JP2023018368A - Boost connection circuit and power conversion system - Google Patents

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隆史 安藤
Takashi Ando
真之 石田
Masayuki Ishida
昂洋 吉松
Takahiro Yoshimatsu
正樹 神野
Masaki Jinno
之広 村田
Yukihiro Murata
修平 西川
Shuhei Nishikawa
聖史 森田
Satoshi Morita
智哉 合田
Tomoya Goda
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Abstract

To provide a versatile boost connection circuit capable of being connected to various power converters.SOLUTION: A boost circuit (11) is capable of boosting a voltage of DC power output from a second DC power supply (PV2) having an open circuit voltage lower than a first DC power supply (PV1). A confluence output wire (Wm) is a wire in which an output wire (Wb) of the boost circuit (11) and an output wire (W1) of the first DC power supply (PV1) are merged, and is connected to a power converter (20) that converts DC power supplied from a boost connection circuit (10) into AC power. The boost connection circuit (10) is capable of switching the setting of the maximum output voltage of the boost circuit (11) so as not to exceed the maximum input voltage of the power converter (20).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、出力電圧が異なる複数の直流電源の出力を統合するための昇圧接続回路、電力変換システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a boost connection circuit and a power conversion system for integrating outputs of a plurality of DC power supplies with different output voltages.

再生可能エネルギーへの注目が集まる中、太陽光発電システムの普及が拡大している。複数の太陽電池ストリングが設置される太陽光発電システムにおいて、パワーコンディショナの前段に、複数の太陽電池ストリングで発電された直流電流を統合するための接続箱が設置されることがある。 As attention is focused on renewable energy, the spread of photovoltaic power generation systems is expanding. 2. Description of the Related Art In a photovoltaic power generation system in which a plurality of solar cell strings are installed, a junction box may be installed upstream of a power conditioner for integrating direct currents generated by the plurality of solar cell strings.

屋根の形状などにより、複数の太陽電池ストリングのそれぞれを構成する太陽電池モジュールの枚数を統一できない場合がある。その場合、パワーコンディショナの前段に昇圧機能付接続箱が設置される。昇圧機能付接続箱は、太陽電池モジュールの直列数が少ない太陽電池ストリングの電圧を、標準の太陽電池ストリングの電圧まで昇圧して各太陽電池ストリングの直流電流を統合する機能を有する(例えば、特許文献1、2参照)。 Depending on the shape of the roof or the like, it may not be possible to unify the number of solar cell modules that constitute each of the plurality of solar cell strings. In that case, a junction box with boost function is installed in the front stage of the power conditioner. Junction boxes with boosting functions have the function of boosting the voltage of a solar cell string with a small number of series-connected solar cell modules to the voltage of a standard solar cell string and integrating the direct current of each solar cell string (for example, patented References 1 and 2).

特開2016-10232号公報JP 2016-10232 A 特開2013-218503号公報JP 2013-218503 A

パワーコンディショナの負荷変動により、パワーコンディショナの前段に接続された昇圧機能付接続箱の出力電圧が上昇する場合がある。昇圧機能付接続箱の出力電圧が、パワーコンディショナの最大入力電圧を超えた場合、パワーコンディショナで入力過電圧エラーが発報される。また、パワーコンディショナ内で使用されている部品が耐圧超過し、部品に不具合が発生する場合がある。 Due to the load fluctuation of the power conditioner, the output voltage of the junction box with boost function connected to the front stage of the power conditioner may rise. If the output voltage of the junction box with boost function exceeds the maximum input voltage of the inverter, the inverter will report an input overvoltage error. In addition, the parts used in the power conditioner may exceed the withstand voltage, resulting in malfunction of the parts.

パワーコンディショナには、最大入力電圧が異なる複数の機種が存在し、接続される太陽電池ストリングの開放電圧に応じて、機種が選定される。昇圧機能付接続箱は、最大出力電圧が異なる複数の機種が用意され、接続されるパワーコンディショナの最大入力電圧に応じて機種が選定されていた。 Power conditioners have a plurality of models with different maximum input voltages, and the model is selected according to the open-circuit voltage of the connected solar cell string. Multiple models with different maximum output voltages were prepared for the junction box with boost function, and the model was selected according to the maximum input voltage of the connected power conditioner.

昇圧機能付接続箱として複数の機種を用意することは、製造コストの上昇に繋がる。また、人的ミスにより、施工時に誤った機種の昇圧機能付接続箱を、パワーコンディショナに接続してしまうリスクがある。 Preparing a plurality of models as a junction box with boosting function leads to an increase in manufacturing cost. In addition, there is a risk of connecting the wrong type of connection box with boost function to the power conditioner during installation due to human error.

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、種々の電力変換装置に接続可能な汎用性の高い昇圧接続回路、電力変換システムを提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a highly versatile booster connection circuit and power conversion system that can be connected to various power converters.

上記課題を解決するために、本開示のある態様の昇圧接続回路は、第1の直流電源より開放電圧が低い第2の直流電源から出力される直流電力の電圧を昇圧可能な昇圧回路と、前記昇圧回路の出力配線と、前記第1の直流電源の出力配線が合流した合流出力配線と、前記昇圧回路を制御する制御部と、を備える。前記合流出力配線は、本昇圧接続回路から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に接続され、本昇圧接続回路は、前記電力変換装置の最大入力電圧を超えないように、前記昇圧回路の最大出力電圧の設定を切替えることが可能である。 In order to solve the above problems, a booster connection circuit according to one aspect of the present disclosure includes a booster circuit capable of boosting the voltage of DC power output from a second DC power supply having an open-circuit voltage lower than that of a first DC power supply; The output wiring of the booster circuit and the combined output wiring in which the output wirings of the first DC power supply join together, and a control section for controlling the booster circuit. The combined output wiring is connected to a power converter that converts DC power supplied from the booster connection circuit into AC power, and the booster connection circuit is configured so as not to exceed the maximum input voltage of the power converter. It is possible to switch the setting of the maximum output voltage of the booster circuit.

本開示によれば、種々の電力変換装置に接続可能な汎用性の高い昇圧接続回路を実現することができる。 According to the present disclosure, it is possible to realize a highly versatile booster connection circuit that can be connected to various power converters.

実施の形態に係る太陽光発電システムの構成例を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structural example of the photovoltaic power generation system which concerns on embodiment. 昇圧回路の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of a booster circuit. 太陽電池モジュールの電力-電圧特性(P-V曲線)を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing power-voltage characteristics (PV curve) of a solar cell module; 最大出力電圧の切り替え機能を有する昇圧接続箱の操作部の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an operating portion of a boost junction box having a maximum output voltage switching function; 最大出力電圧の切り替え機能を有する昇圧接続箱の操作部の別の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the operating portion of the boost junction box having a maximum output voltage switching function; 図5に示した操作部の使用例を説明するための図である。6A and 6B are diagrams for explaining a usage example of the operation unit shown in FIG. 5; FIG. 昇圧機がパワコンの最大入力電圧を自動判定する際の波形推移の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of waveform transition when the booster automatically determines the maximum input voltage of the power conditioner; 昇圧機がパワコンの最大入力電圧を自動判定する際の波形推移の別の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of waveform transition when the booster automatically determines the maximum input voltage of the power conditioner; 複数の種類の太陽電池モジュールの最大出力電力Pmax(W)、最大出力動作電圧Vpm(V)、開放電圧Voc(V)、最大出力電流Imax(A)、短絡電流Isc(A)、定数βをまとめたグラフを示す図である。Maximum output power Pmax (W), maximum output operating voltage Vpm (V), open-circuit voltage Voc (V), maximum output current Imax (A), short-circuit current Isc (A), constant β of multiple types of solar cell modules FIG. 10 is a diagram showing a summarized graph; 実施の形態に係る、昇圧機による最大出力電圧の切り替え処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flow chart showing the flow of switching processing of the maximum output voltage by the booster according to the embodiment. 図10のステップS20に示したパワコンの最大入力電圧の自動判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flow chart showing a subroutine of automatic determination processing of the maximum input voltage of the power conditioner shown in step S20 of FIG. 10; FIG.

図1は、実施の形態に係る太陽光発電システムの構成例を示す図である。図1に示す太陽光発電システムは、複数の太陽電池ストリングPV1、PV2と電力変換システム1を備える。電力変換システム1は、昇圧機能付接続箱(以下適宜、昇圧接続箱または単に昇圧機と呼ぶ)10と電力変換装置20を備える。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a photovoltaic power generation system according to an embodiment. The photovoltaic power generation system shown in FIG. 1 includes a plurality of photovoltaic strings PV1 and PV2 and a power conversion system 1 . The power conversion system 1 includes a connection box with a boost function (hereinafter referred to as a boost connection box or simply a booster) 10 and a power conversion device 20 .

第1太陽電池ストリングPV1は、直列接続された複数の太陽電池モジュール(太陽光パネル)を含む。第2太陽電池ストリングPV2は、第1太陽電池ストリングPV1より直列数が少ない太陽電池モジュールを含む。例えば、第1太陽電池ストリングPV1は5枚の太陽電池モジュールを含み、第2太陽電池ストリングPV2は3枚の太陽電池モジュールを含んでいてもよい。 The first solar cell string PV1 includes a plurality of solar cell modules (solar panels) connected in series. The second solar cell string PV2 includes solar cell modules having a smaller number of series connections than the first solar cell string PV1. For example, the first photovoltaic string PV1 may include five photovoltaic modules, and the second photovoltaic string PV2 may include three photovoltaic modules.

