JP2018078667A - Photovoltaic power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation system.
従来、車両に搭載された太陽光発電装置で発生した発電電力を蓄電可能に構成された電力システムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。この電力システムは、太陽光発電装置で発生した発電電力を変換する第一電力変換部と、第一電力変換部の出力部に接続された第一蓄電池と、第一電力変換部又は第一蓄電池の出力を変換する第二電力変換部と、第二電力変換部の出力部に接続された第二蓄電池とを備える。 2. Description of the Related Art Conventionally, a power system configured to be able to store generated power generated by a solar power generation device mounted on a vehicle is known (see, for example, Patent Document 1). The power system includes a first power conversion unit that converts generated power generated by a solar power generation device, a first storage battery connected to an output unit of the first power conversion unit, and a first power conversion unit or a first storage battery. A second power conversion unit for converting the output of the second power storage unit and a second storage battery connected to the output unit of the second power conversion unit.
そして、この電力システムは、太陽光発電装置で発生した発電電力から第二蓄電池の充電電力を控除した余剰電力により第一蓄電池を充電することが可能となるように、第一電力変換部及び第二電力変換部の動作を制御する。これにより、第一蓄電池の放電による第二蓄電池の充電の頻度が抑制されるとともに、第一蓄電池の充電残量の低下が抑制可能となる。 The power system includes the first power conversion unit and the first power converter so that the first storage battery can be charged with surplus power obtained by subtracting the charging power of the second storage battery from the generated power generated by the solar power generation device. Controls the operation of the dual power converter. Thereby, while the frequency of charge of the 2nd storage battery by discharge of a 1st storage battery is suppressed, the fall of the charge remaining amount of a 1st storage battery can be suppressed.
しかしながら、従来の技術では、太陽光発電装置で発生した発電電力と第二蓄電池の充電電力との差が小さくなると、第一蓄電池に流れる電流の電流値も小さくなる。そのため、第一蓄電池に流れる電流の電流値が比較的小さなときでは、当該電流をセンサを用いて検出すると、センサにより検出された当該電流の電流検出値に対して、センサの検出誤差の占める割合が大きくなりやすい。したがって、センサにより検出された第一蓄電池に流れる電流の電流検出値を用いて、第一蓄電池の残容量を推定する場合、その残容量を精度良く推定できないおそれがある。 However, in the conventional technology, when the difference between the generated power generated by the solar power generation device and the charging power of the second storage battery is reduced, the current value of the current flowing through the first storage battery is also reduced. Therefore, when the current value of the current flowing through the first storage battery is relatively small, if the current is detected using the sensor, the ratio of the detection error of the sensor to the current detection value of the current detected by the sensor Tends to grow. Therefore, when estimating the remaining capacity of the first storage battery using the detected current value of the current flowing through the first storage battery detected by the sensor, the remaining capacity may not be estimated with high accuracy.
そこで、本開示の一態様は、蓄電池の残容量を精度良く推定できる、太陽光発電システムの提供を目的とする。 In view of this, an object of one embodiment of the present disclosure is to provide a photovoltaic power generation system that can accurately estimate the remaining capacity of a storage battery.
上記目的を達成するため、本開示の一態様では、
車両に搭載された太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置で発電された発電電力を変換し、変換後の電力を第1の電力ラインに出力する第1のDC−DCコンバータと、
前記第1の電力ラインに接続された第1の蓄電池と、
前記第1の蓄電池に流れる電流を検出するセンサと、
前記センサにより検出された前記電流の電流検出値を用いて、前記第1の蓄電池の残容量を推定する推定部と、
前記第1の電力ラインの電力を変換し、変換後の電力を第2の電力ラインに出力する第2のDC−DCコンバータと、
前記第2の電力ラインに接続された第2の蓄電池と、
前記発電電力と前記第2のDC−DCコンバータの出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立した場合、前記第1の蓄電池に流れる電流の電流値が大きくなるように、前記第1のDC−DCコンバータ及び前記第2のDC−DCコンバータの変換動作を制御する制御部とを備える、太陽光発電システムが提供される。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present disclosure,
A solar power generation device mounted on the vehicle;
A first DC-DC converter that converts the generated power generated by the solar power generation device and outputs the converted power to a first power line;
A first storage battery connected to the first power line;
A sensor for detecting a current flowing through the first storage battery;
An estimation unit that estimates a remaining capacity of the first storage battery using a current detection value of the current detected by the sensor;
A second DC-DC converter that converts the power of the first power line and outputs the converted power to the second power line;
A second storage battery connected to the second power line;
When the condition that the difference between the generated power and the output power of the second DC-DC converter is smaller than a predetermined value is satisfied, the current value of the current flowing through the first storage battery is increased. There is provided a solar power generation system including a first DC-DC converter and a control unit that controls a conversion operation of the second DC-DC converter.
