JP3480321B2 - 太陽光インバータ装置 - Google Patents
太陽光インバータ装置Info
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- JP3480321B2 JP3480321B2 JP18352898A JP18352898A JP3480321B2 JP 3480321 B2 JP3480321 B2 JP 3480321B2 JP 18352898 A JP18352898 A JP 18352898A JP 18352898 A JP18352898 A JP 18352898A JP 3480321 B2 JP3480321 B2 JP 3480321B2
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- solar cell
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池から得ら
れる直流電源を交流電源に変換し、商用電力系統に連系
するインバータ装置に関するものである。
れる直流電源を交流電源に変換し、商用電力系統に連系
するインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽光発電装置に使用される太陽
電池は、太陽電池に入射する日射量をパラメータとした
場合、図５に示すような特性を有している。図５におい
て、実線は電圧―電力特性を示し、破線は電圧―電流特
性を示している。
電池は、太陽電池に入射する日射量をパラメータとした
場合、図５に示すような特性を有している。図５におい
て、実線は電圧―電力特性を示し、破線は電圧―電流特
性を示している。
【０００３】太陽電池は、図５に示すように、日射量の
増大に伴って、電力・電流とも増大する傾向にある。な
お、ｐ１、ｐ２、ｐ３、…は最大電力点を示し、ｑ１、
ｑ２、ｑ３、…は最大電力出力時の電流・電圧を与える
動作点を示している。
増大に伴って、電力・電流とも増大する傾向にある。な
お、ｐ１、ｐ２、ｐ３、…は最大電力点を示し、ｑ１、
ｑ２、ｑ３、…は最大電力出力時の電流・電圧を与える
動作点を示している。
【０００４】このような特性を有する太陽電池から最大
電力を効率よく取り出すために、山登り制御という手法
が用いられている。この制御方法は、太陽電池を異なる
２つの動作点で動作させてその出力電力を比較しながら
太陽電池の動作点が最大電力出力点となるように、さな
がら電圧―電力特性を示すグラフの山を頂点を目指すよ
うに登るように制御するものである。
電力を効率よく取り出すために、山登り制御という手法
が用いられている。この制御方法は、太陽電池を異なる
２つの動作点で動作させてその出力電力を比較しながら
太陽電池の動作点が最大電力出力点となるように、さな
がら電圧―電力特性を示すグラフの山を頂点を目指すよ
うに登るように制御するものである。
【０００５】例えば、一定の日射量の下において、太陽
電池が図６に示すような電圧―電力特性を有している場
合について説明する。従来の山登り制御では、まず太陽
電池の出力電圧基準を開放電圧Ｖ０から所定のサンプリ
ング周期で一定の変化幅（補正電圧）ΔＶで減少させて
いく。この時、出力電力は図６のＡ方向に増加してい
く。
電池が図６に示すような電圧―電力特性を有している場
合について説明する。従来の山登り制御では、まず太陽
電池の出力電圧基準を開放電圧Ｖ０から所定のサンプリ
ング周期で一定の変化幅（補正電圧）ΔＶで減少させて
いく。この時、出力電力は図６のＡ方向に増加してい
く。
【０００６】そして、出力電力が最大電力出力点Ｐmax
を超えると、出力電力はＢ方向に減少していくことにな
る。山登り制御ではこの減少を検出し、出力電圧基準を
変化幅ΔＶで増加させる。これにより、出力電力は図６
のＣ方向に増加していく。そして再び最大電力出力点Ｐ
maxを超えると、Ｄ方向に減少し始める。この減少を検
出すると、再度出力電圧基準を変化幅ΔＶで減少させ
る。
を超えると、出力電力はＢ方向に減少していくことにな
る。山登り制御ではこの減少を検出し、出力電圧基準を
変化幅ΔＶで増加させる。これにより、出力電力は図６
のＣ方向に増加していく。そして再び最大電力出力点Ｐ
maxを超えると、Ｄ方向に減少し始める。この減少を検
出すると、再度出力電圧基準を変化幅ΔＶで減少させ
る。
【０００７】以上の動作を繰り返すことにより、出力電
