JP3788061B2 - Power control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池上の雪あるいは氷を融かすための電源を制御する機能を備えた電源制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽光発電システムには、太陽電池と、電源制御装置とを有し、この電源制御装置を前記太陽電池の発電出力を交流変換する通常の制御機能と、系統電源を処理して前記太陽電池に発熱電流を供給して融雪するための制御機能とを備えたパワーコンディショナで構成したものがある。このパワーコンディショナは、一般に、DC/DCコンバータと、平滑コンデンサと、インバータと、マイクロコンピュータ内蔵制御装置と、系統側開閉器とを少なくとも備えている。このようなシステムにおいては、制御装置内のマイクロコンピュータ制御のもと、太陽電池の発電出力を、DC/DCコンバータで昇圧し、平滑コンデンサで平滑化し、インバータで交流電力に変換して負荷に供給し、この供給電力が余る場合には、系統側開閉器に接続されている系統電源にその余った電力を逆潮流させ、また、夜間とか雨天などで太陽電池の発電が無いか不足して前記負荷に供給する交流電力が不足するときは、系統電源を負荷に接続することで系統電源の電力を供給できるようにしている。そして、太陽電池上の積雪あるいは氷によって日照が遮られている場合では、その雪とか氷を融かす(このことを融雪するという)ために例えば、系統側開閉器をONにして系統電源をパワーコンディショナに接続し、このパワーコンディショナでは、前記インバータ回路を全波整流回路として機能させることで、系統側開閉器に接続されている系統電源からの出力を全波整流し、その全波整流出力を平滑コンデンサで平滑し、DC/DCコンバータを降圧回路として機能させることで前記平滑出力を降圧し、その降圧処理した出力により太陽電池を発熱させ、この発熱を利用して前記太陽電池上の積雪を融雪させるようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来の電源制御装置においては、太陽電池に積雪が開始されて時間が経過し、そのため、晴天であって太陽電池の発電出力があるはずなのに、融雪動作の開始に際して、既に太陽電池の発電出力が大きく低下しているか、あるいは全く無くなっている場合がある。このような場合では、パワーコンディショナは融雪動作を開始させようとすると、内部のコンデンサが無充電状態となっていて、融雪動作の開始に伴う大きな充電電流が系統側開閉器を介してそのコンデンサに流れ込んでくる結果、その系統側開閉器が損傷したり、あるいは、パワーコンディショナそのものがそのコンデンサが無充電であるために電源を得られず、動作できなかったりする。また、このようなことは、その融雪動作の開始のタイミングも不明であるために発生するものであるから、早期にその開始のタイミングが分かれば、太陽電池の発電出力が大きく低下する前に、融雪動作を開始できるので、系統側開閉器の前記損傷とか、パワーコンディショナの不動作といったことを回避できる。さらに、融雪動作が円滑でないと電力が無駄に消費される。
【0004】
そこで、本発明においては、電力消費が無駄に消費されずに円滑に融雪動作を開始できるようにすることを主たる解決すべき共通の課題としている。
【0005】
本発明の解決すべき他の課題は後述の記載から明らかとされる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、太陽電池と系統電源との間に接続され、前記太陽電池の発電出力を交流変換する通常の制御機能と、系統電源を処理して前記太陽電池に発熱電流を供給して融雪するための制御機能とを備えたパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナが融雪制御を開始するに際し該パワーコンディショナ内のコンデンサに充電電流を供給する充電電流供給手段とを有していることによって上述の共通課題を解決している。
【0007】
なお、ここで融雪とは太陽電池上への降雪により積もった雪を融かすことのみならず、降雨などで太陽電池上が凍結してできた氷とかを融かすことも含むものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る電源制御装置についてこれを組み込んだ太陽光発電システムに適用して図面を参照して詳細に説明する。
