JP3534914B2 - 電力供給装置 - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、出力変動の大きい
太陽電池や燃料電池等の直流発電手段に互いに並列接続
させたインバータ及び／又はコンバータ等の電力変換手
段の変換効率を常に高く維持できるようにした電力供給
装置に関する。
太陽電池や燃料電池等の直流発電手段に互いに並列接続
させたインバータ及び／又はコンバータ等の電力変換手
段の変換効率を常に高く維持できるようにした電力供給
装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】従来より、例えば太陽電池に
よる直流の発電電力をインバータにより交流に変換して
交流負荷へ電力供給を行うように構成された太陽光発電
システムでは、予想される最大日射強度における太陽電
池の最大発電電力を変換し得る容量のインバータを用意
し、太陽電池の容量とインバータの定格容量とを対応さ
せて使用することが多い。
よる直流の発電電力をインバータにより交流に変換して
交流負荷へ電力供給を行うように構成された太陽光発電
システムでは、予想される最大日射強度における太陽電
池の最大発電電力を変換し得る容量のインバータを用意
し、太陽電池の容量とインバータの定格容量とを対応さ
せて使用することが多い。
【０００３】このため、通常、インバータはその定格容
量より低い負荷率で運転されることになり、特に朝・夕
や曇天・雨天時などの日射強度が低い状況下では著しく
低い負荷率で運転されることになる。
量より低い負荷率で運転されることになり、特に朝・夕
や曇天・雨天時などの日射強度が低い状況下では著しく
低い負荷率で運転されることになる。
【０００４】また、一般に、インバータは負荷率が低下
するに従い、直流を交流に変換する変換効率も低下する
が、特に負荷率が２０％より低くなると変換効率も著し
く低下する。そして、従来の太陽光発電システムでは、
日射強度が低い状況下では変換効率が大きく低下するた
め、インバータを作動させること自体が不可能となった
り、太陽電池の発電電力が無駄に消費されることがあっ
た。
するに従い、直流を交流に変換する変換効率も低下する
が、特に負荷率が２０％より低くなると変換効率も著し
く低下する。そして、従来の太陽光発電システムでは、
日射強度が低い状況下では変換効率が大きく低下するた
め、インバータを作動させること自体が不可能となった
り、太陽電池の発電電力が無駄に消費されることがあっ
た。
【０００５】そこで、このようなインバータの負荷率の
低下に伴う変換効率の低下を極力防止するために、太陽
電池等の直流電源と複数のインバータとからなるシステ
ムを電力変換効率を適値に維持して並列運転制御する方
法が提案されている（例えば、特開平7-67346 号公報を
参照）。
低下に伴う変換効率の低下を極力防止するために、太陽
電池等の直流電源と複数のインバータとからなるシステ
ムを電力変換効率を適値に維持して並列運転制御する方
法が提案されている（例えば、特開平7-67346 号公報を
参照）。
【０００６】この方法は複数のインバータの出力電力の
総和と、予め各インバータ容量から導出して設定したプ
ログラム設定値とを比較して、運転するインバータを選
択し、運転状態の変更時にはチャタリング防止のための
タイマー機構を備えることにより、一定の状態確認時間
を設定するようにしている。
総和と、予め各インバータ容量から導出して設定したプ
ログラム設定値とを比較して、運転するインバータを選
択し、運転状態の変更時にはチャタリング防止のための
タイマー機構を備えることにより、一定の状態確認時間
を設定するようにしている。
【０００７】ところが、複数のインバータと太陽電池等
の直流電源とから成るシステムの構成機器の全ての定格
容量や最大発電能力が確定していなければ、合理的な運
転プログラムを設定することはできない。
の直流電源とから成るシステムの構成機器の全ての定格
容量や最大発電能力が確定していなければ、合理的な運
転プログラムを設定することはできない。
【０００８】すなわち、少容量の規格化された太陽電池
とインバータとから成るユニットを適宜追加する場合
や、種々のシステム容量に対応させるためには、インバ
ータの作動・休止をスイッチング制御するスイッチ制御
回路の変更やプログラムの変更が必要になり、汎用性に
乏しかったり制御が複雑になるなどの問題が生じる。
とインバータとから成るユニットを適宜追加する場合
や、種々のシステム容量に対応させるためには、インバ