圧基準を最大電力出力点Ｐmax近傍にて往復させ、太陽
電池の最大電力出力点Ｐmaxを常に追従するようにして
いる。なお、最大電力出力点Ｐmax近傍において変化幅
ΔＶを小さくすることにより、最大電力出力点Ｐmax近
傍での追従をより精緻に行う方法もある。
圧基準を最大電力出力点Ｐmax近傍にて往復させ、太陽
電池の最大電力出力点Ｐmaxを常に追従するようにして
いる。なお、最大電力出力点Ｐmax近傍において変化幅
ΔＶを小さくすることにより、最大電力出力点Ｐmax近
傍での追従をより精緻に行う方法もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成のインバータ装置にあっては、開放電圧Ｖ０から
徐々に最大電力出力点Ｐmaxに向かって追従制御を行う
ため、最大電力出力点Ｐmaxに達するまでに相当の時間
を要するという問題点を有していた。また、山登り制御
は、出力電力に応じて電圧基準の変化の方向を決定する
といった演算が逐次必要となるため、その演算のため演
算装置（ＣＰＵ）に負担をかけるという問題点を有して
いた。
な構成のインバータ装置にあっては、開放電圧Ｖ０から
徐々に最大電力出力点Ｐmaxに向かって追従制御を行う
ため、最大電力出力点Ｐmaxに達するまでに相当の時間
を要するという問題点を有していた。また、山登り制御
は、出力電力に応じて電圧基準の変化の方向を決定する
といった演算が逐次必要となるため、その演算のため演
算装置（ＣＰＵ）に負担をかけるという問題点を有して
いた。
【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、多くの電力を取
り出すことが可能になるまでの時間を短縮することが可
能になるとともに、出力電力等の演算による負担を軽減
したインバータ装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、多くの電力を取
り出すことが可能になるまでの時間を短縮することが可
能になるとともに、出力電力等の演算による負担を軽減
したインバータ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかるインバータ装置を
提供するために、太陽電池から出力される直流電源を商
用電力系統へ連系するインバータ主回路と、インバータ
主回路を制御するインバータ制御回路とを備えるインバ
ータ装置において、インバータ制御回路では、一定の初
期電圧に基づいて太陽電池を定電圧制御するようにし
た。
提供するために、太陽電池から出力される直流電源を商
用電力系統へ連系するインバータ主回路と、インバータ
主回路を制御するインバータ制御回路とを備えるインバ
ータ装置において、インバータ制御回路では、一定の初
期電圧に基づいて太陽電池を定電圧制御するようにし
た。
【００１１】また、インバータ制御回路に、初期電圧を
予め複数記憶し、太陽電池の出力レベルに基づいて定電
圧制御を行う初期電圧を変更するようにした。
予め複数記憶し、太陽電池の出力レベルに基づいて定電
圧制御を行う初期電圧を変更するようにした。
【００１２】また、インバータ制御回路に、初期電圧の
設定値を任意に変更できる初期電圧変更手段を備えるよ
うにした。
設定値を任意に変更できる初期電圧変更手段を備えるよ
うにした。
【００１３】また、インバータ制御回路は、太陽電池の
出力レベルが予め定めた定電圧制御レベルを超えるまで
は初期電圧に基づいて制御し、前記定電圧制御レベルを
超えた後は太陽電池の出力が最大となるように初期電圧
に対して補正電圧を増減させる山登り制御を行うように
した。
出力レベルが予め定めた定電圧制御レベルを超えるまで
は初期電圧に基づいて制御し、前記定電圧制御レベルを
超えた後は太陽電池の出力が最大となるように初期電圧
に対して補正電圧を増減させる山登り制御を行うように
した。
【００１４】また、定電圧制御から山登り制御に切り替
える際の初期電圧につき、前記定電圧制御レベルにおい
て太陽電池が最大電力を出力する電圧値よりも高い値を
初期電圧とするようにした。
える際の初期電圧につき、前記定電圧制御レベルにおい
て太陽電池が最大電力を出力する電圧値よりも高い値を
初期電圧とするようにした。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
に係る太陽光インバータ装置について図１、図２に基づ
き、第２の実施の形態に係る太陽光インバータ装置につ
