JP3567812B2 - 太陽電池の最大電力制御方法 - Google Patents
太陽電池の最大電力制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3567812B2 JP3567812B2 JP24105899A JP24105899A JP3567812B2 JP 3567812 B2 JP3567812 B2 JP 3567812B2 JP 24105899 A JP24105899 A JP 24105899A JP 24105899 A JP24105899 A JP 24105899A JP 3567812 B2 JP3567812 B2 JP 3567812B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- operating voltage
- voltage
- reference operating
- maximum power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池を電源とし、その太陽電池からインバータ等で構成される電力変換装置を介して最大電力を効率よく取り出すための太陽電池の最大電力制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、太陽電池を電源とし、インバータ等の電力変換装置を介して所定の電力を供給する電源装置が注目されている。この太陽電池は、太陽電池に入射する日射量をパラメータとした場合、日射量の増大に従って電力が増大する傾向を有しており、また、その太陽電池の動作点により出力電力が大幅に変動する特性を有している。
【0003】
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、特開昭57−206929号公報等には、山登り法といわれる最大電力点追尾制御が提案されている。
【0004】
このものにあっては、一定の日射量の下において太陽電池が、図6に示すように、電圧−電力特性を有している場合、先ず太陽電池の出力電圧の基準動作電圧を開放電圧VOPから所定のサンプリング周期で一定の変化幅ΔVSで減少させていく。この間、電力は図中矢印aの方向に増加して行く。すると、電力が最大電力Pを越え矢印bの方向に減少して行く。この電力の減少を検出すると、今度は基準動作電圧を変化幅ΔVSで増加させる。これにより、電力は図中矢印c方向に増加し、やがて最大電力Pを越え矢印d方向に減少し始める。そこでこの電力の減少を検出して、再び基準動作電圧を変化幅ΔVSで減少させる方向へ変化させる。以上の動作を繰り返して行くことにより基準動作電圧を最大電力P近傍で往復させ、太陽電池の最大電力Pを常に追従させている。
【0005】
しかしながら、上記のように基準動作電圧を一定の変化幅ΔVSで変化させるようにすると、変化幅ΔVSが小さい場合は追従性が悪くなり、変化幅ΔVSが大きい場合は最大電力Pでの振れ幅が大きくなってしまう。
【0006】
そこで、特公平5−68722号記載のものにあっては、基準動作電圧を変化させることにより生じた出力電力の変化量に応じて、基準動作電圧の変化幅ΔVSを変更するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来法では、変化幅ΔVSが一定のため、変化幅ΔVSを小さくした場合、太陽電池の最大電力Pへ高速に移行できず、変化幅ΔVSを大きくした場合、太陽電池の最大電力P近傍での振れ幅が大きくなるという問題点を有していた。また、太陽電池から出力される出力電流及び出力電圧から出力電力を高速に演算するための演算回路を必要とするとともに、出力電力は検出された2値から算出されるため、検出ノイズの影響を受けやすいという問題点を有していた。
【0008】
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、太陽電池の最大出力制御を高速かつ精度よく行うことができる最大電力制御方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前記基準動作電圧よりも前記太陽電池からの出力電圧が下回っている時間に基づいて前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化方向を反転させるようにしたことを特徴とするものである。
【0010】
請求項2記載の発明は、太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前回の前記基準動作電圧の変化幅よりも今回の前記基準動作電圧と前記太陽電池からの出力電圧との差が上回った場合、前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化方向を反転させるようにしたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項3記載の発明は、太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前記基準動作電圧よりも前記太陽電池からの出力電圧が下回っている時間に基づいて前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化開始位置を変更するようにしたことを特徴とするものである。
【0012】
請求項4記載の発明は、太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前回の前記基準動作電圧の変化幅よりも今回の前記基準動作電圧と前記太陽電池からの出力電圧との差が上回った場合、前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化開始位置を変更するようにしたことを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る太陽電池の最大電力制御方法について図1乃至図5に基づき詳細に説明する。
【0014】
図1は太陽電池から最大電力を取り出す装置の一例である。10は太陽電池、11はインバータ、13は商用電力系統、21は電流検出器、22は電圧検出器、23は最大電力制御回路、24は誤差増幅器、25は電流制御回路である。
【0015】