各太陽電池モジュールは、直列接続された複数の太陽電池セルを含む。太陽電池セルは、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接、直流電力に変換することができる。太陽電池セルとして、ヘテロ接合太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、単結晶シリコン太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、化合物系太陽電池などを使用することができる。 Each solar module includes multiple solar cells connected in series. Solar cells utilize the photovoltaic effect and can convert light energy directly into direct current power. A heterojunction solar cell, a polycrystalline silicon solar cell, a single crystal silicon solar cell, a thin film silicon solar cell, a compound solar cell, or the like can be used as the solar cell.

昇圧接続箱10は、昇圧回路11、制御部12、操作部13、第1入力端子IN1、第2入力端子IN2、第1開閉器RY1、第2開閉器RY2、逆流防止ダイオードD1、出力端子OUT、入力電圧センサV1、入力電流センサA1、出力電圧センサV2および出力電流センサA2を含む。 The boost junction box 10 includes a boost circuit 11, a control unit 12, an operation unit 13, a first input terminal IN1, a second input terminal IN2, a first switch RY1, a second switch RY2, a backflow prevention diode D1, and an output terminal OUT. , an input voltage sensor V1, an input current sensor A1, an output voltage sensor V2 and an output current sensor A2.

第2太陽電池ストリングPV2は第1太陽電池ストリングPV1より直列数が少ないため、第1太陽電池ストリングPV1より開放電圧が低い。第1太陽電池ストリングPV1は第1入力端子IN1に接続され、第1入力端子IN1に入力された電力が、出力配線W1に供給される。出力配線W1には、第1開閉器RY1と逆流防止ダイオードD1が接続される。第2太陽電池ストリングPV2は第2入力端子IN2に接続され、第2入力端子IN2に入力された電力が、第2開閉器RY2を介して出力配線W2に供給され、さらに昇圧回路11に接続される。 Since the second solar cell string PV2 has a smaller number of series connections than the first solar cell string PV1, it has a lower open-circuit voltage than the first solar cell string PV1. The first solar cell string PV1 is connected to the first input terminal IN1, and power input to the first input terminal IN1 is supplied to the output wiring W1. A first switch RY1 and a backflow prevention diode D1 are connected to the output wiring W1. The second solar cell string PV2 is connected to the second input terminal IN2, and the power input to the second input terminal IN2 is supplied to the output wiring W2 through the second switch RY2 and further connected to the booster circuit 11. be.

第1太陽電池ストリングPV1の出力配線W1と、昇圧回路11の出力配線Wbは端子台(不図示)で合流され、端子台と電力変換装置20の入力端子との間が合流出力配線Wmで接続される。以下、本明細書では第1太陽電池ストリングPV1と端子台との間の回路を標準回路系、第2太陽電池ストリングPV2と端子台との間の回路を昇圧回路系と呼ぶ。 The output wiring W1 of the first solar cell string PV1 and the output wiring Wb of the booster circuit 11 are merged at a terminal block (not shown), and the terminal block and the input terminal of the power conversion device 20 are connected by a merged output wiring Wm. be done. Hereinafter, in this specification, the circuit between the first solar cell string PV1 and the terminal block is called the standard circuit system, and the circuit between the second solar cell string PV2 and the terminal block is called the boost circuit system.

昇圧回路11は、第2太陽電池ストリングPV2から出力される直流電力の電圧を昇圧可能なDC/DCコンバータである。昇圧回路11は、第2太陽電池ストリングPV2の出力電圧を標準回路系の電圧まで昇圧させることにより、第1太陽電池ストリングPV1の出力電力と第2太陽電池ストリングPV2の出力電力を統合して、出力端子OUTを介して電力変換装置20に供給することができる。 The booster circuit 11 is a DC/DC converter capable of boosting the voltage of the DC power output from the second solar cell string PV2. The booster circuit 11 boosts the output voltage of the second photovoltaic string PV2 to the voltage of the standard circuit system, thereby integrating the output power of the first photovoltaic string PV1 and the output power of the second photovoltaic string PV2. It can be supplied to the power converter 20 via the output terminal OUT.

入力電圧センサV1は、第2太陽電池ストリングPV2の出力配線W2の電圧を検出して制御部12に出力する。入力電流センサA1は、第2太陽電池ストリングPV2の出力配線W2に流れる電流を検出して制御部12に出力する。出力電圧センサV2は、合流出力配線Wmの電圧を検出して制御部12に出力する。出力電流センサA2は、合流出力配線Wmに流れる電流を検出して制御部12に出力する。 The input voltage sensor V<b>1 detects the voltage of the output wiring W<b>2 of the second solar cell string PV<b>2 and outputs it to the controller 12 . The input current sensor A<b>1 detects current flowing through the output wiring W<b>2 of the second solar cell string PV<b>2 and outputs the detected current to the control unit 12 . The output voltage sensor V<b>2 detects the voltage of the merged output wiring Wm and outputs it to the controller 12 . The output current sensor A<b>2 detects the current flowing through the merged output wiring Wm and outputs the detected current to the control unit 12 .

入力電圧センサV1、出力電圧センサV2は例えば、分圧抵抗と差動増幅器を含んで構成される。入力電流センサA1、出力電流センサA2は例えば、CTセンサやホールセンサを含んで構成される。 The input voltage sensor V1 and the output voltage sensor V2 include, for example, voltage dividing resistors and differential amplifiers. The input current sensor A1 and the output current sensor A2 include, for example, CT sensors and Hall sensors.

操作部13は、施工者あるいはユーザの操作を受け付け、操作信号を制御部12に出力する。 The operation unit 13 receives an operation by a builder or a user and outputs an operation signal to the control unit 12 .

制御部12は、各センサから入力される電圧、電流をもとに昇圧回路11を制御する。制御部12は、昇圧回路11の昇圧動作を制御して、入力電圧センサV1で検出される電圧および入力電流センサA1で検出される電流を制御することで、第2太陽電池ストリングPV2の発電電力を最適化することができる(詳細は後述する)。 The control unit 12 controls the booster circuit 11 based on the voltage and current input from each sensor. The control unit 12 controls the boosting operation of the booster circuit 11 to control the voltage detected by the input voltage sensor V1 and the current detected by the input current sensor A1, thereby controlling the generated power of the second solar cell string PV2. can be optimized (details below).

制御部12は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコントローラ、DSP、ROM、RAM、ASIC、FPGA、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源として、ファームウェアなどのプログラムを利用できる。 The control unit 12 can be realized by cooperation of hardware resources and software resources, or only by hardware resources. Analog devices, microcontrollers, DSPs, ROMs, RAMs, ASICs, FPGAs, and other LSIs can be used as hardware resources. Programs such as firmware can be used as software resources.

図2は、昇圧回路11の回路構成例を示す図である。図2に示す昇圧回路11は、入力コンデンサC1、リアクトルL1、ダイオードD2、スイッチング素子S1および出力コンデンサC2を含む昇圧チョッパである。 FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration example of the booster circuit 11. As shown in FIG. A booster circuit 11 shown in FIG. 2 is a booster chopper including an input capacitor C1, a reactor L1, a diode D2, a switching element S1, and an output capacitor C2.

第2太陽電池ストリングPV2の出力配線W2のプラス配線とマイナス配線間に、入力電圧センサV1と平滑用の入力コンデンサC1が接続される。第2太陽電池ストリングPV2の出力配線W2のプラス配線にリアクトルL1が挿入される。第2太陽電池ストリングPV2の出力配線W2のマイナス配線上に入力電流センサA1が設置される。なお、プラス配線上に設置されてもよい。 An input voltage sensor V1 and a smoothing input capacitor C1 are connected between the positive wiring and the negative wiring of the output wiring W2 of the second solar cell string PV2. A reactor L1 is inserted into the positive wiring of the output wiring W2 of the second solar cell string PV2. An input current sensor A1 is installed on the negative wiring of the output wiring W2 of the second solar cell string PV2. In addition, you may install on positive wiring.

昇圧回路11の出力配線Wbのプラス配線とマイナス配線間に、スイッチング素子S1と平滑用の出力コンデンサC2が接続される。昇圧回路11のスイッチング素子S1と出力コンデンサC2間のプラス配線にダイオードD2が直列に接続される。スイッチング素子S1とダイオードD2間のノードにリアクトルL1が接続される。ダイオードD2は、昇圧回路11の出力側からの電流の逆流を防止する。 A switching element S1 and a smoothing output capacitor C2 are connected between the plus wiring and the minus wiring of the output wiring Wb of the booster circuit 11 . A diode D2 is connected in series to the positive wiring between the switching element S1 of the booster circuit 11 and the output capacitor C2. Reactor L1 is connected to a node between switching element S1 and diode D2. Diode D<b>2 prevents backflow of current from the output side of booster circuit 11 .

スイッチング素子S1には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を使用することができる。リアクトルL1は、スイッチング素子S1のオン/オフに応じて、第2太陽電池ストリングPV2からの出力電流に基づくエネルギーの蓄積および放出を行う。 An IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) can be used for the switching element S1. Reactor L1 stores and releases energy based on the output current from second solar cell string PV2 in response to ON/OFF of switching element S1.

制御部12は、スイッチング素子S1のオン/オフの比率(デューティ比)を制御することにより、昇圧比を制御することができる。制御部12は第2太陽電池ストリングPV2の出力電力(発電電力)が最大になるように昇圧回路11をMPPT(Maximum Power Point Tracking)制御することができる。 The controller 12 can control the step-up ratio by controlling the ON/OFF ratio (duty ratio) of the switching element S1. The controller 12 can MPPT (Maximum Power Point Tracking) control the booster circuit 11 so that the output power (generated power) of the second solar cell string PV2 is maximized.

図3は、太陽電池モジュールの電力-電圧特性(P-V曲線)を示す図である。太陽電池モジュールの開放電圧Vocと、最大出力電力Pmaxで動作する最大出力動作電圧Vpmとの間の電圧範囲では、動作電圧Vを低下させるほど出力電力Pが増加する。最大出力動作電圧Vpmより下側の電圧範囲では、動作電圧Vを低下させるほど出力電力Pが低下する。MPPT制御では、最大出力電力Pmaxが維持されるように動作電圧Vが制御される。 FIG. 3 is a diagram showing power-voltage characteristics (PV curve) of a solar cell module. In the voltage range between the open-circuit voltage Voc of the solar cell module and the maximum output operating voltage Vpm operating at the maximum output power Pmax, the lower the operating voltage V, the more the output power P increases. In the voltage range below the maximum output operating voltage Vpm, the lower the operating voltage V, the lower the output power P. In MPPT control, operating voltage V is controlled such that maximum output power Pmax is maintained.

制御部12は、入力電圧センサV1で検出された第2太陽電池ストリングPV2の出力電圧と、入力電流センサA1で検出された第2太陽電池ストリングPV2の出力電流をもとに、第2太陽電池ストリングPV2の出力電力を検出する。制御部12は、第2太陽電池ストリングPV2の出力電圧と出力電力の関係をもとに、第2太陽電池ストリングPV2の出力電力を最大にするための電圧指令値を生成する。 Based on the output voltage of the second solar cell string PV2 detected by the input voltage sensor V1 and the output current of the second solar cell string PV2 detected by the input current sensor A1, the control unit 12 detects the second solar cell Detect the output power of the string PV2. The control unit 12 generates a voltage command value for maximizing the output power of the second photovoltaic string PV2 based on the relationship between the output voltage and the output power of the second photovoltaic string PV2.

制御部12は例えば、山登り法にしたがい動作電圧Vを所定のステップ幅で変化させて最大出力電力Pmaxの動作点を探索する。例えば、図3の最大出力電力Pmaxの動作点の左側では、現在の動作電圧Vを右側にシフトさせるための電圧指令値を生成し、最大出力電力Pmaxの動作点の右側では、現在の動作電圧Vを左側にシフトさせるための電圧指令値を生成する。制御部12は、最大出力電力Pmaxの動作点を捉えると最大出力電力Pmaxの動作点を維持するように電圧指令値を生成する。昇圧回路11のスイッチング素子S1は、生成された電圧指令値に基づく駆動信号に応じてスイッチング動作する。 For example, the control unit 12 searches for the operating point of the maximum output power Pmax by changing the operating voltage V by a predetermined step width according to the hill-climbing method. For example, on the left side of the operating point of the maximum output power Pmax in FIG. 3, a voltage command value for shifting the current operating voltage V to the right side is generated, Generate a voltage command value for shifting V to the left. When the operating point of the maximum output power Pmax is detected, the control unit 12 generates a voltage command value so as to maintain the operating point of the maximum output power Pmax. The switching element S1 of the booster circuit 11 performs switching operation according to the drive signal based on the generated voltage command value.

図1に戻る。電力変換装置20は、太陽光発電システムにおいて直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナである。電力変換装置20は、DC/DCコンバータ21、インバータ22および制御部23を備える。 Return to FIG. The power conversion device 20 is a power conditioner that converts DC power into AC power in a photovoltaic power generation system. The power converter 20 includes a DC/DC converter 21 , an inverter 22 and a controller 23 .

DC/DCコンバータ21は、昇圧接続箱10により統合された直流電力の電圧を調整可能なコンバータである。DC/DCコンバータ21には例えば、図2に示したような昇圧チョッパを使用することができ、このDC/DCコンバータ21はインバータ22に接続される。 DC/DC converter 21 is a converter capable of adjusting the voltage of the DC power integrated by boost junction box 10 . For example, a boost chopper as shown in FIG.

インバータ22は、DC/DCコンバータ21から供給される直流電力を交流電力に変換して、変換した交流電力を、分電盤(不図示)を介して商用電力系統2に出力することができる。なお、分電盤には宅内の負荷(不図示)が接続されており、インバータ22は変換した交流電力を、分電盤を介して負荷にも供給することができる。 The inverter 22 can convert the DC power supplied from the DC/DC converter 21 into AC power and output the converted AC power to the commercial power system 2 via a distribution board (not shown). A home load (not shown) is connected to the distribution board, and the inverter 22 can also supply the converted AC power to the load via the distribution board.

制御部23は電力変換装置20全体を統括的に制御する。制御部23は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコントローラ、DSP、ROM、RAM、ASIC、FPGA、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源として、ファームウェアなどのプログラムを利用できる。 The control unit 23 controls the power converter 20 as a whole. The control unit 23 can be realized by cooperation of hardware resources and software resources, or only by hardware resources. Analog devices, microcontrollers, DSPs, ROMs, RAMs, ASICs, FPGAs, and other LSIs can be used as hardware resources. Programs such as firmware can be used as software resources.

制御部23は、DC/DCコンバータ21の入力電圧が目標値が低い場合にインバータ22の入力電圧が目標値となるように昇圧するとともに、第1太陽電池ストリングPV1と第2太陽電池ストリングPV2の統合された入力電力が最大になるようDC/DCコンバータ21をMPPT制御する。制御部23は、DC/DCコンバータ21とインバータ22間の電圧が目標値を維持するようにインバータ22を制御する。具体的には制御部23は、インバータ22の入力電圧を目標値に一致させるための電流指令値を生成する。制御部23は、インバータ22の入力電圧が目標値より高い場合はインバータ22の出力電力を増加させるための電流指令値を生成し、インバータ22の入力電圧が目標値より低い場合はインバータ22の出力電力を低下させるための電流指令値を生成する。インバータ22は、生成された電流指令値に基づく駆動信号に応じてスイッチング動作する。 When the target value of the input voltage of the DC/DC converter 21 is low, the control unit 23 boosts the input voltage of the inverter 22 so that it reaches the target value, and also increases the voltage of the first solar cell string PV1 and the second solar cell string PV2. The DC/DC converter 21 is MPPT-controlled so that the integrated input power is maximized. Control unit 23 controls inverter 22 so that the voltage between DC/DC converter 21 and inverter 22 maintains a target value. Specifically, control unit 23 generates a current command value for matching the input voltage of inverter 22 with a target value. Control unit 23 generates a current command value for increasing the output power of inverter 22 when the input voltage of inverter 22 is higher than the target value, and controls the output of inverter 22 when the input voltage of inverter 22 is lower than the target value. Generate a current command value to reduce power. Inverter 22 performs a switching operation according to a drive signal based on the generated current command value.

上述した昇圧回路11には、後段の部品を保護するために出力電圧にリミッタ値が設定される。制御部12は、昇圧回路11の出力電圧がリミッタ値を超えないように制御する。具体的には制御部12は、昇圧回路11の出力電圧がリミッタ値に到達すると、スイッチング素子S1のデューティ比を低下させて出力電圧を低下させるか、スイッチング素子S1をオフして昇圧回路11の動作を停止させる。 In the booster circuit 11 described above, a limiter value is set for the output voltage in order to protect subsequent components. The control unit 12 controls the output voltage of the booster circuit 11 so as not to exceed the limiter value. Specifically, when the output voltage of the booster circuit 11 reaches the limiter value, the control unit 12 reduces the duty ratio of the switching element S1 to decrease the output voltage, or turns off the switching element S1 to increase the output voltage of the booster circuit 11. stop working.

電力変換装置20(以下適宜、パワコンと呼ぶ)は、出力制御(出力抑制ともいう)や負荷変動などで出力電力が減少すると、入力電力を減少させるように制御する。この制御により、昇圧接続箱10の出力電圧が上昇することがある。 The power conversion device 20 (hereinafter also referred to as a power conditioner as appropriate) controls to reduce the input power when the output power decreases due to output control (also referred to as output suppression) or load fluctuation. This control may increase the output voltage of the boost junction box 10 .

上述したようにパワコンには、最大入力電圧が異なる複数の機種が存在する。例えば、最大入力電圧が450Vの機種(以下、450V入力パワコンという)、最大入力電圧が380Vの機種(以下、380V入力パワコンという)が存在する。 As described above, there are a plurality of models of power conditioners with different maximum input voltages. For example, there are models with a maximum input voltage of 450V (hereinafter referred to as 450V input power conditioner) and models with a maximum input voltage of 380V (hereinafter referred to as 380V input power conditioner).

例えば、380V入力パワコンに、450Vまで昇圧可能な昇圧接続箱10を接続した場合、昇圧回路11の出力電圧が380V以上になると、380V入力パワコンの最大入力電圧を超えてしまう。この場合、入力過電圧エラーで380V入力パワコンが停止する。 For example, if a 380V input power conditioner is connected to a boost junction box 10 capable of boosting up to 450V, the output voltage of the booster circuit 11 exceeding 380V will exceed the maximum input voltage of the 380V input power conditioner. In this case, the 380V input inverter shuts down with an input overvoltage error.

これに対してメーカ側は、パワコンのスペックに応じた複数の昇圧接続箱10を用意している。施工者は、使用するパワコンのスペックに適合した昇圧接続箱10を選択し、太陽光発電システムを施工している。 On the other hand, manufacturers prepare a plurality of boost junction boxes 10 according to the specifications of inverters. The builder selects the boost junction box 10 that conforms to the specifications of the power conditioner to be used, and constructs the photovoltaic power generation system.

しかしながら、施工者の発注ミスなどにより、パワコンと昇圧接続箱10が不適切な組み合わせで、太陽光発電システムが組まれてしまうことがあった。その場合、商品交換あるいは買い替えが必要になり、ユーザおよび施工者にとって大きな負担となる。 However, there have been cases where a photovoltaic power generation system has been assembled with an inappropriate combination of the power conditioner and the boost junction box 10 due to an order mistake by the builder. In that case, it is necessary to exchange the product or buy a new product, which is a heavy burden on the user and the installer.