いて図３、図４に基づき詳細に説明する。 ［第１の実施の形態］図１は太陽光インバータ装置の概
略構成図である。図２は各日射量における太陽電池の電
圧―電力特性を示すグラフである。
に係る太陽光インバータ装置について図１、図２に基づ
き、第２の実施の形態に係る太陽光インバータ装置につ
いて図３、図４に基づき詳細に説明する。 ［第１の実施の形態］図１は太陽光インバータ装置の概
略構成図である。図２は各日射量における太陽電池の電
圧―電力特性を示すグラフである。
【００１６】図１に示すように、インバータ装置は、太
陽電池１と、インバータ主回路２と、インバータ制御回
路３とから構成され、インバータ主回路２は商用電力系
統５に接続されている。
陽電池１と、インバータ主回路２と、インバータ制御回
路３とから構成され、インバータ主回路２は商用電力系
統５に接続されている。
【００１７】インバータ主回路２は、半導体スイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑ４やダイオードＤ１〜Ｄ４等からなるス
イッチング素子２１と、リアクトル２２と、コンデンサ
２３とからなる出力フィルタ２４とを含んで構成され
る。スイッチング素子２１は、インバータ制御回路３か
ら与えられるＰＷＭ（パルス幅変調）指令によって、太
陽電池１からの直流電力をスイッチングすることによっ
て、所望の電圧を有する商用交流電力へと変換するもの
である。出力フィルタ２４は、スイッチングに伴って発
生する高周波成分を除去し、商用周波数成分のみを出力
する。
グ素子Ｑ１〜Ｑ４やダイオードＤ１〜Ｄ４等からなるス
イッチング素子２１と、リアクトル２２と、コンデンサ
２３とからなる出力フィルタ２４とを含んで構成され
る。スイッチング素子２１は、インバータ制御回路３か
ら与えられるＰＷＭ（パルス幅変調）指令によって、太
陽電池１からの直流電力をスイッチングすることによっ
て、所望の電圧を有する商用交流電力へと変換するもの
である。出力フィルタ２４は、スイッチングに伴って発
生する高周波成分を除去し、商用周波数成分のみを出力
する。
【００１８】インバータ制御回路３は、インバータ主回
路２に設けた電流検出器２５からの電流信号と負荷Ｌの
両端である出力端電圧の電圧信号とに基づいて、スイッ
チング素子２１に対してＰＷＭ指令を与えて電流制御を
行うものである。インバータ制御回路３は、予め定めた
初期電圧Ｖ１と太陽電池１の出力電圧とを比較する電圧
比較器３１と、電圧比較器３１の出力に応じた電流指令
値の振幅値を演算する電流指令値振幅演算器３２と、商
用電力系統５から電流指令値の位相を演算する電流指令
値位相演算器３３と、演算された振幅値及び位相から次
に与える電流指令値を演算する電流指令値演算器３４
と、出力電流と電流指令値とからＰＷＭ制御を行うＰＷ
Ｍ制御器３５とから構成されている。
路２に設けた電流検出器２５からの電流信号と負荷Ｌの
両端である出力端電圧の電圧信号とに基づいて、スイッ
チング素子２１に対してＰＷＭ指令を与えて電流制御を
行うものである。インバータ制御回路３は、予め定めた
初期電圧Ｖ１と太陽電池１の出力電圧とを比較する電圧
比較器３１と、電圧比較器３１の出力に応じた電流指令
値の振幅値を演算する電流指令値振幅演算器３２と、商
用電力系統５から電流指令値の位相を演算する電流指令
値位相演算器３３と、演算された振幅値及び位相から次
に与える電流指令値を演算する電流指令値演算器３４
と、出力電流と電流指令値とからＰＷＭ制御を行うＰＷ
Ｍ制御器３５とから構成されている。
【００１９】次に、本実施の形態のインバータ装置の動
作について説明する。図１において、太陽電池１の電圧
は、コンデンサＣ１を充電するとともに、インバータ主
回路２に供給される。インバータ主回路２の交流出力
は、リアクトル２２とコンデンサ２３とからなる出力フ
ィルタ２４を介して負荷Ｌに供給されるのである。
作について説明する。図１において、太陽電池１の電圧
は、コンデンサＣ１を充電するとともに、インバータ主
回路２に供給される。インバータ主回路２の交流出力
は、リアクトル２２とコンデンサ２３とからなる出力フ
ィルタ２４を介して負荷Ｌに供給されるのである。
【００２０】この際、インバータ制御回路３は、図２に
示すように、開放電圧Ｖ０よりも低い値である初期電圧
Ｖ１において制御するようにしている。なお、本実施の
形態のインバータ装置では、太陽電池１を通常利用する
状態において、最大電力を出力する動作点の近傍に初期
電圧Ｖ１を設定するようにするようにしている。
