JP2014174876A - Electric power system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光発電装置によって得られた電力を利用可能に構成された、電力システムに関する。 The present invention relates to an electric power system configured to be able to use electric power obtained by a solar power generation device.
この種の装置として、特開２００４−３１７２７９号公報に開示されたものが知られている。この装置は、ソーラーパネルの発電電力を蓄電池に充電するための充電回路における、無駄な電力消費を回避することができるものである。具体的には、この装置は、前記ソーラーパネルの出力電圧が所定の閾値よりも小さいときに、前記充電回路の駆動を停止させるようになっている。 As this type of apparatus, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-317279 is known. This device can avoid wasteful power consumption in a charging circuit for charging a storage battery with power generated by a solar panel. Specifically, this device stops the driving of the charging circuit when the output voltage of the solar panel is smaller than a predetermined threshold value.
ところで、最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）制御における動作点探索中に、たまたま出力が閾値を下回る瞬間が生じる場合があり得る。この場合、上述の従来技術においては、本来は太陽光発電によって充分な出力電力が得られる状況であるにもかかわらず、前記ソーラーパネルの発電電力を電力変換するための回路の駆動（動作）が停止されることで、電力が有効利用されなくなってしまう。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、この種の電力システムにおいて、太陽光発電による発電電力をより効率的に利用可能な構成を提供することにある。 By the way, during the search for the operating point in the maximum power point tracking (MPPT) control, there may be a moment when the output falls below the threshold value. In this case, in the above-described prior art, the driving (operation) of the circuit for converting the generated power of the solar panel is performed despite the fact that sufficient output power can be obtained by solar power generation. By being stopped, the power is not effectively used. The present invention has been made in view of the circumstances exemplified above. That is, an object of the present invention is to provide a configuration in which power generated by solar power generation can be used more efficiently in this type of power system.
本発明の電力システムは、太陽光発電装置によって得られた電力を利用可能に構成されている。この電力システムは、太陽光発電変換部と、電力変換制御部と、を備えている。前記太陽光発電変換部は、前記太陽光発電装置で発生した発電電力を電力変換するとともに、電力変換後の電力を出力するように設けられている。前記電力変換制御部は、前記太陽光発電変換部を制御することで、前記太陽光発電装置をＭＰＰＴ制御により運転するように設けられている。また、前記電力変換制御部は、前記発電電力が所定の閾値未満となった場合に、前記太陽光発電変換部の動作を停止させるようになっている。本発明の特徴は、前記電力変換制御部が、前記最大電力点追従制御における特定動作点の探索中である場合と探索中ではない場合とで、異なる前記閾値を有することにある。 The power system of the present invention is configured to be able to use the power obtained by the solar power generation device. The power system includes a photovoltaic power generation conversion unit and a power conversion control unit. The solar power generation conversion unit is provided so as to convert power generated by the solar power generation device and output power after power conversion. The said power conversion control part is provided so that the said solar power generation device may be drive | operated by MPPT control by controlling the said solar power generation conversion part. Moreover, the said power conversion control part stops the operation | movement of the said photovoltaic power generation conversion part, when the said generated electric power becomes less than a predetermined threshold value. A feature of the present invention resides in that the power conversion control unit has different threshold values depending on whether the specific operation point is being searched for or not being searched for in the maximum power point tracking control.
かかる構成を備えた前記電力システムにおいては、前記電力変換制御部は、前記特定動作点（例えばフィードバック制御による精密なＭＰＰＴ制御に先立つ暫定的な前記最大電力点）の探索中ではない場合は、前記発電電力が所定の閾値未満となると、前記太陽光発電変換部の動作を停止させる。また、前記電力変換制御部は、前記太陽光発電変換部の動作にあたって、前記太陽光発電装置をＭＰＰＴ制御により運転するように前記太陽光発電変換部を制御する。前記太陽光発電変換部は、前記太陽光発電装置で発生した前記発電電力を電力変換するとともに、電力変換後の電力を出力する。 In the power system having such a configuration, when the power conversion control unit is not searching for the specific operation point (for example, the provisional maximum power point prior to precise MPPT control by feedback control), When the generated power is less than a predetermined threshold value, the operation of the photovoltaic power generation converter is stopped. Moreover, the said power conversion control part controls the said solar power generation conversion part so that the said solar power generation device may be drive | operated by MPPT control in the operation | movement of the said solar power generation conversion part. The solar power generation conversion unit converts the generated power generated by the solar power generation device into power and outputs power after power conversion.
