JP2015002275A - 太陽電池モジュールの電力配分回路 - Google Patents
太陽電池モジュールの電力配分回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015002275A JP2015002275A JP2013126242A JP2013126242A JP2015002275A JP 2015002275 A JP2015002275 A JP 2015002275A JP 2013126242 A JP2013126242 A JP 2013126242A JP 2013126242 A JP2013126242 A JP 2013126242A JP 2015002275 A JP2015002275 A JP 2015002275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- cell module
- power distribution
- charge
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【課題】 太陽光発電システムの一部の太陽電池モジュールの出力が、日陰等によって低下した場合に、システムの電流電圧特性に現れる段差を平滑化して出力電力の効率を高めることのできる、太陽電池モジュールの電力配分回路を提供する。【解決手段】 第1のスイッチング素子S11、S12と、第2のスイッチング素子S21、S22のON/OFFを相補的に、且つ周期的に切り換えて、直列に接続されている太陽電池モジュールM1、M2間で、発電出力が大きい太陽電池モジュールM1からその出力電力の一部を、フライバックトランスT1、T2を介して発電出力の小さい太陽電池モジュールM2へ配分し、システム全体の電流電圧特性を改善する。【選択図】 図5
Description
本発明は、太陽光発電システムに用いられる太陽電池の設置環境が悪く、一部が日陰等になった場合や、太陽電池間の出力特性にバラツキを生じた場合でも、システム全体の発電効率を高めることのできる、太陽電池モジュールの電力配分回路に関する。
現在、太陽光発電システムの発電効率を上げるために、変換効率が高い太陽電池セル(モジュール)やパワーコンディショナの開発が進められている。現用されている太陽光発電システムは、特許文献1に記載されているように、複数の太陽電池モジュールを直並列に接続して、電圧を高めた後に、インバータで交流に変換する集中型インバータ方式が主流となっている。
しかしながら、このような集中型インバータ方式の太陽光発電システムは、実際の使用時においては、一部の太陽電池モジュールが、日陰等の設置環境下に置かれるために、それぞれの部位の太陽電池モジュールの発電能力を十分に発揮させることができない場合がある。
図19は、2枚の直列接続された太陽電池モジュールM1、M2からなる太陽光発電システムを模式的に示した図であって、これらの太陽電池モジュールM1、M2は、同一仕様のものが用いられている。
また、前記太陽電池モジュールM1、M2のそれぞれの正極端子P1と負極端子P2間にはバイパスダイオードDが接続されているとともに、太陽電池モジュールM1の正極端子P1と太陽電池ジュールM2の負極端子P2は、外部負荷に接続されている。
これらの太陽電池モジュールM1、M2が両方とも日向に設置されていて、十分な太陽光が当たっている場合には、これらを総合した外部出力は、図20に太い実線で示すような、最大出力動作点をPとする電流・電圧特性となる。
ところが、例えば、一方の太陽電池モジュールM2が日陰に入った場合には、これらの太陽電池モジュールM1、M2は、出力電流に違いが生じて、図21に太い実線で示すような、階段状の出力特性を示す。
図21において、領域(1)と領域(3)の面積を合わせたものは、太陽電池モジュールM1の発電電力を表し、また、領域(2)の面積は、太陽電池モジュールM2の発電電力を表している。
このような出力特性において、最大出力動作点Pが同図に示す位置にあった場合、得られる発電電力は、領域(1)と領域(2)の面積の和となり、領域(3)の部分は,出力電力に寄与することができないため損失となる。
一方、特許文献2に記載されているように、個々の太陽電池モジュールに、マイクロコンバータを搭載したAC太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムがある。この方式は、各々の太陽電池モジュールに対して最大電力追従(MPPT)制御を行い、その出力をDC/AC変換するようにした太陽電池モジュールで、日陰等による損失が少ないとされている。
しかしながら、前述したような、AC太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムでは、複雑な変換回路を有するため、個々の太陽電池モジュールの製造コストが高くなるとともに、常時変換動作を行っているため、日陰が無い状態においても変換ロスが発生する問題があった。