ータの作動・休止をスイッチング制御するスイッチ制御
回路の変更やプログラムの変更が必要になり、汎用性に
乏しかったり制御が複雑になるなどの問題が生じる。
【０００９】また、運転状態の変更時に一定の状態確認
時間を設定することによって、ごく短時間のチャタリン
グは防止できるものの、運転状態の変更条件付近での運
転が続けば、一定時間毎に頻繁にスイッチの切り替えが
生じることに変わりはなく、これにより頻繁にインバー
タの作動・休止を繰り返す状況になる事態を回避できる
とは言いがたいのである。
時間を設定することによって、ごく短時間のチャタリン
グは防止できるものの、運転状態の変更条件付近での運
転が続けば、一定時間毎に頻繁にスイッチの切り替えが
生じることに変わりはなく、これにより頻繁にインバー
タの作動・休止を繰り返す状況になる事態を回避できる
とは言いがたいのである。
【００１０】さらに、状態確認時間内に日射強度が急増
してインバータ容量をオーバーするおそれやインバータ
の故障原因となることもある。
してインバータ容量をオーバーするおそれやインバータ
の故障原因となることもある。
【００１１】なお、インバータのかわりに太陽電池の発
電電力が最大となるように動作点を制御するコンバータ
（例えば、ＭＰＰＴ（マキシマム・パワー・ポイント・
トラッカー））としたものにおいても上述したものと同
様な問題が生ずることは容易に理解されるので説明を省
略する。
電電力が最大となるように動作点を制御するコンバータ
（例えば、ＭＰＰＴ（マキシマム・パワー・ポイント・
トラッカー））としたものにおいても上述したものと同
様な問題が生ずることは容易に理解されるので説明を省
略する。
【００１２】そこで、本発明は日射強度に応じて作動さ
せるインバータ数を容易かつ信頼性よく制御できる電力
供給装置を提供することを目的とする。
せるインバータ数を容易かつ信頼性よく制御できる電力
供給装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電力供給装置は、直流発電手段と、該直流
発電手段に並列接続させたｎ（ｎ≧２）個の電力変換手
段と、第ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ−１）乃至第ｎの各々
の電力変換手段の入力合成電力又は出力合成電力、もし
くは入力合成電流又は出力合成電流をそれぞれ検出する
第ｍ（ｍ＝ｋ）の検出手段と、第ｍの検出手段による検
出信号でもって、第ｋ＋１の電力変換手段の作動・休止
を制御する制御手段とを備えて成る。
に、本発明の電力供給装置は、直流発電手段と、該直流
発電手段に並列接続させたｎ（ｎ≧２）個の電力変換手
段と、第ｋ（ｋ＝１，・・・，ｎ−１）乃至第ｎの各々
の電力変換手段の入力合成電力又は出力合成電力、もし
くは入力合成電流又は出力合成電流をそれぞれ検出する
第ｍ（ｍ＝ｋ）の検出手段と、第ｍの検出手段による検
出信号でもって、第ｋ＋１の電力変換手段の作動・休止
を制御する制御手段とを備えて成る。
【００１４】ここで、特に、ｍ＝ｋ＝１のときに、第１
の検出手段の検出値が高レベル設定値以上になったとき
に第１及び第２電力変換手段の双方を作動させ、次に検
出手段の検出値が高レベル設定値より低い低レベル設定
値以下になったときに、第２電力変換手段を休止するよ
うにすると、第１の検出手段の設定値で第２電力変換手
段の作動・休止を繰り返すこと（チャタリング）がな
い。
の検出手段の検出値が高レベル設定値以上になったとき
に第１及び第２電力変換手段の双方を作動させ、次に検
出手段の検出値が高レベル設定値より低い低レベル設定
値以下になったときに、第２電力変換手段を休止するよ
うにすると、第１の検出手段の設定値で第２電力変換手
段の作動・休止を繰り返すこと（チャタリング）がな
い。
【００１５】また、直流発電手段と、該直流発電手段に
並列接続させた少なくとも第１及び第２の電力変換手段
と、前記直流発電手段の発電電力もしくは発電電流を検
出する検出手段と、該検出手段の検出値が高レベル設定
値以上になったときに前記第１及び第２電力変換手段を
作動させ、次に検出手段の検出値が前記高レベル設定値
より低い低レベル設定値以下になったときに、前記第２
電力変換手段を休止する制御手段とを備えて成る電力供
給装置としてもよい。
並列接続させた少なくとも第１及び第２の電力変換手段
と、前記直流発電手段の発電電力もしくは発電電流を検
出する検出手段と、該検出手段の検出値が高レベル設定
値以上になったときに前記第１及び第２電力変換手段を
作動させ、次に検出手段の検出値が前記高レベル設定値
より低い低レベル設定値以下になったときに、前記第２
電力変換手段を休止する制御手段とを備えて成る電力供
給装置としてもよい。
【００１６】また、電力供給装置の起動時に、全ての電
力変換手段をいったん作動状態とすることを特徴として
もよい。
力変換手段をいったん作動状態とすることを特徴として
もよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明に係る実施例を図面に基づ
き詳細に説明する。 〔実施例１〕図１に示すように、電力供給装置Ｅ１は、
最大発電容量３Ｃの太陽電池１−１に、定格容量Ｃの第
１〜第３の電力変換手段であるＤＣ−ＤＣコンバータ
（以下、コンバータという）２−１，２−２，２−３の
各々を、第１〜第３のスイッチ４−１，４−２，４−３
の各々を介して互いに並列接続させ、さらに、太陽電池
１−１の発電量、すなわちコンバータへの合成電力（又
は合成電流、以下、簡単のため電力についてのみ記す）
を検出する第１及び第２の検出手段３−１，３−２と、
これら検出手段からの検出信号により第１〜第３のスイ
ッチ４−１，４−２，４−３を開閉制御する第１及び第
２のスイッチ制御回路５−１，５−２を設けて成り、第
１及び第２の出力端子６−１，６−３に接続された不図
示の負荷に電力を供給するようにしたものである。ここ
で、Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ第１，第２の分岐点であり、
Ｊ１は合流点である。コンバータ２−１，２−２の出力
電圧は同じであるため、合流点Ｊ１を設けて出力端子６
−１に接続し、コンバータ２−３の出力電圧はコンバー
タ２−１，２−２とは異なるため、出力端子６−３を別
に設けている。なお、電力をより多く要求される負荷を
出力端子６−１に、そうでない負荷を出力端子６−３に
接続するようにしてもよい。また、このような負荷とし
ては例えば蓄電池，直流モーター，ヒーター，白熱灯，
インバータ等とする。
き詳細に説明する。 〔実施例１〕図１に示すように、電力供給装置Ｅ１は、
最大発電容量３Ｃの太陽電池１−１に、定格容量Ｃの第
１〜第３の電力変換手段であるＤＣ−ＤＣコンバータ
（以下、コンバータという）２−１，２−２，２−３の
各々を、第１〜第３のスイッチ４−１，４−２，４−３
の各々を介して互いに並列接続させ、さらに、太陽電池
１−１の発電量、すなわちコンバータへの合成電力（又
は合成電流、以下、簡単のため電力についてのみ記す）
を検出する第１及び第２の検出手段３−１，３−２と、
これら検出手段からの検出信号により第１〜第３のスイ
ッチ４−１，４−２，４−３を開閉制御する第１及び第
２のスイッチ制御回路５−１，５−２を設けて成り、第
１及び第２の出力端子６−１，６−３に接続された不図
示の負荷に電力を供給するようにしたものである。ここ
で、Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ第１，第２の分岐点であり、
Ｊ１は合流点である。コンバータ２−１，２−２の出力
電圧は同じであるため、合流点Ｊ１を設けて出力端子６
−１に接続し、コンバータ２−３の出力電圧はコンバー
タ２−１，２−２とは異なるため、出力端子６−３を別
に設けている。なお、電力をより多く要求される負荷を
出力端子６−１に、そうでない負荷を出力端子６−３に
接続するようにしてもよい。また、このような負荷とし
ては例えば蓄電池，直流モーター，ヒーター，白熱灯，
インバータ等とする。
【００１８】ここで、コンバータ２−１の前段に設けら
れたスイッチ４−１は、コンバータ２−１により太陽電
池１−１が発電していないか、もしくはコンバータ２−
１が作動不可能な低電力（低日射）状態であるときに
は、コンバータ２−１の内部に設けたセンサで検出し
て、この検出信号でもって開放されるスイッチである。
れたスイッチ４−１は、コンバータ２−１により太陽電
池１−１が発電していないか、もしくはコンバータ２−
１が作動不可能な低電力（低日射）状態であるときに
は、コンバータ２−１の内部に設けたセンサで検出し
て、この検出信号でもって開放されるスイッチである。
【００１９】また、スイッチ４−２，４−３は常開スイ
ッチであって、スイッチ４−２はスイッチ制御回路５−
１の設定容量（Ｃ）より検出手段３−１が多くの電力を
検出したときに、スイッチ制御回路５−１の出力信号Ｓ
Ｈ１でもって閉成され、スイッチ４−３はスイッチ制御
回路５−２の設定容量（Ｃ）より検出手段３−２が多く
の電力を検出しているときに、スイッチ制御回路５−２
の出力信号ＳＨ２でもって閉成されるものである。
ッチであって、スイッチ４−２はスイッチ制御回路５−
１の設定容量（Ｃ）より検出手段３−１が多くの電力を
検出したときに、スイッチ制御回路５−１の出力信号Ｓ
Ｈ１でもって閉成され、スイッチ４−３はスイッチ制御
回路５−２の設定容量（Ｃ）より検出手段３−２が多く
の電力を検出しているときに、スイッチ制御回路５−２
の出力信号ＳＨ２でもって閉成されるものである。
【００２０】全てのスイッチ４−１，４−２，４−３が
閉となっているときに、検出手段３−１は太陽電池１−
１と第１分岐点Ｄ１との間に設けられ、検出手段３−２
は第１分岐点Ｄ１と第２分岐点Ｄ２との間に設けられて
いるため、検出手段３−１ではコンバータ２−１，２−
２及び２−３で電力変換する電力を合算した値を検出す
ることになり、検出手段３−２ではコンバータ２−２及
び２−３で電力変換する電力を合算した値を検出する。
閉となっているときに、検出手段３−１は太陽電池１−
１と第１分岐点Ｄ１との間に設けられ、検出手段３−２
は第１分岐点Ｄ１と第２分岐点Ｄ２との間に設けられて
いるため、検出手段３−１ではコンバータ２−１，２−
２及び２−３で電力変換する電力を合算した値を検出す
ることになり、検出手段３−２ではコンバータ２−２及
び２−３で電力変換する電力を合算した値を検出する。
【００２１】以下に、電力供給装置Ｅ１の一日の平均的
な日射強度の変化に従った動作について説明する。まず
早朝において、コンバータ２−１が作動可能な低日射状
態時には、スイッチ４−１は閉じられ、コンバータ２−
１は作動するが、検出手段３−１による電力検出値Ｓ１
はまだ小さく、スイッチ制御回路５−１の設定値（Ｃ）
よりも小さいため、スイッチ制御回路５−１からの閉信
号ＳＨ１は出力されず、コンバータ２−２に接続された
スイッチ４−２は開のままとなる。同様にコンバータ２
−３に接続されたスイッチ４−３も開のままであるの
で、コンバータ２−２及びコンバータ２−３は休止した
ままである。
な日射強度の変化に従った動作について説明する。まず
早朝において、コンバータ２−１が作動可能な低日射状
態時には、スイッチ４−１は閉じられ、コンバータ２−
１は作動するが、検出手段３−１による電力検出値Ｓ１
はまだ小さく、スイッチ制御回路５−１の設定値（Ｃ）
よりも小さいため、スイッチ制御回路５−１からの閉信
号ＳＨ１は出力されず、コンバータ２−２に接続された
スイッチ４−２は開のままとなる。同様にコンバータ２
−３に接続されたスイッチ４−３も開のままであるの
で、コンバータ２−２及びコンバータ２−３は休止した
ままである。
【００２２】このため、太陽電池１−１の発電電力はコ
ンバータ２−１のみで電力変換されることになり、コン
バータ２−１の負荷率はコンバータ２−１，２−２，２
−３の並列運転時と比較すると３倍になるため、コンバ
ータ２−１の変換効率を高く保つことができる。
ンバータ２−１のみで電力変換されることになり、コン
バータ２−１の負荷率はコンバータ２−１，２−２，２
−３の並列運転時と比較すると３倍になるため、コンバ
ータ２−１の変換効率を高く保つことができる。
【００２３】次に、太陽が上昇するなどにより日射強度
が少し増大して、検出手段３−１による検出値Ｓ１がス
イッチ制御回路５−１の設定値（Ｃ）以上になると、ス
イッチ制御回路５−１から閉信号ＳＨ１が出力されスイ
ッチ４−２が閉じられ、コンバータ２−２が作動する。
これにより、コンバータ２−１，２−２での処理電力は
各々１／２Ｃ以上になるが、この値はスイッチ制御回路
５−２の設定値（Ｃ）よりも小さいため、スイッチ制御
回路５−２から閉信号ＳＨ２は出力されず、スイッチ４
−３は開のままであり、コンバータ２−３は休止したま
まである。
が少し増大して、検出手段３−１による検出値Ｓ１がス
イッチ制御回路５−１の設定値（Ｃ）以上になると、ス
イッチ制御回路５−１から閉信号ＳＨ１が出力されスイ
ッチ４−２が閉じられ、コンバータ２−２が作動する。
これにより、コンバータ２−１，２−２での処理電力は
各々１／２Ｃ以上になるが、この値はスイッチ制御回路
５−２の設定値（Ｃ）よりも小さいため、スイッチ制御
回路５−２から閉信号ＳＨ２は出力されず、スイッチ４
−３は開のままであり、コンバータ２−３は休止したま
まである。
【００２４】次に、さらに日射強度が増大して、検出手
段３−２による検出値Ｓ２がスイッチ制御回路５−２の
設定値（Ｃ）以上になると閉信号ＳＨ２が出力され、ス
イッチ４−３が閉じられ、コンバータ２−３が作動す
る。これにより、コンバータ２−１，２−２，２−３で
の処理電力は各々２／３Ｃ以上になり、変換効率は高く
維持される。このとき、検出手段３−２の検出値Ｓ２は
コンバータ２−２，２−３の処理電力を加え合わせた値
４／３Ｃ以上に増加するため、スイッチ４−３がチャタ
リングを起こすことはない。
段３−２による検出値Ｓ２がスイッチ制御回路５−２の
設定値（Ｃ）以上になると閉信号ＳＨ２が出力され、ス
イッチ４−３が閉じられ、コンバータ２−３が作動す
る。これにより、コンバータ２−１，２−２，２−３で
の処理電力は各々２／３Ｃ以上になり、変換効率は高く
維持される。このとき、検出手段３−２の検出値Ｓ２は
コンバータ２−２，２−３の処理電力を加え合わせた値
４／３Ｃ以上に増加するため、スイッチ４−３がチャタ
リングを起こすことはない。
【００２５】南中前後の高日射状態時には、これらコン
バータ２−１，２−２，２−３の並列運転状態が保たれ
るが、午後になり日射強度が少し減少して、検出手段３
−２の検出値Ｓ２がスイッチ制御回路５−２の設定値
（Ｃ）を下回ると、閉信号ＳＨ２が出力されなくなりス
イッチ４−３が開かれるので、コンバータ２−３が休止
する。
バータ２−１，２−２，２−３の並列運転状態が保たれ
るが、午後になり日射強度が少し減少して、検出手段３
−２の検出値Ｓ２がスイッチ制御回路５−２の設定値
（Ｃ）を下回ると、閉信号ＳＨ２が出力されなくなりス
イッチ４−３が開かれるので、コンバータ２−３が休止
する。
【００２６】さらに、日射強度が低下し、検出手段３−
１の検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１の設定値
（Ｃ）を下回ると、閉信号ＳＨ１が出力されなくなりス
イッチ４−２が開となるので、コンバータ２−２が休止
する。
１の検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１の設定値
（Ｃ）を下回ると、閉信号ＳＨ１が出力されなくなりス
イッチ４−２が開となるので、コンバータ２−２が休止
する。
【００２７】このように、太陽電池１−１の発電量に応
じて作動コンバータの数を自動的に調整でき、コンバー
タの負荷率を高く維持することが可能となり、従来のよ
うな変換効率の低下を極力防止することができる。
じて作動コンバータの数を自動的に調整でき、コンバー
タの負荷率を高く維持することが可能となり、従来のよ
うな変換効率の低下を極力防止することができる。
【００２８】〔実施例２〕実施例１では、第１のスイッ
チ制御回路５−１からの第２のスイッチ４−２の閉信号
ＳＨ１は、第１の検出手段３−１の検出値Ｓ１を第１の
スイッチ制御回路５−１の設定値（Ｃ）と大小比較して
出力されるが、検出値Ｓ１は第２のスイッチ４−２の開
閉前後で変化しないため、太陽電池１−１の発電量がＣ
の近傍のとき、第２のスイッチ４−２がチャタリングを
起こす可能性がある。このチャタリングを防止する例に
ついて図２に基づき説明する。
チ制御回路５−１からの第２のスイッチ４−２の閉信号
ＳＨ１は、第１の検出手段３−１の検出値Ｓ１を第１の
スイッチ制御回路５−１の設定値（Ｃ）と大小比較して
出力されるが、検出値Ｓ１は第２のスイッチ４−２の開
閉前後で変化しないため、太陽電池１−１の発電量がＣ
の近傍のとき、第２のスイッチ４−２がチャタリングを
起こす可能性がある。このチャタリングを防止する例に
ついて図２に基づき説明する。
【００２９】図２に示すように、実施例２は図１におい
て、コンバータ２−１，２−２の代わりに定格容量Ｃの
インバータ７−１，７−２を設け、検出手段３−１によ
る検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１の第１設定値で
ある高レベル設定値（Ｈ：Ｈ＝Ｃ）以上になると、閉信
号ＳＨ１が出力されスイッチ４−２を閉とするように構
成したものである。ここで、実施例１と異なる点は閉信
号ＳＨ１は信号ＳＬ１が出力されない限り保持される点
である。その他の構成については実施例１と同様である
ので説明を省略する。
て、コンバータ２−１，２−２の代わりに定格容量Ｃの
インバータ７−１，７−２を設け、検出手段３−１によ
る検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１の第１設定値で
ある高レベル設定値（Ｈ：Ｈ＝Ｃ）以上になると、閉信
号ＳＨ１が出力されスイッチ４−２を閉とするように構
成したものである。ここで、実施例１と異なる点は閉信
号ＳＨ１は信号ＳＬ１が出力されない限り保持される点
である。その他の構成については実施例１と同様である
ので説明を省略する。
【００３０】すなわち、信号ＳＬ１は検出手段３−１に
よる検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１の第１設定値
より低い第２設定値である低レベル設定値（Ｌ＜Ｃ）以
下になると出力され、信号ＳＨ１をオフにする。これに
より、検出手段３−１による検出値Ｓ１がＣの近傍に保
持されたときに、スイッチ４−２がチャタリングを起こ
すのを防止できる。
よる検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１の第１設定値
より低い第２設定値である低レベル設定値（Ｌ＜Ｃ）以
下になると出力され、信号ＳＨ１をオフにする。これに
より、検出手段３−１による検出値Ｓ１がＣの近傍に保
持されたときに、スイッチ４−２がチャタリングを起こ
すのを防止できる。
【００３１】〔実施例３〕電力供給装置は、常に低日射
状態から起動するとは限らない。例えば、商用電源と系
統連系させるような場合、系統の停電で一旦休止した
後、再起動する場合には、太陽電池は最大発電容量状態
にあることも考えられる。このような起動時の高日射状
態に適切に対処する装置を実施例３として図３に示す。
状態から起動するとは限らない。例えば、商用電源と系
統連系させるような場合、系統の停電で一旦休止した
後、再起動する場合には、太陽電池は最大発電容量状態
にあることも考えられる。このような起動時の高日射状
態に適切に対処する装置を実施例３として図３に示す。
【００３２】図３に示すように、電力供給装置Ｅ３の起
動時には全インバータを作動し、その後、電力検出値に
応じてカスケード状にインバータを休止・作動を自動調
節するのである。
動時には全インバータを作動し、その後、電力検出値に
応じてカスケード状にインバータを休止・作動を自動調
節するのである。
【００３３】ここで、第２〜第４のスイッチ４−２，４
−３，４−４は常閉スイッチであり、３−１，３−２，
３−３はそれぞれ第１，第２，第３の電力検出手段であ
る。その他の構成については図２と同様であるので説明
を省略する。なお、図中Ｄ１〜Ｄ３は第１〜第３の分岐
点であり、Ｊ１〜Ｊ３は第１〜第３の合流点である。こ
こで例えば、スイッチ４−４は、電力検出手段３−３に
よる検出値Ｓ３がスイッチ制御回路５−３の低レベル設
定値（Ｌ＝Ｃ）以下になると出力される開信号ＳＬ３に
より開とされる。
−３，４−４は常閉スイッチであり、３−１，３−２，
３−３はそれぞれ第１，第２，第３の電力検出手段であ
る。その他の構成については図２と同様であるので説明
を省略する。なお、図中Ｄ１〜Ｄ３は第１〜第３の分岐
点であり、Ｊ１〜Ｊ３は第１〜第３の合流点である。こ
こで例えば、スイッチ４−４は、電力検出手段３−３に
よる検出値Ｓ３がスイッチ制御回路５−３の低レベル設
定値（Ｌ＝Ｃ）以下になると出力される開信号ＳＬ３に
より開とされる。
【００３４】このようにすると、起動時には全てのイン
バータ回路が閉であるから、高日射状態であっても、イ
ンバータの処理電力が定格容量をオーバーすることはな
い。起動後は日射状態の変化に応じて作動インバータ数
が自動調節される。なお、チャタリング防止のために、
スイッチ制御回路５−１の低レベル設定値ＬをＬ＜Ｃと
し、信号ＳＬ１は検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１
の高レベル設定値（Ｈ＝Ｃ）以上になって、信号ＳＨ１
が出力されるまで保持されるようにしてもよい。
バータ回路が閉であるから、高日射状態であっても、イ
ンバータの処理電力が定格容量をオーバーすることはな
い。起動後は日射状態の変化に応じて作動インバータ数
が自動調節される。なお、チャタリング防止のために、
スイッチ制御回路５−１の低レベル設定値ＬをＬ＜Ｃと
し、信号ＳＬ１は検出値Ｓ１がスイッチ制御回路５−１
の高レベル設定値（Ｈ＝Ｃ）以上になって、信号ＳＨ１
が出力されるまで保持されるようにしてもよい。
【００３５】なお、上述の各実施例においては、直流発
電手段として太陽電池を用いた例について示したが、そ
の他の直流発電手段、例えば燃料電池、水力や風力等の
発電電力を直流に変換した直流発電手段でもよい。ま
た、スイッチは通常開と通常閉の並列スイッチで構成し
てもよく、スイッチ制御回路は検出手段が高レベルを検
出したときに、次段の通常開のスイッチを閉じ、検出手
段が低レベルを検出したときに、そのスイッチ制御回路
が属する通常閉のスイッチを開くようにしてもよく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更・実施が可能で
ある。
電手段として太陽電池を用いた例について示したが、そ
の他の直流発電手段、例えば燃料電池、水力や風力等の
発電電力を直流に変換した直流発電手段でもよい。ま
た、スイッチは通常開と通常閉の並列スイッチで構成し
てもよく、スイッチ制御回路は検出手段が高レベルを検
出したときに、次段の通常開のスイッチを閉じ、検出手
段が低レベルを検出したときに、そのスイッチ制御回路
が属する通常閉のスイッチを開くようにしてもよく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更・実施が可能で
ある。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明の電力供給装置に
よれば、きわめて簡便な構成により、直流発電手段の発
電量に応じて、電力変換手段の作動数を自動的かつ容易
に増減させることができるので、作動させた電力変換手
段の負荷率を非常に高く維持することができ、ひいては
電力変換効率の低下を極力防止できる。
よれば、きわめて簡便な構成により、直流発電手段の発
電量に応じて、電力変換手段の作動数を自動的かつ容易
に増減させることができるので、作動させた電力変換手
段の負荷率を非常に高く維持することができ、ひいては
電力変換効率の低下を極力防止できる。
【００３７】さらに、直流発電手段に第１及び第２の電
力変換手段を並列接続させた場合に、直流発電手段の発
電電力もしくは発電電流を検出する検出手段の検出値が
高レベル設定値以上になったときに第１及び第２電力変
換手段を作動させ、次に検出手段の検出値が高レベル設
定値より低い低レベル設定値以下になったときに、第２
電力変換手段を休止する制御手段とを備えるようにした
ので、第２電力変換手段の作動・休止の繰り返しが生じ
るのを極力防止することができ、信頼性の高い電力供給
装置を提供できる。
力変換手段を並列接続させた場合に、直流発電手段の発
電電力もしくは発電電流を検出する検出手段の検出値が
高レベル設定値以上になったときに第１及び第２電力変
換手段を作動させ、次に検出手段の検出値が高レベル設
定値より低い低レベル設定値以下になったときに、第２
電力変換手段を休止する制御手段とを備えるようにした
ので、第２電力変換手段の作動・休止の繰り返しが生じ
るのを極力防止することができ、信頼性の高い電力供給
装置を提供できる。
【図１】本発明に係る一実施例を示すブロック回路図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係る他の実施例を示すブロック回路図
である。
である。
【図３】本発明に係る他の実施例を示すブロック回路図
である。
である。
１−１，１−２，１−ｎ ・・・ 太陽電池
２−１，２−２，２−３ ・・・ コンバータ
３−１，３−２，３−３ ・・・ 検出手段
４−１，４−２，４−３ ・・・ スイッチ
５−１，５−２，５−３ ・・・ スイッチ制御回路
６−１，６−３ ・・・ 出力端子
７−１，７−２，７−３，７−４ ・・・ インバー
タ Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ ・・・ 電力供給装置
タ Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ ・・・ 電力供給装置
Claims (2)
- 【請求項１】直流発電手段と、該直流発電手段に並列接
続させたｎ（ｎ≧２）個の電力変換手段と、第ｋ（ｋ＝
１，・・・，ｎ−１）乃至第ｎの各々の電力変換手段の
入力合成電力又は出力合成電力をそれぞれ検出する第ｍ
（ｍ＝ｋ）の検出手段と、第ｍの検出手段による検出信
号でもって、第ｋ＋１の電力変換手段の作動・休止を制
御する第ｍの制御手段とを備えて成る電力供給装置であ
って、前記第ｍの制御手段が第ｋ＋１の電力変換手段の
作動・休止をするための第ｋ＋１のスイッチと、このス
イッチを制御する第ｍのスイッチ制御回路とからなり、
前記第ｍの検出手段が前記第ｍのスイッチ制御回路の設
定容量より多くの電力を検出したとき、第ｋ＋１の電力
変換手段が作動するように第ｋ＋１のスイッチを閉成さ
