JP3021244B2 - Power control device and power supply device using the same - Google Patents
Power control device and power supply device using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電力制御装置及びそれ
を用いた電源装置に関するもので、より詳しくは太陽電
池等の電源から最大出力を得ることができる電力制御装
置及びそれを用いた電源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power control device and a power supply device using the same, and more particularly, to a power control device capable of obtaining a maximum output from a power supply such as a solar cell and a power supply using the same. It concerns the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、石油や石炭などの化石燃料の枯
渇、地球温暖化、原発事故による放射能汚染など、環境
とエネルギーに対する関心が急速に高まっている。こう
した中で、太陽電池、風力発電や熱電発電等、再生可能
なかつ無尽蔵なクリーンエネルギー源として世界中から
期待されている。2. Description of the Related Art In recent years, interest in the environment and energy, such as depletion of fossil fuels such as petroleum and coal, global warming, and radioactive contamination due to a nuclear accident, has been rapidly increasing. Under these circumstances, solar cells, wind power generation, thermoelectric power generation, and the like are expected from all over the world as renewable and inexhaustible clean energy sources.
【0003】このような電源を用いた装置においては、
電源がインバータやチョッパなどの電力変換手段を通じ
て、負荷となる電源系統や二次電池等の独立負荷に電力
を供給するというシステムが採用されている。この電源
の一つである太陽電池は、入射した日射量をパラメータ
にした太陽電池の出力特性として、図2に示すような電
圧−電流特性、電圧−電力特性を持っており、動作点の
電流または電圧によって出力は大きく変化し、ある動作
点で出力が最大となる。(ここで電源からの出力が最大
となる、最適動作点での電圧値及び電流値を最適動作点
電圧Vop及び最適動作点電流Iopと呼ぶことにす
る。)太陽電池からの出力は、日射量により大きく変化
し、日射量の増加と共に太陽電池出力が増加する傾向が
ある。それぞれの日射量における最適動作点に注目する
と、最適動作点電流Iopは、日射量の増加と共に増加
し、一方最適動作点電圧Vopは、日射量の変化に対し
てあまり変化せずほぼ一定である。In an apparatus using such a power supply,
2. Description of the Related Art A system is employed in which a power supply supplies power to a power supply system serving as a load or an independent load such as a secondary battery through power conversion means such as an inverter or a chopper. The solar cell, which is one of the power supplies, has a voltage-current characteristic and a voltage-power characteristic as shown in FIG. 2 as output characteristics of the solar cell with the amount of incident solar radiation as a parameter. Alternatively, the output greatly changes depending on the voltage, and the output becomes maximum at a certain operating point. (Here, the voltage value and the current value at the optimum operation point at which the output from the power supply becomes maximum are referred to as the optimum operation point voltage Vop and the optimum operation point current Iop.) The output from the solar cell is the amount of solar radiation. And the solar cell output tends to increase as the amount of solar radiation increases. Focusing on the optimal operating point at each solar radiation, the optimal operating point current Iop increases with an increase in the solar radiation, while the optimal operating point voltage Vop does not change much with the change in the solar radiation and is almost constant. .
【0004】このような特性をもつ電源から供給される
電力を最大とするには、電力変換手段の運転を制御する
ことにより、動作点を最適動作点とする必要がある。[0004] In order to maximize the power supplied from a power supply having such characteristics, it is necessary to control the operation of the power conversion means to make the operating point an optimum operating point.
【0005】電源の出力を最大にする制御方法の一つと
して、電源である太陽電池等の出力電圧を定電圧制御す
るものがある。これは、太陽電池の最適動作点電圧Vo
pが、日射量の変化に対してほぼ定電圧となることを利
用している。しかし、ある定電圧で制御する場合、例え
ば温度が変化すると最適動作点電圧Vopは変化し、取
り出される電力は最大電力から急激に低下したものとな
り、太陽電池から今一つ電力を有効に取り出すことが出
来ないという問題点を有する。また、使用する電源によ
り出力特性は異なり電圧の設定が問題となり、長年電源
を使用した場合、太陽電池等の出力特性は、電源自体の
出力特性や、日射量のばらつきさらには、汚れ具合など
様々な要素の影響を受けるので、設定電圧の予測が非常
に困難である。As one of the control methods for maximizing the output of the power supply, there is a method of controlling the output voltage of a solar cell or the like as a power supply at a constant voltage. This is the optimum operating point voltage Vo of the solar cell.
The fact that p becomes substantially constant with respect to changes in the amount of solar radiation is used. However, when controlling at a certain constant voltage, for example, when the temperature changes, the optimum operating point voltage Vop changes, and the power taken out sharply drops from the maximum power, so that another power can be effectively taken out from the solar cell. There is a problem that there is no. In addition, the output characteristics differ depending on the power supply used, and the voltage setting becomes a problem.If the power supply is used for many years, the output characteristics of the solar cell and the like will vary depending on the output characteristics of the power supply itself, the variation in the amount of solar radiation, and the degree of contamination. Since it is affected by various factors, it is very difficult to predict the set voltage.
【0006】このような問題点を克服する方法として、
常に最適動作点を追従する制御方法がある。これは、太
陽電池の最適動作点を探索するために、動作点の電圧ま
たは電流を変化させ、そこで得られた電圧や電流等の情
報をもとに最適動作点となるように制御するものであ
る。この制御方法の例として、太陽電池の動作点を変化
させて、複数の動作点で、電流と電圧をサンプリング
し、電力が最大となった点の電圧となるように制御する
ものが特開昭62−42213号公報にある。また、太
陽電池の動作点を変化させることにより得られる電力の
電流微分値が、零となるように動作点を変化制御するも
のが特公昭63−57807号公報にある。さらに、太
陽電池の動作点を、ある動作点から他の動作点へ変化さ
せ、その2点の出力電力を比較して、動作点電圧の変化
方向を決めるものが特開昭62−85312号公報など
に開示されている。As a method for overcoming such a problem,
There is a control method that always follows the optimum operating point. This is to change the voltage or current at the operating point in order to search for the optimal operating point of the solar cell, and to control it to be the optimal operating point based on information such as the voltage and current obtained there. is there. As an example of this control method, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. Sho-59 (1995) discloses a method in which the operating point of a solar cell is changed, current and voltage are sampled at a plurality of operating points, and the voltage is adjusted to the voltage at the point where the power becomes maximum. 62-42213. Japanese Patent Publication No. 63-57807 discloses a method of controlling the operation point so that the current differential value of the power obtained by changing the operation point of the solar cell becomes zero. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-85312 discloses a method in which the operating point of a solar cell is changed from a certain operating point to another operating point, and the output powers of the two points are compared to determine the changing direction of the operating point voltage. And so on.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、最適
動作点を常に追従する場合において最適動作点を追従す
るために必要な情報を得るために電源の動作点を変化さ
せる場合の動作点電圧または動作点電流の変化の大きさ
に関する検討までは行われていなかった。However, conventionally, in the case where the optimum operating point is always followed, the operating point voltage or the operating point voltage for changing the operating point of the power supply in order to obtain information necessary for following the optimal operating point is conventionally known. No consideration has been given to the magnitude of the change in operating point current.