また、変換回路が故障した場合には、これを搭載している太陽電池モジュール自体が使用できなくなるため、信頼性にも問題があった。このようなことから、今後如何なる設置環境に対しても、高いシステム効率を維持できるシステムの開発が望まれる。
そこで、本発明は、前述したような従来技術における問題点を解決し、太陽光発電システムの一部の太陽電池モジュールの出力が、日陰等によって低下した場合に、システムの電流電圧特性に現れる段差を平滑化して出力電力の効率を高めることのできる、太陽電池モジュールの電力配分回路を提供することを目的とする。
前記目的のために提供される本発明の太陽電池の電力配分回路は、複数直列に接続された太陽電池モジュールのそれぞれに設けられるものであって、太陽電池モジュールの正極端子と当該太陽電池モジュールの負極端子に両端がそれぞれ繋がった第1の充放電路と、 他の電力配分回路と共通に使用される、第1の電力配分線路と第2の電力配分線路に両端がそれぞれ繋がった第2の充放電路と、前記第1の充放電路の一部を構成する1次側巻線と、第2の充放電路の一部を構成する2次側巻線を有するフライバックトランスと、前記フライバックトランスの1次側巻線と直列に、第1の充放電路中に組み込まれた第1のスイッチング素子と、前記フライバックトランスの2次側巻線と直列に、第2の充放電路中に組み込まれた第2のスイッチング素子と、前記第1の充放電路中に組み込まれ、少なくとも、第1のスイッチング素子と並列に接続されたコンデンサを有する第1の平滑回路と、前記第2の充放電路中に組み込まれ、少なくとも、第2のスイッチング素子と並列に接続されたコンデンサを有する第2の平滑回路と、他の電力配分回路と共有するパルス発振器から供給される同期信号に基づいて、第1のスイッチング素子と第2スイッチング素子を相補的に且つ周期的にON/OFF制御するスイッチング制御回路を備えている。
前記電力配分回路においては、スイッチング制御回路は、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子の両方が同時にOFF状態になる短絡防止期間が存在するように、これらのスイッチング素子の切換タイミングを制御することが望ましい。
請求項1に記載された発明によれば、太陽光発電システムに使用される各太陽電池モジュール間に、日陰や受光面の汚れ、経年劣化等によって、出力電力にバラツキが生じた場合に、各太陽電池モジュール間でバランス良く電力を配分することができる。
その結果、太陽光発電システム全体の電流電圧特性の段差が平滑化されて、本来、出力電力として利用することができなかった電力が利用可能となるため、出力電力を向上させることができる。
また、電流電圧特性の段差が平滑化されるため、パワーコンディショナの最大出力動作点の検出が容易となり、MPPTミスマッチ損失を回避することができる。
また、電流電圧特性の段差が平滑化されるため、パワーコンディショナの最大出力動作点の検出が容易となり、MPPTミスマッチ損失を回避することができる。
また、本発明の電力配分回路が主に、FETやリレー等で構成されるスイッチング素子と、フライバックトランス、及び、コンデンサ等を用いた、簡単な回路構成であるため、製造コストを安くできる。
また、従来のAC太陽電池モジュールを用いたシステムでは、日陰が無い時も、常時AC/DC変換による回路損失が生じているのに対して、本発明の電力配分回路は、日陰が無い場合には動作を停止して回路部分での損失を無くすことができるため、発電出力を向上させることができる。
さらに、従来のAC太陽電池モジュールを用いたシステムでは、太陽電池モジュールに搭載されているマイクロコンバータが故障すると、太陽電池モジュール自体も使用不能となるが、本発明の電力配分回路では、万一故障が発生してその機能が損なわれた場合でも太陽電池モジュール自体の機能に支障を生じる恐れがない。
請求項2に記載された発明によれば、スイッチング制御回路が、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子が同時にOFF状態になる短絡防止期間が存在するように、これらのスイッチング素子の切り換えタイミングを制御するようにしているため、フライバックトランスの充電と放電の切換動作を正確なタイミングで行うことができ、太陽電池モジュール間での電力の配分動作を的確に行うことができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の電力配分回路の1実施形態を示す、太陽光発電システムの模式図であって、同図は、n個の太陽電池モジュールM1、M2、M3・・・Mnを直列に接続して外部負荷に接続されているシステムを示している。なお、ここでは図示を省略しているが、これらの太陽電池モジュールM1〜Mnには、それぞれの正極P1と負極P2の間に、バイパスダイオードが並列に接続されている。
これらの太陽電池モジュールM1、M2、M3・・・Mnのそれぞれには、本発明の電力配分回路1が接続されている。これらの電力配分回路1は全て同じ構造であって、太陽電池モジュールM1、M2、M3・・・Mnのそれぞれの正極端子P1と負極端子P2の間に、第1の充放電路2で接続されている。