ところで、周知の通り、前記太陽光発電装置における出力特性は、当該太陽光発電装置に対する日射条件に応じて変化する。特に、前記太陽光発電装置における受光面に陰影が映り込んだり異物が付着したりすると、電力極大ピークが２個生じる。すると、充分な電力量の最大電力ピークが生じるような日射条件であるにもかかわらず、２つの極大ピークの間の極小値が、上述の閾値未満となる場合があり得る。このような場合に、前記特定動作点の探索中にたまたま前記発電電力が前記閾値未満となったことで、前記太陽光発電変換部の動作が停止されると、本来は利用可能であった電力が利用に供され得なくなってしまう。 By the way, as is well known, the output characteristics of the solar power generation device change according to the solar radiation conditions for the solar power generation device. In particular, when a shadow is reflected on the light receiving surface of the solar power generation device or a foreign substance is adhered, two power maximum peaks are generated. In this case, the local minimum value between the two maximum peaks may be less than the above-described threshold value even though the solar radiation condition is such that a maximum power peak with a sufficient amount of power is generated. In such a case, when the operation of the photovoltaic power conversion unit is stopped because the generated power happens to be less than the threshold during the search for the specific operating point, the power that was originally available Will not be available for use.
そこで、本発明においては、前記電力変換制御部は、前記特定動作点の探索中である場合と探索中ではない場合とで、異なる前記閾値を用いる。具体的には、前記特定動作点の探索中である場合は、探索中ではない場合よりも、前記閾値が低く設定される。すると、前記特定動作点の探索中にたまたま前記発電電力が前記閾値未満となったことで、前記太陽光発電変換部の動作が停止されることが、効果的に抑制される。これにより、前記太陽光発電装置で発生した前記発電電力が、従来よりも効率的に利用可能となる。 Therefore, in the present invention, the power conversion control unit uses the different threshold values depending on whether the specific operating point is being searched or not. Specifically, when the specific operating point is being searched, the threshold is set lower than when the specific operating point is not being searched. Then, it is effectively suppressed that the operation of the photovoltaic power generation conversion unit is stopped because the generated power happens to be less than the threshold during the search for the specific operating point. Thereby, the generated power generated by the solar power generation device can be used more efficiently than before.
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、変形例は、当該実施形態の説明中に挿入されると首尾一貫した一実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, since a modification will prevent understanding of description of one consistent embodiment, if it is inserted during the description of the said embodiment, it is described collectively at the end.
＜構成＞