太陽電池10の直流出力はインバータ11において交流に変換され、保護継電器等を介して商用電力系統13と連系されている。太陽電池10の出力電流及び出力電圧は、電流検出器21及び電圧検出器22で検出され、その検出値は最大電力制御回路23に入力される。最大電力制御回路23では、入力された値に基づき基準動作電圧を出力する。基準動作電圧は電圧検出器22により検出された値と比較され、その偏差は誤差増幅器24により増幅されて電流制御回路25に入力される。電流制御回路25では、誤差増幅器24からの偏差に応じてこの偏差が零になるようにインバータ11の位相を制御する。
【0016】
ここで最大電力制御回路23の動作について図2及び図3に基づき説明する。太陽電池10は一定の日射量及び温度にあっては、図2に示すような特性を有しており、最大電力点Pにおいて動作させることが理想である。
【0017】
最大電力制御回路23にあっては、最初、太陽電池の動作点電圧が開放電圧VOPとなるように設定する。そして、所定のサンプリング周期Tで基準動作電圧を所定の変化幅で減少させていく。図3に示すように、この変化幅は、最初は予め与えられた変化幅ΔVであるが、2回目移行は基準動作電圧が変更されてから基準動作電圧に太陽電池10から出力される電圧が到達するまでの時間t1に基づいて変化幅が変更されるようになっている。なお、図3において実線は基準動作電圧を示し、破線は実際に太陽電池10から出力される電圧を示している。
【0018】
本実施の形態にあっては、到達するまでの時間t1が長いほど変化幅ΔVが大きくなるように設定されている。したがって、基準動作電圧は高速に最大電力P近傍に到達することになる。
【0019】
基準動作電圧が最大電力P近傍に到達し、太陽電池10から出力される電圧が基準動作電圧を下回る時間が長くなると、本実施の形態に係る最大電力制御回路23は基準動作電圧の変化方向を反転する。すなわち、図4に示すように、所定時間T内において太陽電池10から出力される電圧が基準動作電圧を上回っている時間(t5+t6)と下回っている時間(t7+t8)とを比較し、下回っている時間(t7+t8)が長い場合は、基準動作電圧の変化方向を反転させ、時間t5に基づいて変化幅ΔV5を出力するのである。
【0020】
以上の手続きが繰り返されることにより、太陽電池10の基準動作電圧は出力電力が増加する方向に移動させられていき、最終的には最大電力Pを中心として振れることになる。この振れ幅は太陽電池10からの出力が基準動作電圧に到達するまでの時間で決定されることになるため、最大電力P近傍にあっては小さくすることが可能となり、精度良く安定に最大電力Pを得ることが可能になる。また、太陽電池10から出力される電力を演算する必要がないため、検出ノイズによる誤った制御を行うことを防止することが可能になるとともに、最大電力を高速に演算する回路を省略することが可能になる。
【0021】
なお、反転の基準は上述のものに限られるものではなく、図5に示すように、所定時間T内にあって、前回の基準動作電圧の変化幅Δ8よりも今回の前記基準動作電圧と太陽電池10からの出力電圧との差V9が上回った場合、基準動作電圧が最大電力P近傍に到達したとして太陽電池10に与える基準動作電圧の変化方向を反転させるようにしてもよい。
【0022】
また、反転による制御を行うことなく、上述の基準により最大電力P近傍に基準動作電圧があることが分かったところで、その時の基準動作電圧よりも所定値だけ高い基準動作電圧Vnを新たな基準動作電圧の開始点として、基準動作電圧を変更していくようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、太陽電池の基準動作電圧を最大電力発生電圧に一致させる制御において、基準動作電圧の変化幅を太陽電池の出力電圧が基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて変更するようにしているので、最大電力から離れたところにある基準動作電圧は素早く最大電力発生電圧近傍に到達するとともに、最大電力近傍においては精密な追従がなされる。また、出力電力の演算を不要とするため、検出ノイズによる誤った制御を低減するとともに、出力電力の高速な演算回路を必要としないため、安価に制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】太陽電池から最大電力を取り出す装置の一例を示すブロック図である。
【図2】本実施の形態に係る電力変化量と基準動作電圧の変化幅との関係を示す太陽電池の特性図である。
【図3】本実施の形態に係る最大電力制御方法を示す太陽電池の特性図である。
【図4】本実施の形態に係る他の最大電力制御方法を示す太陽電池の特性図である。
【図5】本実施の形態に係る他の最大電力制御方法を示す太陽電池の特性図である。
【図6】従来の最大電力制御方法を示す太陽電池の特性図である。
【符号の説明】
10 太陽電池
11 インバータ
13 商用電力系統
21 電流検出器
22 電圧検出器
23 最大電力制御回路
24 誤差増幅器
25 電流制御回路
Claims (4)
- 太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前記基準動作電圧よりも前記太陽電池からの出力電圧が下回っている時間に基づいて前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化方向を反転させるようにしたことを特徴とする太陽電池の最大電力制御方法。
- 太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前回の前記基準動作電圧の変化幅よりも今回の前記基準動作電圧と前記太陽電池からの出力電圧との差が上回った場合、前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化方向を反転させるようにしたことを特徴とする太陽電池の最大電力制御方法。
- 太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前記基準動作電圧よりも前記太陽電池からの出力電圧が下回っている時間に基づいて前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化開始位置を変更するようにしたことを特徴とする太陽電池の最大電力制御方法。