示すように、開放電圧Ｖ０よりも低い値である初期電圧
Ｖ１において制御するようにしている。なお、本実施の
形態のインバータ装置では、太陽電池１を通常利用する
状態において、最大電力を出力する動作点の近傍に初期
電圧Ｖ１を設定するようにするようにしている。
【００２１】これにより、従来のように、山登り制御に
おける演算等を必要としないため、演算にかかる負担や
時間を必要とせず、応答よく大凡最大電力を出力させる
ことが可能になる。
おける演算等を必要としないため、演算にかかる負担や
時間を必要とせず、応答よく大凡最大電力を出力させる
ことが可能になる。
【００２２】また、太陽電池１の特性によって最大電力
を出力する動作点が異なることに鑑みて、電圧比較器３
１において記憶されている初期電圧Ｖ１を任意に変更／
記憶させる初期電圧変更手段３１ａを付加するようにし
てもよい。これにより太陽電池１の特性の変化に容易に
対応することが可能になる。
を出力する動作点が異なることに鑑みて、電圧比較器３
１において記憶されている初期電圧Ｖ１を任意に変更／
記憶させる初期電圧変更手段３１ａを付加するようにし
てもよい。これにより太陽電池１の特性の変化に容易に
対応することが可能になる。
【００２３】なお、予め定電圧制御レベルを設定してお
き、太陽電池１の出力レベルが定電圧制御レベルを超え
るまでは初期電圧Ｖ１に基づいて制御し、太陽電池１の
出力レベルが定電圧制御レベルを超えた後は前述した山
登り制御を行うようにしてもよい。この時、太陽電池１
の出力レベルとして出力電力を用いる場合、太陽電池１
の出力電圧及び出力電力から出力電力を演算するか、直
流電力計を用いて算出することになる。
き、太陽電池１の出力レベルが定電圧制御レベルを超え
るまでは初期電圧Ｖ１に基づいて制御し、太陽電池１の
出力レベルが定電圧制御レベルを超えた後は前述した山
登り制御を行うようにしてもよい。この時、太陽電池１
の出力レベルとして出力電力を用いる場合、太陽電池１
の出力電圧及び出力電力から出力電力を演算するか、直
流電力計を用いて算出することになる。
【００２４】これにより、定電圧制御レベルを超えた
時、初期電圧Ｖ１から山登り制御を行うことになるの
で、最大電力出力点Ｐmaxに到達するまでの時間を短縮
することが可能になる。従って、日射量の多い時に太陽
電池１から多くの電力を出力させることが可能になると
共に、若干日射量が少ないときは無駄な演算を行うこと
を避けることが可能になる。
時、初期電圧Ｖ１から山登り制御を行うことになるの
で、最大電力出力点Ｐmaxに到達するまでの時間を短縮
することが可能になる。従って、日射量の多い時に太陽
電池１から多くの電力を出力させることが可能になると
共に、若干日射量が少ないときは無駄な演算を行うこと
を避けることが可能になる。
【００２５】［第２の実施の形態］図３は太陽光インバ
ータ装置の概略構成図である。図４は各日射量における
太陽電池の電圧―電力特性を示すグラフである。
ータ装置の概略構成図である。図４は各日射量における
太陽電池の電圧―電力特性を示すグラフである。
【００２６】図３に示す本実施の形態のインバータ装置
が、前述の図１に基づいて説明したインバータ装置と異
なり特徴となるのは次の構成である。
が、前述の図１に基づいて説明したインバータ装置と異
なり特徴となるのは次の構成である。
【００２７】即ち、インバータ制御回路３の構成が異な
り、太陽電池１から供給される出力電力に基づいて初期
電圧の値を適宜変更できるようにした構成である。
り、太陽電池１から供給される出力電力に基づいて初期
電圧の値を適宜変更できるようにした構成である。
【００２８】インバータ制御回路３は、出力電力に基づ
いて設定される初期電圧と太陽電池１の出力電圧とを比
較する電圧比較器３１’と、電圧比較器３１’及び後述
する電力比較器３７の出力の結果から電流指令値の振幅
値を演算する電流指令値振幅演算器３２’と、電流指令
値位相演算器３３と、電流指令値演算器３４と、ＰＷＭ
制御器３５と、太陽電池１の出力する電圧値及び電流値
から出力電力を演算する出力電力演算器３６と、出力電
力と予め定めた２点以上の所定電力とを比較する電力比
較器３７とから構成されている。
いて設定される初期電圧と太陽電池１の出力電圧とを比
較する電圧比較器３１’と、電圧比較器３１’及び後述
する電力比較器３７の出力の結果から電流指令値の振幅
値を演算する電流指令値振幅演算器３２’と、電流指令
値位相演算器３３と、電流指令値演算器３４と、ＰＷＭ