図１を参照すると、電動車両１０は、駆動輪１１をモータージェネレータ１２によって回転駆動することで走行可能に構成されている。本発明の「走行用電動機」としてのモータージェネレータ１２は、三相交流の回転電機であって、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪１１に連結されている。このモータージェネレータ１２は、電動車両１０の加速時に駆動輪１１を駆動する電動機として動作するようになっている。また、このモータージェネレータ１２は、電動車両１０の減速時に駆動輪１１の回転を抑制する回生ブレーキ機能を奏する発電機としても動作するようになっている。また、電動車両１０には、給電により動作する補機１３が搭載されている。
<Configuration>
Referring to FIG. 1, the
さらに、電動車両１０には、車両電力システム２０が搭載されている。本発明の一実施形態である車両電力システム２０は、本発明の「太陽光発電装置」としてのソーラーパネル２１によって得られた電力を利用可能に構成されている。なお、本実施形態においては、ソーラーパネル２１は、電動車両１０におけるルーフ部分に搭載されている。
Furthermore, a
図２を参照すると、車両電力システム２０には、蓄電池としてのメイン電池２２、補機電池２３、及びサブ電池２４が設けられている。そして、ソーラーパネル２１は、太陽光を受光することで、各蓄電池を充電するための電力を発生させるように設けられている。
Referring to FIG. 2, the
メイン電池２２は、モータージェネレータ１２に電源電力を供給するとともに、上述の減速時にモータージェネレータ１２にて発生する回生電力を蓄電するように設けられている。本実施形態においては、メイン電池２２は、多数のニッケル水素電池等の蓄電池セルを直列及び並列に接続することで、高電圧（本実施形態においては約３００Ｖ）を出力するように構成されている。
The main battery 22 is provided so as to supply power to the
補機電池２３は、鉛蓄電池（本実施形態においては約１２Ｖ）であって、補機１３等（後述する各種のコンバータにおける駆動制御部を含む）に電源電力を供給するように設けられている。サブ電池２４は、メイン電池２２及び補機電池２３における充電残量に不足が生じた際の、これらの電池の充電用の電力を供給可能に設けられている。本実施形態においては、サブ電池２４は、多数のニッケル水素電池等の蓄電池セルを直列及び並列に接続することで、メイン電池２２よりも低い所定の高電圧（本実施形態においては約３０Ｖ）を出力するように構成されている。
The
車両電力システム２０は、上述の各蓄電池の他に、パワーコントロールユニット２５（インバータ２５ａ及び駆動制御部２５ｂを含む）と、メイン電池出力コンバータ２６（ＤＣ／ＤＣコンバータ２６ａ及び駆動制御部２６ｂを含む）と、メイン電池ＥＣＵ２９と、ソーラーＥＣＵ３０と、を備えている。
The
メイン電池２２は、パワーコントロールユニット２５を介して、モータージェネレータ１２に接続されている。パワーコントロールユニット２５は、上述のように、インバータ２５ａと、このインバータ２５ａの動作を制御する駆動制御部２５ｂと、を備えている。なお、本実施形態においては、駆動制御部２５ｂは、動作に必要な電源を補機電池２３によって供給されるようになっている。このパワーコントロールユニット２５は、車両電力システム２０（すなわち図１に示されている電動車両１０）の運転状態に応じて、モータージェネレータ１２とメイン電池２２との間での電力授受を制御するようになっている。
The main battery 22 is connected to the
メイン電池２２は、メイン電池出力コンバータ２６を介して、補機１３及び補機電池２３に接続されている。すなわち、メイン電池２２は、メイン電池出力コンバータ２６の電力入力側端子に接続されている。また、補機１３及び補機電池２３は、メイン電池出力コンバータ２６の電力出力側端子に対して並列接続されている。メイン電池出力コンバータ２６は、上述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２６ａと、このＤＣ／ＤＣコンバータ２６ａの動作を制御する駆動制御部２６ｂと、を備えている。なお、本実施形態においては、駆動制御部２６ｂは、動作に必要な電源を補機電池２３によって供給されるようになっている。このメイン電池出力コンバータ２６は、メイン電池２２から出力された高電圧の電力を降圧して、低電圧（約１２Ｖ）の電力を補機１３及び補機電池２３に向けて出力するように設けられている。
The main battery 22 is connected to the
メイン電池ＥＣＵ２９は、メイン電池２２の充電残量をモニターしつつパワーコントロールユニット２５の駆動を制御することで、メイン電池２２における電力授受を制御するように設けられている。なお、本実施形態においては、メイン電池ＥＣＵ２９は、動作に必要な電源を補機電池２３によって供給されるようになっている。
The
ソーラーＥＣＵ３０は、ソーラーパネル２１で発生した発電電力（ソーラーパネル２１の出力端子間に発生する電力）を電力変換することで、この電力変換後の電力に基づいてサブ電池２４を充電可能に構成されている。また、ソーラーＥＣＵ３０は、メイン電池出力コンバータ２６の出力停止中に、補機電池２３に対して給電可能に構成されている。以下、本実施形態におけるソーラーＥＣＵ３０について、より詳細に説明する。
The
ソーラーＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータ３１と、電力変換器３２と、を備えている。本発明の「電力変換制御部」としてのマイクロコンピュータ３１は、車両電力システム２０の運転状態に応じて電力変換器３２の動作を制御することで、ソーラーパネル２１と上述の各蓄電池との間の電力の授受等を制御するように構成されている。
The
本実施形態においては、電力変換器３２は、ソーラーパネル２１で発生した発電電力を電力変換して電力変換後の電力をサブ電池２４に一旦蓄電するとともに、サブ電池２４から出力された電力によってメイン電池２２及び補機電池２３を充電可能に構成されている。具体的には、電力変換器３２は、ソーラー発電コンバータ３３（ＤＣ／ＤＣコンバータ３３ａ及び駆動制御部３３ｂを含む）と、補機側コンバータ３４（ＤＣ／ＤＣコンバータ３４ａ及び駆動制御部３４ｂを含む）と、メイン電池側コンバータ３５（ＤＣ／ＤＣコンバータ３５ａ及び駆動制御部３５ｂを含む）と、を備えている。
In the present embodiment, the
本発明の「太陽光発電変換部」としてのソーラー発電コンバータ３３は、ソーラーパネル２１で発生した発電電力を電力変換するように、電力ラインを介してソーラーパネル２１に接続されている。すなわち、ソーラーパネル２１は、ソーラー発電コンバータ３３の電力入力側端子に接続されている。ソーラー発電コンバータ３３は、上述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３ａと、このＤＣ／ＤＣコンバータ３３ａの動作を制御する駆動制御部３３ｂと、を備えている。なお、本実施形態においては、駆動制御部３３ｂは、動作に必要な電源を補機電池２３によって供給されるようになっている。このソーラー発電コンバータ３３は、ソーラーパネル２１の動作点を、ＭＰＰＴ制御を用いて設定するようになっている。また、このソーラー発電コンバータ３３は、ＭＰＰＴ制御によるソーラーパネル２１の発電電力を所定電圧（約３０Ｖ）の電力に変換して、かかる変換後の電力を出力するようになっている。
The
本発明の「補機電池充電出力部」としての補機側コンバータ３４は、電力変換器３２の内部の電力ラインを介して、ソーラー発電コンバータ３３の電力出力側端子に接続されている。すなわち、補機側コンバータ３４の電力入力側端子には、ソーラー発電コンバータ３３が接続されている。一方、補機側コンバータ３４の電力出力側端子には、補機１３及び補機電池２３が並列接続されている。
The auxiliary
補機側コンバータ３４は、上述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４ａと、このＤＣ／ＤＣコンバータ３４ａの動作を制御する駆動制御部３４ｂと、を備えている。なお、本実施形態においては、駆動制御部３４ｂは、動作に必要な電源を補機電池２３によって供給されるようになっている。この補機側コンバータ３４は、ソーラー発電コンバータ３３の出力を電力変換（具体的には降圧）して、補機電池２３の充電のための低電圧（約１２Ｖ）の電力を出力するように設けられている。
As described above, the auxiliary
ソーラー発電コンバータ３３の電力出力側端子と補機側コンバータ３４の電力入力側端子との間の、電力変換器３２の内部の電力ラインには、サブ電池２４が接続されている。すなわち、サブ電池２４は、ソーラー発電コンバータ３３からの出力によって充電されるように、ソーラー発電コンバータ３３に接続されている。また、かかる電力ラインには、メイン電池側コンバータ３５の電力入力側端子が接続されている。すなわち、サブ電池２４は、ソーラー発電コンバータ３３に対して、補機側コンバータ３４と並列に接続されている。また、サブ電池２４には、補機側コンバータ３４とメイン電池側コンバータ３５とが並列接続されている。
A sub-battery 24 is connected to the power line inside the
本発明の「メイン電池充電出力部」としてのメイン電池側コンバータ３５における、電力出力側端子は、電力ラインを介してメイン電池２２に接続されている。すなわち、メイン電池２２は、メイン電池側コンバータ３５からの出力によって充電されるように、メイン電池側コンバータ３５に接続されている。メイン電池側コンバータ３５は、上述のように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５ａと、このＤＣ／ＤＣコンバータ３５ａの動作を制御する駆動制御部３５ｂと、を備えている。なお、本実施形態においては、駆動制御部３５ｂは、動作に必要な電源を補機電池２３によって供給されるようになっている。このメイン電池側コンバータ３５は、サブ電池２４の出力を電力変換（具体的には昇圧）して、メイン電池２２の充電用の高電圧（約３００Ｖ）の電力を出力するように設けられている。
The power output side terminal in the main
ソーラーパネル２１と電力変換器３２（ソーラー発電コンバータ３３の電力入力側端子）との間には、ソーラー電流センサ４１ａ及びソーラー電圧センサ４１ｂが設けられている。ソーラー電流センサ４１ａは、ソーラーパネル２１で発生した発電電力における電流に対応する出力を生じるようになっている。ソーラー電圧センサ４１ｂは、上述の発電電力における電圧に対応する出力を生じるようになっている。
A solar
補機電池２３には、補機電池電流センサ４３ａと、補機電池電圧センサ４３ｂと、補機電池温度センサ４３ｃと、が設けられている。補機電池電流センサ４３ａは、補機電池２３の端子電流に対応する出力を生じるようになっている。補機電池電圧センサ４３ｂは、補機電池２３の端子間電圧に対応する出力を生じるようになっている。補機電池温度センサ４３ｃは、補機電池２３の温度に対応する出力を生じるようになっている。