【0008】しかし、動作点電圧または動作点電流の変
化量は、電源から取り出される出力電力に影響を及ぼ
し、出力電力の傾きが急であることから動作点電圧また
は動作点電流の変化量が大きいと、出力電力が低下する
ことがわかる。また、太陽電池等の電圧、電流も大きく
変化し、安定しない。However, the amount of change in the operating point voltage or operating point current affects the output power taken from the power supply, and the steepness of the output power causes a large change in the operating point voltage or operating point current. It can be seen that the output power decreases. In addition, the voltage and current of the solar cell and the like also change greatly and are not stable.
【0009】従来の最大電力を得るための制御方法の一
例であり、複数点の動作点で電流と電圧をサンプリング
しその中で電力が最大となった点の電圧となるように制
御するものにおいては、太陽電池の温度変化は非常に遅
いと考えられていたためサンプリング間隔は数10分以
上で十分としていたが、天候の変化は速く、また、太陽
電池の温度は日射光の影響を強く受けるので、ある程度
以上長い間一定電圧とすると最適動作点を外れて最大出
力から、大幅に低下した出力電力しか得ることはできな
い。そこで、最大出力となるように常に最適動作点に追
従していくことが望ましい。このとき、動作点の変化の
大きさ関しては、その大きさが小さいほど効率はよいが
応答が遅くなると考えられる。一方、電力変換手段を制
御する制御回路は、動作点の変化の大きさを小さくする
と高精度な部品を必要とし、コストアップは避けられな
い。このようなことから、動作点の変化の大きさの設定
は重要課題となることがわかった。This is an example of a conventional control method for obtaining maximum power, in which a current and a voltage are sampled at a plurality of operating points, and control is performed so that the voltage at the point where the power becomes maximum is obtained. It was considered that the solar cell temperature change was considered to be very slow, so the sampling interval was several tens of minutes or more, but the weather change was fast, and the solar cell temperature was strongly affected by sunlight. However, if the voltage is kept constant for a certain length of time or more, only the greatly reduced output power can be obtained from the maximum output beyond the optimum operating point. Therefore, it is desirable to always follow the optimum operating point so that the maximum output is obtained. At this time, as for the magnitude of the change of the operating point, it is considered that the smaller the magnitude, the higher the efficiency but the slower the response. On the other hand, the control circuit that controls the power conversion means requires high-precision components when the magnitude of the change in the operating point is reduced, so that an increase in cost is inevitable. Thus, it has been found that setting the magnitude of the change in the operating point is an important issue.
【0010】また、太陽電池の動作点を変化させること
によって得られる電力の電流微分値が零となるように動
作点制御するものや、太陽電池の動作点をある動作点か
ら他の動作点に変化させ、その二点の電力を比較して動
作点電圧の変化方向を決めるものにおいても同様であ
り、やはり、動作点の変化の大きさの設定は重要とな
る。Also, an operating point is controlled so that a current differential value of electric power obtained by changing an operating point of a solar cell becomes zero, or an operating point of a solar cell is changed from one operating point to another operating point. The same applies to the case where the operating point voltage is changed by determining the changing direction of the operating point voltage by comparing the two powers. The setting of the magnitude of the changing of the operating point is also important.
【0011】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、電源から最大出力を取り出し、追従性も
よい最大出力を得るための制御を有した電力制御装置及
びそれを用いた電源を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a power control apparatus having a control for extracting a maximum output from a power supply and obtaining a maximum output with good tracking performance, and a power supply using the same. The purpose is to provide.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的は、入力電力の
動作点を検出する出力制御手段と、該出力制御手段が記
憶している最適動作点または最適動作点に近い動作点と
前記動作点とを比較し、前記比較した動作点の電圧差ま
たは電流差を記憶している最適動作点電圧または最適動
作点電流の1%以上5%以下に電力変換手段を制御する
電力制御装置により達成される。また、入力電力の動作
点を検出する出力制御手段と電力変換手段とを有し、該
出力制御手段は所定の基準点を基準に該電力変換手段を
制御することにより入力電力の動作点を複数点変化さ
せ、前記出力制御手段は該動作点の複数点における電流
及び電圧を検出して前記動作点の複数点のうち最大の電
力を有する動作点を新たな基準点とする処理を繰り返し
行うことにより最大出力点を追従する電力制御装置にお
いて、前記動作点の複数点のうち前記基準点から最も距
離のある動作点における電圧値と前記基準点における電
圧値との幅が、前記基準点における電圧値の1%以上6
%以下となるように前記電力変換手段を制御することを
特徴とする電力制御装置により達成される。さらに、入
力電力の動作点を検出する出力制御手段と電力変換手段
とを有し、該出力制御手段は所定の基準点を基準に該電
力変換手段を制御することにより入力電力の動作点を2
点変化させ、前記出力制御手段は該動作点の2点におけ
る電流及び電圧を検出し、前記動作点の2点から電力の
電流微分値を求め、前記電力の電流微分値に基づいて新
たな基準点を設定する処理を繰り返し行うことにより最
大出力点を追従する電力制御装置において、前記動作点
の複数点のうち前記基準点から最も距離のある動作点に
おける電圧値と前記基準点における電圧値との幅が、前
記基準点における電圧値の1%以上5%以下となるよう
に前記電力変換手段を制御することを特徴とする電力制
御装置により達成される。なお、前記電力の電流微分値
が零の場合には、前記所定の基準点を前記新たな基準点
とし、前記電力の電流微分値が零より大きい場合には、
前記動作点の2点のうち電圧が前記所定の基準点におけ
る電圧よりも小さい動作点を前記新たな基準点とし、前
記電力の電流微分値が零より小さい場合には、前記動作
点の2点のうち電圧が前記所定の基準点における電圧よ
りも大きい動作点を前記新たな基準点とすることは好ま
しい。The object of the present invention is to provide an output control means for detecting an operating point of input power, an optimum operating point stored in the output control means or an operating point close to the optimum operating point and the operating point. And a power control device that controls the power conversion means to store the voltage difference or the current difference between the compared operating points at 1% or more and 5% or less of the optimum operating point voltage or the optimum operating point current. You. The power control unit further includes an output control unit that detects an operating point of the input power, and a power conversion unit. The output control unit controls the power conversion unit based on a predetermined reference point, so that a plurality of operating points of the input power can be set. The output control means detects a current and a voltage at a plurality of the operating points and repeatedly performs a process of setting the operating point having the maximum power among the plurality of the operating points as a new reference point. In the power control apparatus that follows the maximum output point, the width between the voltage value at the operating point that is the longest from the reference point and the voltage value at the reference point among the plurality of operating points is the voltage at the reference point. 1% or more of the value 6
% By controlling the power conversion means to be less than or equal to%. Further, the apparatus has output control means for detecting the operating point of the input power and power conversion means, and the output control means controls the power conversion means based on a predetermined reference point to set the operating point of the input power to two.