ここで、450V入力パワコン、開放電圧の範囲が380~450Vの太陽電池ストリング、最大出力電圧が380Vに設定された昇圧接続箱10(以下、380V出力昇圧機という)で太陽光発電システムが組まれた場合を考える。この場合、太陽電池モジュールの割付を見直して開放電圧が380V未満になるようにストリング構成を変更すれば、商品交換などは不要である。しかしながら、施工者の負担が大きくなる。 Here, a photovoltaic power generation system is assembled with a 450V input power conditioner, a solar cell string with an open voltage range of 380 to 450V, and a boost junction box 10 (hereinafter referred to as a 380V output booster) with a maximum output voltage set to 380V. Consider the case of In this case, if the allocation of the solar cell modules is reviewed and the string configuration is changed so that the open-circuit voltage is less than 380V, there is no need to replace the product. However, this increases the burden on the builder.

次に、380V入力パワコン、開放電圧の範囲が380V未満の太陽電池ストリング、最大出力電圧が450Vに設定された昇圧接続箱10(以下、450V出力昇圧機という)で太陽光発電システムが組まれた場合を考える。この場合、450V出力昇圧機は38Vを超える出力電圧を許容するため、380V入力パワコンに最大入力電圧を超える電圧が入力され、380V入力パワコンがエラー発報して停止する可能性がある。また、380V入力パワコン内の部品故障に繋がる。 Next, a photovoltaic power generation system was assembled with a 380V input inverter, a solar cell string with an open-circuit voltage range of less than 380V, and a boost junction box 10 with a maximum output voltage set to 450V (hereinafter referred to as a 450V output booster). Consider the case. In this case, since the 450V output booster allows an output voltage exceeding 38V, a voltage exceeding the maximum input voltage is input to the 380V input power conditioner, and the 380V input power conditioner may report an error and stop. It also leads to component failure in the 380V input power conditioner.

昇圧機を提供するメーカ側にとって、パワコンのスペックに応じた複数の種類の商品をラインナップすることは、生産、サービス、管理面で負担がかかるものとなっている。 For manufacturers who provide boosters, having a lineup of multiple types of products according to the specifications of inverters is a burden in terms of production, service, and management.

これに対して本実施の形態では、昇圧機自体に最大出力電圧の切り替えができる機能を搭載した昇圧機を提供する。これにより、施工者はパワコンと昇圧機の組み合わせを意識する必要がなくなり、施工者の負担が軽減される。メーカ側においても、パワコンのスペックに応じた複数の種類の商品をラインナップしておく必要がなくなり、生産、サービス、管理面の負担が軽減される。 On the other hand, the present embodiment provides a booster having a function capable of switching the maximum output voltage in the booster itself. As a result, the builder does not need to be aware of the combination of the power conditioner and the booster, and the burden on the builder is reduced. On the manufacturer side as well, there is no need to line up a plurality of types of products according to the specifications of the inverter, and the burden of production, service and management can be reduced.

図4は、最大出力電圧の切り替え機能を有する昇圧接続箱10の操作部13の一例を示す図である。図4に示す操作部13は、第1スライドスイッチSW1と第2スライドスイッチSW2を備える。第1スライドスイッチSW1は、自動判定モードと手動設定モードを切り替えるためのスイッチである。第2スライドスイッチSW2は、昇圧機の最大出力電圧を切り替えるためのスイッチである。図4では、最大出力電圧として450Vと380Vを設定できる例を示している。第2スライドスイッチSW2による選択は、第1スライドスイッチSW1で手動設定モードが選択されている場合に有効となる。施工者は、施工時にパワコンの最大入力電圧に応じて、昇圧機の最大出力電圧を設定することができる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the operating section 13 of the boost junction box 10 having a function of switching the maximum output voltage. The operation unit 13 shown in FIG. 4 includes a first slide switch SW1 and a second slide switch SW2. The first slide switch SW1 is a switch for switching between an automatic determination mode and a manual setting mode. The second slide switch SW2 is a switch for switching the maximum output voltage of the booster. FIG. 4 shows an example in which 450V and 380V can be set as the maximum output voltage. Selection by the second slide switch SW2 is valid when the manual setting mode is selected by the first slide switch SW1. The builder can set the maximum output voltage of the booster according to the maximum input voltage of the inverter during construction.

なお、パワコンの最大入力電圧の種類が2種類以上あるときは、その種類数に応じてスライドスイッチの数やスライドスイッチの選択ポイントの数を増加させ、選択できる種類数を増加させればよい。 When there are two or more types of maximum input voltage of the power conditioner, the number of selectable types can be increased by increasing the number of slide switches and the number of selection points of the slide switches according to the number of types.

図5は、最大出力電圧の切り替え機能を有する昇圧接続箱10の操作部13の別の例を示す図である。図5に示す操作部13は、7セグ表示器13a、複数のプッシュボタンB1~B4を備える。第1プッシュボタンB1は「MODE」ボタンであり、第2プッシュボタンB2は「UP」ボタンであり、第3プッシュボタンB3は「DOWN」ボタンであり、第4プッシュボタンB4は「ENTER」ボタンである。 FIG. 5 is a diagram showing another example of the operation unit 13 of the boost junction box 10 having the function of switching the maximum output voltage. The operation unit 13 shown in FIG. 5 includes a 7-segment display 13a and a plurality of push buttons B1 to B4. The first push button B1 is the "MODE" button, the second push button B2 is the "UP" button, the third push button B3 is the "DOWN" button, and the fourth push button B4 is the "ENTER" button. be.

図6は、図5に示した操作部13の使用例を説明するための図である。施工者は「MODE」ボタンを数回押下し、最大出力電圧設定モードを選択する。選択の確定は「ENTER」ボタンの押下で行う。次に設定値を選択する。「UP」ボタン、「DOWN」ボタンを押下して目的の設定値を選択する。図6に示す例では、「AUto」(=自動判定)、「380」(最大出力電圧380V設定)、「450」(最大出力電圧450V設定)の3パターンの中から「450」を選択する例である。 FIG. 6 is a diagram for explaining a usage example of the operation unit 13 shown in FIG. The installer presses the "MODE" button several times to select the maximum output voltage setting mode. The selection is confirmed by pressing the "ENTER" button. Then select the settings. Press the "UP" button and "DOWN" button to select the desired set value. In the example shown in FIG. 6, "450" is selected from three patterns of "AUto" (=automatic judgment), "380" (maximum output voltage 380V setting), and "450" (maximum output voltage 450V setting). is.

なお、最大出力電圧は、設定の範囲内で10V刻みで設定できてもよい。所望の電圧値を選択した状態で、「ENTER」ボタンを押下し、最大出力電圧の設定を確定する。このように図5、図6に示す例では、7セグ表示器13a、複数のプッシュボタンB1~B4を用いて、最大出力電圧の設定を切り替える。 Note that the maximum output voltage may be set in increments of 10 V within the set range. With the desired voltage value selected, press the "ENTER" button to confirm the setting of the maximum output voltage. Thus, in the examples shown in FIGS. 5 and 6, the 7-segment display 13a and the plurality of push buttons B1 to B4 are used to switch the setting of the maximum output voltage.

以上のように切り替えられた設定にしたがって、昇圧機は出力電圧が、設定された最大出力電圧を超えた状態になった場合、昇圧動作を停止あるいは昇圧比を低下させて、最大出力電圧を超えないように制御する。 When the output voltage exceeds the set maximum output voltage according to the settings switched as described above, the booster stops the boost operation or reduces the boost ratio to exceed the maximum output voltage. control to prevent

次に、最大出力電圧の自動切り替え機能について説明する。太陽光発電システムで使用されるパワコンには入力電圧の制限があり、太陽電池モジュールの直列数は、太陽電池ストリングの開放電圧がパワコンの最大入力電圧を超えないように決定される。例えば、380V入力パワコンが使用されるシステムでは、太陽電池ストリングの開放電圧が380V未満になるように太陽電池モジュールの直列数が決定される。また、450V入力パワコンが使用されるシステムでは、太陽電池ストリングの開放電圧が450V未満になるように太陽電池モジュールの直列数が決定される。 Next, the automatic switching function of the maximum output voltage will be explained. Inverters used in photovoltaic power generation systems have input voltage limits, and the number of solar cell modules connected in series is determined so that the open-circuit voltage of a solar cell string does not exceed the maximum input voltage of the inverter. For example, in a system using a 380V input power conditioner, the number of solar cell modules connected in series is determined so that the open-circuit voltage of the solar cell string is less than 380V. Also, in a system using a 450V input power conditioner, the number of solar cell modules connected in series is determined so that the open-circuit voltage of the solar cell string is less than 450V.

太陽電池モジュールは、低温時に公称開放電圧より電圧が上昇する特性を有する。多くのケースでは、低温時の特性を考慮して、太陽電池ストリングの開放電圧が、パワコンの最大入力電圧近辺ではなく、パワコンの最大入力電圧より所定値以上低い電圧になるように、太陽電池モジュールの直列数が決定される。 A solar cell module has a characteristic that the voltage rises above the nominal open-circuit voltage at low temperatures. In many cases, considering the characteristics at low temperatures, the open-circuit voltage of the solar cell string is not near the maximum input voltage of the inverter, but is lower than the maximum input voltage of the inverter by a predetermined value or more. is determined.

したがって、太陽光発電システムに使用されている太陽電池ストリングの開放電圧が380Vを超えている場合、当該太陽光発電システムでは、380V入力パワコンではなく、450V入力パワコンが使用されていると判断できる。また、太陽電池ストリングの開放電圧が380V以下の場合、380V入力パワコンが使用されていると判断できる。 Therefore, when the open-circuit voltage of a solar cell string used in a photovoltaic power generation system exceeds 380V, it can be determined that the photovoltaic power generation system uses a 450V input power conditioner instead of a 380V input power conditioner. Also, if the open-circuit voltage of the solar cell string is 380V or less, it can be determined that a 380V input power conditioner is being used.

450V入力パワコンが使用されている場合であっても、太陽電池ストリングの開放電圧が380V以下になっている太陽光発電システムも存在する。仮に昇圧機の自動判定機能(詳細は後述する)により、昇圧機が450V入力パワコンではなく380V入力パワコンが接続されていると判断し、最大出力電圧を380Vに制限した場合、昇圧機の出力電圧はパワコンの最大入力電圧を超えない。したがって、上述したエラー停止などの問題は発生しない。また、システム上も開放電圧以下で動作するため、発電量が低下するなどの問題も発生しない。 Even if a 450V input power conditioner is used, there are photovoltaic power generation systems in which the open-circuit voltage of the solar cell string is 380V or less. If the booster's automatic determination function (details will be described later) determines that the booster is connected to a 380V input power conditioner instead of a 450V input power conditioner, and limits the maximum output voltage to 380V, the booster's output voltage does not exceed the inverter's maximum input voltage. Therefore, problems such as the above-mentioned error stop do not occur. In addition, since the system operates below the open-circuit voltage, problems such as a drop in power generation do not occur.

このように、昇圧機に接続される太陽電池ストリングの開放電圧が分かれば、昇圧機は、接続されるパワコンの最大入力電圧に応じた最大出力電圧を自動的に判断して設定することが可能となる。 In this way, if the open-circuit voltage of the solar battery string connected to the booster is known, the booster can automatically determine and set the maximum output voltage according to the maximum input voltage of the connected inverter. becomes.

また、あらかじめ接続されるパワコンの最大入力電圧が確認できる場合や、自動判定による切替が困難である場合、施工者は、手動設定に切り替えて、接続されるパワコンの最大入力電圧値に適合した最大出力電圧を昇圧機に設定することが可能である。 In addition, if the maximum input voltage of the connected inverter can be confirmed in advance, or if it is difficult to switch by automatic determination, the installer should switch to manual setting and set the maximum input voltage value that matches the maximum input voltage value of the connected inverter. It is possible to set the output voltage to the booster.

次に、昇圧機によるパワコンの最大入力電圧の自動判定方法を具体的に説明する。パワコンが停止中で、かつ昇圧機の昇圧回路11の昇圧動作が停止中の場合、昇圧機の制御部12は、接続される太陽電池ストリングの開放電圧を出力電圧センサV2で検出できる。昇圧機の制御部12は、出力電圧センサV2の検出値が判定閾値以上の場合は450V入力パワコンが接続されていると判断し、判定閾値未満の場合は380V入力パワコンが接続されていると判断する。判定閾値は、昇圧機の出力側に380V入力パワコンが接続されているか、450V入力パワコンが接続されているかを判定するための閾値であり、この例では380Vに設定される。 Next, the automatic determination method of the maximum input voltage of the power conditioner by the booster will be specifically described. When the power conditioner is stopped and the boosting operation of the booster circuit 11 of the booster is stopped, the controller 12 of the booster can detect the open-circuit voltage of the connected solar cell string with the output voltage sensor V2. The control unit 12 of the booster determines that the 450V input inverter is connected when the detection value of the output voltage sensor V2 is equal to or higher than the determination threshold, and determines that the 380V input inverter is connected when it is less than the determination threshold. do. The determination threshold is a threshold for determining whether a 380V input inverter or a 450V input inverter is connected to the output side of the booster, and is set to 380V in this example.

図7は、昇圧機がパワコンの最大入力電圧を自動判定する際の波形推移の一例を示す図である。図7に示す例は、開放電圧Vocが420Vの太陽電池ストリングと450V入力パワコンが使用される場合を前提としており、パワコンの動作開始前に、昇圧機がパワコンの最大入力電圧を判定する例を示している。 FIG. 7 is a diagram showing an example of waveform transition when the booster automatically determines the maximum input voltage of the inverter. The example shown in FIG. 7 is based on the assumption that a solar cell string with an open-circuit voltage Voc of 420V and a 450V input power conditioner are used, and the booster determines the maximum input voltage of the power conditioner before the power conditioner starts operating. showing.

パワコンが停止中の状態において、日射強度の増加に伴い太陽電池ストリングの出力電圧Voutが上昇する。太陽電池ストリングの出力電圧Voutは、標準回路系の第1太陽電池ストリングPV1の出力電圧である。昇圧回路11が動作開始前であるため、昇圧回路系の第2太陽電池ストリングPV2の出力電圧は、標準回路系の第1太陽電池ストリングPV1の出力電圧より低い。 While the power conditioner is stopped, the output voltage Vout of the solar cell string increases as the intensity of the solar radiation increases. The output voltage Vout of the solar cell string is the output voltage of the first solar cell string PV1 of the standard circuitry. Since the booster circuit 11 has not started operating, the output voltage of the second solar cell string PV2 of the booster circuit system is lower than the output voltage of the first solar cell string PV1 of the standard circuit system.

太陽電池ストリングの出力電圧Voutが判定閾値Vth(380V)を超えるまでは、制御部12は昇圧機の出力側に380V入力パワコンが接続されていると判断し、昇圧回路11の最大出力電圧を380Vに設定する。一方、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが判定閾値Vth(380V)を超えると、制御部12は昇圧機の出力側に450V入力パワコンが接続されていると判断し、昇圧回路11の最大出力電圧を450Vに設定する。 Until the output voltage Vout of the solar cell string exceeds the determination threshold value Vth (380V), the control unit 12 determines that the 380V input inverter is connected to the output side of the booster, and sets the maximum output voltage of the booster circuit 11 to 380V. set to On the other hand, when the output voltage Vout of the solar cell string exceeds the determination threshold value Vth (380V), the control unit 12 determines that a 450V input power conditioner is connected to the output side of the booster, and reduces the maximum output voltage of the booster circuit 11. Set to 450V.

パワコンのMPPT制御が開始されると、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが最大動作出力電圧Vpm近辺に降下し、380Vより低下する。ただし、制御部12は、出力電圧センサV2の検出値が一旦、判定閾値Vth(380V)を超えれば、それ以降に判定閾値Vth(380V)を下回っても、昇圧回路11の最大出力電圧を450Vに維持する。 When MPPT control of the power conditioner is started, the output voltage Vout of the solar cell string drops near the maximum operating output voltage Vpm and drops below 380V. However, once the detected value of the output voltage sensor V2 exceeds the determination threshold value Vth (380V), the control unit 12 sets the maximum output voltage of the booster circuit 11 to 450V even if it falls below the determination threshold value Vth (380V) thereafter. to maintain.

図8は、昇圧機がパワコンの最大入力電圧を自動判定する際の波形推移の別の例を示す図である。図8に示す例も、開放電圧Vocが420Vの太陽電池ストリングと450V入力パワコンが使用される場合を前提としている。図8に示す例では、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが開放電圧Vocに到達する前にパワコンが動作開始する場合の例を示している。 FIG. 8 is a diagram showing another example of waveform transition when the booster automatically determines the maximum input voltage of the inverter. The example shown in FIG. 8 also assumes that a solar cell string with an open-circuit voltage Voc of 420V and a 450V input power conditioner are used. The example shown in FIG. 8 shows a case where the power conditioner starts operating before the output voltage Vout of the solar cell string reaches the open-circuit voltage Voc.

日の出直後の太陽電池ストリングの発電電力は少なく、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが開放電圧Vocまで上昇しない状態で、パワコンが動作を開始する場合がある。また、近年のパワコンは応答性能が向上しており、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが開放電圧Vocまで上昇する前にMPPT制御が開始され、最大動作出力電圧Vpm近辺に制御される場合もある。 The power generated by the solar cell string immediately after sunrise is small, and the power conditioner may start operating before the output voltage Vout of the solar cell string rises to the open-circuit voltage Voc. Further, recent power conditioners have improved response performance, and there are cases where MPPT control is started before the output voltage Vout of the solar cell string rises to the open-circuit voltage Voc, and is controlled near the maximum operating output voltage Vpm.

このように、開放電圧Vocが420Vの太陽電池ストリングであっても、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが最大動作出力電圧Vpm(350V近辺)までしか上昇しない場合がある。図8に示す例では、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが380V未満のときにパワコンが動作を開始し、太陽電池ストリングの出力電圧Voutが判定閾値Vth(380V)を一度も超えることがなく、判定閾値Vth(380V)以下で推移している。この場合、制御部12は昇圧機の出力側に450V入力パワコンが接続されているにも関わらず、380V入力パワコンが接続されていると誤判定する。 Thus, even if the open-circuit voltage Voc of the solar cell string is 420V, the output voltage Vout of the solar cell string may rise only to the maximum operating output voltage Vpm (around 350V). In the example shown in FIG. 8, the power conditioner starts operating when the output voltage Vout of the solar cell string is less than 380 V, and the output voltage Vout of the solar cell string never exceeds the determination threshold Vth (380 V). It changes below the threshold Vth (380V). In this case, the control unit 12 erroneously determines that the 380V input power conditioner is connected although the 450V input power conditioner is connected to the output side of the booster.

以下、このような誤判定を防止するための制御について説明する。パワコンの動作中、制御部12は、出力電圧センサV2で検出される出力電圧と出力電流センサA2で検出される出力電流を乗算して昇圧機の出力電力を検出する。なお、昇圧機の出力電力は、標準回路系の入力電圧センサ(不図示)で検出される入力電圧と入力電流センサ(不図示)で検出される入力電流を乗算して得られる標準回路系の入力電力と、昇圧回路系の入力電圧センサV1で検出される入力電圧と入力電流センサA1で検出される入力電流を乗算して得られる昇圧回路系の入力電力を合算した入力電力で代用してもよい。 Control for preventing such erroneous determination will be described below. During operation of the power conditioner, the controller 12 multiplies the output voltage detected by the output voltage sensor V2 and the output current detected by the output current sensor A2 to detect the output power of the booster. The output power of the booster is obtained by multiplying the input voltage detected by the input voltage sensor (not shown) of the standard circuit system and the input current detected by the input current sensor (not shown) of the standard circuit system. Substitute the input power obtained by adding the input power to the booster circuit system obtained by multiplying the input power by the input voltage detected by the input voltage sensor V1 of the booster circuit system and the input current detected by the input current sensor A1. good too.

制御部12は、昇圧機の出力電力が最大となるように昇圧回路11をMPPT制御する。制御部12は、昇圧機の出力電力が最大出力点を捉えているときの最大出力動作電圧に、所定の定数βを乗算して、太陽電池ストリングの推定開放電圧Voc’を算出する。定数βは、太陽電池ストリングの最大出力動作電圧Vpmに対する開放電圧Vocの比率で規定される。 The control unit 12 MPPT-controls the booster circuit 11 so that the output power of the booster is maximized. The control unit 12 multiplies the maximum output operating voltage when the output power of the booster reaches the maximum output point by a predetermined constant β to calculate the estimated open-circuit voltage Voc' of the solar cell string. The constant β is defined by the ratio of the open-circuit voltage Voc to the maximum output operating voltage Vpm of the solar cell string.

パワコンの動作中、制御部12は、太陽電池ストリングの推定開放電圧Voc’と判定閾値Vth(380V)を比較する。太陽電池ストリングの推定開放電圧Voc’が判定閾値Vth(380V)以上の場合、制御部12は昇圧機の出力側に450V入力パワコンが接続されていると判断し、昇圧回路11の最大出力電圧を450Vに設定する。一方、太陽電池ストリングの推定開放電圧Voc’が判定閾値Vth(380V)未満の場合、制御部12は昇圧機の出力側に380V入力パワコンが接続されていると判断し、昇圧回路11の最大出力電圧を380Vに設定する。 During operation of the power conditioner, the controller 12 compares the estimated open-circuit voltage Voc' of the solar cell string with the determination threshold Vth (380 V). When the estimated open-circuit voltage Voc' of the solar cell string is equal to or higher than the determination threshold value Vth (380V), the control unit 12 determines that a 450V input inverter is connected to the output side of the booster, and increases the maximum output voltage of the booster circuit 11. Set to 450V. On the other hand, when the estimated open-circuit voltage Voc' of the solar cell string is less than the determination threshold value Vth (380V), the control unit 12 determines that the 380V input inverter is connected to the output side of the booster, and the maximum output of the booster circuit 11 is determined. Set the voltage to 380V.

図9は、複数の種類の太陽電池モジュールの最大出力電力Pmax(W)、最大出力動作電圧Vpm(V)、開放電圧Voc(V)、最大出力電流Imax(A)、短絡電流Isc(A)、定数βをまとめたグラフを示す図である。本発明者らの調査によると、多くの種類の太陽電池モジュールの定数(β)が1.2程度になることが分かった。以上から本実施の形態では定数βに1.2が設定される。なお、昇圧機の電力変換効率や回路定数を鑑みて、1.2を補正した値が定数βに設定されてもよい。 FIG. 9 shows the maximum output power Pmax (W), maximum output operating voltage Vpm (V), open-circuit voltage Voc (V), maximum output current Imax (A), and short-circuit current Isc (A) of a plurality of types of solar cell modules. , a graph summarizing the constant β. According to investigations by the inventors, it has been found that the constant (β) of many types of solar cell modules is about 1.2. As described above, the constant β is set to 1.2 in the present embodiment. In view of the power conversion efficiency and circuit constants of the booster, a value obtained by correcting 1.2 may be set as the constant β.

図10は、実施の形態に係る、昇圧機による最大出力電圧の切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図10のフローチャートに示す例では、図4に示した操作部13が用いられることを前提とする。昇圧機の電源がオンの状態において(S10のY)、第1スライドスイッチSW1で手動が選択され、第2スライドスイッチSW2で450Vが選択されている場合(S11の手動、S12の450V)、制御部12は、昇圧回路11の最大出力電圧Vlimを450Vに設定する(S13)。第1スライドスイッチSW1で手動が選択され、第2スライドスイッチSW2で380Vが選択されている場合(S11の手動、S12の380V)、制御部12は、昇圧回路11の最大出力電圧Vlimを380Vに設定する(S14)。 FIG. 10 is a flowchart showing the flow of switching processing of the maximum output voltage by the booster according to the embodiment. In the example shown in the flowchart of FIG. 10, it is assumed that the operation unit 13 shown in FIG. 4 is used. When the power supply of the booster is on (Y in S10), manual operation is selected by the first slide switch SW1 and 450 V is selected by the second slide switch SW2 (manual operation in S11, 450 V in S12). The unit 12 sets the maximum output voltage Vlim of the booster circuit 11 to 450V (S13). When manual is selected by the first slide switch SW1 and 380V is selected by the second slide switch SW2 (manual in S11, 380V in S12), the control unit 12 sets the maximum output voltage Vlim of the booster circuit 11 to 380V. Set (S14).

第1スライドスイッチSW1で自動が選択されている場合(S11の自動)、制御部12は、接続されているパワコンの最大入力電圧の自動判定処理を実行する(S20)。昇圧機の電源がオフの状態になると(S10のN)、最大出力電圧の切り替え処理が終了する。 When automatic is selected with the first slide switch SW1 (automatic in S11), the control unit 12 automatically determines the maximum input voltage of the connected power conditioner (S20). When the power supply of the booster is turned off (N of S10), the switching process of the maximum output voltage ends.

図11は、図10のステップS20に示したパワコンの最大入力電圧の自動判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。図11のフローチャートにおいて、パラメータVaは、パワコン停止中の太陽電池ストリングの出力電圧Voutの最大値を保持するためのパラメータである。パラメータVbは、パワコン動作中の太陽電池ストリングの出力電圧Voutの最大値を保持するためのパラメータである。パラメータVcは、判定閾値Vth(380V)と比較される対象電圧を保持するためのパラメータである。 FIG. 11 is a flow chart showing a subroutine of automatic determination processing of the maximum input voltage of the power conditioner shown in step S20 of FIG. In the flowchart of FIG. 11, the parameter Va is a parameter for holding the maximum value of the output voltage Vout of the solar cell string while the power conditioner is stopped. The parameter Vb is a parameter for holding the maximum value of the output voltage Vout of the solar cell string during power conditioner operation. The parameter Vc is a parameter for holding a target voltage to be compared with the determination threshold Vth (380V).

パワコンが停止中で(S21のY)、かつ昇圧回路11も停止中の場合(S22のY)、制御部12は、パラメータVaに保持されている値と、出力電圧センサV2で検出された出力電圧Voutを比較する(S23)。パラメータVaに保持されている値より出力電圧Voutが大きい場合(S23のY)、制御部12は、パラメータVaに保持されている値を、検出された出力電圧Voutの値に更新する(S24)。パラメータVaに保持されている値より出力電圧Voutが大きくない場合(S23のN)、ステップS24の処理がスキップされる。制御部12は、パラメータVaに保持されている値を、パラメータVcに代入する(S25)。 When the power conditioner is stopped (Y of S21) and the booster circuit 11 is also stopped (Y of S22), the control unit 12 detects the value held in the parameter Va and the output detected by the output voltage sensor V2. The voltage Vout is compared (S23). If the output voltage Vout is greater than the value held in the parameter Va (Y in S23), the control unit 12 updates the value held in the parameter Va to the detected value of the output voltage Vout (S24). . If the output voltage Vout is not greater than the value held in the parameter Va (N of S23), the process of step S24 is skipped. The control unit 12 substitutes the value held in the parameter Va for the parameter Vc (S25).

パワコンが動作を開始すると(S21のN)、昇圧回路11も動作を開始する。制御部12は、出力電圧センサV2で検出される出力電圧と出力電流センサA2で検出される出力電流を乗算して昇圧機の出力電力を検出する。制御部12は、昇圧機の出力電力が上昇している場合(S26のY)、パラメータVbに保持されている値を、検出された出力電力に対応する出力動作電圧Voutの値に更新する(S27)。昇圧機の出力電力が上昇していない場合(S26のN)、ステップS27の処理をスキップし、制御部12は、常に最大電力が得られる電圧値に更新する。 When the inverter starts operating (N of S21), the booster circuit 11 also starts operating. The control unit 12 multiplies the output voltage detected by the output voltage sensor V2 and the output current detected by the output current sensor A2 to detect the output power of the booster. When the output power of the booster is increasing (Y in S26), the control unit 12 updates the value held in the parameter Vb to the value of the output operating voltage Vout corresponding to the detected output power ( S27). If the output power of the booster has not increased (N of S26), the process of step S27 is skipped, and the control unit 12 always updates the voltage value to obtain the maximum power.

制御部12は、パラメータVaに保持されている値とパラメータVbに保持されている値を比較する(S28)。パラメータVbに保持されている値がパラメータVaに保持されている値以下の場合(S28のN)、制御部12は、パラメータVaに保持されている値を、パラメータVcに代入する(S25)。パラメータVbに保持されている値が日射の上昇に伴って、パラメータVaに保持されている値より大きくなった場合(S28のY)、制御部12は、パラメータVbに保持されている値に定数βを乗算して得られる値を、開放電圧Vocの推定値としてパラメータVcに代入する(S29)。 The control unit 12 compares the value held in the parameter Va with the value held in the parameter Vb (S28). If the value held in the parameter Vb is less than or equal to the value held in the parameter Va (N of S28), the control unit 12 substitutes the value held in the parameter Va into the parameter Vc (S25). When the value held in the parameter Vb becomes larger than the value held in the parameter Va as the insolation increases (Y in S28), the control unit 12 sets the value held in the parameter Vb to a constant A value obtained by multiplying by β is substituted for the parameter Vc as an estimated value of the open-circuit voltage Voc (S29).

制御部12は、パラメータVcに保持されている値と判定閾値Vth(380V)を比較する(S210)。パラメータVcに保持されている値が判定閾値Vth(380V)より小さい場合(S210のY)、制御部12は、昇圧回路11の最大出力電圧Vlimを380Vに設定する(S211)。パラメータVcに保持されている値が判定閾値Vth(380V)以上の場合(S210のN)、制御部12は、昇圧回路11の最大出力電圧Vlimを450Vに設定する(S212)。 The control unit 12 compares the value held in the parameter Vc with the determination threshold value Vth (380 V) (S210). If the value held in the parameter Vc is smaller than the determination threshold value Vth (380V) (Y in S210), the controller 12 sets the maximum output voltage Vlim of the booster circuit 11 to 380V (S211). If the value held in the parameter Vc is equal to or greater than the determination threshold value Vth (380V) (N in S210), the controller 12 sets the maximum output voltage Vlim of the booster circuit 11 to 450V (S212).

以上説明したように本実施の形態によれば、昇圧接続箱10に最大出力電圧を切り替えできる機能を搭載したことにより、1種類の昇圧接続箱10で、最大入力電圧が異なる複数の種類のパワコンに対応できる。このような汎用性の高い昇圧接続箱10を実現することにより、メーカと施工者の負担を軽減することができる。 As described above, according to the present embodiment, the step-up junction box 10 is provided with the function of switching the maximum output voltage, so that one type of step-up junction box 10 can handle a plurality of types of inverters with different maximum input voltages. can handle. By realizing such a highly versatile booster connection box 10, the burden on the manufacturer and the installer can be reduced.

以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on the embodiments. It is to be understood by those skilled in the art that the embodiment is an example, and that various modifications are possible in the combination of each component and each treatment process, and such modifications are also within the scope of the present disclosure. .

上記実施の形態では、最大出力電圧の切り替え機能として、自動判定モードと手動設定モードが搭載された昇圧接続箱10を説明した。この点、自動判定機能のみを搭載する昇圧接続箱10あるいは手動設定機能のみを搭載する昇圧接続箱10も、本開示の範囲に含まれる。後者の場合、図4に示した第1スライドスイッチSW1は省略される。 In the above embodiment, the boost junction box 10 equipped with the automatic determination mode and the manual setting mode as the switching function of the maximum output voltage has been described. In this regard, the boost junction box 10 equipped with only the automatic determination function or the boost junction box 10 equipped with only the manual setting function are also included in the scope of the present disclosure. In the latter case, the first slide switch SW1 shown in FIG. 4 is omitted.

また、図4に示した第1スライドスイッチSW1を設けずに、手動設定機能のみを施工者あるいはユーザに提供し、自動判定機能をバックグラウンドで動作させてもよい。施工者は、第2スライドスイッチSW2を誤って操作する可能性がある。例えば、昇圧接続箱10に380V入力パワコンが接続されているにも関わらず、施工者は誤認識や誤操作により第2スライドスイッチSW2を450V側に設定してしまうことがあり得る。この場合において、昇圧接続箱10の自動判定機能により380V入力パワコンが接続されていると判定されると、制御部12は、昇圧回路11の最大出力電圧Vlimを450Vから380Vに変更する。 Also, without providing the first slide switch SW1 shown in FIG. 4, only the manual setting function may be provided to the installer or the user, and the automatic determination function may be operated in the background. The installer may operate the second slide switch SW2 by mistake. For example, although a 380V input power conditioner is connected to the boost junction box 10, the installer may set the second slide switch SW2 to the 450V side due to misrecognition or misoperation. In this case, if the automatic determination function of the boost junction box 10 determines that a 380V input inverter is connected, the controller 12 changes the maximum output voltage Vlim of the booster circuit 11 from 450V to 380V.

上記実施の形態では説明を単純化するために、標準回路系に一つの第1太陽電池ストリングPV1が接続され、昇圧回路系に一つの第2太陽電池ストリングPV2が接続される例を説明した。この点、標準回路系に、複数の第1太陽電池ストリングPV1が並列に接続されてもよい。この場合、第1開閉器RY1および逆流防止ダイオードD1がそれぞれのストリングに設置される。複数の第1太陽電池ストリングPV1から合流出力配線Wmに出力される電流(電力)は、複数の第1太陽電池ストリングPV1の出力電流(出力電力)の合計となる。 In the above embodiment, for the sake of simplification, an example has been described in which one first solar cell string PV1 is connected to the standard circuit system and one second solar cell string PV2 is connected to the boost circuit system. In this regard, a plurality of first solar cell strings PV1 may be connected in parallel to the standard circuit system. In this case, a first switch RY1 and an anti-backflow diode D1 are installed in each string. The current (power) output from the plurality of first solar cell strings PV1 to the combined output wiring Wm is the sum of the output currents (output power) of the plurality of first solar cell strings PV1.

同様に、昇圧回路系に、複数の第2太陽電池ストリングPV2が並列に接続されてもよい。この場合、第2開閉器RY2および昇圧回路11がそれぞれのストリングに設置される。複数の昇圧回路11から合流出力配線Wmに出力される電流(電力)は、複数の第2太陽電池ストリングPV2の出力電流(出力電力)の合計となる。 Similarly, a plurality of second solar cell strings PV2 may be connected in parallel to the boost circuit system. In this case, a second switch RY2 and a booster circuit 11 are installed in each string. The current (power) output from the plurality of booster circuits 11 to the combined output wiring Wm is the sum of the output currents (output power) of the plurality of second solar cell strings PV2.

上記実施の形態では、昇圧接続箱10に、第1太陽電池ストリングPV1と、第1太陽電池ストリングPV1より開放電圧が低い第2太陽電池ストリングPV2が接続される例を説明した。この点、昇圧接続箱10には、開放電圧が異なる複数の太陽電池以外の直流電源を接続することもできる。例えば、昇圧接続箱10に、第1蓄電池パックと、第1蓄電池パックより開放電圧が低い第2蓄電池パックが接続されてもよい。第2蓄電池パックは、セルまたはモジュールの直列数が第1蓄電池パックより少ない蓄電池パックである。 In the above embodiment, an example in which the first solar cell string PV1 and the second solar cell string PV2 having a lower open-circuit voltage than the first solar cell string PV1 are connected to the boost junction box 10 has been described. In this respect, the step-up junction box 10 can also be connected to a DC power source other than a plurality of solar cells with different open-circuit voltages. For example, the boost junction box 10 may be connected to a first battery pack and a second battery pack having a lower open-circuit voltage than the first battery pack. The second battery pack is a battery pack having fewer cells or modules in series than the first battery pack.

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。 Note that the embodiment may be specified by the following items.