せ、前記第ｍの検出手段が前記第ｍのスイッチ制御回路
の設定容量より少ない電力を検出したとき、第ｋ＋１の
電力変換手段が休止するように第ｋ＋１のスイッチを開
成させたことを特徴とする電力供給装置。 - 【請求項２】太陽電池電源と、該太陽電池電源に並列接
続させたｎ（ｎ≧２）個のインバータと、第ｋ（ｋ＝
１，・・・，ｎ−１）乃至第ｎの各々のインバータの入
力合成電力又は出力合成電力をそれぞれ検出する第ｍ
（ｍ＝ｋ）の検出手段と、第ｍの検出手段による検出信
号でもって、第ｋ＋１のインバータの作動・休止を制御
する第ｍの制御手段とを備えて成る電力供給装置であっ
て、この電力供給装置の起動時に、全てのインバータを
直流電力から交流電力に変換できる作動状態にしたこと
を特徴とする電力供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28274495A JP3534914B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 電力供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28274495A JP3534914B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 電力供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131067A JPH09131067A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3534914B2 true JP3534914B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=17656494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28274495A Expired - Fee Related JP3534914B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 電力供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534914B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3545203B2 (ja) * | 1998-05-22 | 2004-07-21 | 三洋電機株式会社 | インバータの運転方法及び電源システム |
| JP3697121B2 (ja) * | 1998-10-15 | 2005-09-21 | キヤノン株式会社 | 太陽光発電装置およびその制御方法 |
| JP2000341959A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Kawasaki Steel Corp | 発電システム |
| US9436198B2 (en) | 2006-03-23 | 2016-09-06 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for power conversion |
| KR101205279B1 (ko) * | 2006-03-23 | 2012-11-27 | 엔페이즈 에너지, 인코포레이티드 | 직류를 교류로 변환하는 방법 및 장치 |
| US9461552B2 (en) | 2006-03-23 | 2016-10-04 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for power conversion |
| JP2011087398A (ja) | 2009-10-15 | 2011-04-28 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | ユニットインバータシステム |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28274495A patent/JP3534914B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09131067A (ja) | 1997-05-16 |
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