The
同様に、サブ電池２４には、サブ電池電流センサ４４ａと、サブ電池電圧センサ４４ｂと、サブ電池温度センサ４４ｃと、が設けられている。サブ電池電流センサ４４ａは、サブ電池２４の端子電流に対応する出力を生じるようになっている。サブ電池電圧センサ４４ｂは、サブ電池２４の端子間電圧に対応する出力を生じるようになっている。サブ電池温度センサ４４ｃは、サブ電池２４の温度に対応する出力を生じるようになっている。
Similarly, the
マイクロコンピュータ３１は、上述の各センサからの出力に基づいて、ソーラー発電コンバータ３３、補機側コンバータ３４、及びメイン電池側コンバータ３５の動作を制御するように設けられている。ソーラー発電コンバータ３３の動作制御について詳述すると、マイクロコンピュータ３１は、ソーラーパネル２１で発生した発電電力が所定の閾値未満となった場合に、ソーラーＥＣＵ３０における無駄な電力消費を抑制すべく、ソーラー発電コンバータ３３の動作を停止させるようになっている（以下、かかる制御を「電力低下判定制御」と称する。）。
The
また、マイクロコンピュータ３１は、ソーラーパネル２１をＭＰＰＴ制御によって最適な動作点で運転すべく、ソーラー発電コンバータ３３の動作を制御するようになっている。具体的には、マイクロコンピュータ３１は、比較的長い所定インターバル（例えば数〜１０分程度）毎に、比較的広い所定動作範囲で、暫定最大電力点（本発明の「特定動作点」に対応する）を探索するようになっている。この暫定最大電力点は、フィードバック制御による精密なＭＰＰＴ制御に先立つ、暫定的な最大電力点である。そして、マイクロコンピュータ３１は、探索した上述の暫定最大電力点を基準として、動作点が最大電力点に可及的に近づけるべく動作点をフィードバック制御するようになっている。
In addition, the
さらに、本実施形態においては、マイクロコンピュータ３１は、暫定最大電力点の探索中である場合と、探索中ではない場合とで、電力低下判定制御について異なる閾値を有している。具体的には、マイクロコンピュータ３１は、暫定最大電力点の探索中である場合は、探索中ではない場合よりも、閾値を低く設定するようになっている。
Furthermore, in the present embodiment, the
＜動作＞
次に、本実施形態の構成における動作の概要、及び本実施形態の構成による作用・効果について説明する。
<Operation>
Next, the outline | summary of the operation | movement in the structure of this embodiment and the effect | action and effect by the structure of this embodiment are demonstrated.
マイクロコンピュータ３１は、メイン電池ＥＣＵ２９から、メイン電池２２における充電容量を取得する。また、マイクロコンピュータ３１は、上述の各センサからの出力に基づいて、補機電池２３及びサブ電池２４における充電残量を取得（推定）する。さらに、マイクロコンピュータ３１は、ソーラー電流センサ４１ａ及びソーラー電圧センサ４１ｂの出力に基づいて、ソーラーパネル２１の動作点をＭＰＰＴ制御する。
The
かかるＭＰＰＴ制御に関しては、まず、上述の通り、比較的長い所定インターバル毎に、暫定最大電力点が探索される。暫定最大電力点の探索が終了すると、かかる暫定最大電力点を基準として、動作点が最大電力点となるように、動作点がフィードバック制御される。このような、いわゆる２段階のＭＰＰＴ制御手法については、本願の出願時点ですでに周知あるいは公知となっているので、これについてのより詳細な説明は本明細書においては省略する（必要に応じて、特開平９−２３０９５２号公報、特開平７−２３４７３３号公報、特開２００９−１１７６５８号公報、等参照。） With regard to such MPPT control, first, as described above, a provisional maximum power point is searched for every relatively long predetermined interval. When the search for the provisional maximum power point is completed, the operation point is feedback-controlled so that the operation point becomes the maximum power point with reference to the provisional maximum power point. Such a so-called two-step MPPT control method is already known or publicly known at the time of the filing of the present application, so a more detailed description thereof will be omitted in this specification (if necessary) (See JP-A-9-230952, JP-A-7-234733, JP-A-2009-117658, etc.)
