記載のパワーコンディショナ。
3. 前記制御部は、前記第１の直流電圧変換部の前記入力と、前記第２の直流電圧変換部の前記入力との差分を導出し、この差分が所定の閾値以上であれば、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定することを特徴とする請求項１または２記載のパワーコンディショナ。
4. 前記各系統の前記太陽電池のそれぞれを構成する太陽電池パネルの数をユーザが入力する入力部を備え、
   前記制御部は、前記第１，第２の直流電圧変換部の前記各入力が、前記第１，第２の直流電圧変換部にそれぞれ接続された前記太陽電池パネルの各数に基づく所定関係になければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定する
   ことを特徴とする請求項１または２記載のパワーコンディショナ。
5. 前記制御部は、
   前記太陽電池の各開放電圧に基づいて、前記太陽電池のそれぞれを構成する太陽電池パネルの数を推定し、
   前記第１，第２の直流電圧変換部の前記各入力が、前記第１，第２の直流電圧変換部にそれぞれ接続された前記太陽電池パネルの各数に基づく所定関係になければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定する
   ことを特徴とする請求項１または２記載のパワーコンディショナ。
6. 前記制御部は、
   前記各系統の前記太陽電池の設置方位に関する方位情報と、前記太陽電池の設置方位毎に時刻に応じた前記太陽電池の出力変化を示す出力変化情報とを保持しており、
   前記第１，第２の直流電圧変換部の前記各入力が、前記第１，第２の直流電圧変換部に接続された前記太陽電池の前記方位情報、および当該太陽電池の設置方位に応じた前記出力変化情報に基づく所定関係になければ、一方の前記直流電圧変換部に接続している前記太陽電池の前記出力電力特性が、複数の極大点を有すると判定する
   ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載のパワーコンディショナ。
7. 前記制御部は、
   所定周期を分割した各時間単位を、前記直流電圧変換部のそれぞれに割り当てて、前記直流電圧変換部毎の前記最大電力追従制御を時分割で行い、
   前記所定周期内に、いずれか１つの前記直流電圧変換部に対してのみ、この直流電圧変換部に割り当てられた前記時間単位において、前記太陽電池の出力電圧を、予め決められた第１の電圧と第２の電圧との間で複数段階に減少または複数段階に増加させて、前記出力電圧のそれぞれにおける前記太陽電池の出力電力を算出するスキャン制御を行い、
   前記スキャン制御を行った後、前記直流電圧変換部毎に、前記スキャン制御において算出された前記出力電力が最も高い前記出力電圧近傍で前記最大電力追従制御を行うことによって、前記太陽電池の動作点を前記最大電力点近傍に再設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載のパワーコンディショナ。
8. 前記太陽電池から供給される電力を動作電源として用い、
   前記制御部は、前記スキャン制御を行うことによって前記太陽電池から供給される電力が所定値を下回る場合、前記スキャン制御の実行を禁止する
   ことを特徴とする請求項７記載のパワーコンディショナ。

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