制御器３５と、太陽電池１の出力する電圧値及び電流値
から出力電力を演算する出力電力演算器３６と、出力電
力と予め定めた２点以上の所定電力とを比較する電力比
較器３７とから構成されている。
【００２９】次に、本実施の形態のインバータ装置の動
作について説明する。インバータ制御回路３は、図４に
示すように、開放電圧Ｖ０よりも低い値である初期電圧
Ｖ２、Ｖ３において制御するようにしている。なお、初
期電圧の設定箇所は２つに限られるものではなく、それ
以上であってもよい。
作について説明する。インバータ制御回路３は、図４に
示すように、開放電圧Ｖ０よりも低い値である初期電圧
Ｖ２、Ｖ３において制御するようにしている。なお、初
期電圧の設定箇所は２つに限られるものではなく、それ
以上であってもよい。
【００３０】初期電圧Ｖ２は低日射時における太陽電池
の最大電力出力動作点近傍に設定し、初期電圧Ｖ３はそ
れよりも高日射時における太陽電池の最大電力出力動作
点近傍に設定している。また、出力電力がｐ２より小さ
い場合は、初期電圧Ｖ２において制御するようにしてお
り、出力電力がｐ２以上では初期電圧Ｖ３において制御
するようにしている。なお、出力電力がどの値を示して
いる場合にどの初期電圧を用いるかは任意に設定するこ
とになるが、太陽電池１の出力電力が低いほど初期電圧
を低くするようにすることが望ましい。また、前述した
ように、出力電力がｐ３以上になれば従来の山登り制御
を用いて最大電力出力点Ｐmaxに追従させるようにして
もよい。
の最大電力出力動作点近傍に設定し、初期電圧Ｖ３はそ
れよりも高日射時における太陽電池の最大電力出力動作
点近傍に設定している。また、出力電力がｐ２より小さ
い場合は、初期電圧Ｖ２において制御するようにしてお
り、出力電力がｐ２以上では初期電圧Ｖ３において制御
するようにしている。なお、出力電力がどの値を示して
いる場合にどの初期電圧を用いるかは任意に設定するこ
とになるが、太陽電池１の出力電力が低いほど初期電圧
を低くするようにすることが望ましい。また、前述した
ように、出力電力がｐ３以上になれば従来の山登り制御
を用いて最大電力出力点Ｐmaxに追従させるようにして
もよい。
【００３１】これにより、従来のように、少なくとも出
力電力がｐ２になるまでは山登り制御における演算等を
必要としないため、演算にかかる負担や時間を必要とせ
ず、初期電圧の設定箇所を増加させることにより太陽電
池１からできるだけ多くの電力を出力させることが可能
になる。また、従来の山登り方を併用する場合において
も、初期電圧Ｖ３から山登り制御を行うことにより、従
来、開放電圧Ｖ０から初期電圧Ｖ３に達するまで行って
いた演算等が必要なくなるため、山登り方を行って最大
電力出力点Ｐmaxに到達するまでの時間が短縮されると
ともに、演算を行う演算器の負担を軽減することが可能
になる。
力電力がｐ２になるまでは山登り制御における演算等を
必要としないため、演算にかかる負担や時間を必要とせ
ず、初期電圧の設定箇所を増加させることにより太陽電
池１からできるだけ多くの電力を出力させることが可能
になる。また、従来の山登り方を併用する場合において
も、初期電圧Ｖ３から山登り制御を行うことにより、従
来、開放電圧Ｖ０から初期電圧Ｖ３に達するまで行って
いた演算等が必要なくなるため、山登り方を行って最大
電力出力点Ｐmaxに到達するまでの時間が短縮されると
ともに、演算を行う演算器の負担を軽減することが可能
になる。
【００３２】また、太陽電池１の特性によって最大電力
を出力する動作点が異なることに鑑みて、電圧比較器３
１’において記憶されている初期電圧Ｖ２、Ｖ３を任意
に変更／記憶させる初期電圧変更手段３１’ａを付加す
るようにしてもよい。これにより太陽電池１の特性の変
化に容易に対応することが可能になる。初期電圧が２点
以上設定される場合には、そのそれぞれを初期電圧変更
手段３１’により変更／記憶できることはいうまでもな
い。
を出力する動作点が異なることに鑑みて、電圧比較器３
１’において記憶されている初期電圧Ｖ２、Ｖ３を任意
に変更／記憶させる初期電圧変更手段３１’ａを付加す
るようにしてもよい。これにより太陽電池１の特性の変
化に容易に対応することが可能になる。初期電圧が２点
以上設定される場合には、そのそれぞれを初期電圧変更
手段３１’により変更／記憶できることはいうまでもな
い。
【００３３】なお、太陽電池１の電圧―電力特性は最大
電力出力点Ｐmaxを境に異なっており、最大電力出力点
Ｐmaxに対する出力電圧より高い側から動作点を変化さ
せる場合に比べて、最大電力出力点Ｐmaxに対する出力
電圧より低い側から動作点を変化させる場合は、一定の
変化幅ΔＶに対する電力変化量が小さくなる。従って、
最大電力出力点Ｐmaxに追従する制御に切り替える時点
において、図４に示すように、出力電力がｐ３以上にな
った際に、その最大電力動作点を与えるＶ３maxではな
く、それより若干高い値Ｖ３を初期電圧と設定するよう
にすれば、太陽電池１の出力電流の変化に対して出力電
圧が大きく変化することを防止することが可能になる。
これにより、太陽電池１の出力にノイズが混入したとし
てもその影響を小さくすることが可能になる。
電力出力点Ｐmaxを境に異なっており、最大電力出力点
Ｐmaxに対する出力電圧より高い側から動作点を変化さ
せる場合に比べて、最大電力出力点Ｐmaxに対する出力
電圧より低い側から動作点を変化させる場合は、一定の
変化幅ΔＶに対する電力変化量が小さくなる。従って、
最大電力出力点Ｐmaxに追従する制御に切り替える時点
において、図４に示すように、出力電力がｐ３以上にな
った際に、その最大電力動作点を与えるＶ３maxではな
く、それより若干高い値Ｖ３を初期電圧と設定するよう
にすれば、太陽電池１の出力電流の変化に対して出力電
圧が大きく変化することを防止することが可能になる。
これにより、太陽電池１の出力にノイズが混入したとし
てもその影響を小さくすることが可能になる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明にあ
っては、太陽電池から出力される直流電源を商用電力系
統へ連系するインバータ主回路と、インバータ主回路を
制御するインバータ制御回路とを備え、当該インバータ
制御回路は、太陽電池の出力レベルが予め定めた定電圧
制御レベルを超えるまでは初期電圧に基づいて制御し、
前記定電圧制御レベルを超えた後は太陽電池の出力が最
大となるように初期電圧に対して補正電圧を増減させる
山登り制御を行うインバータ装置において、定電圧制御
から山登り制御に切り替える際の初期電圧を、前記定電
圧制御レベルにおいて太陽電池が最大電力を出力する電
圧値よりも高い値とするようにしたので、初期電圧を演
算する必要が無く、山登り制御を行って開放電圧から最
大電力出力動作点に達するまでの時間を必要としないた
め、多くの電力を取り出すことが可能になるまでの時間
を短縮することが可能になるとともに、出力電力等の演
算による負担を軽減したインバータ装置を提供すること
ができる。また、定電圧制御レベルを超えない範囲で
は、山登り制御による演算による負担を軽減することが
可能になるとともに、動作点のふらつきを防止すること
ができる。さらに、ノイズの影響を受けにくい領域にお
いて太陽電池を制御できるため、太陽電池を安定制御で
きるという効果を奏する。
っては、太陽電池から出力される直流電源を商用電力系
統へ連系するインバータ主回路と、インバータ主回路を
制御するインバータ制御回路とを備え、当該インバータ
制御回路は、太陽電池の出力レベルが予め定めた定電圧
制御レベルを超えるまでは初期電圧に基づいて制御し、
前記定電圧制御レベルを超えた後は太陽電池の出力が最
大となるように初期電圧に対して補正電圧を増減させる
山登り制御を行うインバータ装置において、定電圧制御
から山登り制御に切り替える際の初期電圧を、前記定電
圧制御レベルにおいて太陽電池が最大電力を出力する電
圧値よりも高い値とするようにしたので、初期電圧を演
算する必要が無く、山登り制御を行って開放電圧から最
大電力出力動作点に達するまでの時間を必要としないた
め、多くの電力を取り出すことが可能になるまでの時間
を短縮することが可能になるとともに、出力電力等の演
算による負担を軽減したインバータ装置を提供すること
ができる。また、定電圧制御レベルを超えない範囲で
は、山登り制御による演算による負担を軽減することが
可能になるとともに、動作点のふらつきを防止すること
ができる。さらに、ノイズの影響を受けにくい領域にお
いて太陽電池を制御できるため、太陽電池を安定制御で
きるという効果を奏する。
【００３５】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の太陽光インバータ装置において、インバータ制御
回路は、初期電圧を予め複数記憶し、太陽電池の出力レ
ベルに基づいて定電圧制御を行う初期電圧を変更するよ
うにしたので、太陽電池の出力特性に基づき初期電圧を
変更することにより、きめ細かく多くの電力を取り出す
初期電圧値を設定することが可能になるという効果を奏
する。
記載の太陽光インバータ装置において、インバータ制御
回路は、初期電圧を予め複数記憶し、太陽電池の出力レ
ベルに基づいて定電圧制御を行う初期電圧を変更するよ
うにしたので、太陽電池の出力特性に基づき初期電圧を
変更することにより、きめ細かく多くの電力を取り出す
初期電圧値を設定することが可能になるという効果を奏
する。
【００３６】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
又は請求項２記載の太陽光インバータ装置において、イ
ンバータ制御回路は、初期電圧の設定値を任意に変更で
きる初期電圧変更手段を備えるようにしたので、太陽電
池の出力特性に基づいて容易に初期電圧を変更すること
が可能になるという効果を奏する。
又は請求項２記載の太陽光インバータ装置において、イ
ンバータ制御回路は、初期電圧の設定値を任意に変更で
きる初期電圧変更手段を備えるようにしたので、太陽電
池の出力特性に基づいて容易に初期電圧を変更すること
が可能になるという効果を奏する。
【００３７】
【００３８】
【図１】第１の実施の形態に係る太陽光インバータ装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】各日射量における太陽電池の電圧―電力特性グ
ラフである。
ラフである。
【図３】第２の実施の形態に係る太陽光インバータ装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図４】各日射量における太陽電池の電圧―電力特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】太陽電池の電圧―電流特性及び電圧―電力特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図６】ある日射量における太陽電池の電圧―電力特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 太陽電池
２ インバータ主回路
３ インバータ制御回路
５ 商用電力系統
Ｌ 負荷
３１、３１’ 電圧比較器
３１ａ、３１’ａ 初期電圧変更手段
３２ 電流指令値振幅演算器
３３ 電流指令値位相演算器
３４ 電流指令値演算器
３５ ＰＷＭ制御器
３６ 出力電力演算器
３７ 電力比較器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 向井 忠吉
大阪府門真市大字門真1048番地松下電工
株式会社内
(72)発明者 東浜 弘忠
大阪府門真市大字門真1048番地松下電工
株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−259152（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−80315（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−215224（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−285806（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05F 1/00 - 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池から出力される直流電源を商用
電力系統へ連系するインバータ主回路と、インバータ主
回路を制御するインバータ制御回路とを備え、当該イン
バータ制御回路は、太陽電池の出力レベルが予め定めた
定電圧制御レベルを超えるまでは初期電圧に基づいて制
御し、前記定電圧制御レベルを超えた後は太陽電池の出
力が最大となるように初期電圧に対して補正電圧を増減
させる山登り制御を行うインバータ装置において、定電圧制御から山登り制御に切り替える際の初期電圧
を、前記定電圧制御レベルにおいて太陽電池が最大電力
を出力する電圧値よりも高い値とするようにしたことを
特徴とする太陽光インバータ装置。 - 【請求項２】 インバータ制御回路は、初期電圧を予め
複数記憶し、太陽電池の出力レベルに基づいて定電圧制
御を行う初期電圧を変更するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の太陽光インバータ装置。 - 【請求項３】 インバータ制御回路は、初期電圧の設定
値を任意に変更できる初期電圧変更手段を備えるように
したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の太陽
光インバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18352898A JP3480321B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 太陽光インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18352898A JP3480321B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 太陽光インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000020149A JP2000020149A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3480321B2 true JP3480321B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=16137422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18352898A Expired - Lifetime JP3480321B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 太陽光インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3480321B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11495970B2 (en) * | 2017-09-19 | 2022-11-08 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Photovoltaic power generation system and photovoltaic power generation method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4606935B2 (ja) * | 2004-09-13 | 2011-01-05 | 株式会社ダイヘン | 太陽光発電システムの制御方法 |
| JP4917847B2 (ja) * | 2006-07-09 | 2012-04-18 | 学校法人東京理科大学 | 太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの駆動方法 |
| WO2013115090A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 三洋電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP6072085B2 (ja) * | 2013-02-04 | 2017-02-01 | シャープ株式会社 | 太陽光エネルギー利用システム及びそれに含まれる保冷庫、空気調和機、またはポンプ |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP18352898A patent/JP3480321B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11495970B2 (en) * | 2017-09-19 | 2022-11-08 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Photovoltaic power generation system and photovoltaic power generation method |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000020149A (ja) | 2000-01-21 |
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