The output control means detects current and voltage at two points of the operating point, obtains a current differential value of power from the two points of the operating point, and sets a new reference based on the current differential value of power. In a power control device that follows a maximum output point by repeatedly performing a process of setting a point, a voltage value at an operating point having the longest distance from the reference point and a voltage value at the reference point among a plurality of operating points. The power control unit controls the power conversion means so that the width of the power conversion unit is 1% or more and 5% or less of the voltage value at the reference point. If the current derivative of the power is zero, the predetermined reference point is set as the new reference point.If the current derivative of the power is greater than zero,
Of the two operating points, an operating point whose voltage is lower than the voltage at the predetermined reference point is set as the new reference point. If the current differential value of the power is smaller than zero, the two operating points are selected. Of these, it is preferable that an operating point whose voltage is higher than the voltage at the predetermined reference point be the new reference point.
【0013】又、前記入力電力が太陽電池、風力発電
機、熱電発電機である電源装置によって達成される。さ
らに、前記太陽電池が非晶質半導体であることは好まし
い。Further, the input power is achieved by a power supply device that is a solar cell, a wind power generator, or a thermoelectric generator. Further, it is preferable that the solar cell is an amorphous semiconductor.
【0014】[0014]
【作用】一般には動作点の変化の大きさが小さいほど太
陽電池からより多くの電力が取り出されると言われてい
る。It is generally said that the smaller the change in the operating point, the more power is extracted from the solar cell.
【0015】その点に関して、本願発明者らの研究によ
ると、通常よく用いられるサンプリング周期1/30s
ecという条件では、動作点の変化の大きさが最適動作
電圧または最適動作電流がとり得る値の1%であれば、
その大きさが小さいほど電源からより多くの電力を取り
出すことが出来るが、1%より小さくなると逆に電源か
ら取り出される電力が低下するということが明らかにな
った。これについて詳細に検討した結果、1%以下での
電力低下は応答の遅れや最適動作点探索の異常動作によ
るものだと判明した。すなわち、動作点の変化の大きさ
が小さくなると、応答が遅くなるだけなく、探索途中で
の日射変動の影響により正常に最適動作点を追尾できな
くなる場合が発生することによる電源の出力電力の低下
が起きる。In this regard, according to the study of the present inventors, a sampling period of 1/30 s, which is commonly used, is generally used.
Under the condition of ec, if the magnitude of the change of the operating point is 1% of the value that the optimal operating voltage or the optimal operating current can take,
It has been found that the smaller the size, the more power can be extracted from the power supply, but if it is smaller than 1%, the power extracted from the power supply decreases. As a result of detailed investigation, it was found that the power reduction of 1% or less was due to a delay in response or an abnormal operation in searching for an optimum operating point. That is, when the magnitude of the change of the operating point becomes small, not only does the response become slow, but also it becomes impossible to normally track the optimal operating point due to the influence of the solar radiation fluctuation during the search, and the output power of the power supply decreases due to the occurrence. Happens.
【0016】本発明の電力制御装置及びそれを用いた電
源装置においては、出力制御手段が、最適動作点または
最適動作点により近い点を設定する際に、以前に最適動
作点または最適動作点に近い動作点と判断された動作点
から、最適動作点または最適動作点により近いと判断さ
れた動作点の設定を行う中で、以前の最適動作点または
最適動作点に近い点と判断された動作点から最も電圧差
または電流差のある動作点と、以前の最適動作点または
最適動作点に近いと判断された動作点の電圧差または電
流差を、最適動作点電圧または最適動作点電流がとり得
る値の1%以上5%以下若しくは6%以下とすることに
より、応答の遅れや最適動作点探索の異常動作が抑えら
れ、電源からより多くの電力を取り出すことが出来るも
のである。In the power control device and the power supply device using the same according to the present invention, when the output control means sets the optimum operating point or a point closer to the optimum operating point, the output control means previously sets the optimum operating point or the optimum operating point. While setting the operating point determined to be closer to the optimal operating point or the optimal operating point from the operating point determined to be close to the operating point, the operation determined to be a point closest to the previous optimal operating point or the optimal operating point The optimum operating point voltage or current is calculated by taking the voltage or current difference between the operating point with the largest voltage or current difference from the previous operating point and the operating point determined to be close to the previous optimum operating point or optimum operating point. By setting the obtained value to 1% or more and 5% or less or 6% or less, it is possible to suppress a response delay or an abnormal operation in searching for an optimum operating point, and to extract more power from the power supply.
【0017】[0017]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】(実施例1)本発明に係わる、電力制御装
置を用いた電力装置の一例のブロック図を、図1に示
す。この電源装置において、電源である太陽電池1の出
力端は、電力変換手段2のインバータ3に接続され、イ
ンバータ3の交流出力は、トランス9を介して交流電力
系統10に接続してある。インバータ3に用いられるス
イッチング素子としては、IGBT(Insulate
d Gate Bipolar Transisto
r)、GTO(Gate Turn Off)、MOS
FETなどがある。電源1の出力電圧及び出力電流は、
出力制御手段5の電圧を検出する電圧検出手段6及び電
流を検出する電流検出手段7により検出され求められ
る。電圧検出手段6から出力される検出電圧値Vs及び
電流検出手段から出力される検出電圧値Isは、MPP
T制御回路8に入力される。MPPT制御回路8は、電
源の電圧値Vs及び電流値Isをディジタル量に取り込
むA/D変換回路11、前記A/D変換回路11に取り
込まれた電圧値Vs及び電流値Isを記憶する記憶回路
12、前記記憶回路12からデータを読み込み、基準電
圧Vrefを算出し、指令電圧を出力する電圧指令回路
13、前記電圧指令回路13から出力された指令電圧
を、以降のアナログ量の指令電圧V* として出力するD
/A変換回路14により構成され、具体的には、ワンチ
ップマイコンやDSPなどで容易に実現でき、指令電圧
V* を出力する。最大出力制御手段の、前記MPPT制
御回路8により出力された指令電圧V* と検出電圧値V
sの差が、電力変換手段2のゲート制御回路4に入力さ
れる。ゲート制御回路4は、検出電圧値Vsが指令電圧
V* となるようにインバータ3を制御する。具体的に
は、インバータ3中のスイッチング素子に加えられるゲ
ートパルスを、瞬時電流値制御や正弦波三角波比較など
により、ゲートパルスのon/offデューティ比など
を変化させて、制御を行う。(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing an example of a power device using a power control device according to the present invention. In this power supply device, the output terminal of the solar cell 1 as a power supply is connected to the inverter 3 of the power conversion means 2, and the AC output of the inverter 3 is connected to the AC power system 10 via the transformer 9. The switching element used for the inverter 3 is an IGBT (Insulate).