本開示の一態様によれば、前記発電電力と前記第2のDC−DCコンバータの出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立した場合、前記第1の蓄電池に流れる電流の電流値が大きくなる。そのため、前記発電電力と前記第2のDC−DCコンバータの出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立した場合でも、前記センサにより検出された前記電流の電流検出値に対して、前記センサの検出誤差の占める割合が小さくなる。したがって、前記推定部が前記第1の蓄電池の残容量の推定に使用する電流検出値に、前記第1の蓄電池に流れる電流の電流値が大きくなるように前記制御部が制御しているときに前記センサにより検出された前記電流の電流検出値が含まれていれば、前記推定部は、前記第1の蓄電池の残容量を精度良く推定できる。 According to one aspect of the present disclosure, when a condition that a difference between the generated power and the output power of the second DC-DC converter is smaller than a predetermined value is satisfied, the current flowing through the first storage battery The value increases. Therefore, even when the condition that the difference between the generated power and the output power of the second DC-DC converter is smaller than a predetermined value is satisfied, the current detection value of the current detected by the sensor is The ratio of the detection error of the sensor is reduced. Therefore, when the control unit controls the current detection value used by the estimation unit to estimate the remaining capacity of the first storage battery so that the current value of the current flowing through the first storage battery is increased. If the current detection value of the current detected by the sensor is included, the estimation unit can accurately estimate the remaining capacity of the first storage battery.
このように、本開示の一態様によれば、蓄電池の残容量を精度良く推定することができる。 Thus, according to one aspect of the present disclosure, it is possible to accurately estimate the remaining capacity of the storage battery.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、太陽光発電システムの構成の一例を示す図である。図1に示される太陽光発電システム1は、ソーラーパネル100によって発電された発電電力Pbを補助電池200及び補機電池400に充電することを可能にするシステムの一例であり、車両10に搭載される。太陽光発電システム1は、ソーラーパネル100と、センサ部110と、補助電池200と、センサ部210と、補機電池400と、ECU(Electronic Control Unit)300とを備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a photovoltaic power generation system. The solar power generation system 1 shown in FIG. 1 is an example of a system that enables the
ソーラーパネル100は、太陽光発電装置の一例であり、太陽光を受光することにより発電した発電電力Pbを出力する。ソーラーパネル100から出力された発電電力Pbは、ECU300内のソーラーコンバータ310の入力部に供給される。ソーラーパネル100は、車両10に搭載され、例えば、車両10のルーフに設置される。
The
センサ部110は、電流センサ111と、電圧センサ112とを有する。電流センサ111は、ソーラーパネル100から出力される発電電力Pbの電流(発電電流)の電流値を検出し、その検出した電流値を表す電流検出値をECU300内のマイコン330に対して出力する。電圧センサ112は、ソーラーパネル100から出力される発電電力Pbの電圧(発電電圧)の電圧値を検出し、その検出した電圧値を表す電圧検出値をECU300内のマイコン330に対して出力する。
The
