JP2018033226A - Photovoltaic power generation system - Google Patents

Photovoltaic power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP2018033226A
JP2018033226A JP2016163587A JP2016163587A JP2018033226A JP 2018033226 A JP2018033226 A JP 2018033226A JP 2016163587 A JP2016163587 A JP 2016163587A JP 2016163587 A JP2016163587 A JP 2016163587A JP 2018033226 A JP2018033226 A JP 2018033226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
power generation
power
voltage
inverter
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.)
Granted
Application number
JP2016163587A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6519553B2 (en
Inventor
剛幸 松本
Takeyuki Matsumoto
剛幸 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP2016163587A priority Critical patent/JP6519553B2/en
Publication of JP2018033226A publication Critical patent/JP2018033226A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6519553B2 publication Critical patent/JP6519553B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic power generation system which makes possible to ensure both of the degree of freedom for storage batteries to be selected and a system conversion efficiency.SOLUTION: A photovoltaic power generation system comprises: a DC/DC converter 33 which has a first input/output terminal T1 accepting input of a DC power of a solar battery 1 through a connection box diode 2, and a second input/output terminal T2 connected to a link point with a storage battery 4, and which boosts a DC power input thereto to an output voltage equal to or higher than a minimum DC voltage of a DC/AC inverter 5 to output the resultant voltage in any conversion direction; a roundabout line 12 connecting the first input/output terminal T1 of the DC/DC converter 33 to an input terminal of the DC/AC inverter 5; a first coupling diode 7 for preventing a reverse current from the input terminal of the DC/AC inverter 5 through the roundabout line 12 to the first input/output terminal T1; and a second coupling diode 8 for preventing a reverse current from the input terminal of the DC/AC inverter 5 to the link point.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、蓄電池を備えた太陽光発電システムに関する。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system including a storage battery.

蓄電池を備えた蓄電池併設の太陽光発電システムでは、太陽電池で発電した余剰電力で蓄電池を充電し、太陽電池での発電量が不足するときに蓄電池から放電する（例えば、特許文献１参照）。   In a photovoltaic power generation system equipped with a storage battery and equipped with a storage battery, the storage battery is charged with surplus power generated by the solar battery, and discharged from the storage battery when the amount of power generated by the solar battery is insufficient (see, for example, Patent Document 1).

図３（ａ）に示す従来の太陽光発電システム１００は、太陽電池１と、接続箱ダイオード２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と、蓄電池４と、ＤＣ／ＡＣインバータ５とで構成されている。太陽電池１で発電された直流電力は、逆電流防止用の接続箱ダイオード２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３１に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、入力された直流電力を昇圧して、ＤＣ／ＡＣインバータ５及び蓄電池４に出力する。ＤＣ／ＡＣインバータ５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１及び蓄電池４から入力された直流電力を交流電力に変換して系統６に出力する。   A conventional photovoltaic power generation system 100 shown in FIG. 3A includes a solar cell 1, a junction box diode 2, a DC / DC converter 31, a storage battery 4, and a DC / AC inverter 5. The DC power generated by the solar cell 1 is supplied to the DC / DC converter 31 via the junction box diode 2 for preventing reverse current. The DC / DC converter 31 boosts the input DC power and outputs it to the DC / AC inverter 5 and the storage battery 4. The DC / AC inverter 5 converts DC power input from the DC / DC converter 31 and the storage battery 4 into AC power and outputs the AC power to the system 6.

このような太陽光発電システム１００において、蓄電池４への充電は、点線矢印Ａで示すように、太陽電池１−接続箱ダイオード２−ＤＣ／ＤＣコンバータ３１−蓄電池４の経路となり、蓄電池４からの放電は、点線矢印Ｂで示すように、蓄電池４−ＤＣ／ＡＣインバータ５−系統６の経路となる。   In such a solar power generation system 100, as shown by a dotted arrow A, charging to the storage battery 4 becomes a path of the solar battery 1 -connection box diode 2 -DC / DC converter 31 -storage battery 4 and from the storage battery 4. As shown by the dotted arrow B, the discharge becomes a path of the storage battery 4 -DC / AC inverter 5 -system 6.

図３（ｂ）に示す従来の太陽光発電システム２００は、太陽電池１と、接続箱ダイオード２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、蓄電池４と、ＤＣ／ＡＣインバータ５とで構成されている。太陽電池１で発電された直流電力は、逆電流防止用の接続箱ダイオード２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３２とＤＣ／ＡＣインバータ５とに供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、双方向コンバータであり、太陽電池１から入力された直流電力を昇圧して蓄電池４に出力すると共に、蓄電池４から入力された直流電力を降圧して
ＤＣ／ＡＣインバータ５に出力する。ＤＣ／ＡＣインバータ５は、太陽電池１及びＤＣ／ＤＣコンバータ３２から入力された直流電力を交流電力に変換して系統６に出力する。 A conventional photovoltaic power generation system 200 shown in FIG. 3B is configured by a solar cell 1, a junction box diode 2, a DC / DC converter 32, a storage battery 4, and a DC / AC inverter 5. The DC power generated by the solar cell 1 is supplied to the DC / DC converter 32 and the DC / AC inverter 5 through the connection box diode 2 for preventing reverse current. The DC / DC converter 32 is a bidirectional converter, boosts the DC power input from the solar cell 1 and outputs the boosted DC power to the storage battery 4, and steps down the DC power input from the storage battery 4 to the DC / AC inverter 5. Output to. The DC / AC inverter 5 converts DC power input from the solar cell 1 and the DC / DC converter 32 into AC power and outputs the AC power to the system 6.