また、これらの電力配分回路1はそれぞれ、第2の充放電路3で第1の電力配分線路4と第2の電力配分線路5に接続されている。
また、これらの電力配分回路1はそれぞれ、同期信号線6を介してパルス発振器7と接続されていて、後述するように、このパルス発振器7の発生するパルス信号によって、全ての電力配分回路1が一斉に同期駆動されるようになっている。
図2は、図1の太陽光発電システムに組み込まれている各電力配分回路1の主要部間の結線図であって、同図に示すように各電力配分回路1の第1の充放電路2にはそれぞれ、第1のスイッチング素子S11、S12、S13・・S1nとフライバックトランスT1、T2、T3・・Tnの1次側巻線が直列に組み込まれている。
また、前記それぞれの第1の充放電路2には、第1の平滑回路を構成するコンデンサC11、C12、C13・・C1nが、第1のスイッチング素子S11、S12、S13・・S1n及びフライバックトランスT1、T2、T3・・Tnの1次側巻線と並列に接続されている。
一方、それぞれの電力配分回路1の第2の充放電路3には、第2のスイッチング素子S21、S22、S23・・S2nとフライバックトランスT1、T2、T3・・Tnの2次側巻線が直列に組み込まれている。
また、前記それぞれの第2の充放電路3には、第2の平滑回路を構成するコンデンサC21、C22、C23・・C2nが、第2のスイッチング素子S21、S22、S23・・S2n及びフライバックトランスT1、T2、T3・・Tnの2次側巻線と並列に接続されている。
なお、図中の各スイッチング素子S11、S12、S13・・S1n、S21、S22、S23・・S2n、フライバックトランスT1、T2、T3・・Tn、及び、コンデンサC11、C12、C13・・C1n、C21、C22、C23・・C2nは、説明の便宜上、接続されている太陽電池モジュールM1、M2、M3・・Mnと対応させた添字1・・nで相互を区別しているが、それぞれ、同一仕様のものが用いられている。また、これらのスイッチング素子には、ここではトランジスタ(FET)が用いられている。
図3は、前記それぞれの電力配分回路1の第1のスイッチング素子S11、S12、S13・・S1nと第2のスイッチング素子S21、S22、S23・・S2nをそれぞれON/OFFする制御回路のブロック図であって、同図に示すように、それぞれの電力配分回路1の第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子は、各電力配分回路1に組み込まれているスイッチング制御回路8によって制御される。
前記スイッチング制御回路8は、第1のスイッチング素子S11、S12、S13・・S1nをON/OFFするドライバ回路Aと、第2のスイッチング素子S21、S22、S23・・S2nをON/OFFするドライバ回路B、及び、これらの2つのドライバ回路A、Bに相補的にON/OFFの切換信号を出力する相補回路から構成されている。
各電力配分回路1のスイッチング制御回路8に組み込まれている相補回路は、前述した同期信号線6を介して他の電力配分回路1と共有しているパルス発振器7に接続されていて、当該パルス発振器7から供給される周期的なパルス信号に同期して、各ドライバ回路A、Bを介し、第1のスイッチング素子S11、S12、S13・・S1nと、第2のスイッチング素子S21、S22、S23・・S2nとを、相補的且つ周期的にON/OFF動作させる。
なお、本実施形態のものにおいては、相補回路は、図4に示すように、パルス発振器7の出力信号(1)に対して、(2)と(3)の信号を出力するように構成されていて、第1のスイッチング素子S11、S12、S13・・S1nと、第2のスイッチング素子S21、S22、S23・・S2nのON/OFF状態を相補的に切り替える際に、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子が両方ともOFF状態となる短絡防止期間aを介在させている。
次に、前述したように構成されている電力配分回路1の動作を、図5に示す2枚の太陽電池モジュールM1、M2を直列接続したシステムに基づいて説明する。
このシステムにおいて、太陽電池モジュールM1で発電された電力が、太陽電池モジュールM2で発電された電力より大きい場合、同図に示すように、各スイッチング素子S11、S12、S21、S22がOFFの状態(電力配分回路1が機能していない状態)のときは、このシステムは、図21に示す最大出力動作点をPとする階段状の電流電圧特性
を有する。
このシステムにおいて、太陽電池モジュールM1で発電された電力が、太陽電池モジュールM2で発電された電力より大きい場合、同図に示すように、各スイッチング素子S11、S12、S21、S22がOFFの状態(電力配分回路1が機能していない状態)のときは、このシステムは、図21に示す最大出力動作点をPとする階段状の電流電圧特性
を有する。
ここで、図6に示すように、第1のスイッチング素子S11がONに切り換えられると、太陽電池モジュールM1で発電された電力の一部は、当該太陽電池モジュールM1の正極側から第1の充放電路2を通る電流I11として、フライバックトランスT1の1次側巻線に流れ、このフライバックトランスT1に磁気エネルギが蓄えられる。
このとき、同図のように、太陽電池モジュールM2側に設けられている第1のスイッチング素子S12は、太陽電池モジュールM1側の第1のスイッチング素子S11と同期してONに切り換えられるが、太陽電池モジュールM2で発電された電力は、インピーダンスの低い負荷側に電流が流れるため、フライバックトランスT2には磁気エネルギーとして蓄えられない。
次に、図7に示すように、第1のスイッチング素子S11、S12がOFFに、第2のスイッチング素子S21、S22がONに切り換えられると、フライバックトランスT1に磁気エネルギーとして蓄えられていた電力は、電流I21として第2の充放電路3へ放電されて、第1の電力配分線路4と第2の電力配分線路5を介して、フライバックトランスT2の2次側巻線を流れ、当該フライバックトランスT2に磁気エネルギーとして蓄えられる。
その後、図8に示すように、第2のスイッチング素子S21、S22がOFFに切り換えられ、第1のスイッチング素子S11、S12がONに切り換えられると、フライバックトランスT2に蓄えられていた磁気エネルギは電流i12として太陽電池モジュールM2側の第1の充放電路2に放出される。
前記電流i12は、フライバックトランスT2の1次側巻線が第1の充放電路2を介して太陽電池モジュールM2と並列接続されているため、太陽電池モジュールM2を流れる電流に加算される。
前述したような、第1のスイッチング素子S11、S12と、第2のスイッチング素子S21、S22の相補的な切換動作を繰り返すことによって、出力電力の大きい太陽電池モジュールM1で発電された電力の一部が出力電力の小さい太陽電池モジュールM2側に継続的に配分される。
その結果、図21に示した領域(3)は分割されて、その一部が領域(2)の電流に加算され、図9に示すように、平滑化された電流電圧特性に改善することができる。このようにして、本来出力として得られなかった発電電力を有効に利用することが可能となる。
この際、第1の平滑回路を構成しているコンデンサC11、C12と第2の平滑回路を構成しているコンデンサC21、C22により、各スイッチング素子S11、S12、S21、S22のON/OFF動作時に発生するノイズが軽減されるとともに、各回路を流れる電流の変動が平滑化される。
以降、前述したパルス発振器7から各太陽電池モジュールM1、M2の電力配分回路1に供給される同期信号に基づいて、太陽電池モジュールM1からフライバックトランスT1への電力蓄積、フライバックトランスT1、T2間での、第1の電力配分線路4と第2の電力配分線路5を介した電力の受け渡し、及び、フライバックトランスT2からの電力放出の各過程が周期的に繰り返される。
なお、図6で説明したフライバックトランスT1への電力蓄積過程と、図8で説明したフライバックトランスT2からの電力放出過程は、各電力配分回路1が継続的に動作しているときは、これらの過程は同時に行われており、外部負荷には平滑化された電流が供給される。
次に、図10は、外部負荷に対して直列接続された3枚の太陽電池モジュールM1、M2、M3のそれぞれに電力配分回路1を組み込んだシステムであって、同図に示すように各電力配分回路1における第1のスイッチング素子S11、S12、S13がOFFの状態(電力配分回路を動作させていない状態)で、太陽電池モジュールM1の出力電力が、太陽電池モジュールM2及び太陽電池モジュールM3の出力電力より大きい場合、このシステムは、図11に示すような電流電圧特性を示す。
ここで、図12に示すように、これらのスイッチング素子S11、S12、S13がONに切り換えられると、太陽電池モジュールM1で発電された電力の一部は、電流I11として、フライバックトランスT1の1次側巻線に流れて、このフライバックトランスT1に磁気エネルギとして蓄えられる。
このとき、太陽電池モジュールM2と太陽電池モジュールM3でそれぞれ発電された電力は、インピーダンスの低い負荷側に電流が流れるため、それぞれのフライバックトランスT2、T3には磁気エネルギーとして蓄えられない。
次に、図13に示すように、これら第1のスイッチング素子S11、S12、S13がOFFに、第2のスイッチング素子S21、S22、S23がONに切り換えられると、フライバックトランスT1に磁気エネルギーとして蓄えられていた電力は、その2次巻線側から電流I21として放出される。
前記電流I21は、電流I22、I23に分配されてそれぞれ、フライバックトランスT2、T3の2次側巻線をそれぞれ流れ、これらのフライバックトランスT2、T3に磁気エネルギーとして電力が蓄えられる。
さらに、図14に示すように、第1のスイッチング素子S11、S12、S13がONに、第2のスイッチング素子S21、S22、S23がOFFに切り換えられると、フライバックトランスT2、T3にそれぞれ蓄えられていた電力は、それぞれの一次巻線側から電流i12、i13として第1の充放電路2に放出されて、それぞれ、太陽電池モジュールM2、M3の出力電流に加算される。
前述したような、第1のスイッチング素子S11、S12、S13と、第2のスイッチング素子S21、S22、S23の相補的な切換動作が繰り返されることによって、太陽電池モジュールM1で発電された電力の一部は、これより出力電力が小さい太陽電池モジュールM2と太陽電池モジュールM3に配分されて均等化される。
一方、前述したシステムにおいて、太陽電池モジュールM1と太陽電池モジュールM2の出力電力が、太陽電池モジュールM3よりも大きい場合に、電力配分回路1を使用していない状態(図10に示す、第1のスイッチング素子S11、S12、S13と第2のスイッチング素子S21、S22、S23が全てOFFの状態。)では、図15に示すような電流電圧特性を示す。
この場合には、図16に示すように、第1のスイッチング素子S11、S12、S13がONに切り換えられると、太陽電池モジュールM1から第1の充放電路2を介してフライバックトランスT1の1次側巻線に電流I11が流れるとともに、太陽電池モジュールM2からフライバックトランスT2の1次側巻線に電流I12が流れてフライバックトランスT1、T2に磁気エネルギーが蓄えられる。
次いで、図17に示すように、第1のスイッチング素子S11、S12、S13がOFFに、第2のスイッチング素子S21、S22、S23がONに切り換えられると、これらのフライバックトランスT1、T2に蓄えられていた磁気エネルギーが、それぞれの2次側巻線から電流I21、I22として放出され、これらが加算された電流I23がフライバックトランスT3の2次側巻線を流れ、このフライバックトランスT3に磁気エネルギーとして電力が蓄えられる。
その後、図18に示すように、第1のスイッチング素子S11、S12、S13がONに、第2のスイッチング素子S21、S22、S23がOFFに切り換えられると、前記フライバックトランスT3に蓄えられていた電力が電流i13として太陽電池モジュールM2を流れる電流に加算される。
このような、第1のスイッチング素子S11、S12、S13と、第2のスイッチング素子S21、S22、S23の相補的な切換動作が繰り返されることによって、太陽電池モジュールM1で発電された電力の一部と、太陽電池モジュールM2で発電された電力の一部がそれぞれ太陽電池モジュールM3に継続的に配分されて均等化される。
なお、前述した実施形態においては、図2に示すように、第1の充放電路2中で、直列接続されている第1のスイッチング素子S11・・S1nとフライバックトランスT1・・Tnの1次側巻線に対して並列に接続されている、コンデンサC11、C12、C13・・C1nで第1の平滑回路を構成しているが、本発明の電力配分回路中に組み込まれる第1の平滑回路は、これに限定するものではなく、第1の充放電路中に組み込まれて、少なくとも第1のスイッチング素子と並列接続されているコンデンサを有していればよい。
同様に、第2の平滑回路も、前述した実施形態のものに限定するものではなく、第2の充放電路中に組み込まれて、少なくとも第2のスイッチング素子と並列接続されているコンデンサを有していればよい。
また、本実施形態のものにおいては、スイッチング素子にトランジスタ(FET)を用いているが、これらのスイッチング素子は、これに限定するものではなく、リレーで構成してもよい。
本発明の太陽電池モジュールの電力配分回路は、太陽光発電システムの日陰等による太陽電池モジュールの出力電力の効率低下を改善するために有効に利用することができる。
また、特性の異なる種類の太陽電池モジュールを組み合わせた太陽光発電システムや、フレキシブルな太陽電池を含む複数の太陽電池モジュールが、異なる向きに設置された太陽光発電システム、さらに、追尾集光型の高効率太陽光発電システムのような、集光レンズの集光特性によって個々の太陽電池セルの出力特性が異なるシステム等、様々なケースにおいて出力電力の効率を高める手段としても利用可能である。
また、特性の異なる種類の太陽電池モジュールを組み合わせた太陽光発電システムや、フレキシブルな太陽電池を含む複数の太陽電池モジュールが、異なる向きに設置された太陽光発電システム、さらに、追尾集光型の高効率太陽光発電システムのような、集光レンズの集光特性によって個々の太陽電池セルの出力特性が異なるシステム等、様々なケースにおいて出力電力の効率を高める手段としても利用可能である。
また、本発明の太陽電池モジュールの電力配分回路は、既設の太陽光発電システムにおいて、経年劣化や受光面の汚れ等によって太陽電池モジュール間の出力特性にバラツキが生じた場合における出力電力の効率改善にも利用可能である。
さらに、太陽光発電の分野だけでなく、太陽電池モジュールと同様な電流電圧特性を示す、バッテリーや燃料電池等を直並列に接続した電力供給システムにおいても、利用可能である。
1 電力配分回路
2 第1の充放電路
3 第2の充放電路
4 第1の電力配分線路
5 第2の電力配分線路
6 同期信号線
7 パルス発振器
8 スイッチング制御回路
M1、M2、M3、Mn 太陽電池モジュール
P1 正極端子
P2 負極端子
S11、S12、S13、S1n 第1のスイッチング素子
S21、S22、S23、S2n 第2のスイッチング素子
T1、T2、T3、Tn フライバックトランス
C11、C12、C13、C1n コンデンサ(第1の平滑回路)
C21、C22、C23、C2n コンデンサ(第2の平滑回路)
2 第1の充放電路
3 第2の充放電路
4 第1の電力配分線路
5 第2の電力配分線路
6 同期信号線
7 パルス発振器
8 スイッチング制御回路
M1、M2、M3、Mn 太陽電池モジュール
P1 正極端子
P2 負極端子
S11、S12、S13、S1n 第1のスイッチング素子
S21、S22、S23、S2n 第2のスイッチング素子
T1、T2、T3、Tn フライバックトランス
C11、C12、C13、C1n コンデンサ(第1の平滑回路)
C21、C22、C23、C2n コンデンサ(第2の平滑回路)
前記目的のために提供される本発明の太陽電池モジュールの電力配分回路は、複数直列に接続された太陽電池モジュールのそれぞれに設けられるものであって、太陽電池モジュールの正極端子と当該太陽電池モジュールの負極端子に両端がそれぞれ繋がった第1の充放電路と、他の電力配分回路と共通に使用される、第1の電力配分線路と第2の電力配分線路に両端がそれぞれ繋がった第2の充放電路と、前記第1の充放電路の一部を構成する1次側巻線と、第2の充放電路の一部を構成する2次側巻線を有するフライバックトランスと、前記フライバックトランスの1次側巻線と直列に、第1の充放電路中に組み込まれた第1のスイッチング素子と、前記フライバックトランスの2次側巻線と直列に、第2の充放電路中に組み込まれた第2のスイッチング素子と、前記第1の充放電路中に組み込まれ、少なくとも、第1のスイッチング素子と並列に接続されたコンデンサを有する第1の平滑回路と、前記第2の充放電路中に組み込まれ、少なくとも、第2のスイッチング素子と並列に接続されたコンデンサを有する第2の平滑回路と、他の電力配分回路と共有するパルス発振器から供給される同期信号に基づいて、第1のスイッチング素子と第2スイッチング素子を相補的に且つ周期的にON/OFF制御するスイッチング制御回路を備えている。
Claims (2)
- 複数直列に接続された太陽電池モジュールのそれぞれに設けられる電力配分回路であって、
太陽電池モジュールの正極端子と当該太陽電池モジュールの負極端子に両端がそれぞれ繋がった第1の充放電路と、
他の電力配分回路と共通に使用される、第1の電力配分線路と第2の電力配分線路に、両端がそれぞれ繋がった第2の充放電路と、
前記第1の充放電路の一部を構成する1次側巻線と、第2の充放電路の一部を構成する2次側巻線を有するフライバックトランスと、
前記フライバックトランスの1次側巻線と直列に、第1の充放電路中に組み込まれた第1のスイッチング素子と、
前記フライバックトランスの2次側巻線と直列に、第2の充放電路中に組み込まれた第2のスイッチング素子と、
前記第1の充放電路中に組み込まれ、少なくとも、第1のスイッチング素子と並列に接続されたコンデンサを有する第1の平滑回路と、
前記第2の充放電路中に組み込まれ、少なくとも、第2のスイッチング素子と並列に接続されたコンデンサを有する第2の平滑回路と、
他の電力配分回路と共有するパルス発振器から供給される同期信号に基づいて、第1のスイッチング素子と第2スイッチング素子を相補的に且つ周期的にON/OFF制御するスイッチング制御回路を備えたことを特徴とする太陽電池モジュールの電力配分回路。 - スイッチング制御回路は、第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子の両方が同時にOFF状態になる短絡防止期間が存在するように、これらのスイッチング素子の切換タイミングを制御することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュールの電力配分回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013126242A JP2015002275A (ja) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | 太陽電池モジュールの電力配分回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013126242A JP2015002275A (ja) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | 太陽電池モジュールの電力配分回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015002275A true JP2015002275A (ja) | 2015-01-05 |
Family
ID=52296616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013126242A Pending JP2015002275A (ja) | 2013-06-17 | 2013-06-17 | 太陽電池モジュールの電力配分回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015002275A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004200326A (ja) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Canon Inc | 電力変換装置 |
WO2013010270A1 (fr) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | HYDRO-QUéBEC | Système de recharge rapide multi-niveaux |
JP2013509635A (ja) * | 2009-10-29 | 2013-03-14 | ワッツ アンド モア リミテッド | エネルギ収集システム及び方法 |
-
2013
- 2013-06-17 JP JP2013126242A patent/JP2015002275A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004200326A (ja) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Canon Inc | 電力変換装置 |
JP2013509635A (ja) * | 2009-10-29 | 2013-03-14 | ワッツ アンド モア リミテッド | エネルギ収集システム及び方法 |
WO2013010270A1 (fr) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | HYDRO-QUéBEC | Système de recharge rapide multi-niveaux |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11114862B2 (en) | Localized power point optimizer for solar cell installations | |
US7900361B2 (en) | Current bypass for distributed power harvesting systems using DC power sources | |
EP2557650B1 (en) | Current bypass for distributed power harvesting systems using DC power sources | |
JP6521332B2 (ja) | カスケード型hブリッジインバータ及びその欠陥を取り扱う方法 | |
US12009690B2 (en) | Power converters and methods of controlling same | |
US9570998B2 (en) | Capacitor arrangement for an intermediate circuit of a voltage converter | |
US10056847B2 (en) | Hybrid power conversion system and method of determining efficiency using the same | |
JP5211772B2 (ja) | パワーコンディショナの運転制御装置および太陽光発電システム | |
JP4468371B2 (ja) | 太陽光発電システムおよびその昇圧ユニット | |
JP2016103915A (ja) | 蓄電池システムおよび蓄電方法 | |
JP6256915B2 (ja) | 太陽電池の電力配分回路 | |
JP2015108932A (ja) | 太陽電池の電力配分回路 | |
JP2009247185A (ja) | 系統連系インバータ装置およびその自立運転方法 | |
JP2015002275A (ja) | 太陽電池モジュールの電力配分回路 | |
JP2014033120A (ja) | 太陽電池モジュールの電力配分回路 | |
JP6128684B2 (ja) | 太陽電池の電力配分回路 | |
JP2022120406A (ja) | 電源システム | |
JP2015219675A (ja) | 太陽電池の電力配分回路 | |
JP6078914B2 (ja) | 太陽電池ストリングの電圧調整回路 | |
JP2014116991A (ja) | 太陽電池の電力配分回路 | |
JP6103595B2 (ja) | 太陽電池の電力配分回路 | |
JP6515006B2 (ja) | 太陽光発電システム | |
JP2015154517A (ja) | Pvパワーコンディショナ | |
JP2024058728A (ja) | 蓄電システム | |
JP2012044833A (ja) | 電力変換装置及び接続装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161109 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170406 |