補助電池200は、第1の蓄電池の一例であり、充電可能な二次電池である。補助電池200は、ソーラーコンバータ310から供給された電力を一時的に蓄電する。補助電池200に蓄えられた電力は、電力ライン360を介して、ECU300内の補機側コンバータ320の入力部に供給される。補助電池200は、電力ライン360に接続されている。補助電池200の具体例として、ニッケル水素電池などが挙げられる。
The
センサ部210は、電流センサ211と、電圧センサ212とを有する。電流センサ211は、補助電池200に流れる電流の電流値を検出し、その検出した電流値を表す電流検出値をマイコン330に対して出力する。補助電池200に流れる電流とは、補助電池200から出力される放電電流、又は、補助電池200に入力される充電電流とする。電圧センサ212は、補助電池200の電池電圧の電圧値を検出し、その検出した電圧値を表す電圧検出値をマイコン330に対して出力する。
The
補機電池400は、第2の蓄電池の一例であり、充電可能な二次電池である。補機電池400は、補機側コンバータ320から供給された電力を蓄電する。補機側コンバータ320又は補機電池400から出力される電力は、補機410に供給される。補機電池400は、電力ライン420に接続されている。補機電池400の具体例として、鉛電池などが挙げられる。補機410は、電力ライン420を介して供給される電力によって動作する負荷である。補機410の具体例として、例えば、ナビゲーション装置、ECU300以外のECUなどが挙げられる。
The
ECU300は、ソーラーパネル100によって発電された発電電力Pbに基づいて、補助電池200と補機電池400の少なくとも一方に電力を充電したり、補機410に電力を供給したりすることを制御する電子制御装置の一例である。ECU300は、補機電池400から供給される電力によって動作する。ECU300は、ソーラーコンバータ310と、補機側コンバータ320と、マイコン330とを備える。
ECU 300 controls the charging of power to at least one of
ソーラーコンバータ310は、第1のDC−DCコンバータの一例である。DCは、「Direct Current」の略語を表す。ソーラーコンバータ310は、ソーラーパネル100で発電された発電電力Pbを電圧変換(具体的には、降圧又は昇圧)し、その電圧変換後の電力を電力ライン360に出力する。電力ライン360は、第1の電力ラインの一例であり、ソーラーコンバータ310の出力部と補助電池200と補機側コンバータ320の入力部との間を結ぶ電流経路である。ソーラーコンバータ310から電力ライン360に出力された電力(ソーラーコンバータ310の出力電力)は、補助電池200又は補機側コンバータ320の入力部に供給可能となる。
The
補機側コンバータ320は、第2のDC−DCコンバータの一例である。DCは、「Direct Current」の略語を表す。補機側コンバータ320は、電力ライン360の電力を電圧変換(具体的には、降圧)し、その電圧変換後の電力を電力ライン420に出力する。電力ライン420は、第2の電力ラインの一例であり、補機側コンバータ320の出力部と補機電池400と補機410との間を結ぶ電流経路である。補機側コンバータ320から電力ライン420に出力された電力(補機側コンバータ320の出力電力)は、補機電池400又は補機410に供給可能となる。
The auxiliary
マイコン330は、ECU300の各種制御を実行するマイクロコンピュータである。マイコン330は、推定部340と、制御部350とを有する。推定部340と制御部350は、それぞれ、マイコン330内のCPU(Central Processing Unit)によって実行される処理によって、その機能が実現される機能部を表す。
The
推定部340は、センサ部210の電流センサ211により検出された補助電池200に流れる電流の電流検出値を用いて、補助電池200の残容量を推定する。推定部340は、周知の通り、電流センサ211により検出された補助電池200に流れる電流の電流検出値を常時モニタし、そのモニタ値を積算することによって、補助電池200の残容量を算出できる。
The
なお、補助電池200に流れる電流の電流検出値を用いて補助電池200の残容量を推定する方法は、これに限られない。例えば、推定部340は、電流センサ211により検出された補助電池200に流れる電流の電流検出値だけでなく、電圧センサ212により検出された補助電池200の電池電圧の電圧検出値を用いて、補助電池200の残容量を推定してもよい。例えば、推定部340は、補助電池200の残容量の推定値を電圧検出値に応じて補正する。また、推定部340は、センサ部210内の不図示の温度センサによって検出された補助電池200の温度検出値を、補助電池200の残容量の推定に使用してもよい。例えば、推定部340は、補助電池200の残容量の推定値を温度検出値に応じて補正する。
Note that the method of estimating the remaining capacity of the
制御部350は、電流センサ111から取得した電流検出値と電圧センサ112から取得した電圧検出値とに基づいて、発電電力Pbの大きさを検出する。制御部350は、発電電流の電流値と発電電圧の電圧値とを乗算することによって、発電電力Pbの大きさを算出できる。
The
また、制御部350は、発電電力Pbと補機側コンバータ320の出力電力との差が所定値以下になる条件が成立した場合、補助電池200に流れる電流の電流値が大きくなるように、ソーラーコンバータ310及び補機側コンバータ320の変換動作を制御する。
In addition, the
このような制御が実行されることにより、発電電力Pbと補機側コンバータ320の出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立した場合、補助電池200に流れる電流の電流値が大きくなる。そのため、発電電力Pbと補機側コンバータ320の出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立した場合でも、電流センサ211により検出された電流の電流検出値に対して、電流センサ211の検出誤差の占める割合が小さくなる。したがって、推定部340が補助電池200の残容量の推定に使用する電流検出値に、補助電池200に流れる電流の電流値が大きくなるように制御部350が制御しているときに電流センサ211により検出された電流の電流検出値が含まれていれば、推定部340は、補助電池200の残容量を精度良く推定できる。
By executing such control, when the condition that the difference between the generated power Pb and the output power of the
図2は、制御部350によって実行される制御の流れの一例を示すフローチャートである。制御部350は、開始から終了までの制御を所定の周期で実行する。図1を参照して図2内の各処理について以下説明する。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a control flow executed by the
ステップS1にて、制御部350は、推定部340により推定された補助電池200の残容量から、補助電池200の充放電目標Pa(単位は、W(ワット))を算出する。充放電目標Paは、補助電池200から出力される放電電力の目標である目標放電電力、又は、補助電池200に入力される充電電力の目標である目標充電電力を表す。
In step S1,
制御部350は、例えば、図3に示されるマップに基づいて、充放電目標Paを算出する。図3に示されるマップは、補助電池200の残容量から補助電池200の充放電目標Paを算出するための算出則の一例を示す。
For example, the
制御部350は、推定部340により推定された補助電池200の残容量が比較的多いときには、当該マップに従って、補助電池200を放電させるための正値の充放電目標Paを算出する。一方、制御部350は、推定部340により推定された補助電池200の残容量が比較的少ないときには、当該マップに従って、補助電池200を充電するための負値の充放電目標Paを算出する。
When the remaining capacity of the
充放電目標Paは、負の下限値から正の上限値までの零を含む所定範囲X内の電力値には設定されない。制御部350は、推定部340により推定された補助電池200の残容量から、充放電目標Paを所定範囲X外の電力値に設定する。制御部350は、充放電目標Paを負値と正値との間で変化させる際、充放電目標Paをヒステリシスを付けて負値から正値に又は正値から負値に変化させる。
The charge / discharge target Pa is not set to a power value within a predetermined range X including zero from a negative lower limit value to a positive upper limit value. The
ステップS2にて、制御部350は、ステップS1にて算出された充放電目標Paから、補機DDC目標電力Podを算出する。補機DDC目標電力Podは、補機側コンバータ320が電力ライン420に出力すべき目標電力(補機側コンバータ320の目標出力電力)を表す。例えば、制御部350は、補機DDC目標電力Podを、ステップS1にて算出された充放電目標Paとセンサ部110により検出された発電電力Pbとを加算した値に設定する。
In step S2,
ステップS3にて、制御部350は、補助電池200が満充電状態であるか否かを判断する。制御部350は、補助電池200が満充電状態であると判断した場合、ステップS4の処理を実行する。一方、制御部350は、補助電池200が満充電状態ではないと判断した場合、ステップS5の処理を実行する。
In step S3,
制御部350は、補助電池200が満充電状態であるとステップS3にて判断した場合、ソーラーパネル100から取り出される発電電力Pbが制限される(つまり、低下する)ように、ソーラーコンバータ310の電圧変換を制御する(ステップS4)。これにより、ソーラーコンバータ310の出力電力も制限される(低下する)ので、満充電状態の補助電池200がソーラーコンバータ310の出力電力によって過充電されることを防止することができる。
When the
一方、制御部350は、補助電池200が満充電状態ではないとステップS3にて判断した場合、ステップS5の処理を実行する。ステップS5にて、制御部350は、センサ部110により検出された発電電力PbとステップS2にて算出された補機DDC目標電力Podとの電力差が所定値よりも小さいか否かを判断する。制御部350は、発電電力Pbと補機DDC目標電力Podとの電力差が所定値よりも小さい場合、発電電力Pbと補機側コンバータ320の出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立したと判断する。一方、制御部350は、発電電力Pbと補機DDC目標電力Podとの電力差が所定値以上の場合、発電電力Pbと補機側コンバータ320の出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立していないと判断する。
On the other hand, if
制御部350は、発電電力Pbと補機DDC目標電力Podとの電力差が所定値よりも小さい場合、ステップS6の処理を実行する。ステップS6にて、制御部350は、補機側コンバータ320の出力電力が制限される(つまり、低下する)ように、補機側コンバータ320の電圧変換を制御する。これにより、補機側コンバータ320の出力電力が制限される分、補助電池200に流れる電流の電流値が大きくなる。よって、電流センサ211により検出された補助電池200に流れる電流の電流検出値に対して、電流センサ211の検出誤差の占める割合が小さくなる。したがって、推定部340は、電流センサ211により検出された電流の電流検出値を用いて、補助電池200の残容量を精度良く推定できる。
When the power difference between the generated power Pb and the auxiliary machine DDC target power Pod is smaller than a predetermined value, the
一方、制御部350は、発電電力Pbと補機DDC目標電力Podとの電力差が所定値以上の場合、ステップS7の処理を実行する。ステップS7にて、制御部350は、ステップS4及びS6のような制限を行わずに、ソーラーコンバータ310及び補機側コンバータ320の電圧変換を制御する。これにより、ソーラーパネル100からの発電電力Pbの取り出し量が制限されることなく、発電電力Pbに基づいて補助電池200又は補機電池400を充電したり、補機410に電力を供給したりすることができる。
On the other hand, when the power difference between the generated power Pb and the auxiliary machine DDC target power Pod is equal to or larger than a predetermined value, the
図4は、制御部350によって実行される制御の流れの一例をより詳細に示すフローチャートである。制御部350は、開始から終了までの制御を所定の周期で実行する。図1を参照して図4内の各処理について以下説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of control executed by the
ステップS10にて、制御部350は、推定部340により推定された補助電池200の残容量から、補助電池200の充放電目標Paを算出する。充放電目標Paの算出方法については、図2のステップS1についての上述の説明と同様である。
In step S10,
ステップS20にて、制御部350は、ステップS10にて算出された充放電目標Paと、センサ部110により検出された発電電力Pbと、所定の補機DDC制限電力Pcとを用いて、補機DDC仮目標電力Pdを算出する。補機DDC仮目標電力Pdは、補機側コンバータ320が電力ライン420に出力すべき目標電力(つまり、補機DDC目標電力Pod)を最終的に算出する前の一時的な目標値を表す。
In step S20, the
例えば、制御部350は、補機DDC仮目標電力Pdを、ステップS1にて算出された充放電目標Paとセンサ部110により検出された発電電力Pbとを加算した値に設定する。但し、補機DDC仮目標電力Pdは、補機DDC制限電力Pcを上限とする。補機DDC制限電力Pcは、補機側コンバータ320が電力ライン420に出力する電力の上限値(ガード値)を表す。
For example,
例えば、ソーラーパネル100が180Wの発電電力Pbを発電している場合において、補助電池200の残容量を表すSOC(State Of Charge)が70%のとき、制御部350は、ステップS10にて、図3に示されるマップに従って充放電目標Paを+80Wと算出する。このとき、補機DDC制限電力Pcが150Wである場合、ステップS20にて、制御部350は、補機DDC仮目標電力Pdを、260W(=80W+180W)ではなく、補機DDC制限電力Pcに等しい150Wと算出する。
For example, when the
ステップS30にて、制御部350は、補助電池200が満充電状態である否かを判断する。制御部350は、例えば、補助電池200の残容量を表すSOCが所定のSOC閾値(例えば、80%)以上である場合、補助電池200が満充電状態であると判断し、ステップS40の処理を実行する。一方、制御部350は、補助電池200の残容量を表すSOCが当該SOC閾値未満である場合、補助電池200が満充電状態ではないと判断し、ステップS50の処理を実行する。
In step S30,
制御部350は、補助電池200が満充電状態であるとステップS30にて判断した場合、補助電池200がこれ以上充電されることを防ぐため、ソーラーDDC目標電力Pobを低下させて、補助電池200を放電させることを確保する(ステップS40)。ソーラーDDC目標電力Pobは、ソーラーコンバータ310が電力ライン360に出力すべき目標電力(ソーラーコンバータ310の目標出力電力)を表す。ソーラーDDC目標電力Pobを低下させることにより、ソーラーパネル100から取り出される発電電力Pbが制限される(つまり、低下する)。
If the
ステップS40にて、制御部350は、ソーラーDDC目標電力Pobを、ステップS20にて算出された補機DDC仮目標電力PdからステップS10にて算出された充放電目標Paを減算した値に設定する。制御部350は、ステップS40にて設定されたソーラーDDC目標電力Pobに発電電力Pbが一致するように、ソーラーコンバータ310の電力変換を制御する。一方、制御部350は、補機DDC目標電力Podを、ステップS20にて算出された補機DDC仮目標電力Pdの値に設定する。制御部350は、ステップS40にて設定された補機DDC目標電力Podに補機側コンバータ320の出力電力が一致するように、補機側コンバータ320の電力変換を制御する。
In step S40,
例えば、充放電目標Paが80W、発電電力Pbが180W、補機DDC制限電力Pcが150W、補機DDC仮目標電力Pdが150Wであるとする。この場合、制御部350は、ソーラーDDC目標電力Pobを、70W(=150W−80W)と設定し、補機DDC目標電力Podを、150Wと設定する。このように設定されることにより、少なくとも80W(=150W−70W)が補助電池200から放電されることになるので、満充電状態の補助電池200を放電させることができる。
For example, it is assumed that the charge / discharge target Pa is 80 W, the generated power Pb is 180 W, the auxiliary DDC limited power Pc is 150 W, and the auxiliary DDC temporary target power Pd is 150 W. In this case,
一方、制御部350は、補助電池200が満充電状態ではないとステップS30にて判断した場合、ステップS50の処理を実行する。ステップS50にて、制御部350は、センサ部110により検出された発電電力PbとステップS20にて算出された補機DDC仮目標電力Pdとの電力差が所定値よりも小さいか否かを判断する。制御部350は、発電電力Pbと補機DDC仮目標電力Pdとの電力差が所定値よりも小さい場合、発電電力Pbと補機側コンバータ320の出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立したと判断する。一方、制御部350は、発電電力Pbと補機DDC仮目標電力Pdとの電力差が所定値以上の場合、発電電力Pbと補機側コンバータ320の出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立していないと判断する。
On the other hand, if
制御部350は、発電電力Pbと補機DDC仮目標電力Pdとの電力差が所定値よりも小さい場合、ステップS60の処理を実行する。ステップS60にて、制御部350は、補助電池200に流れる電流の電流値が低下することを防ぐため、補機DDC目標電力Podを低下させて、電流センサ211の検出誤差の影響を小さくする。補機DDC目標電力Podを低下させることにより、補機側コンバータ320から電力ライン420に出力される電力が制限される(つまり、低下する)ので、補助電池200に流れる電流の電流値が増加する。
When the power difference between the generated power Pb and the auxiliary DDC temporary target power Pd is smaller than a predetermined value, the
ステップS60にて、制御部350は、ソーラーDDC目標電力Pobを、周知の最大電力点追従制御(MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御)によって探索された最大電力に設定する。つまり、制御部350は、ソーラーパネル100から取り出される発電電力Pbが最大となるようにソーラーコンバータ310の電力変換を制御する。一方、制御部350は、補機DDC目標電力Podを、センサ部110によって検出された発電電力Pbから一定電力Yを減算した値に設定する。制御部350は、ステップS60にて設定された補機DDC目標電力Podに補機側コンバータ320の出力電力が一致するように、補機側コンバータ320の電力変換を制御する。
In step S60,
例えば、充放電目標Paが80W、発電電力Pbが180W、補機DDC制限電力Pcが150W、補機DDC仮目標電力Pdが150W、一定電力Yが30Wであるとする。ステップS50にて、制御部350は、「Pb−Pd=180−150=30」が所定値よりも小さいので、ステップS60の処理を実行する。ステップS60にて、制御部350は、ソーラーDDC目標電力Pobを、180Wと設定し、補機DDC目標電力Podを、150W(=180W−30W)と設定する。このように設定されることにより、少なくとも30W(=180W−150W)が補助電池200に充電されることになる。補助電池200が充電されることにより、補助電池200に流れる電流が増加し、電流センサ211の検出誤差の影響を小さくすることができる。
For example, it is assumed that the charge / discharge target Pa is 80 W, the generated power Pb is 180 W, the auxiliary DDC limit power Pc is 150 W, the auxiliary DDC temporary target power Pd is 150 W, and the constant power Y is 30 W. In step S50,