このような太陽光発電システム２００において、蓄電池４への充電は、点線矢印Ａで示すように、太陽電池１−接続箱ダイオード２−ＤＣ／ＤＣコンバータ３２−蓄電池４の経路となり、蓄電池４からの放電は、点線矢印Ｂで示すように、蓄電池４−ＤＣ／ＤＣコンバータ３２−ＤＣ／ＡＣインバータ５−系統６の経路となる。   In such a solar power generation system 200, as shown by a dotted arrow A, charging to the storage battery 4 becomes a path of the solar battery 1 -connection box diode 2 -DC / DC converter 32 -storage battery 4 and from the storage battery 4. As shown by the dotted arrow B, the discharge is a path of the storage battery 4 -DC / DC converter 32 -DC / AC inverter 5 -system 6.

特開２０１５−１４２４６０号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-142460

しかしながら、従来の太陽光発電システム１００では、蓄電池４の放電電圧が充電量や低温によって大きく低下し、ＤＣ／ＡＣインバータ５の最小直流電圧を下回ると、系統６に回生できなくなってしまう。従って、電圧範囲が制限されやすいので、選定する蓄電池４が限定されるという問題点があった。   However, in the conventional solar power generation system 100, when the discharge voltage of the storage battery 4 is greatly reduced by the charge amount or low temperature and falls below the minimum DC voltage of the DC / AC inverter 5, the system 6 cannot be regenerated. Therefore, since the voltage range is easily limited, there is a problem that the storage battery 4 to be selected is limited.

これに対し、従来の太陽光発電システム２００では、電圧範囲が制限されないので、選定する蓄電池４の自由度が高くなる。しかし、蓄電池４からの放電において、ＤＣコンバータ３２とＤＣ／ＡＣインバータ５との２つの変換器を常に経由するため、システムの変換効率が低下してしまうという問題点があった。   On the other hand, in the conventional photovoltaic power generation system 200, since the voltage range is not limited, the degree of freedom of the storage battery 4 to be selected is increased. However, since the discharge from the storage battery 4 always passes through the two converters of the DC converter 32 and the DC / AC inverter 5, there is a problem that the conversion efficiency of the system is lowered.

本発明の目的は、従来技術の上記課題を解決し、選定する蓄電池の自由度確保と、システムの変換効率とを両立させることができる太陽光発電システムを提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and provide a photovoltaic power generation system capable of ensuring both the degree of freedom of a storage battery to be selected and the conversion efficiency of the system.

本発明の太陽光発電システムは、太陽電池によって発電された直流電力が充電される蓄電池と、当該蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換して系統に供給するＤＣ／ＡＣインバータとを有する太陽光発電システムであって、前記太陽電池によって発電された直流電力が第１整流素子を介して入力される第１入出力端子と、前記蓄電池とのリンク点に接続された第２入出力端子とを有し、いずれの変換方向でも、入力された直流電力を前記ＤＣ／ＡＣインバータの最小直流電圧以上の出力電圧に昇圧して出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの前記第１入出力端子と前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力端子とを接続する迂回ラインと、前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力端子から前記迂回ラインを経由した前記第１入出力端子への逆電流を防止する第２整流素子と、前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力端子から前記リンク点への逆電流を防止する第３整流素子と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明の太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池の発電状況を検出する発電状況検出部と、前記リンク点のリンク電圧を検出するリンク電圧検出部と、を具備し、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記太陽電池の発電状況が発電中である場合、前記第１入出力端子に入力された直流電力を昇圧して前記第２入出力端子から出力させる変換方向に設定され、前記太陽電池の発電状況が停止中又は前記太陽電池によって発電された直流電力が不十分であり、且つ前記リンク電圧が予め設定された閾電圧以下である場合、前記第２入出力端子に入力された直流電力を昇圧して前記第１入出力端子から出力させる変換方向に設定されていても良い。
さらに、本発明の太陽光発電システムにおいて、前記閾電圧は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧よりも低く、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記最小直流電圧よりも高い値に設定されていても良い。
さらに、本発明の太陽光発電システムにおいて、前記発電状況検出部は、前記太陽電池の出力電圧を検出する発電電圧検出部であっても良い。
さらに、本発明の太陽光発電システムにおいて、前記発電状況検出部は、時計であっても良い。
さらに、本発明の太陽光発電システムにおいて、前記発電状況検出部は、太陽光を検出する光センサであっても良い。 The photovoltaic power generation system of the present invention includes a storage battery that is charged with DC power generated by a solar battery, and a DC / AC inverter that converts the DC power discharged from the storage battery into AC power and supplies the AC power to the system. A solar power generation system, wherein a first input / output terminal to which direct-current power generated by the solar battery is input via a first rectifier element and a second input / output terminal connected to a link point of the storage battery A bidirectional DC / DC converter that boosts and outputs input DC power to an output voltage equal to or higher than the minimum DC voltage of the DC / AC inverter in any conversion direction; and the bidirectional DC / DC A detour line connecting the first input / output terminal of the converter and the input terminal of the DC / AC inverter, and the detour line from the input terminal of the DC / AC inverter. A second rectifying element that prevents reverse current to the first input / output terminal, and a third rectifying element that prevents reverse current from the input terminal of the DC / AC inverter to the link point. Features.
The solar power generation system of the present invention further includes a power generation status detection unit that detects a power generation status of the solar cell, and a link voltage detection unit that detects a link voltage of the link point, and the bidirectional DC / The DC converter is set in a conversion direction in which the DC power input to the first input / output terminal is boosted and output from the second input / output terminal when the power generation state of the solar cell is generating power, When the power generation status of the battery is stopped or when the DC power generated by the solar battery is insufficient and the link voltage is equal to or lower than a preset threshold voltage, the DC input to the second input / output terminal It may be set in a conversion direction in which power is boosted and output from the first input / output terminal.
Furthermore, in the photovoltaic power generation system of the present invention, the threshold voltage may be set to a value lower than the output voltage of the DC / DC converter and higher than the minimum DC voltage of the DC / AC inverter.
Furthermore, in the solar power generation system of the present invention, the power generation state detection unit may be a power generation voltage detection unit that detects an output voltage of the solar cell.
Furthermore, in the solar power generation system of the present invention, the power generation state detection unit may be a watch.
Furthermore, the solar power generation system of this invention WHEREIN: The said electric power generation condition detection part may be an optical sensor which detects sunlight.