- 太陽電池から電力変換装置を介して取り出される電力を最大電力に追従制御するために電力変換装置により制御される基準動作電圧を設定する方法において、前記太陽電池に与える基準動作電圧を所定時間毎に変化させていき、その際の前記太陽電池からの出力電圧が前記基準動作電圧に到達するまでの時間に基づいて次に与える前記基準動作電圧の変化幅を変更するようにするとともに、前記所定時間内にあって、前回の前記基準動作電圧の変化幅よりも今回の前記基準動作電圧と前記太陽電池からの出力電圧との差が上回った場合、前記太陽電池に与える基準動作電圧の変化開始位置を変更するようにしたことを特徴とする太陽電池の最大電力制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24105899A JP3567812B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24105899A JP3567812B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001067134A JP2001067134A (ja) | 2001-03-16 |
JP3567812B2 true JP3567812B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=17068690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24105899A Expired - Fee Related JP3567812B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 太陽電池の最大電力制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3567812B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005312138A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Canon Inc | 電力制御装置、発電システム及び電力系統システム |
JP2013206352A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Denso Wave Inc | 最大電力点検出方法、および最大電力点検出装置 |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24105899A patent/JP3567812B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001067134A (ja) | 2001-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3567808B2 (ja) | 太陽電池の最大電力制御方法 | |
CN104917413B (zh) | 逆变装置及其控制方法 | |
US20070137688A1 (en) | Photovoltaic power generator | |
EP3322064A1 (en) | Cooperative control method and device for photovoltaic optimizer and photovoltaic inverter | |
JPH08179840A (ja) | 太陽光発電装置 | |
JP2005235082A (ja) | 最大電力追尾制御方法及び電力変換装置 | |
CN103488238B (zh) | 应对光照强度快速变化的自适应变步长mppt控制方法 | |
CN103795083A (zh) | 光伏并网逆变器用并网电流软起动和软停机方法及系统 | |
JP3567812B2 (ja) | 太陽電池の最大電力制御方法 | |
CN109962489B (zh) | 一种mppt误判的校正控制方法及系统 | |
JP3567807B2 (ja) | 太陽電池の最大電力制御方法 | |
JPH07168639A (ja) | 太陽光発電システムの最大電力追尾方法 | |
JP6029540B2 (ja) | 太陽電池制御装置および太陽電池制御方法 | |
JP3567809B2 (ja) | 太陽電池の最大電力制御方法 | |
JPS63181015A (ja) | 太陽光発電装置の最大出力制御方式 | |
JPH09258838A (ja) | 太陽光発電システムの最大電力制御方法 | |
JP2001060119A (ja) | 太陽電池の最大電力制御方法 | |
JP2016111810A (ja) | インバータ回路を制御する制御回路、および、当該制御回路を備えたインバータ装置 | |
Mehedi et al. | Fuzzy logic based vector control of multi-phase permanent magnet synchronous motors | |
CN104113248A (zh) | 双凸极发电机电压调节控制方法 | |
JP3484506B2 (ja) | 電力制御装置及びそれを用いた発電システム | |
JP3567810B2 (ja) | 太陽電池の最大電力制御方法 | |
JP2001060123A (ja) | 太陽電池の最大電力制御方法 | |
JPS6242213A (ja) | 太陽電池の出力電力調整装置 | |
JP3182230B2 (ja) | 太陽光発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040302 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040525 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040607 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625 Year of fee payment: 5 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |