JP2015091181A - Measuring unit for use in photovoltaic power generation - Google Patents
Measuring unit for use in photovoltaic power generation Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015091181A JP2015091181A JP2013229950A JP2013229950A JP2015091181A JP 2015091181 A JP2015091181 A JP 2015091181A JP 2013229950 A JP2013229950 A JP 2013229950A JP 2013229950 A JP2013229950 A JP 2013229950A JP 2015091181 A JP2015091181 A JP 2015091181A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- unit
- power
- voltage
- 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
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、太陽光発電用計測ユニットに関するものである。 The present invention relates to a measurement unit for photovoltaic power generation.
太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールを複数枚直列に接続してストリングとし、更に、複数本のストリングを並列に接続して太陽電池を構成し、商用の交流電源に変換するインバータを介して電力供給を行っている。 In a photovoltaic power generation system, a plurality of solar cell modules are connected in series to form a string, and further, a plurality of strings are connected in parallel to form a solar cell, and power is supplied via an inverter that converts the power into a commercial AC power source. Supplying.
このような発電システムでは、太陽電池での発電状況を把握するため、各ストリングにおける電力、電圧、電流などの出力を監視する計測ユニットが備えられている。 In such a power generation system, a measurement unit that monitors the output of power, voltage, current, and the like in each string is provided in order to grasp the power generation status of the solar cell.
計測ユニットは、その駆動に電力を必要とし、その電力供給手段として、この計測ユニットが設置された太陽電池を利用する技術(特許文献1)が開示されている。 The measurement unit requires electric power for driving, and a technique (Patent Document 1) using a solar cell in which the measurement unit is installed is disclosed as the power supply means.
しかし、計測ユニットの駆動に必要な出力を太陽電池から供給する従来技術では、ストリングから出力される電圧をドロップ回路で電圧降下させ、その電圧が出力電圧として適正範囲にあるか否を、電圧検出回路で判断し、適正範囲にある場合には、スイッチを投入して、スイッチング回路を介して、計測ユニットに電源を供給し、所定電位に満たない場合には、スイッチを切って、計測ユニットへの電源供給を停止させていた。このため、ストリングで発電を行っている場合であっても、その出力が所定レベルに満たない場合には、発電量の計測が停止されてしまい、気象条件等によっては計測が頻繁に停止されるため、信頼性の高い計測データを得ることができないという問題があった。 However, in the conventional technology that supplies the output necessary for driving the measurement unit from the solar cell, the voltage output from the string is dropped by the drop circuit, and whether or not the voltage is within the appropriate range is detected as a voltage. If it is judged by the circuit and it is within the appropriate range, the switch is turned on and the power is supplied to the measurement unit via the switching circuit. The power supply of was stopped. For this reason, even when power generation is performed with a string, if the output is less than a predetermined level, measurement of the amount of power generation is stopped, and measurement is frequently stopped depending on weather conditions and the like. Therefore, there is a problem that highly reliable measurement data cannot be obtained.
本発明の目的は前記の問題を解決し、太陽電池での発電状況を把握するため、発電電力を監視する計測ユニットを備えた太陽光発電用計測ユニットにおいて、計測ユニットの駆動に必要な電力を太陽電池から供給する際、計測ユニットの停止頻度が少なくなるように改善し、より信頼性の高い計測データを入手可能とする技術を提供することである。 The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to grasp the power generation status of the solar cell, in the measurement unit for photovoltaic power generation provided with the measurement unit for monitoring the generated power, the power necessary for driving the measurement unit is obtained. When supplying from a solar cell, it is improving the frequency | count of a measurement unit being stopped, and providing the technique which makes available measurement data with higher reliability.
上記課題を解決するためになされた本発明の太陽光発電用計測ユニットは、太陽電池の出力を計測する計測部と、太陽電池の出力より該計測部に動作電源を供給する電源部とを備えた太陽光発電用計測ユニットであって、前記電源部は太陽電池からの出力電圧をPWM制御して所定電圧を供給する定電圧回路と、該定電圧回路に起動電源を供給する起動回路を備え、前記定電圧回路は前記計測部に向けて動作電源を供給する第1出力部と、該定電圧回路に駆動電源を帰還供給する第2出力部を備えることを特徴とするものである。 The measurement unit for photovoltaic power generation of the present invention made to solve the above problems includes a measurement unit that measures the output of a solar cell, and a power supply unit that supplies operating power to the measurement unit from the output of the solar cell. A measurement unit for photovoltaic power generation, wherein the power supply unit includes a constant voltage circuit that supplies a predetermined voltage by PWM control of an output voltage from the solar cell, and a start circuit that supplies a start power to the constant voltage circuit The constant voltage circuit includes a first output unit that supplies operation power to the measurement unit, and a second output unit that feeds back drive power to the constant voltage circuit.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の太陽光発電用計測ユニットにおいて、前記第2出力部から帰還供給する駆動電圧を、前記起動回路から前記定電圧回路に向けて出力される電圧よりも高値に設定したことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the measurement unit for photovoltaic power generation according to the first aspect, the drive voltage fed back from the second output unit is generated from the voltage output from the starter circuit toward the constant voltage circuit. Is also characterized by a high value.
請求項3記載の発明は、請求項1記載の太陽光発電用計測ユニットにおいて、前記第1出力部から出力される電圧と、前記第2出力部から出力される電圧を同一電圧としたことを特徴とするものである。
The invention described in
本発明に係る太陽光発電用計測ユニットでは、太陽電池の出力を計測する計測部と、太陽電池の出力より該計測部に動作電源を供給する電源部とを備えた太陽光発電用計測ユニットであって、前記電源部は太陽電池からの出力電圧をPWM制御して所定電圧を供給する定電圧回路と、該定電圧回路に起動電源を供給する起動回路を備え、前記定電圧回路は前記計測部に向けて動作電源を供給する第1出力部と、該定電圧回路に駆動電源を帰還供給する第2出力部を備える構成を採用しているため、ひとたび定電圧回路が起動された後は、計測ユニットでの計測中に太陽電池での出力が低下して起動回路への電力供給量が低下し、起動回路から定電圧回路に向けての電圧が低下した場合であっても、駆動中の定電圧回路は、第2出力部からスイッチング素子に向けて、動作用電源を帰還供給しているため、前記特許文献1のように、ストリングでの出力が所定レベルに満たない場合には頻繁に計測が停止されていた従来技術に比べて、計測の停止頻度が少なくなるように改善し、より信頼性の高い計測データを入手可能とすることができる。
In the measurement unit for photovoltaic power generation according to the present invention, the measurement unit for photovoltaic power generation includes a measurement unit that measures the output of the solar cell, and a power supply unit that supplies operation power to the measurement unit from the output of the solar cell. The power supply unit includes a constant voltage circuit that supplies a predetermined voltage by PWM control of an output voltage from the solar cell, and a start circuit that supplies a start power to the constant voltage circuit, and the constant voltage circuit includes the measurement Since a configuration including a first output unit that supplies operation power to the unit and a second output unit that feeds back drive power to the constant voltage circuit is adopted, once the constant voltage circuit is activated , Even when the output from the solar cell decreases during measurement by the measurement unit, the power supply to the startup circuit decreases, and the voltage from the startup circuit to the constant voltage circuit decreases. The constant voltage circuit is switched from the second output section. Since the power supply for operation is fed back toward the chucking element, the measurement is frequently stopped when the output of the string is less than the predetermined level as in
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。 Preferred embodiments of the present invention are shown below.
本実施形態の太陽光発電システムでは、図1に示すように、太陽電池を構成する複数のストリング1が接続される接続箱2を備えている。
各ストリング1からは、例えば最大750Vの電圧が出力され、接続箱2を介して、集電箱3に集められた後、パワーコンディショナーナー4に送られて、直流から交流への電力変換が行われる。
As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system of the present embodiment includes a
Each
接続箱2の内部には、接続されたストリング1での出力である電力、電流、電圧を監視する計測ユニット5を備えている。
Inside the
図2に示すように、ストリング1で発電された電力は、主電路6を介して、パワーコンディショナーナー4に送られる。計測ユニット5はストリング1の出力を動作電源として利用している。
As shown in FIG. 2, the electric power generated by the
図2に示すように、計測ユニット5は、電流検出部9に電力を供給する電源部7と、主電路6の電流を計測する電流検出部9及び電圧を検出する電圧検出部27を接続した計測部8を有している。
As shown in FIG. 2, the
計測部8には、図2に示すように、電流検出部9及び電圧検出部27の測定結果を処理して電力を算出するマイコン21や、測定結果を通信により遠隔地に出力する通信装置22を備えている。
As shown in FIG. 2, the
電流検出部9には、図3に示すように、主電路6の電流を計測するホール素子20を備えている。なお電流の計測手段はホール素子に限定されず、例えば磁気抵抗素子等であってもよい。
As shown in FIG. 3, the
電源部7には、図2に示すように、ストリング1の出力を、電流検出部9及び電圧検出部27を含む計測部8の動作用電源として最適な電圧に変換して、該計測部8への電源供給を行う定電圧回路10と、ストリング1の出力電圧を、定電圧回路10の起動に最適な電圧に変換して、後述する定電圧回路10のスイッチング素子12に電力供給して起動させる起動回路11を備えている。
As shown in FIG. 2, the
起動回路11では、抵抗からなる分圧回路によって、ストリングの出力電圧を一定値に電圧変換している。本実施形態では、例えばストリングの出力電圧が120〜750Vのとき、起動回路11から、所定の直流電圧が出力されるように調整されている。
この所定の直流電圧とは、定電圧回路10の内部に設けられたスイッチング素子12が安定して動作するために必要となる電圧である。ストリングの出力電圧が120V未満の場合には、この所定の直流電圧の出力は行われない。
In the
The predetermined DC voltage is a voltage necessary for the
定電圧回路10には、図4に示すように、スイッチング素子12と変圧器13を内蔵している。
As shown in FIG. 4, the
起動回路11からの出力、もしくは、後述する第2出力部15から出力は、定電圧回路10の内部に設けられたスイッチング素子12の駆動電源として供給され定電圧回路10の同一端子に接続されている。
An output from the
入力部14はストリング1からの出力を受けて、スイッチング素子12を駆動し、スイッチング素子12にてPWM制御を行い矩形波を作り出す。この矩形波は、変圧器13を介して二次側のダイオード16で整流され、更に、二次側の電解コンデンサ17で平滑化された直流電圧が第1出力部18から出力される。
The
ここで、第1出力部18から出力される出力電圧が一定に保たれるように、調整回路19によって、フィードバック制御が行われている。
具体的には、スイッチング素子12のスイッチングによって電流を高周波のパルスにして変圧器13の入力部14に入力する際、出力部15に出力された電圧に応じて、ON状態とOFF状態の時間の比(デューティー比)を調整して、パルス幅を制御することで、出力電圧の安定化を図るPMW制御が行われている。
Here, feedback control is performed by the
Specifically, when the current is converted into a high-frequency pulse by switching of the
第1出力部18から出力された電力は、図2に示すように、計測部8の電圧変換部25を経て、計測部8の動作用電源として使用される。電圧変換部25は、第1出力部18からの出力をさらに5Vに変換して、電流検出部9、マイコン21、通信装置22の動作電源として供給している。
本実施形態では、図2に示すように、第1出力部18から出力された電力を、電圧変換部25を経ることなく、直接、計測ユニット5の外部に出力する第一端子部23と、電圧変換部25で5Vに変換された出力を計測ユニット5の外部に出力する第二端子部24を備えている。
これらの端子部には、必要に応じて計測ユニット5の外部に設置される外部機器(リレー・蓄電池・無線装置)の電源として使用することができる。
さらにこれらの端子部23、24に蓄電池を接続しておくことにより、第1出力部18からの出力がなくなった時でも蓄電池から計測部8に電力供給を行って、動作させることが可能となる。
As shown in FIG. 2, the power output from the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
These terminal portions can be used as a power source for external devices (relays, storage batteries, wireless devices) installed outside the
Further, by connecting a storage battery to these
定電圧回路10は、第1出力部18の他に、自己が内蔵するスイッチング素子12の動作電源として供給する第2出力部15を備えている。第2出力部15は、変圧器の巻線比を第1出力部18の巻線比と等しく設定されていて、第1出力部18と同一の電圧を出力している。さらに第2出力部15の出力は、整流回路26に内蔵したダイオードやコンデンサにより平滑化され、スイッチング素子12に供給される。これにより、第1端子23に外部機器が接続された場合であっても負荷変動の影響を受けないため、スイッチング素子12に帰還供給する電圧の変動を抑制できる。
In addition to the
本実施形態では、第2出力部15から出力される直流電圧が、前記の起動回路11出力される所定の直流電圧よりも、高値に設定され双方が定電圧回路10の同一端子に接続されているので、定電圧回路10が起動した後は常に第2出力部からの電源がスイッチング素子12に供給され、ストリング1の出力が低くなっても定電圧回路10が動作し続けることが可能となる。
すなわち、起動回路11の電圧のみでスイッチング素子12が動作している場合に比べて、ストリング1の出力変動の影響を受けずにストリング1の出力を計測することが可能である。
In the present embodiment, the DC voltage output from the
That is, it is possible to measure the output of the
上記構成の本発明によれば、ひとたび定電圧回路10が起動した後は、太陽電池での発電電力が低下して起動回路11への出力が低下した場合であっても、駆動中の定電圧回路10は、常時、第2出力部15から自己のスイッチング素子12に向けて、動作用電源を帰還供給しているため、ストリング1での発電量が所定レベルに満たない場合には頻繁に計測が停止していた従来技術に比べて、計測の停止頻度が少なくなるように改善し、より信頼性の高い計測データを入手可能とすることができる。
According to the present invention having the above configuration, once the
1 ストリング(太陽電池)
2 接続箱
3 集電箱
4 パワーコンディショナーナー
5 計測ユニット
6 主電路
7 電源部
8 計測部
9 電流検出部
10 定電圧回路
11 起動回路
12 スイッチング素子
13 変圧器
14 電源入力部
15 第2出力部
16 ダイオード
17 電解コンデンサ
18 第1出力部
19 調整回路
20 ホール素子
21 マイコン
22 通信装置
23 第一端子部
24 第二端子部
25 電圧変換部
26 整流回路
27 電圧検出部
1 String (solar cell)
2
Claims (3)
太陽電池の出力より該計測部に動作電源を供給する電源部とを備えた太陽光発電用計測ユニットであって、
前記電源部は
太陽電池からの出力電圧をPWM制御して所定電圧を供給する定電圧回路と、
該定電圧回路に起動電源を供給する起動回路を備え、
前記定電圧回路は
前記計測部に向けて動作電源を供給する第1出力部と、
該定電圧回路に駆動電源を帰還供給する第2出力部を備える
ことを特徴とする太陽光発電用計測ユニット。 A measurement unit for measuring the output of the solar cell;
A measurement unit for photovoltaic power generation comprising a power supply unit that supplies operating power to the measurement unit from the output of a solar cell,
The power supply unit PWM-controls the output voltage from the solar cell and supplies a predetermined voltage; and
A starting circuit for supplying a starting power to the constant voltage circuit;
The constant voltage circuit includes a first output unit that supplies operation power to the measurement unit;
A photovoltaic power generation measurement unit comprising: a second output unit that feeds back drive power to the constant voltage circuit.
前記起動回路から前記定電圧回路に向けて出力される電圧よりも高値に設定した
ことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電用計測ユニット。 A drive voltage to be fed back from the second output unit,
The measurement unit for photovoltaic power generation according to claim 1, wherein the measurement unit is set to a higher value than a voltage output from the start-up circuit toward the constant voltage circuit.
ことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電用計測ユニット。 The measurement unit for photovoltaic power generation according to claim 1, wherein the voltage output from the first output unit and the voltage output from the second output unit are the same voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013229950A JP2015091181A (en) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Measuring unit for use in photovoltaic power generation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013229950A JP2015091181A (en) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Measuring unit for use in photovoltaic power generation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015091181A true JP2015091181A (en) | 2015-05-11 |
Family
ID=53194484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013229950A Pending JP2015091181A (en) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Measuring unit for use in photovoltaic power generation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015091181A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016220414A (en) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 日東工業株式会社 | Measurement device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003103121A1 (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-11 | サンケン電気株式会社 | Converter |
JP2010035340A (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Aiphone Co Ltd | Switching power supply apparatus |
JP2011019307A (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Tdk-Lambda Corp | Switching power unit |
WO2011158278A1 (en) * | 2010-06-14 | 2011-12-22 | オーナンバ株式会社 | Stabilized dc power source device |
-
2013
- 2013-11-06 JP JP2013229950A patent/JP2015091181A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003103121A1 (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-11 | サンケン電気株式会社 | Converter |
JP2010035340A (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Aiphone Co Ltd | Switching power supply apparatus |
JP2011019307A (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Tdk-Lambda Corp | Switching power unit |
WO2011158278A1 (en) * | 2010-06-14 | 2011-12-22 | オーナンバ株式会社 | Stabilized dc power source device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016220414A (en) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 日東工業株式会社 | Measurement device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102157329B1 (en) | Charging system, charging method and power adapter for terminal | |
US9868358B2 (en) | Power conversion system suppressing reduction in conversion efficiency | |
US20130016531A1 (en) | Power supply device and method of controlling power supply device | |
CN105009436A (en) | Switching power supply apparatus | |
US20080291709A1 (en) | Switching power supply apparatus | |
WO2014054243A1 (en) | Power control system and solar power generation system | |
WO2016194126A9 (en) | Uninterruptible power supply device | |
JP5150364B2 (en) | Energy-saving power supply | |
WO2021057178A1 (en) | Photovoltaic air conditioning system starting method, controller, and photovoltaic air conditioning system | |
US10075054B1 (en) | Power supply capable of maintaining its output voltage | |
JP6249167B2 (en) | LED lighting device and LED lighting device | |
TWI388976B (en) | Power supply for negative pressure load | |
JP2015091181A (en) | Measuring unit for use in photovoltaic power generation | |
JP6205833B2 (en) | Lighting device and lighting device | |
JP6513546B2 (en) | LED power supply | |
CN201065814Y (en) | Body-building device converting biological energy into AC | |
JP2014220876A (en) | Electronic transformer | |
JP2015027203A (en) | Power conditioner, power conditioner system, and method of controlling power conditioner | |
CN201717787U (en) | Ion heat dissipating device | |
JP5478347B2 (en) | Light source lighting device and lighting fixture | |
JP5703524B2 (en) | Power supply unit | |
US20150073616A1 (en) | Power supply device, power supply system, and electronic device | |
JP2013106393A (en) | Instantaneous voltage drop compensation device | |
JP5238447B2 (en) | DC-DC converter | |
JP2010148164A (en) | Power supply apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170725 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170907 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171010 |