なお、この数値例では、補助電池200が80W放電されることが目標となっているものの(充放電目標Pa=80W)、ステップS60にて少なくとも30W(=180W−150W)が補助電池200に充電されることになる。これは、充放電目標Paが補助電池200を放電させる数値であっても、ソーラーパネル100から発電電力Pbを取り出せるのであれば、満充電状態ではない補助電池200を発電電力Pbを利用して充電することを許容するという考えに基づいている。
In this numerical example, although the target is to discharge the
別の数値例を挙げると、例えば、充放電目標Paが−30W、発電電力Pbが120W、補機DDC制限電力Pcが150W、補機DDC仮目標電力Pdが90W(=−30W+120W)であるとする。ステップS50にて、制御部350は、「Pb−Pd=120−90=30」が所定値よりも小さいので、ステップS60の処理を実行する。ステップS60にて、制御部350は、ソーラーDDC目標電力Pobを、120Wと設定し、補機DDC目標電力Podを、60W(=90W−30W)と設定する。このように設定されることにより、少なくとも60W(=120W−60W)が補助電池200に充電されることになる。補助電池200が充電されることにより、補助電池200に流れる電流が増加し、電流センサ211の検出誤差の影響を小さくすることができる。
As another numerical example, for example, the charge / discharge target Pa is −30 W, the generated power Pb is 120 W, the auxiliary DDC limit power Pc is 150 W, and the auxiliary DDC temporary target power Pd is 90 W (= −30 W + 120 W). To do. In step S50,
一方、制御部350は、発電電力Pbと補機DDC仮目標電力Pdとの電力差が所定値以上の場合、ステップS70の処理を実行する。ステップS70にて、制御部350は、ステップS40及びS60のような制限を行わずに、ソーラーコンバータ310及び補機側コンバータ320の電圧変換を制御する。これにより、ソーラーパネル100からの発電電力Pbの取り出し量が制限されることなく、発電電力Pbに基づいて補助電池200又は補機電池400を充電したり、補機410に電力を供給したりすることができる。
On the other hand, when the power difference between the generated power Pb and the auxiliary machine DDC temporary target power Pd is equal to or greater than a predetermined value, the
ステップS70にて、制御部350は、ソーラーDDC目標電力Pobを、周知の最大電力点追従制御(MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御)によって探索された最大電力に設定する。つまり、制御部350は、ソーラーパネル100から取り出される発電電力Pbが最大となるようにソーラーコンバータ310の電力変換を制御する。一方、制御部350は、補機DDC目標電力Podを、ステップS20で算出された補機DDC仮目標電力Pdの値に設定する。制御部350は、ステップS70にて設定された補機DDC目標電力Podに補機側コンバータ320の出力電力が一致するように、補機側コンバータ320の電力変換を制御する。
In step S70,
例えば、充放電目標Paが80W、発電電力Pbが10W、補機DDC制限電力Pcが150W、補機DDC仮目標電力Pdが90W(=80W+10W)であるとする。ステップS50にて、制御部350は、「Pd−Pb=90−10=80」が所定値以上であるので、ステップS70の処理を実行する。ステップS70にて、制御部350は、ソーラーDDC目標電力Pobを、10Wと設定し、補機DDC目標電力Podを、90Wと設定する。このように設定されることにより、少なくとも80W(=90W−10W)が補助電池200から放電されることになる。
For example, it is assumed that the charge / discharge target Pa is 80 W, the generated power Pb is 10 W, the auxiliary DDC limited power Pc is 150 W, and the auxiliary DDC temporary target power Pd is 90 W (= 80 W + 10 W). In step S50,
以上、太陽光発電システムを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。 As mentioned above, although the solar power generation system was demonstrated by embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. Various modifications and improvements such as combinations and substitutions with some or all of the other embodiments are possible within the scope of the present invention.
例えば、ソーラーコンバータ310と補機側コンバータ320の少なくとも一方は、ECU300に内蔵される場合に限られず、ECU300の外部に設けられてもよい。
For example, at least one of the
また、例えば、センサ部110は、電流センサ111によって検出された発電電流の電流値と電圧センサ112によって検出された発電電圧の電圧値とを乗算することによって、発電電力Pbの大きさを表す電力値を算出してもよい。この場合、センサ部110は、その演算した電力値を表す電力検出値をマイコン330に対して出力する。これにより、マイコン330の制御部350は、自身で電力値を算出しなくても、発電電力Pbの大きさをセンサ部110から取得できる。
Further, for example, the
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
車両に搭載された太陽光発電装置と、
前記太陽光発電装置で発電された発電電力を変換し、変換後の電力を第1の電力ラインに出力する第1のDC−DCコンバータと、
前記第1の電力ラインに接続された第1の蓄電池と、
前記第1の蓄電池に流れる電流を検出するセンサと、
前記センサにより検出された前記電流の電流検出値を用いて、前記第1の蓄電池の残容量を推定する推定部と、
前記第1の電力ラインの電力を変換し、変換後の電力を第2の電力ラインに出力する第2のDC−DCコンバータと、
前記第2の電力ラインに接続された第2の蓄電池と、
前記発電電力と前記第2のDC−DCコンバータの出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立した場合、前記第1の蓄電池に流れる電流の電流値が大きくなるように、前記第1のDC−DCコンバータ及び前記第2のDC−DCコンバータの変換動作を制御する制御部とを備える、太陽光発電システム。
(付記2)
前記制御部は、前記発電電力と前記推定部により推定された前記残容量とを用いて、前記第2のDC−DCコンバータの出力電力の目標である目標出力電力を導出し、前記発電電力と前記目標出力電力との差が所定値よりも小さい場合、前記第1の蓄電池に流れる電流の電流値が大きくなるように、前記第1のDC−DCコンバータ及び前記第2のDC−DCコンバータの変換動作を制御する、付記1に記載の太陽光発電システム。
(付記3)
前記制御部は、前記発電電力と前記目標出力電力との差が所定値よりも小さい場合、前記目標出力電力を低下させる、付記2に記載の太陽光発電システム。
Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
A solar power generation device mounted on the vehicle;
A first DC-DC converter that converts the generated power generated by the solar power generation device and outputs the converted power to a first power line;
A first storage battery connected to the first power line;
A sensor for detecting a current flowing through the first storage battery;
An estimation unit that estimates a remaining capacity of the first storage battery using a current detection value of the current detected by the sensor;
A second DC-DC converter that converts the power of the first power line and outputs the converted power to the second power line;
A second storage battery connected to the second power line;
When the condition that the difference between the generated power and the output power of the second DC-DC converter is smaller than a predetermined value is satisfied, the current value of the current flowing through the first storage battery is increased. And a control unit that controls a conversion operation of the first DC-DC converter and the second DC-DC converter.
(Appendix 2)
The control unit derives a target output power that is a target of the output power of the second DC-DC converter using the generated power and the remaining capacity estimated by the estimation unit, and the generated power When the difference from the target output power is smaller than a predetermined value, the first DC-DC converter and the second DC-DC converter are configured so that the current value of the current flowing through the first storage battery is increased. The photovoltaic power generation system according to attachment 1, wherein the conversion operation is controlled.
(Appendix 3)
The solar power generation system according to appendix 2, wherein the control unit decreases the target output power when a difference between the generated power and the target output power is smaller than a predetermined value.
1 太陽光発電システム
10 車両
100 ソーラーパネル
110 センサ部
200 補助電池
210 センサ部
300 ECU
320 補機側コンバータ
330 マイコン
340 推定部
350 制御部
360 電力ライン
400 補機電池
420 電力ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar
320
Claims (1)
前記太陽光発電装置で発電された発電電力を変換し、変換後の電力を第1の電力ラインに出力する第1のDC−DCコンバータと、
前記第1の電力ラインに接続された第1の蓄電池と、
前記第1の蓄電池に流れる電流を検出するセンサと、
前記センサにより検出された前記電流の電流検出値を用いて、前記第1の蓄電池の残容量を推定する推定部と、
前記第1の電力ラインの電力を変換し、変換後の電力を第2の電力ラインに出力する第2のDC−DCコンバータと、
前記第2の電力ラインに接続された第2の蓄電池と、
前記発電電力と前記第2のDC−DCコンバータの出力電力との差が所定値よりも小さくなる条件が成立した場合、前記第1の蓄電池に流れる電流の電流値が大きくなるように、前記第1のDC−DCコンバータ及び前記第2のDC−DCコンバータの変換動作を制御する制御部とを備える、太陽光発電システム。 A solar power generation device mounted on the vehicle;
A first DC-DC converter that converts the generated power generated by the solar power generation device and outputs the converted power to a first power line;
A first storage battery connected to the first power line;
A sensor for detecting a current flowing through the first storage battery;
An estimation unit that estimates a remaining capacity of the first storage battery using a current detection value of the current detected by the sensor;
A second DC-DC converter that converts the power of the first power line and outputs the converted power to the second power line;
A second storage battery connected to the second power line;
When the condition that the difference between the generated power and the output power of the second DC-DC converter is smaller than a predetermined value is satisfied, the current value of the current flowing through the first storage battery is increased. And a control unit that controls a conversion operation of the first DC-DC converter and the second DC-DC converter.
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