d Gate Bipolar Transisto
r), GTO (Gate Turn Off), MOS
FET and the like. The output voltage and output current of power supply 1 are
It is detected and obtained by a voltage detecting means 6 for detecting a voltage of the output control means 5 and a current detecting means 7 for detecting a current. The detected voltage value Vs output from the voltage detecting means 6 and the detected voltage value Is output from the current detecting means are determined by MPP
It is input to the T control circuit 8. The MPPT control circuit 8 includes an A / D conversion circuit 11 for capturing a voltage value Vs and a current value Is of a power supply into a digital quantity, and a storage circuit for storing the voltage value Vs and the current value Is captured by the A / D conversion circuit 11. 12. Data is read from the storage circuit 12, a reference voltage Vref is calculated, a voltage command circuit 13 for outputting a command voltage, and the command voltage output from the voltage command circuit 13 is converted into a command voltage V * of a subsequent analog quantity . D to output as
The A / A conversion circuit 14, which can be easily realized by a one-chip microcomputer or a DSP, outputs a command voltage V * . The command voltage V * and the detected voltage value V output by the MPPT control circuit 8 of the maximum output control means.
The difference of s is input to the gate control circuit 4 of the power conversion means 2. The gate control circuit 4 controls the inverter 3 so that the detected voltage value Vs becomes equal to the command voltage V * . Specifically, the gate pulse applied to the switching element in the inverter 3 is controlled by changing the on / off duty ratio of the gate pulse by instantaneous current value control, sine wave triangular wave comparison, or the like.
【0019】上記構成の電力装置において、最大出力の
制御方法として、太陽電池1の動作点を複数点変化さ
せ、その中で出力電力が最大となった動作点の電圧とな
るように制御する方法をとる。より詳しく、図3及び図
4をもとに、この電力装置の最大出力制御アルゴリズム
について説明する。以下で述べる処理が、繰り返し行わ
れ、最大出力点を追従する。ここでは、MPPT制御回
路8において、最適動作点または最適動作点により近い
点として判断し、そこへ設定された動作点のことを、基
準点と呼ぶことにする。また、出力制御手段5におい
て、基準点を設定する際に、以前の基準点を設定してか
ら新しい基準点を設定するまでの間中で、以前の基準点
と最も距離のある動作点と、以前の基準点の距離を、最
大基準点隔離幅と呼ぶことにする。また、このときの、
電圧幅を最大基準点隔離電圧幅ΔVs、電流幅を最大基
準点隔離電流幅ΔIsと呼ぶことにする。In the power device having the above configuration, as a method of controlling the maximum output, a method is used in which the operating point of the solar cell 1 is changed at a plurality of points, and control is performed so that the output power becomes the voltage of the operating point having the maximum output power. Take. More specifically, a maximum output control algorithm of the power device will be described with reference to FIGS. The processing described below is repeatedly performed, and follows the maximum output point. Here, the MPPT control circuit 8 determines the optimum operating point or a point closer to the optimum operating point, and the operating point set there is referred to as a reference point. Further, in the output control means 5, when setting the reference point, during the time from setting the previous reference point to setting a new reference point, The distance of the previous reference point will be referred to as the maximum reference point isolation width. Also, at this time,
The voltage width is referred to as a maximum reference point isolation voltage width ΔVs, and the current width is referred to as a maximum reference point isolation current width ΔIs.
【0020】この制御アルゴリズムは、図3のようにな
っている。始めに、初期設定処理として、あらかじめ最
大基準点隔離電圧幅ΔVsを、最適動作点電圧Vopと
考えられる値の2%の大きさに設定する。また、現在の
電圧を読み込み、これを基準電圧Vrefとして、現在
の動作点を基準点にする。この処理を行った後は、以後
の処理を繰り返し行う。The control algorithm is as shown in FIG. First, as an initial setting process, the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is set in advance to a value of 2% of the value considered as the optimum operating point voltage Vop. Further, the current voltage is read, and this is set as the reference voltage Vref, and the current operating point is set as the reference point. After performing this processing, the subsequent processing is repeatedly performed.
【0021】まず、指令電圧V* を、基準電圧Vref
を中心として、最適動作点電圧Vopの2%である最大
基準点隔離変化幅ΔVsほど正負に変化させ、複数の動
作点の電圧Vs及び電流Isを、順に(Vs1 、Is
1 )、(Vs2 、Is2 )…として読み込む。本例で
は、この指令電圧V* の変化は、図4のように、始め
は、基準電圧Vrefから、基準電圧Vrefより最適
動作点電圧Vopの2%、すなわち最大基準点隔離電圧
幅ΔVsほど小さい電圧Vs2 まで減少させ、次に、基
準電圧Vrefより最適動作点電圧Vopの2%、すな
わち最大基準点隔離電圧幅ΔVsほど大きい電圧Vs3
まで増加させる。この変化の間に、複数点の動作点で電
圧Vs及び電流Isを読み込み、記憶する。この実施例
においては、3点の動作点での、電圧Vs及び電流Is
を読み込み、記憶する。First, the command voltage V * is changed to the reference voltage Vref.
, The maximum reference point isolation change width ΔVs, which is 2% of the optimum operating point voltage Vop, is changed to be positive or negative, and the voltages Vs and the currents Is of a plurality of operating points are sequentially changed to (Vs 1 , Is
1 ), (Vs 2 , Is 2 )... In this example, the change in the command voltage V * is initially smaller than the reference voltage Vref by 2% of the optimum operating point voltage Vop from the reference voltage Vref, that is, the maximum reference point isolation voltage width ΔVs, as shown in FIG. The voltage Vs 2 is reduced to the voltage Vs 2 , and then the voltage Vs 3 is larger than the reference voltage Vref by 2% of the optimum operating point voltage Vop, that is, the maximum reference point isolation voltage width ΔVs.
To increase. During this change, the voltage Vs and the current Is are read and stored at a plurality of operating points. In this embodiment, the voltage Vs and the current Is at three operating points
Is read and stored.
【0022】次に、読み込んだ電圧Vsi及び電流Is
iから、それぞれの点での電力Psiを、以下の式で算
出する。Next, the read voltage Vsi and current Is
From i, the power Psi at each point is calculated by the following equation.
【0023】Psi=Vsi×Isi 算出された電力Psiの中から、電力が最大となる点を
さがし、最大電力となった動作点の電圧を、次の基準電
圧Vrefとする。この場合では、最大電力となる電圧
は、Vs3 であり、この電圧値を次の基準電圧Vref
とする。このようにして決まった基準電圧Vrefを、
指令電圧V* とし、新しい基準点を設定する。Psi = Vsi × Isi From the calculated power Psi, a point where the power is maximum is found, and the voltage at the operating point where the power is maximum is set as the next reference voltage Vref. In this case, the voltage becomes maximum power is Vs 3, the reference voltage Vref The voltage value of the next
And The reference voltage Vref determined in this way is
Set a new reference point as the command voltage V * .
【0024】以上の処理を、繰り返し行い、これによ
り、最大出力点の追従を行い、出力が最大となるように
する。The above processing is repeatedly performed, thereby following the maximum output point so that the output becomes maximum.
【0025】ここで、電源である太陽電池出力と最大基
準点隔離電圧幅ΔVsの関係について述べる。図5はあ
る日射光下での最大基準点隔離電圧幅ΔVsと太陽電池
出力電力量の関係を表したグラフであり、横軸は最大基
準点隔離電圧幅ΔVsを最適動作点電圧Vopに対する
割合で表しており、縦軸はある日射光である期間太陽電
池から得られた電力量をその期間の最大取り出しうる電
力量に対する割合(電力量効率)で表したものである。
出力が交流の場合電力を測定するには、1回の動作点の
変動で少なくとも1サイクル以上の時間(50Hzの場
合20ms、60Hzの場合16.6ms)が必要であ
る。これより、3回の変動が必要とする探索方法では1
回あたりの探索時間が、50Hzの交流を出力するシス
テムにおいては60ms、60Hzの交流を出力するシ
ステムでは50ms以上の時間を要する。これ以上の探
索時間であれば、負荷が交流系統であっても差し支えな
い。図5では、サンプリング周期を33.3ms、探索
時間を100msとした。Here, the relationship between the output of the solar cell as a power supply and the maximum reference point isolation voltage width ΔVs will be described. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the maximum reference point isolation voltage width ΔVs under a certain amount of solar light and the output power of the solar cell. The horizontal axis indicates the maximum reference point isolation voltage width ΔVs as a ratio to the optimum operating point voltage Vop. The vertical axis represents the amount of power obtained from the solar cell during a certain period of solar radiation as a ratio (power amount efficiency) to the maximum amount of power that can be extracted during that period.
To measure the power when the output is AC, at least one cycle time (20 ms at 50 Hz, 16.6 ms at 60 Hz) is required for one change of the operating point. Thus, the search method that requires three changes requires 1
The search time per time requires 60 ms in a system outputting 50 Hz AC, and 50 ms or more in a system outputting 60 Hz AC. If the search time is longer than this, the load may be the AC system. In FIG. 5, the sampling period is 33.3 ms, and the search time is 100 ms.
【0026】図5より、最大基準点隔離電圧幅ΔVsが
1%のとき電力量効率は99.6%であり、最大基準点
隔離電圧幅ΔVsが1%より小さくなると急激に電力量
効率が低下することがわかる。太陽電池への日射光がほ
ぼ一定であれば最大基準点隔離電圧幅ΔVsが小さいほ
ど細かく探索できるので電力量効率がよいが、実際の日
照下のように日射光が変化するような場合では最大基準
点隔離電圧幅ΔVsが小さすぎると最適動作点追従に異
常動作が発生し最適動作点から逸脱することがあり、ま
た、応答の遅れるため図5のごとく電力量効率が低下す
る。FIG. 5 indicates that the power efficiency is 99.6% when the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is 1%, and the power efficiency drops sharply when the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is smaller than 1%. You can see that If the solar light to the solar cell is almost constant, the smaller the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is, the finer the search can be made, the better the energy efficiency is. However, in the case where the solar light changes like actual sunshine, the maximum is obtained. If the reference point isolation voltage width ΔVs is too small, an abnormal operation may occur in following the optimum operating point and deviate from the optimum operating point, and the response time is delayed, so that the energy efficiency is reduced as shown in FIG.
【0027】最大基準点隔離電圧幅ΔVsが1%から2
%の間でも電力量効率が低下しているが、低下の度合は
小さく99.6%以上の高い電力量効率が得られてい
る。The maximum reference point isolation voltage width ΔVs is from 1% to 2
%, The power efficiency is reduced, but the degree of the reduction is small and a high power efficiency of 99.6% or more is obtained.
【0028】また、最大基準点隔離電圧幅ΔVsが2%
以上であれば最大基準点隔離電圧幅ΔVsが大きいほど
電力量効率は低下している。例えば、最大基準点隔離電
圧幅ΔVsが6%で電力量効率は99.0%が得られて
いる。このため、太陽電池からより多くの電力を取り出
すには、本実施例の探索アルゴリズムにあっては最大基
準点隔離電圧幅ΔVsを6%以下とすることが望まし
い。The maximum reference point isolation voltage width ΔVs is 2%
Above this, the greater the maximum reference point isolation voltage width ΔVs, the lower the power efficiency. For example, when the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is 6%, the power efficiency is 99.0%. Therefore, in order to extract more power from the solar cell, it is desirable that the maximum reference point isolation voltage width ΔVs be 6% or less in the search algorithm of the present embodiment.
【0029】以上のことから、最大基準点隔離電圧幅Δ
Vsを最適動作点電圧Vopの1%以上6%以下にする
ことで、A/D変換回路の分解能としては10bitあ
れば十分であり、分解能12bitなどの高価な高精度
部品を用いることなく、太陽電池から最大電力を取り出
すことができる。From the above, the maximum reference point isolation voltage width Δ
By setting Vs to 1% or more and 6% or less of the optimum operating point voltage Vop, 10 bits is enough for the resolution of the A / D conversion circuit. Maximum power can be extracted from the battery.
【0030】ところで、最大基準点隔離電圧幅ΔVsは
例えば最適動作点電圧Vopの2%としているが、最適
動作点電圧Vopはすでに述べている通り種々の条件で
変化するので、基準電圧を設定する度に最大基準点隔離
電圧幅ΔVsを設定してもよいが、日射変動や温度変化
などによる最適動作点電圧Vopの変化の大きさは、最
適動作点電圧Vopと比較してかなり小さいので、最適
動作点電圧Vopを一定値とみなして最大基準点隔離電
圧幅ΔVsを一定値として設定しておいてもよく、これ
は、本発明の主旨から外れるものではない。また、最適
動作点電圧Vopのだいたい大きさが既知の場合は、予
め最大基準点隔離電圧幅ΔVsを設定してもよく、そう
でない場合は、最適動作点で動作している時の電圧値を
もとに設定することが望ましい。The maximum reference point isolation voltage width ΔVs is, for example, 2% of the optimum operating point voltage Vop. However, the optimum operating point voltage Vop changes under various conditions as described above, so the reference voltage is set. The maximum reference point isolation voltage width ΔVs may be set every time, but the magnitude of the change of the optimum operating point voltage Vop due to solar radiation fluctuation or temperature change is considerably smaller than the optimum operating point voltage Vop. The operating point voltage Vop may be regarded as a constant value and the maximum reference point isolation voltage width ΔVs may be set as a constant value, which does not depart from the gist of the present invention. Also, if the approximate magnitude of the optimum operating point voltage Vop is known, the maximum reference point isolation voltage width ΔVs may be set in advance; otherwise, the voltage value when operating at the optimum operating point is It is desirable to set the original.
【0031】(実施例2)始めに、初期設定処理とし
て、最大基準点隔離電圧幅ΔVsの設定を行う。最大基
準点隔離電圧幅ΔVsは、最適動作点電圧Vopと考え
られる値の2%の大きさに設定する。このとき、実施例
1で述べたように、日射変動や温度変化などによる最適
動作点電圧Vopの変化大きさは、最適動作点電圧Vo
pの大きさと比べると小さいので、最適動作点電圧Vo
pは一定とみなして、あらかじめ最大基準点隔離電圧幅
ΔVsを一定値として設定しておく。また、現在の動作
点を基準点とするために、電圧を読み込み、それを基準
電圧Vrefとする。以上の初期処理が終了後、以降の
処理と繰り返し行なう。(Embodiment 2) First, as an initial setting process, a maximum reference point isolation voltage width ΔVs is set. The maximum reference point isolation voltage width ΔVs is set to 2% of the value considered as the optimum operating point voltage Vop. At this time, as described in the first embodiment, the magnitude of change of the optimum operating point voltage Vop due to solar radiation fluctuation, temperature change, or the like is the optimum operating point voltage Vop.
Since it is smaller than the magnitude of p, the optimum operating point voltage Vo
Assuming that p is constant, the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is set in advance as a constant value. Further, in order to use the current operating point as a reference point, a voltage is read and is set as a reference voltage Vref. After the above initial processing is completed, the subsequent processing is repeated.
【0032】まず、指令電圧V* を基準電圧Vrefに
最大基準点隔離電圧幅ΔVsを加えた電圧値とする(V
* ←Vref+ΔVs)。このときの、電圧Vs1 及び
電流Is1 を読み込み、記憶する。次に、指令電圧V*
を基準電圧Vrefから最大基準点隔離電圧幅ΔVsを
引いた電圧値とする(V* ←Vref−ΔVs)。この
ときの、電圧Vs2 及び電流Is2 を読み込み、記憶す
る。First, the command voltage V * is set to a voltage value obtained by adding the maximum reference point isolation voltage width ΔVs to the reference voltage Vref (V
* ← Vref + ΔVs). At this time, the voltage Vs 1 and the current Is 1 are read and stored. Next, the command voltage V *
Is the voltage value obtained by subtracting the maximum reference point isolation voltage width ΔVs from the reference voltage Vref (V * ← Vref−ΔVs). At this time, the voltage Vs 2 and the current Is 2 are read and stored.
【0033】次に、今読み込んだ2つの動作点の電圧と
電流を用いて、2つの動作点の平均電圧であるVav、
2つの動作点の平均電流Iav、2つの動作点の電圧の
差であるΔV、2つの動作点の電流の差であるΔIを算
出する。すなわち、以下の式で表される演算を行う。Next, using the voltages and currents of the two operating points that have just been read, Vav, which is the average voltage of the two operating points,
An average current Iav between two operating points, ΔV which is a difference between voltages of two operating points, and ΔI which is a difference between currents of two operating points are calculated. That is, an operation represented by the following equation is performed.
【0034】Vav=(Vs1 +Vs2 )/2 Iav=(Is1 +Is2 )/2 ΔV=Vs1 −Vs2 ΔI=Is1 −Is2 このようにして得られたVav、Iav、ΔV、ΔIよ
り、電力の電流微分値dP/dIを以下の式のように求
める。Vav = (Vs 1 + Vs 2 ) / 2 Iav = (Is 1 + Is 2 ) / 2 ΔV = Vs 1 −Vs 2 ΔI = Is 1 −Is 2 The thus obtained Vav, Iav, ΔV, From ΔI, a current differential value dP / dI of power is obtained as in the following equation.
【0035】 dP/dI=Vav+Iav×(ΔV/ΔI) ここで、先の動作点の変化は、電圧変化で、最適動作点
電圧Vopの4%と、非常に小さいので、上式により与
えられるdP/dIは、電力の電流微分値とみなすこと
が出来る。DP / dI = Vav + Iav × (ΔV / ΔI) Here, the change of the operating point is a voltage change, which is very small, 4% of the optimum operating point voltage Vop. / DI can be regarded as a current differential value of electric power.
【0036】動作点が最適動作点に到達したとき、ここ
で得られた電力の電流微分値dP/dIが零となり、太
陽電池の出力電圧は最大となる。電力の電流微分値dP
/dIが零の時は、最適動作点にいるので、基準電圧V
refは変化させない。電力の電流微分値dP/dIが
零より大きいときは、電流を増加させる、すなわち基準
電圧Vrefを減少させれば良く、dP/dIが零より
小さいときは、電流を減少させる、すなわち基準電圧V
refを増加させれば良い。また、基準電圧Vrefの
変化量は、最大基準点隔離電圧幅ΔVsとする。これを
まとめると、以下のようになる。When the operating point reaches the optimum operating point, the current derivative dP / dI of the power obtained here becomes zero, and the output voltage of the solar cell becomes maximum. Current differential value dP of electric power
When / dI is zero, the reference voltage V
ref is not changed. When the current differential value dP / dI of the power is greater than zero, the current may be increased, that is, the reference voltage Vref may be decreased. When dP / dI is less than zero, the current may be decreased, that is, the reference voltage Vref
ref may be increased. The amount of change in the reference voltage Vref is the maximum reference point isolation voltage width ΔVs. This can be summarized as follows.
【0037】dP/dI=0の場合、Vrefはそのま
ま dP/dI>0の場合、Vref←Vref−ΔVs dP/dI<0の場合、Vref←Vref+ΔVs ここで設定された基準電圧Vrefを、電圧指令値V*
として出力し、新しい基準点を設定する。このような処
理を繰り返し行うことにより、最適動作点の追従が行わ
れて、出力が最大となるようにする。When dP / dI = 0, Vref is unchanged. When dP / dI> 0, Vref ← Vref−ΔVs. When dP / dI <0, Vref ← Vref + ΔVs. Value V *
And set a new reference point. By repeating such processing, the optimum operating point is followed, and the output is maximized.