本発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの変換方向を制御することで、蓄電池からＤＣ／ＡＣインバータへの放電経路に、ＤＣ／ＤＣコンバータを介在させるか否かを切り換えることができ、選定する蓄電池の自由度確保と、システムの変換効率とを両立させることができるという効果を奏する。   According to the present invention, by controlling the conversion direction of the DC / DC converter, it is possible to switch whether or not the DC / DC converter is interposed in the discharge path from the storage battery to the DC / AC inverter. There is an effect that it is possible to achieve both the degree of freedom of the system and the conversion efficiency of the system.

本発明に係る太陽光発電システムの実施の形態の回路構成を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the circuit structure of embodiment of the solar energy power generation system which concerns on this invention. 図１に示す蓄電池の充放電経路を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the charging / discharging path | route of the storage battery shown in FIG. 従来の太陽光発電システムの実施の形態の回路構成を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the circuit structure of embodiment of the conventional solar power generation system.

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態の太陽光発電システム３００は、図１を参照すると、太陽電池１と、接続箱ダイオード２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、蓄電池４と、ＤＣ／ＡＣインバータ５と、第１結合ダイオード７と、第２結合ダイオード８と、発電電圧検出部９と、リンク電圧検出部１０と、変換方向切換回路１１と、迂回ライン１２と、を備えている。なお、図１においては、電力ラインは実線で、制御ライン及び情報伝達ラインは点線でそれぞれ示されている。 Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, solar power generation system 300 of the present embodiment includes solar cell 1, junction box diode 2, DC / DC converter 33, storage battery 4, DC / AC inverter 5, and first combination. A diode 7, a second coupling diode 8, a generated voltage detection unit 9, a link voltage detection unit 10, a conversion direction switching circuit 11, and a bypass line 12 are provided. In FIG. 1, the power line is indicated by a solid line, and the control line and the information transmission line are indicated by dotted lines.

太陽電池１で発電された直流電力は、逆電流防止用の接続箱ダイオード２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３３に供給される。   The DC power generated by the solar cell 1 is supplied to the DC / DC converter 33 via the junction box diode 2 for preventing reverse current.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、昇圧双方向コンバータであり、いずれの変換方向においても、入力された直流電力を予め設定された出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧して出力する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力電圧Ｖｏｕｔは、ＤＣ／ＡＣインバータ５が定格の交流電力に変換できる最小直流電圧Ｖｍｉｎ以上の値に設定されている。   The DC / DC converter 33 is a step-up bidirectional converter, and boosts and outputs input DC power to a preset output voltage Vout in any conversion direction. The output voltage Vout of the DC / DC converter 33 is set to a value equal to or higher than the minimum DC voltage Vmin that the DC / AC inverter 5 can convert into rated AC power.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の第１入出力端子Ｔ１は、接続箱ダイオード２のカソードに接続されていると共に、逆電流防止用の第１結合ダイオード７を介して迂回ライン１２でＤＣ／ＡＣインバータ５の入力端子に接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の第２入出力端子Ｔ２は、蓄電池４に接続されていると共に、逆電流防止用の第１結合ダイオード７を介してＤＣ／ＡＣインバータ５の入力端子に接続されている。   The first input / output terminal T1 of the DC / DC converter 33 is connected to the cathode of the junction box diode 2 and is connected to the DC / AC inverter 5 by the detour line 12 via the first coupling diode 7 for preventing reverse current. Connected to the input terminal. The second input / output terminal T2 of the DC / DC converter 33 is connected to the storage battery 4 and is connected to the input terminal of the DC / AC inverter 5 via the first coupling diode 7 for preventing reverse current. Yes.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、通常、第１入出力端子Ｔ１に入力された直流電力を出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧して第２入出力端子Ｔ２から出力する変換方向（以下、充電方向と称す）に設定しており、変換方向切換回路１１から切換指示が入力されると、第２入出力端子Ｔ２に入力された直流電力を出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧して第１入出力端子Ｔ１から出力する変換方向（以下、放電方向と称す）に切り換える。   The DC / DC converter 33 is normally set in a conversion direction (hereinafter referred to as a charging direction) in which DC power input to the first input / output terminal T1 is boosted to the output voltage Vout and output from the second input / output terminal T2. When a switching instruction is input from the conversion direction switching circuit 11, the DC power input to the second input / output terminal T2 is boosted to the output voltage Vout and output from the first input / output terminal T1 ( Hereinafter, the discharge direction is referred to.

発電電圧検出部９は、太陽電池１の出力電圧Ｖａを検出し、検出結果を変換方向切換回路１１に出力する。また、リンク電圧検出部１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の第２入出力端子Ｔ２と蓄電池４とのリンク点（接続点）のリンク電圧Ｖｂを検出し、検出結果を変換方向切換回路１１に出力する。   The generated voltage detection unit 9 detects the output voltage Va of the solar cell 1 and outputs the detection result to the conversion direction switching circuit 11. The link voltage detection unit 10 detects the link voltage Vb at the link point (connection point) between the second input / output terminal T2 of the DC / DC converter 33 and the storage battery 4 and outputs the detection result to the conversion direction switching circuit 11. To do.

変換方向切換回路１１は、発電電圧検出部９の検出結果（出力電圧Ｖａ）と、リンク電圧検出部１０の検出結果（リンク電圧Ｖｂ）とに基づき、出力電圧Ｖａ＝０で、且つリンク電圧Ｖｂが予め設定された閾電圧Ｖｔｈ以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に切換指示を出力する。なお、閾電圧Ｖｔｈは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力電圧Ｖｏｕｔよりも低く、ＤＣ／ＡＣインバータ５の最小直流電圧Ｖｍｉｎよりも高い値に設定されている。   The conversion direction switching circuit 11 is configured so that the output voltage Va = 0 and the link voltage Vb based on the detection result (output voltage Va) of the generated voltage detection unit 9 and the detection result (link voltage Vb) of the link voltage detection unit 10. Is equal to or lower than a preset threshold voltage Vth, a switching instruction is output to the DC / DC converter 33. The threshold voltage Vth is set to a value lower than the output voltage Vout of the DC / DC converter 33 and higher than the minimum DC voltage Vmin of the DC / AC inverter 5.

発電電圧検出部９によって出力電圧Ｖａ＞０が検出され、太陽電池１が発電中である場合、変換方向切換回路１１から切換指示が出力されないため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の変換方向は充電方向である。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、太陽電池１から接続箱ダイオード２を介しての第１入出力端子Ｔ１に入力された直流電力を、出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧して第２入出力端子Ｔ２から出力する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の第２入出力端子Ｔ２から出力された直流電力は、逆電流防止用の第２結合ダイオード８を介してＤＣ／ＡＣインバータ５に供給されると共に、蓄電池４に供給される。従って、太陽電池１で発電した余剰電力による蓄電池４の充電は、太陽電池１−接続箱ダイオード２−ＤＣ／ＤＣコンバータ３３−蓄電池４の経路となる。   When the output voltage Va> 0 is detected by the power generation voltage detection unit 9 and the solar cell 1 is generating power, the conversion direction switching circuit 11 does not output a switching instruction, so the conversion direction of the DC / DC converter 33 is the charging direction. is there. Accordingly, the DC / DC converter 33 boosts the DC power input from the solar cell 1 to the first input / output terminal T1 via the junction box diode 2 to the output voltage Vout and outputs it from the second input / output terminal T2. To do. Then, the DC power output from the second input / output terminal T2 of the DC / DC converter 33 is supplied to the DC / AC inverter 5 and also to the storage battery 4 through the second coupling diode 8 for preventing reverse current. Is done. Therefore, charging of the storage battery 4 with surplus power generated by the solar battery 1 becomes a path of the solar battery 1 -connection box diode 2 -DC / DC converter 33 -storage battery 4.

発電電圧検出部９によって出力電圧Ｖａ＝０が検出され、太陽電池１が停止中であり、且つリンク電圧検出部１０によって検出されるリンク電圧Ｖｂが閾電圧Ｖｔｈを上回っている場合、変換方向切換回路１１から切換指示が出力されないため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の変換方向は充電方向である。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３及び第１結合ダイオード７は、オフ状態となり、蓄電池４からの放電は、図２（ａ）に点線矢印Ｂ１で示すように、蓄電池４−第２結合ダイオード８−ＤＣ／ＡＣインバータ５−系統６の経路となる。この場合、放電経路には、変換回路としてＤＣ／ＡＣインバータ５のみが存在することになるため、システムの変換効率が高い。   When the output voltage Va = 0 is detected by the generated voltage detector 9, the solar cell 1 is stopped, and the link voltage Vb detected by the link voltage detector 10 exceeds the threshold voltage Vth, the conversion direction is switched. Since no switching instruction is output from the circuit 11, the conversion direction of the DC / DC converter 33 is the charging direction. As a result, the DC / DC converter 33 and the first coupling diode 7 are turned off, and the discharge from the storage battery 4 is caused by the storage battery 4 -the second coupling diode 8-as shown by the dotted arrow B1 in FIG. It becomes a route of DC / AC inverter 5-system 6. In this case, since only the DC / AC inverter 5 exists as a conversion circuit in the discharge path, the conversion efficiency of the system is high.

発電電圧検出部９によって出力電圧Ｖａ＝０が検出され、太陽電池１が停止中であり、リンク電圧検出部１０によって検出されるリンク電圧Ｖｂが閾電圧Ｖｔｈ以下である場合、変換方向切換回路１１から切換指示が出力され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の変換方向が放電方向に切り換えられる。これにより、接続箱ダイオード２及び第２結合ダイオード８は、オフ状態となり、蓄電池４からの放電は、図２（ｂ）に点線矢印Ｂ２で示すように、蓄電池４−ＤＣ／ＤＣコンバータ３３−第１結合ダイオード７−ＤＣ／ＡＣインバータ５−系統６の経路となる。この場合、蓄電池４の放電電圧がＤＣ／ＡＣインバータ５の最小直流電圧Ｖｍｉｎを下回っても、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３によって昇圧することができるため、蓄電池４からの放電を継続させることができる。   When the generated voltage detection unit 9 detects the output voltage Va = 0, the solar cell 1 is stopped, and the link voltage Vb detected by the link voltage detection unit 10 is equal to or lower than the threshold voltage Vth, the conversion direction switching circuit 11 A switching instruction is output from, and the conversion direction of the DC / DC converter 33 is switched to the discharge direction. As a result, the junction box diode 2 and the second coupling diode 8 are turned off, and the discharge from the storage battery 4 is performed by the storage battery 4-DC / DC converter 33-second as shown by the dotted arrow B2 in FIG. 1 coupling diode 7-DC / AC inverter 5-system 6 path. In this case, even if the discharge voltage of the storage battery 4 is lower than the minimum DC voltage Vmin of the DC / AC inverter 5, it can be boosted by the DC / DC converter 33, so that the discharge from the storage battery 4 can be continued.

なお、本実施の形態では、太陽電池１が停止中であることを一つの条件として、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の変換方向を放電方向に切り換えるように構成されている。そして、発電電圧検出部９によって検出される出力電圧Ｖａによって、太陽電池１が発電中であるか停止中であるかを判別している。すなわち、発電電圧検出部９を太陽電池１の発電状況を検出する発電状況検出部として機能させている。太陽電池１の発電は夜間に行われることはない。従って、発電状況検出部としては、時計を設け、時刻によって太陽電池１が発電中であるか停止中であるかを判別するように構成しても良い。また、太陽光を検出する光センサを発電状況検出部として設け、光センサの出力によって太陽電池１が発電中であるか停止中であるかを判別するように構成しても良い。   In the present embodiment, the conversion direction of the DC / DC converter 33 is switched to the discharge direction under one condition that the solar cell 1 is stopped. And it is discriminate | determined from the output voltage Va detected by the power generation voltage detection part 9 whether the solar cell 1 is generating electric power or stopping. That is, the power generation voltage detection unit 9 functions as a power generation status detection unit that detects the power generation status of the solar cell 1. The power generation of the solar cell 1 is not performed at night. Therefore, as the power generation status detection unit, a clock may be provided to determine whether the solar cell 1 is generating power or stopped according to the time. In addition, an optical sensor that detects sunlight may be provided as a power generation state detection unit, and may be configured to determine whether the solar cell 1 is generating power or stopped based on the output of the optical sensor.

また、太陽電池１によって発電された直流電力が不十分であり、且つリンク電圧Ｖｂが閾電圧Ｖｔｈ以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の変換方向を放電方向に切り換えるように構成しても良い。なお、太陽電池１によって発電された直流電力が不十分とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の変換方向を充電方向に動作させても、リンク電圧Ｖｂを閾電圧Ｖｔｈを上回る値にすることができない状態を意味する。太陽電池１によって発電された直流電力が不十分であるか否かの判断も、発電電圧検出部９によって検出される出力電圧Ｖａや、時刻、光センサによって行うことができる。   Further, when the direct-current power generated by the solar cell 1 is insufficient and the link voltage Vb is equal to or lower than the threshold voltage Vth, the conversion direction of the DC / DC converter 33 may be switched to the discharge direction. . Note that the fact that the DC power generated by the solar cell 1 is insufficient means that the link voltage Vb cannot exceed the threshold voltage Vth even if the conversion direction of the DC / DC converter 33 is operated in the charging direction. Means. Whether or not the DC power generated by the solar cell 1 is insufficient can also be determined by the output voltage Va detected by the generated voltage detection unit 9, the time, and the optical sensor.

以上のように、本実施の形態によれば、太陽電池１によって発電された直流電力が充電される蓄電池４と、蓄電池４から放電される直流電力を交流電力に変換して系統に供給するＤＣ／ＡＣインバータ５とを有する太陽光発電システム３００であって、太陽電池１によって発電された直流電力が第１整流素子である接続箱ダイオード２を介して入力される第１入出力端子Ｔ１と、蓄電池４とのリンク点に接続された第２入出力端子Ｔ２とを有し、いずれの変換方向でも、入力された直流電力をＤＣ／ＡＣインバータ５の最小直流電圧Ｖｍｉｎ以上の出力電圧Ｖｏｕｔに昇圧して出力する双方向コンバータであるＤＣ／ＤＣコンバータ３３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の第１入出力端子Ｔ１とＤＣ／ＡＣインバータ５の入力端子とを接続する迂回ライン１２と、ＤＣ／ＡＣインバータ５の入力端子から迂回ライン１２を経由した第１入出力端子Ｔ１への逆電流を防止する第２整流素子である第１結合ダイオード７と、ＤＣ／ＡＣインバータ５の入力端子からリンク点（第２入出力端子Ｔ２と蓄電池４との接続点）への逆電流を防止する第３整流素子である第２結合ダイオード８と、を具備することを特徴とする。
この構成により、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の変換方向を制御することで、蓄電池４からＤＣ／ＡＣインバータ５への放電経路に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介在させるか否かを切り換えるができる。従って、蓄電池４からの放電経路にＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介在させることで、蓄電池４から放電された直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ３３で昇圧してＤＣ／ＡＣインバータ５に供給することができ、選定する蓄電池４の自由度を確保することができる。また、放電経路にＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介在させないことで、システムの変換効率を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the storage battery 4 to which the DC power generated by the solar battery 1 is charged, and the DC power that is discharged from the storage battery 4 is converted into AC power and supplied to the system. A first input / output terminal T1 to which direct-current power generated by the solar cell 1 is input via a junction box diode 2 that is a first rectifying element; A second input / output terminal T2 connected to a link point with the storage battery 4 is provided, and in any conversion direction, the input DC power is boosted to an output voltage Vout equal to or higher than the minimum DC voltage Vmin of the DC / AC inverter 5. The DC / DC converter 33, which is a bidirectional converter that outputs the signal, the first input / output terminal T1 of the DC / DC converter 33 and the input terminal of the DC / AC inverter 5 are connected. A first line diode 12, which is a second rectifier for preventing a reverse current from the input terminal of the DC / AC inverter 5 to the first input / output terminal T1 via the bypass line 12, and the DC / AC inverter And a second coupling diode 8 which is a third rectifier for preventing a reverse current from the input terminal 5 to a link point (a connection point between the second input / output terminal T2 and the storage battery 4). .
With this configuration, by controlling the conversion direction of the DC / DC converter 33, it is possible to switch whether or not the DC / DC converter 33 is interposed in the discharge path from the storage battery 4 to the DC / AC inverter 5. Therefore, by interposing the DC / DC converter 33 in the discharge path from the storage battery 4, the DC power discharged from the storage battery 4 can be boosted by the DC / DC converter 33 and supplied to the DC / AC inverter 5. The degree of freedom of the storage battery 4 to be selected can be ensured. Further, by not interposing the DC / DC converter 33 in the discharge path, the conversion efficiency of the system can be improved.

さらに、本実施の形態によれば、太陽電池１の発電状況を検出する発電状況検出部である発電電圧検出部９と、リンク点のリンク電圧Ｖｂを検出するリンク電圧検出部１０と、を具備し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、太陽電池１の発電状況が発電中である場合、第１入出力端子Ｔ１に入力された直流電力を昇圧して第２入出力端子Ｔ２から出力させる変換方向（充電方向）に設定され、太陽電池１の発電状況が停止中又は太陽電池１によって発電された直流電力が不十分であり、且つリンク電圧Ｖｂが閾電圧Ｖｔｈ以下である場合、第２入出力端子Ｔ２に入力された直流電力を昇圧して第１入出力端子Ｔ１から出力させる変換方向（放電方向）に設定される。
この構成により、太陽電池１の発電状況、リンク点のリンク電圧Ｖｂとに基づき、蓄電池４からの放電経路の切り換えを適切なタイミングで実行することができる。 Furthermore, according to this Embodiment, the power generation voltage detection part 9 which is a power generation condition detection part which detects the power generation condition of the solar cell 1, and the link voltage detection part 10 which detects the link voltage Vb of a link point are provided. The DC / DC converter 33, when the power generation state of the solar cell 1 is generating power, boosts the DC power input to the first input / output terminal T1 and outputs it from the second input / output terminal T2. Charging direction), when the power generation status of the solar cell 1 is stopped, or when the DC power generated by the solar cell 1 is insufficient and the link voltage Vb is less than or equal to the threshold voltage Vth, the second input / output terminal The DC power input to T2 is boosted and set in the conversion direction (discharge direction) for output from the first input / output terminal T1.
With this configuration, switching of the discharge path from the storage battery 4 can be performed at an appropriate timing based on the power generation status of the solar battery 1 and the link voltage Vb at the link point.

さらに、本実施の形態によれば、閾電圧Ｖｔｈは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力電圧Ｖｏｕｔよりも低く、ＤＣ／ＡＣインバータ５の最小直流電圧Ｖｍｉｎよりも高い値に設定されている。
この構成により、蓄電池４の放電電圧がＤＣ／ＡＣインバータ５の最小直流電圧Ｖｍｉｎを下回る前に、蓄電池４からの放電経路がＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介在させる経路に切り換わるため、蓄電池４からの放電を継続させることができる。 Furthermore, according to the present embodiment, threshold voltage Vth is set to a value lower than output voltage Vout of DC / DC converter 33 and higher than minimum DC voltage Vmin of DC / AC inverter 5.
With this configuration, before the discharge voltage of the storage battery 4 falls below the minimum DC voltage Vmin of the DC / AC inverter 5, the discharge path from the storage battery 4 is switched to a path through which the DC / DC converter 33 is interposed. Discharging can be continued.

さらに、本実施の形態によれば、発電状況検出部は、太陽電池１の出力電圧Ｖａを検出する発電電圧検出部９、時計、太陽光を検出する光センサのいずれであっても良い。   Furthermore, according to the present embodiment, the power generation state detection unit may be any one of the power generation voltage detection unit 9 that detects the output voltage Va of the solar cell 1, a clock, and an optical sensor that detects sunlight.

以上、本発明を具体的な実施形態で説明したが、上記実施形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更して実施できることは言うまでも無い。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by specific embodiment, the said embodiment is an example and it cannot be overemphasized that it can change and implement in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

１００、２００、３００ 太陽光発電システム
１ 太陽電池
２ 接続箱ダイオード
４ 蓄電池
５ ＤＣ／ＡＣインバータ
６ 系統
７ 第１結合ダイオード
８ 第２結合ダイオード
９ 発電電圧検出部
１０ リンク電圧検出部
１１ 変換方向切換回路
１２ 迂回ライン
３１、３２、３３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
Ｔ１ 第１入出力端子
Ｔ２ 第２入出力端子 100, 200, 300 Photovoltaic power generation system 1 Solar cell 2 Junction box diode 4 Storage battery 5 DC / AC inverter 6 System 7 First coupling diode 8 Second coupling diode 9 Power generation voltage detection unit 10 Link voltage detection unit 11 Conversion direction switching circuit 12 detour lines 31, 32, 33 DC / DC converter T1 first input / output terminal T2 second input / output terminal

Claims (6)

太陽電池によって発電された直流電力が充電される蓄電池と、当該蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換して系統に供給するＤＣ／ＡＣインバータとを有する太陽光発電システムであって、
前記太陽電池によって発電された直流電力が第１整流素子を介して入力される第１入出力端子と、前記蓄電池とのリンク点に接続された第２入出力端子とを有し、いずれの変換方向でも、入力された直流電力を前記ＤＣ／ＡＣインバータの最小直流電圧以上の出力電圧に昇圧して出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの前記第１入出力端子と前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力端子とを接続する迂回ラインと、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力端子から前記迂回ラインを経由した前記第１入出力端子への逆電流を防止する第２整流素子と、
前記ＤＣ／ＡＣインバータの入力端子から前記リンク点への逆電流を防止する第３整流素子と、を具備することを特徴とする太陽光発電システム。 A solar power generation system having a storage battery charged with DC power generated by a solar battery, and a DC / AC inverter that converts the DC power discharged from the storage battery into AC power and supplies the AC power to the system,
A first input / output terminal to which direct-current power generated by the solar cell is input via a first rectifying element; and a second input / output terminal connected to a link point with the storage battery, A bidirectional DC / DC converter that boosts and outputs the input DC power to an output voltage that is equal to or higher than the minimum DC voltage of the DC / AC inverter in the direction,
A detour line connecting the first input / output terminal of the bidirectional DC / DC converter and the input terminal of the DC / AC inverter;
A second rectifying element for preventing a reverse current from the input terminal of the DC / AC inverter to the first input / output terminal via the bypass line;
And a third rectifying element for preventing a reverse current from the input terminal of the DC / AC inverter to the link point. 前記太陽電池の発電状況を検出する発電状況検出部と、
前記リンク点のリンク電圧を検出するリンク電圧検出部と、を具備し、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記太陽電池の発電状況が発電中である場合、前記第１入出力端子に入力された直流電力を昇圧して前記第２入出力端子から出力させる変換方向に設定され、前記太陽電池の発電状況が停止中又は前記太陽電池によって発電された直流電力が不十分であり、且つ前記リンク電圧が予め設定された閾電圧以下である場合、前記第２入出力端子に入力された直流電力を昇圧して前記第１入出力端子から出力させる変換方向に設定されることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。 A power generation status detection unit for detecting the power generation status of the solar cell;
A link voltage detection unit for detecting a link voltage at the link point;
The bidirectional DC / DC converter boosts the DC power input to the first input / output terminal and outputs it from the second input / output terminal when the power generation state of the solar cell is generating power. When the power generation status of the solar cell is stopped or the DC power generated by the solar cell is insufficient and the link voltage is equal to or lower than a preset threshold voltage, the second input / output terminal The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the conversion direction is set such that the direct-current power input to is boosted and output from the first input / output terminal. 前記閾電圧は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧よりも低く、前記ＤＣ／ＡＣインバータの前記最小直流電圧よりも高い値に設定されていることを特徴とする請求項２記載の太陽光発電システム。   3. The photovoltaic power generation system according to claim 2, wherein the threshold voltage is set to a value lower than the output voltage of the DC / DC converter and higher than the minimum DC voltage of the DC / AC inverter. . 前記発電状況検出部は、前記太陽電池の出力電圧を検出する発電電圧検出部であることを特徴とする請求項２又は３記載の太陽光発電システム。   The solar power generation system according to claim 2 or 3, wherein the power generation state detection unit is a power generation voltage detection unit that detects an output voltage of the solar cell. 前記発電状況検出部は、時計であることを特徴とする請求項２又は３記載の太陽光発電システム。   The solar power generation system according to claim 2 or 3, wherein the power generation state detection unit is a watch. 前記発電状況検出部は、太陽光を検出する光センサであることを特徴とする請求項２又は３記載の太陽光発電システム。   The solar power generation system according to claim 2, wherein the power generation state detection unit is an optical sensor that detects sunlight.
JP2016163587A 2016-08-24 2016-08-24 Solar power system Active JP6519553B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016163587A JP6519553B2 (en) 2016-08-24 2016-08-24 Solar power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016163587A JP6519553B2 (en) 2016-08-24 2016-08-24 Solar power system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018033226A true JP2018033226A (en) 2018-03-01
JP6519553B2 JP6519553B2 (en) 2019-05-29

Family

ID=61303723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016163587A Active JP6519553B2 (en) 2016-08-24 2016-08-24 Solar power system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6519553B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109039088A (en) * 2018-08-12 2018-12-18 苏州首汇能源科技有限公司 A kind of full-bridge type two-way DC/DC control system in photovoltaic power generation
WO2023077741A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 阳光电源股份有限公司 Photovoltaic system and control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007124864A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Sharp Corp Power conversion system
JP2010213466A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Oki Power Tech Co Ltd Voltage converter
JP2012070629A (en) * 2011-12-16 2012-04-05 Sanyo Electric Co Ltd Converter device and system interconnection system
JP2013051833A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Nichicon Corp Multiple power conditioner system
JPWO2012160864A1 (en) * 2011-05-24 2014-07-31 三洋電機株式会社 Current collection box

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007124864A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Sharp Corp Power conversion system
JP2010213466A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Oki Power Tech Co Ltd Voltage converter
JPWO2012160864A1 (en) * 2011-05-24 2014-07-31 三洋電機株式会社 Current collection box
JP2013051833A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Nichicon Corp Multiple power conditioner system
JP2012070629A (en) * 2011-12-16 2012-04-05 Sanyo Electric Co Ltd Converter device and system interconnection system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109039088A (en) * 2018-08-12 2018-12-18 苏州首汇能源科技有限公司 A kind of full-bridge type two-way DC/DC control system in photovoltaic power generation
WO2023077741A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 阳光电源股份有限公司 Photovoltaic system and control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6519553B2 (en) 2019-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5342598B2 (en) Power converter
WO2011065375A1 (en) Power conversion apparatus, power generating system, and charge/discharge control method
JP2017135889A (en) Power conversion device, and power conversion system
US9269989B2 (en) Electric power supply system
WO2016067603A1 (en) Power supply device, power supply system, and method for controlling power supply device
WO2018052070A1 (en) Dc power transmission system and control device for power converter
JP2019198223A (en) Power conversion system
JP2012161189A (en) Solar battery power charge and discharge control method to storage battery
US10097002B2 (en) Power transmission arrangement and method for operating a power transmission arrangement
JP5799210B2 (en) Power storage system, charge / discharge circuit, and grid interconnection device
JP2017121171A (en) Storage battery charge-discharge system, and interconnection system
JP6043967B2 (en) Power storage system and grid interconnection system using the same
JP5211772B2 (en) Power conditioner operation control device and photovoltaic power generation system
KR101920695B1 (en) ESS for charging and discharging at the same time, and using ON-Grid and OFF-Grid
JP2014075854A (en) Output control system and photovoltaic power generation system
JP6519553B2 (en) Solar power system
JP2017135888A (en) Power conversion system
JP5895143B2 (en) Power storage device
JP6391473B2 (en) Battery system
JP5683400B2 (en) Power control apparatus and power system
JP2019213308A (en) Power conditioner, and control method at reverse connection
KR20140042092A (en) Solar energy storage device and operation method thereof
JP2014230366A (en) Power generation device
JP6076215B2 (en) Power supply system
JP6366116B2 (en) Junction box and hybrid power storage system

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6519553

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350