そして、マイクロコンピュータ３１は、メイン電池ＥＣＵ２９と協働することで、電力分配を適宜行う。かかる電力分配は、ソーラーパネル２１における発電状況と、メイン電池２２、補機電池２３及びサブ電池２４における充電残量と、モータージェネレータ１２及び補機１３における運転状態と、に応じて行われる。
The
上述の電力分配に際しては、電力変換器３２内の各種のコンバータや、メイン電池ＥＣＵ２９が駆動される。ここで、これらのコンバータ等における各駆動制御部は、補機電池２３からの電力供給によって動作する。このため、ソーラーパネル２１で発生した発電電力が所定の閾値未満となった場合は、マイクロコンピュータ３１は、ソーラー発電コンバータ３３の動作による無駄な電力消費を抑制すべく、ソーラー発電コンバータ３３の動作を停止させる。
In the above power distribution, various converters in the
ところで、周知の通り、ソーラーパネル２１における出力特性は、ソーラーパネル２１に対する日射条件に応じて変化する。特に、ソーラーパネル２１の図示しない受光面に陰影が映り込んだり異物が付着したりすると、電力極大ピークが２個生じる。すると、充分な電力量の最大電力ピークが生じるような日射条件であるにもかかわらず、２つの極大ピークの間の極小値が、上述の閾値未満となる場合があり得る。このような場合に、暫定最大電力点の探索中にたまたま発電電力が閾値未満となったことで、ソーラー発電コンバータ３３の動作が停止されると、本来は利用可能であった電力が利用に供され得なくなってしまう。
As is well known, the output characteristics of the
そこで、マイクロコンピュータ３１は、暫定最大電力点の探索中である場合と探索中ではない場合とで、異なる閾値を用いる。具体的には、暫定最大電力点の探索中である場合は、探索中ではない場合よりも、閾値が低く設定される。すると、暫定最大電力点の探索中にたまたま発電電力が閾値未満となったことで、ソーラー発電コンバータ３３の動作が停止されることが、効果的に抑制される。これにより、ソーラーパネル２１で発生した発電電力が、従来よりも効率的に利用可能となる。
Therefore, the
次に、本実施形態の構成における上述の動作の一例について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図示されたフローチャートにおいては、「ステップ」は「Ｓ」と略記されている。また、暫定最大電力点は、単に「最大電力」と略記されている。 Next, an example of the above-described operation in the configuration of the present embodiment will be described using the flowchart of FIG. In the illustrated flowchart, “step” is abbreviated as “S”. The provisional maximum power point is simply abbreviated as “maximum power”.
最初に、暫定最大電力点の探索中であるか否かが判定される（ステップ３０１）。暫定最大電力点の探索中である場合（ステップ３０１＝ＹＥＳ）、上述の電力低下判定制御における閾値が所定値「Ａ」に設定される（ステップ３０２）。一方、暫定最大電力点の探索中ではない場合（ステップ３０１＝ＮＯ）、かかる閾値が所定値「Ｂ」に設定される（ステップ３０３）。ここで、Ａ＜Ｂである。 First, it is determined whether or not a temporary maximum power point is being searched (step 301). When the temporary maximum power point is being searched (step 301 = YES), the threshold value in the above-described power reduction determination control is set to the predetermined value “A” (step 302). On the other hand, if the temporary maximum power point is not being searched (step 301 = NO), the threshold value is set to a predetermined value “B” (step 303). Here, A <B.
上述のようにして、暫定最大電力点の探索中であるか否かに応じて閾値が適宜設定されると、発電電力が閾値以上であるか否かが判定される（ステップ３０４）。発電電力が閾値未満である場合（ステップ３０４＝ＮＯ）、ソーラー発電コンバータ３３の動作が停止される（ステップ３０５）。一方、発電電力が閾値以上である場合（ステップ３０４＝ＹＥＳ）、ソーラー発電コンバータ３３の動作が継続される。
As described above, when the threshold is appropriately set according to whether or not the provisional maximum power point is being searched, it is determined whether or not the generated power is equal to or greater than the threshold (step 304). When the generated power is less than the threshold value (step 304 = NO), the operation of the solar
＜変形例＞
以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部分に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部分の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が適宜援用され得るものとする。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、上述の実施形態の一部、及び、複数の変形例の全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。
<Modification>
Hereinafter, some typical modifications will be exemplified. In the following description of the modified examples, the same reference numerals as those in the above embodiment can be used for portions having the same configurations and functions as those described in the above embodiment. And about description of this part, the description in the above-mentioned embodiment shall be used suitably in the range which is not technically consistent. Needless to say, the modifications are not limited to those listed below. In addition, a part of the above-described embodiment and all or a part of the plurality of modified examples can be combined appropriately as long as they are technically consistent.
本発明は、上述した具体的な装置構成に限定されない。例えば、本発明は、電気自動車及びハイブリッド自動車のいずれに対しても好適に適用可能である。もっとも、本発明は、車載システムに限定されない。また、各電池やコンバータの出力電圧も、上述の具体例から適宜変更され得る。また、メイン電池ＥＣＵ２９、並びに駆動制御部２５ｂ，２６ｂ，３３ｂ，３４ｂ，及び３５ｂのうちの一部は、補機電池２３以外を電源としていてもよい。さらに、補機１３への電源供給は、補機電池２３のみから行われてもよい。あるいは、補機１３への電源供給は、ソーラーＥＣＵ３０からも行われてもよい。
The present invention is not limited to the specific apparatus configuration described above. For example, the present invention can be suitably applied to both an electric vehicle and a hybrid vehicle. However, the present invention is not limited to the in-vehicle system. Also, the output voltage of each battery and converter can be appropriately changed from the above-described specific examples. In addition, a part of the
図２に示されている回路構成においては、メイン電池側コンバータ３５は、電力変換器３２の内部の電力ラインを介して、ソーラー発電コンバータ３３の電力出力側端子に接続されている。すなわち、ソーラー発電コンバータ３３の電力出力側端子には、補機側コンバータ３４とメイン電池側コンバータ３５とが並列接続されている。したがって、ソーラー発電コンバータ３３の出力がメイン電池側コンバータ３５に入力されることで、ソーラーパネル２１からメイン電池２２への直接充電が行われてもよい。
In the circuit configuration shown in FIG. 2, the main
ソーラーパネル２１（ソーラー発電コンバータ３３）からサブ電池２４への電力供給によるサブ電池２４の充電動作中にも、補機電池２３が、ソーラーパネル２１からの電力（発電電力のうちのサブ電池２４への充電分を差し引いた余剰分）によって充電されてもよい。
Even during the charging operation of the
その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構成及びその均等物の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構成をも含む。 Other modifications not specifically mentioned are naturally included in the technical scope of the present invention without departing from the essential part of the present invention. In addition, in each element constituting the means for solving the problems of the present invention, elements expressed in terms of function and function are specific configurations disclosed in the above-described embodiments and modifications, and equivalents thereof. In addition to objects, any configuration capable of realizing the action / function is included.
１０…電動車両、１２…モータージェネレータ、２０…車両電力システム、２１…ソーラーパネル、２２…メイン電池、２３…補機電池、２４…サブ電池、３０…ソーラーＥＣＵ、３１…マイクロコンピュータ、３２…太陽光発電変換部、３３…ソーラー発電コンバータ、３４…補機側コンバータ、３５…メイン電池側コンバータ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記太陽光発電装置で発生した発電電力を電力変換するとともに電力変換後の電力を出力するように設けられた、太陽光発電変換部（３３）と、
前記太陽光発電変換部を制御することで前記太陽光発電装置を最大電力点追従制御により運転するとともに、前記発電電力が、前記最大電力点追従制御における特定動作点の探索中である場合と探索中ではない場合とで異なる所定の閾値未満となった場合に、前記太陽光発電変換部の動作を停止させるように設けられた、電力変換制御部（３１）と、
を備えたことを特徴とする、電力システム。 An electric power system (20) configured to be able to use electric power obtained by a solar power generation device (21),
A solar power conversion unit (33) provided to convert the generated power generated by the solar power generation device and output the power after power conversion;
When the solar power generation device is operated by maximum power point tracking control by controlling the solar power generation conversion unit, and the generated power is searched for a specific operating point in the maximum power point tracking control A power conversion control unit (31) provided to stop the operation of the photovoltaic power conversion unit when it is less than a predetermined threshold value different from the case where it is not in;
A power system characterized by comprising:
前記太陽光発電変換部の出力を電力変換して前記メイン電池の充電電力を出力するように設けられた、メイン電池充電出力部（３５）と、
前記電動車両の補機に電源電力を供給するように設けられた蓄電池である補機電池（２３）と、
前記太陽光発電変換部の出力を電力変換して前記補機電池の充電電力を出力するように設けられた、補機電池充電出力部（３４）と、
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電力システム。 A main battery (22) that is a storage battery provided to supply power to the electric motor (12) for traveling of the electric vehicle;
A main battery charging output unit (35) provided to convert the output of the photovoltaic power generation conversion unit to output the charging power of the main battery;
An auxiliary battery (23) which is a storage battery provided to supply power to the auxiliary machine of the electric vehicle;
An auxiliary battery charging output unit (34) provided to convert the output of the photovoltaic power generation conversion unit to output the charging power of the auxiliary battery;
The power system according to claim 1, further comprising:
前記サブ電池は、前記太陽光発電変換部に対して、前記補機電池充電出力部と並列に接続されたことを特徴とする、請求項３に記載の電力システム。 The battery further comprises a sub battery (24) which is a storage battery charged by the output of the photovoltaic power generation conversion unit
The power system according to claim 3, wherein the sub battery is connected in parallel to the auxiliary battery charging output unit with respect to the photovoltaic power generation conversion unit.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018014783A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | トヨタ自動車株式会社 | Solar power generation apparatus |
| DE102018125330A1 (en) | 2017-11-15 | 2019-05-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Solar power generation system |
| JP2021086302A (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | Solar charging control device |
| CN114069615A (en) * | 2021-11-07 | 2022-02-18 | 广西电网有限责任公司 | Processing method for solving problem of cross-section tidal current threshold crossing based on automatic searching adjustable unit of active sensitivity of cross section |
| KR20220069629A (en) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 한국공학대학교산학협력단 | Method and system for adaptive energy harvesting using multi source energy sources |
| JP7559717B2 (en) | 2021-09-07 | 2024-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | Solar charging system, method, and vehicle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772942A (en) * | 1993-09-01 | 1995-03-17 | Sharp Corp | Power supply system start-up/stoppage controller |
| JPH0962386A (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Yaskawa Electric Corp | Control method for power converter for photovoltatic power generation |
| JP2011229220A (en) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | Power unit |
| JP2012228027A (en) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Sharp Corp | Dc power feeding system and control method of the same |
-
2013
- 2013-03-12 JP JP2013048897A patent/JP6034728B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772942A (en) * | 1993-09-01 | 1995-03-17 | Sharp Corp | Power supply system start-up/stoppage controller |
| JPH0962386A (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Yaskawa Electric Corp | Control method for power converter for photovoltatic power generation |
| JP2011229220A (en) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | Power unit |
| JP2012228027A (en) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Sharp Corp | Dc power feeding system and control method of the same |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018014783A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | トヨタ自動車株式会社 | Solar power generation apparatus |
| CN107634571A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-26 | 丰田自动车株式会社 | Solar energy photovoltaic generator |
| US10320226B2 (en) | 2016-07-19 | 2019-06-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Solar photovoltaic generation device |
| DE102018125330A1 (en) | 2017-11-15 | 2019-05-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Solar power generation system |
| US11198366B2 (en) | 2017-11-15 | 2021-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Solar power generation system |
| JP2021086302A (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | Solar charging control device |
| JP7264023B2 (en) | 2019-11-26 | 2023-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | solar charge controller |
| KR20220069629A (en) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 한국공학대학교산학협력단 | Method and system for adaptive energy harvesting using multi source energy sources |
| KR102492226B1 (en) | 2020-11-20 | 2023-01-26 | 한국공학대학교산학협력단 | Method and system for adaptive energy harvesting using multi source energy sources |
| JP7559717B2 (en) | 2021-09-07 | 2024-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | Solar charging system, method, and vehicle |
| CN114069615A (en) * | 2021-11-07 | 2022-02-18 | 广西电网有限责任公司 | Processing method for solving problem of cross-section tidal current threshold crossing based on automatic searching adjustable unit of active sensitivity of cross section |
| CN114069615B (en) * | 2021-11-07 | 2023-11-07 | 广西电网有限责任公司 | Method for searching adjustable unit to eliminate tide overrun based on section active sensitivity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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