【0038】ここで、太陽電池出力と最大基準点隔離電
圧幅ΔVsの関係について述べる。図7は、出力電力を
最大にするこの制御方法における最大基準点隔離電圧幅
ΔVsと、太陽電池出力の関係を示したグラフであり、
横軸は最大隔離電圧幅ΔVsを最適動作点電圧Vopに
対する割合で表したものであり、縦軸はある日射光下で
のある期間の太陽電池からの出力された電力量を最大取
り出しうる電力量に対する割合で表したもの(電力量効
率)である。なお、この実施例においても、実施例1と
同様の制御系を有している。Here, the relationship between the solar cell output and the maximum reference point isolation voltage width ΔVs will be described. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the maximum reference point isolation voltage width ΔVs and the solar cell output in this control method for maximizing the output power,
The horizontal axis represents the maximum isolation voltage width ΔVs as a percentage of the optimum operating point voltage Vop, and the vertical axis represents the amount of power that can be extracted from the solar cell in a certain period under a certain amount of sunshine. (Power efficiency). This embodiment also has a control system similar to that of the first embodiment.
【0039】図7によると、最大基準点隔離電圧幅ΔV
sが1%で電力量効率は99.0%が得られており、最
大基準点隔離電圧幅ΔVsが1%より小さくなると電力
量効率は大きく低下している。これは、最大基準点隔離
電圧幅ΔVsが小さいため、日射光変動の影響を受け最
適動作点探索が異常動作を起こす場合があり、また、応
答が遅いために電力量効率が低下している。According to FIG. 7, the maximum reference point isolation voltage width ΔV
When s is 1%, the power efficiency is 99.0%. When the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is smaller than 1%, the power efficiency is significantly reduced. This is because the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is small, so that the optimum operating point search may be abnormally operated under the influence of the solar light fluctuation, and the power efficiency is reduced due to the slow response.
【0040】最大基準点隔離電圧幅ΔVsが1%から2
%強の間では、電力量効率の低下がみられるが、その度
合は小さく、電力量効率は99.0%以上が得られてい
る。The maximum reference point isolation voltage width ΔVs is from 1% to 2
While the power efficiency is lower than a little over%, the degree is small, and the power efficiency is 99.0% or more.
【0041】最大基準点隔離電圧幅ΔVsが2%以上で
は、その大きさが大きくなるほど電力量が急激に低下し
ている。例えば、最大基準点隔離電圧幅ΔVsが5%で
電力量効率が99.0%が得られており、太陽電池から
最大電力を取り出すには最大基準点隔離電圧幅ΔVsを
5%程度以下にすることが望ましく、この場合であれ
ば、最大基準点隔離電圧幅ΔVsが2.5%のとき最も
多くの電力を取り出せる。When the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is 2% or more, the amount of electric power decreases rapidly as the magnitude increases. For example, the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is 5% and the power efficiency is 99.0%. To extract the maximum power from the solar cell, the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is set to about 5% or less. In this case, when the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is 2.5%, the most power can be extracted.
【0042】以上のように、最大基準点隔離電圧幅ΔV
sを最適動作点電圧Vopの1%以上5%以下にするこ
とで、分解能がそれほど高くない安価な部品を用いて電
源である太陽電池等から多くの電力を取り出せる。As described above, the maximum reference point isolation voltage width ΔV
By setting s to be 1% or more and 5% or less of the optimum operating point voltage Vop, a large amount of power can be extracted from a solar cell or the like, which is a power supply, using inexpensive components having not so high resolution.
【0043】上記例では、太陽電池として、アモルファ
ス系太陽電池を用いているが、アモルファス系太陽電池
の電圧−電力特性は、結晶系の太陽電池と比べると、最
適動作点付近での電圧変化に対する出力電力の変化は少
なく、最大出力をさらに効率よく引き出すことが出来
る。In the above example, an amorphous solar cell is used as a solar cell, but the voltage-power characteristic of the amorphous solar cell is smaller than that of a crystalline solar cell with respect to a voltage change near an optimum operating point. The change in output power is small, and the maximum output can be more efficiently extracted.
【0044】(実施例3)本発明に係わる、電源装置の
さらに他の例について述べる。この電源装置は、図8の
ような構成をしているおり、電源である太陽電池1の出
力端は直流電力を出力するチョッパ15に接続されてお
り、チョッパ15の出力端は直流負荷16に接続してあ
る。最大出力制御回路5は、実施例1あるいは実施例2
と同様の構成であり、太陽電池1のから最大の出力が得
られるように制御する。また。この電源装置において、
最大出力の制御方法として、実施例1と同様に、太陽電
池1の動作点を複数点変化させ、その中で出力電力が最
大となった動作点の電圧となるように制御する方法をと
る。(Embodiment 3) Still another example of the power supply device according to the present invention will be described. This power supply device has a configuration as shown in FIG. 8. The output terminal of the solar cell 1 as a power supply is connected to a chopper 15 that outputs DC power, and the output terminal of the chopper 15 is connected to a DC load 16. Connected. The maximum output control circuit 5 according to the first or second embodiment
The control is performed so that the maximum output from the solar cell 1 is obtained. Also. In this power supply,
As a method of controlling the maximum output, as in the first embodiment, a method of changing the operating point of the solar cell 1 by a plurality of points and controlling such that the output power becomes the voltage of the operating point where the output power is the maximum.
【0045】このような構成の電源装置における太陽電
池出力の電力量効率と最大基準点隔離電圧幅ΔVsの関
係は実施例1で述べたものと同様になり、最大基準点隔
離電圧幅ΔVsが1%より小さいと、電力量効率は低下
する。従って、最大基準点隔離電圧幅ΔVsを最適動作
点電圧Vopの1%以上6%以下にすることで、高価な
高精度部品を用いることなく、太陽電池から最大電力を
取り出すことができる。The relationship between the power efficiency of the solar cell output and the maximum reference point isolation voltage width ΔVs in the power supply device having such a configuration is the same as that described in the first embodiment, and the maximum reference point isolation voltage width ΔVs is 1 %, The energy efficiency decreases. Therefore, by setting the maximum reference point isolation voltage width ΔVs to be 1% or more and 6% or less of the optimum operating point voltage Vop, the maximum power can be extracted from the solar cell without using expensive high-precision parts.
【0046】ところで、本例では、電力変換手段2から
は直流を出力しており、交流50Hzや60Hzの出力
よりも探索時間を短くし応答を速くすることはできる
が、制御系に高速応答性が必要となりコストは高くな
る。By the way, in the present embodiment, DC is output from the power conversion means 2, so that the search time can be shortened and the response can be made faster than the output of AC 50Hz or 60Hz. Is required, and the cost increases.
【0047】[0047]
【発明の効果】このように、入力電力の動作点を検出す
る出力制御手段と、該出力制御手段が記憶している最適
動作点または最適動作点に近い動作点と前記動作点とを
比較し、前記比較した動作点の電圧差または電流差を記
憶している最適動作点電圧または最適動作点電流の1%
以上5%以下若しくは6%以下に電力変換手段を制御す
ることで電力制御装置により分解能がそれほど高くない
安価な部品で制御系が構成されているにもかかわらず、
電源である太陽電池等から非常に効率よく電力を取り出
すことが出来る。As described above, the output control means for detecting the operating point of the input power, the optimum operating point stored in the output control means or the operating point close to the optimum operating point is compared with the operating point. 1% of the optimum operating point voltage or the optimum operating point current storing the voltage difference or the current difference between the compared operating points.
By controlling the power conversion means to 5% or less or 6% or less, the control system is composed of inexpensive parts with a not so high resolution by the power control device.
Power can be extracted very efficiently from a solar cell or the like as a power supply.
【0048】また、太陽電池として非単結晶半導体を用
いることで、動作点を変化させたときの電力低下が少な
く、太陽電池の電力をより効率よく取り出すことができ
る。In addition, by using a non-single-crystal semiconductor as the solar cell, a decrease in power when the operating point is changed is small, and the power of the solar cell can be more efficiently extracted.
【図1】本発明に係わる実施例の電源装置のブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
【図2】太陽電池の電圧−電流特性及び電圧−電力特性
のグラフを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a graph of a voltage-current characteristic and a voltage-power characteristic of a solar cell.
【図3】本発明に係わる実施例の最大出力制御の流れ図
である。FIG. 3 is a flowchart of the maximum output control of the embodiment according to the present invention.
【図4】本発明に係わる実施例のタイムチャートを示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a time chart of the embodiment according to the present invention.
【図5】本発明に係わる実施例のΔVs/Vop−電力
量効率特性の図である。FIG. 5 is a diagram of ΔVs / Vop-power efficiency characteristics of the example according to the present invention.
【図6】本発明に係わる他の実施例の最大出力制御の流
れ図である。FIG. 6 is a flowchart of a maximum output control of another embodiment according to the present invention.
【図7】本発明に係わる他の実施例のΔVs/Vop−
電力量効率特性の図である。FIG. 7 shows ΔVs / Vop− of another embodiment according to the present invention.
It is a figure of an electric energy efficiency characteristic.
【図8】本発明の別の電源装置を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing another power supply device of the present invention.
【符号の説明】 1 太陽電池 2 電力変換手段 3 インバータ 4 ゲート制御回路 5 最大出力制御手段 6 電圧検出手段 7 電流検出手段 8 MPPT制御回路 9 トランス 10 交流電力系統 11 A/D変換回路 12 記憶回路 13 電圧指令回路 14 D/A変換回路 15 チョッパ 16 直流負荷[Description of Signs] 1 solar cell 2 power conversion means 3 inverter 4 gate control circuit 5 maximum output control means 6 voltage detection means 7 current detection means 8 MPPT control circuit 9 transformer 10 AC power system 11 A / D conversion circuit 12 storage circuit 13 Voltage command circuit 14 D / A conversion circuit 15 Chopper 16 DC load
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05F 1/67 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G05F 1/67
Claims (6)
段と、該出力制御手段が記憶している最適動作点または
最適動作点に近い動作点と前記動作点とを比較し、前記
比較した動作点の電圧差または電流差を記憶している最
適動作点電圧または最適動作点電流の1%以上5%以下
に電力変換手段を制御することを特徴とする電力制御装
置。An output control means for detecting an operating point of input power, an optimum operating point stored in the output control means or an operating point close to the optimum operating point is compared with the operating point. A power control device for controlling a power conversion unit to an optimal operating point voltage or an optimal operating point current of 1% or more and 5% or less of an operating point voltage difference or a current difference.
段と電力変換手段とを有し、該出力制御手段は所定の基
準点を基準に該電力変換手段を制御することにより入力
電力の動作点を複数点変化させ、前記出力制御手段は該
動作点の複数点における電流及び電圧を検出して前記動
作点の複数点のうち最大の電力を有する動作点を新たな
基準点とする処理を繰り返し行うことにより最大出力点
を追従する電力制御装置において、 前記動作点の複数点のうち前記基準点から最も距離のあ
る動作点における電圧値と前記基準点における電圧値と
の幅が、前記基準点における電圧値の1%以上6%以下
となるように前記電力変換手段を制御することを特徴と
する電力制御装置。 2. An output control means for detecting an operating point of input power.
Stage and power conversion means, and the output control means
Input by controlling the power conversion means based on the reference point
The operating point of the power is changed by a plurality of points, and the output control means
By detecting current and voltage at a plurality of operating points,
The operating point with the highest power among the multiple points
Maximum output point by repeating the process of setting the reference point
In the power control device that tracks the operating point, of the plurality of operating points,
Voltage value at the operating point and the voltage value at the reference point.
Is between 1% and 6% of the voltage value at the reference point.
Controlling the power conversion means so that
Power control device.
段と電力変換手段とを有し、該出力制御手段は所定の基Stage and power conversion means, and the output control means
準点を基準に該電力変換手段を制御することにより入力Input by controlling the power conversion means based on the reference point
電力の動作点を2点変化させ、前記出力制御手段は該動The operating point of the power is changed by two points, and the output control means
作点の2点における電流及び電圧を検出し、前記動作点Detecting the current and the voltage at the two points,
の2点から電力の電流微分値を求め、前記電力の電流微The current differential value of the power is obtained from the two points
分値に基づいて新たな基準点を設定する処理を繰り返しRepeat the process of setting a new reference point based on the minute value
行うことにより最大出力点を追従する電力制御装置におBy doing this, the power controller that follows the maximum output point
いて、And 前記動作点の複数点のうち前記基準点から最も距離のあOf the plurality of operating points, the most distant from the reference point
る動作点における電圧値と前記基準点における電圧値とVoltage value at the operating point and the voltage value at the reference point.
の幅が、前記基準点における電圧値の1%以上5%以下Is between 1% and 5% of the voltage value at the reference point
となるように前記電力変換手段を制御することを特徴とControlling the power conversion means so that
する電力制御装置。Power control device.
前記所定の基準点を前記新たな基準点とし、前記電力のUsing the predetermined reference point as the new reference point,
電流微分値が零より大きい場合には、前記動作点の2点If the current derivative is greater than zero, the two operating points
のうち電圧が前記所定の基準点における電圧よりも小さVoltage is smaller than the voltage at the predetermined reference point.
い動作点を前Before operating point 記新たな基準点とし、前記電力の電流微分Note that a new reference point is used to calculate the current derivative of the power.
値が零より小さい場合には、前記動作点の2点のうち電If the value is smaller than zero, the electric power of the two operating points
圧が前記所定の基準点における電圧よりも大きい動作点Operating point where the pressure is greater than the voltage at said predetermined reference point
を前記新たな基準点とすることを特徴とする請求項3にIs set as the new reference point.
記載の電力制御装置。The power control device according to any one of the preceding claims.
熱電発電機であることを特徴とする請求項1乃至4に記
載の電力制御装置。5. The method according to claim 1, wherein the input power is a solar cell, a wind generator,
The power control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the power control device is a thermoelectric generator.
を特徴とする請求項5に記載の電力制御装置。6. The power control device according to claim 5, wherein the solar cell is an amorphous semiconductor.
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