[項目1]
第1の直流電源(PV1)より開放電圧が低い第2の直流電源(PV2)から出力される直流電力の電圧を昇圧可能な昇圧回路(11)と、
前記昇圧回路(11)の出力配線(Wb)と、前記第1の直流電源(PV1)の出力配線(W1)が合流した合流出力配線(Wb)と、
前記昇圧回路(11)を制御する制御部(12)と、を備え、
前記合流出力配線(Wb)は、本昇圧接続回路(10)から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置(20)に接続され、
本昇圧接続回路(10)は、前記電力変換装置(20)の最大入力電圧を超えないように、前記昇圧回路(11)の最大出力電圧の設定を切替えることが可能であることを特徴とする昇圧接続回路(10)。
これによれば、汎用性の高い昇圧接続回路(10)を実現することにより、メーカと施工者の負担を軽減することができる。
[項目2]
前記合流出力配線(Wb)の電圧を検出する電圧センサ(V2)をさらに備え、
前記制御部(12)は、前記電力変換装置(20)と前記昇圧回路(11)の停止中において、前記電圧センサ(V2)で検出される電圧に応じて、前記電力変換装置(20)の最大入力電圧を推定し、推定した最大入力電圧以下の電圧値に、前記昇圧回路(11)の最大出力電圧の設定値を決定することを特徴とする項目1に記載の昇圧接続回路(10)。
これによれば、自動判定モードを搭載することにより、施工者の負担を軽減できるとともに、人的ミスを減らすことができる。
[項目3]
前記第1の直流電源(PV1)および前記第2の直流電源(PV2)は太陽電池(PV1、PV2)であり、
前記制御部(12)は、前記電力変換装置(20)が動作中で前記昇圧回路(11)の停止中において、前記電圧センサ(V2)で検出される電圧に、前記太陽電池(PV1、PV2)の最大出力点電圧に対する開放電圧の比率を掛けて得られる電圧に応じて、前記電力変換装置(20)の最大入力電圧を推定することを特徴とする項目2に記載の昇圧接続回路(10)。
これによれば、太陽電池(PV1、PV2)用の電力変換装置(20)の最大入力電圧を高精度に推定することができる。
[項目4]
前記制御部(12)は、ユーザ操作に基づき、前記昇圧回路(11)の最大出力電圧の設定値を決定することを特徴とする項目1に記載の昇圧接続回路(10)。
これによれば、最大出力電圧の切り替え機能を簡単に実装することができる。
[項目5]
前記合流出力配線(Wb)の電圧を検出する電圧センサ(V2)をさらに備え、
前記制御部(12)は、前記ユーザ操作に基づき決定された前記昇圧回路(11)の最大出力電圧の設定値が、前記電圧センサ(V2)で検出される電圧から推定される前記電力変換装置(20)の最大入力電圧を超えている場合、当該最大入力電圧以下の電圧値に、前記昇圧回路(11)の最大出力電圧の設定値を切替えることを特徴とする項目4に記載の昇圧接続回路(10)。
これによれば、手動設定による人的ミスを、自動判定機能でカバーすることができる。
[項目6]
項目1から5のいずれか1項に記載の昇圧接続回路(10)と、
前記昇圧接続回路(10)から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置(20)と、
を備えることを特徴とする電力変換システム(1)。
これによれば、汎用性の高い昇圧接続回路(10)を実現することにより、メーカと施工者の負担を軽減することができる。
[Item 1]
a booster circuit (11) capable of boosting the voltage of DC power output from a second DC power supply (PV2) having an open-circuit voltage lower than that of the first DC power supply (PV1);
a junction output wiring (Wb) in which the output wiring (Wb) of the booster circuit (11) and the output wiring (W1) of the first DC power supply (PV1) are merged;
A control unit (12) that controls the booster circuit (11),
The combined output wiring (Wb) is connected to a power conversion device (20) that converts DC power supplied from the booster connection circuit (10) into AC power,
The step-up connection circuit (10) is characterized in that the setting of the maximum output voltage of the step-up circuit (11) can be switched so as not to exceed the maximum input voltage of the power converter (20). A boost connection circuit (10).
According to this, by realizing a highly versatile booster connection circuit (10), it is possible to reduce the burden on manufacturers and installers.
[Item 2]
further comprising a voltage sensor (V2) that detects the voltage of the combined output wiring (Wb);
The control unit (12) controls the power conversion device (20) according to the voltage detected by the voltage sensor (V2) while the power conversion device (20) and the booster circuit (11) are stopped. A booster connection circuit (10) according to item 1, wherein a maximum input voltage is estimated, and a set value of the maximum output voltage of the booster circuit (11) is determined at a voltage value equal to or lower than the estimated maximum input voltage. .
According to this, by installing the automatic determination mode, the burden on the builder can be reduced, and human error can be reduced.
[Item 3]
The first DC power supply (PV1) and the second DC power supply (PV2) are solar cells (PV1, PV2),
While the power conversion device (20) is in operation and the booster circuit (11) is stopped, the control unit (12) changes the voltage detected by the voltage sensor (V2) to the solar cells (PV1, PV2 ), wherein the maximum input voltage of the power conversion device (20) is estimated according to the voltage obtained by multiplying the ratio of the open circuit voltage to the maximum output point voltage of the booster connection circuit (10 ).
According to this, the maximum input voltage of the power conversion device (20) for the solar cells (PV1, PV2) can be estimated with high accuracy.
[Item 4]
2. A booster connection circuit (10) according to item 1, characterized in that the controller (12) determines a set value of the maximum output voltage of the booster circuit (11) based on a user's operation.
According to this, it is possible to easily implement a switching function of the maximum output voltage.
[Item 5]
further comprising a voltage sensor (V2) that detects the voltage of the combined output wiring (Wb);
The control unit (12) estimates the set value of the maximum output voltage of the booster circuit (11) determined based on the user's operation from the voltage detected by the voltage sensor (V2). 5. Boosting connection according to item 4, characterized in that when the maximum input voltage of (20) is exceeded, the set value of the maximum output voltage of the booster circuit (11) is switched to a voltage value equal to or less than the maximum input voltage. circuit (10).
According to this, human error due to manual setting can be covered by the automatic determination function.
[Item 6]
a boost connection circuit (10) according to any one of items 1 to 5;
a power conversion device (20) for converting DC power supplied from the boost connection circuit (10) into AC power;
A power conversion system (1), characterized in that it comprises:
According to this, by realizing a highly versatile booster connection circuit (10), it is possible to reduce the burden on manufacturers and installers.

1 電力変換システム、 2 商用電力系統、 10 昇圧接続箱、 11 昇圧回路、 12 制御部、 20 電力変換装置、 21 DC/DCコンバータ、 22 インバータ、 23 制御部、 PV1 第1太陽電池ストリング、 PV2 第2太陽電池ストリング、 RY1 第1開閉器、 RY2 第2開閉器、 D1 逆流防止ダイオード、 V1 入力電圧センサ、 V2 出力電圧センサ、 A1 入力電流センサ、 A2 出力電流センサ、 A3 標準回路出力電流センサ、 T1 温度センサ、 W1,W2,Wb 出力配線、 Wm 合流出力配線、 L1 リアクトル、 C1 入力コンデンサ、 C2 出力コンデンサ、 D2 ダイオード、 S1 スイッチング素子。 1 power conversion system 2 commercial power system 10 step-up junction box 11 step-up circuit 12 control unit 20 power conversion device 21 DC/DC converter 22 inverter 23 control unit PV1 first solar cell string PV2 second 2 solar cell strings, RY1 first switch, RY2 second switch, D1 backflow prevention diode, V1 input voltage sensor, V2 output voltage sensor, A1 input current sensor, A2 output current sensor, A3 standard circuit output current sensor, T1 Temperature sensor, W1, W2, Wb output wiring, Wm combined output wiring, L1 reactor, C1 input capacitor, C2 output capacitor, D2 diode, S1 switching element.

Claims (6)

第1の直流電源より開放電圧が低い第2の直流電源から出力される直流電力の電圧を昇圧可能な昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力配線と、前記第1の直流電源の出力配線が合流した合流出力配線と、
前記昇圧回路を制御する制御部と、を備え、
前記合流出力配線は、本昇圧接続回路から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に接続され、
本昇圧接続回路は、前記電力変換装置の最大入力電圧を超えないように、前記昇圧回路の最大出力電圧の設定を切替えることが可能であることを特徴とする昇圧接続回路。
a booster circuit capable of boosting the voltage of DC power output from a second DC power supply having an open-circuit voltage lower than that of the first DC power supply;
a combined output wiring in which the output wiring of the booster circuit and the output wiring of the first DC power supply are merged;
A control unit that controls the booster circuit,
The combined output wiring is connected to a power conversion device that converts DC power supplied from the boost connection circuit into AC power,
The booster connection circuit is characterized in that the setting of the maximum output voltage of the booster circuit can be switched so as not to exceed the maximum input voltage of the power converter.
前記合流出力配線の電圧を検出する電圧センサをさらに備え、
前記制御部は、前記電力変換装置と前記昇圧回路の停止中において、前記電圧センサで検出される電圧に応じて、前記電力変換装置の最大入力電圧を推定し、推定した最大入力電圧以下の電圧値に、前記昇圧回路の最大出力電圧の設定値を決定することを特徴とする請求項1に記載の昇圧接続回路。
Further comprising a voltage sensor that detects the voltage of the combined output wiring,
The control unit estimates a maximum input voltage of the power conversion device according to the voltage detected by the voltage sensor while the power conversion device and the booster circuit are stopped, and a voltage equal to or lower than the estimated maximum input voltage 2. The booster connection circuit according to claim 1, wherein the value determines the set value of the maximum output voltage of said booster circuit.
前記第1の直流電源および前記第2の直流電源は太陽電池であり、
前記制御部は、前記電力変換装置が動作中で前記昇圧回路の停止中において、前記電圧センサで検出される電圧に、前記太陽電池の最大出力点電圧に対する開放電圧の比率を掛けて得られる電圧に応じて、前記電力変換装置の最大入力電圧を推定することを特徴とする請求項2に記載の昇圧接続回路。
The first DC power supply and the second DC power supply are solar cells,
When the power conversion device is in operation and the booster circuit is stopped, the control unit multiplies the voltage detected by the voltage sensor by the ratio of the open-circuit voltage to the maximum output point voltage of the solar cell. 3. The booster connection circuit according to claim 2, wherein the maximum input voltage of the power converter is estimated according to .
前記制御部は、ユーザ操作に基づき、前記昇圧回路の最大出力電圧の設定値を決定することを特徴とする請求項1に記載の昇圧接続回路。 2. The booster connection circuit according to claim 1, wherein the controller determines a set value of the maximum output voltage of the booster circuit based on a user's operation. 前記合流出力配線の電圧を検出する電圧センサをさらに備え、
前記制御部は、前記ユーザ操作に基づき決定された前記昇圧回路の最大出力電圧の設定値が、前記電圧センサで検出される電圧から推定される前記電力変換装置の最大入力電圧を超えている場合、当該最大入力電圧以下の電圧値に、前記昇圧回路の最大出力電圧の設定値を切替えることを特徴とする請求項4に記載の昇圧接続回路。
Further comprising a voltage sensor that detects the voltage of the combined output wiring,
When the set value of the maximum output voltage of the booster circuit determined based on the user's operation exceeds the maximum input voltage of the power converter estimated from the voltage detected by the voltage sensor 5. The booster connection circuit according to claim 4, wherein the set value of the maximum output voltage of the booster circuit is switched to a voltage value equal to or lower than the maximum input voltage.
請求項1から5のいずれか1項に記載の昇圧接続回路と、
前記昇圧接続回路から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、
を備えることを特徴とする電力変換システム。
a boost connection circuit according to any one of claims 1 to 5;
a power conversion device that converts DC power supplied from the boost connection circuit into AC power;
A power conversion system comprising:
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