【0009】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に従う電源制御装置においては、太陽電池の発電出力を交流変換する通常の制御機能と、系統電源を処理して前記太陽電池に発熱電流を供給して融雪するための制御機能とを備えたパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナが融雪制御を開始するに際し該パワーコンディショナ内のコンデンサに充電電流を供給する充電電流供給手段とを有していることによって、パワーコンディショナが円滑に融雪動作を開始できるようにしている。
【0010】
以下、図1ないし図3を参照して本発明の実施の形態1について説明する。図1は電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図であり、図2は図1の前記電源制御装置内のパワーコンディショナの詳細回路図であり、図3は前記電源制御装置内のAC/DCコンバータの詳細回路図である。
【0011】
図1を参照して、1は太陽電池であり、2は実施の形態1の電源制御装置である。この電源制御装置2は、太陽電池1と系統電源3との間に接続されて通常動作指令入力により通常の動作制御を行い、融雪動作指令入力により融雪の動作制御を行うパワーコンディショナ21と、交流から直流への変換をするAC/DCコンバータ22とで構成されている。系統電源3は、パワーコンディショナ用の第1系統電源3aと、AC/DCコンバータ22用の第2系統電源3bとから構成されている。
【0012】
図2を参照して、パワーコンディショナ21は、第1フィルタ2a、第1平滑コンデンサC3、DC/DCコンバータ2b、第2平滑コンデンサC4、インバータ2c、第2フィルタ2d、系統側開閉器2eおよび第1制御装置2fを備えている。第1制御装置2fに通常動作指令入力があると、第1制御装置2fは通常動作の制御を行う。この場合、第1制御装置2fにより、DC/DCコンバータ2b内のトランジスタTR2はOFFにされ、トランジスタTR1はスイッチング駆動、インバータ2c内の各トランジスタTR3〜TR6はスイッチング駆動されるとともに、系統側開閉器2eが必要に応じONまたはOFFに駆動される。そして、太陽電池1の発電出力は、第1フィルタ2aを介し、第1平滑コンデンサC3で平滑化された後、DC/DCコンバータ2b内のトランジスタTR1のスイッチング動作によって、昇圧される。昇圧された太陽電池1の発電出力は、第2平滑コンデンサC4で平滑化されて、インバータ2cに入力され、このインバータ2cにより、交流に変換される。交流に変換された太陽電池1の発電出力は、第2フィルタ2dで正弦波にされて、不図示の負荷に供給されたり、あるいは、系統側開閉器2eを介し、第1系統電源3a側に逆潮流される。この場合、第1制御装置2fは、太陽電池1の発電出力とインバータ2c出力とを監視し、所要の制御動作を行うようになっている。
【0013】
第1制御装置2fに融雪指令入力があると、融雪動作の制御を行う。この場合、第1制御装置2fにより、DC/DCコンバータ2b内のトランジスタTR2がスイッチング駆動され、トランジスタTR1がOFFにされ、インバータ2c内の各トランジスタTR3〜TR6はOFF(ダイオードブリッジを構成するため)あるいはスイッチング駆動(昇圧のため)されるとともに、系統側開閉器2eがONに駆動される。こうして、第1系統電源3aが、系統側開閉器2eおよび第2フィルタ2dを介し、インバータ2cに入力される。インバータ2c内の各トランジスタTR3〜TR6それぞれはOFFのとき、各トランジスタTR3〜TR6それぞれに並列のダイオードD3〜D6で第1系統電源3aの出力は全波整流され、または各トランジスタTR3〜TR6がスイッチング駆動し、この後、第2平滑コンデンサで平滑化される。この平滑化された融雪用電源出力は、DC/DCコンバータ2b内のトランジスタTR2のスイッチング動作で降圧される。降圧された第1系統電源3a出力は、第1平滑コンデンサC3および第1フィルタ2aを介し、太陽電池1に与えられる。太陽電池1は第1系統電源3a出力によって発熱し発熱体として融雪する。
【0014】
次に、AC/DCコンバータ22は、パワーコンディショナ21が融雪制御を開始するに際し該パワーコンディショナ21内のコンデンサC4に充電電流を供給する充電電流供給手段として、第2系統電源3bを交流/直流変換しかつ昇降圧してパワーコンディショナ21に入力する。
【0015】
図3を参照して、このAC/DCコンバータ22は、コンデンサC6,C7、ダイオードD7、トランジスタTR7、コイルL6、全波整流回路2g、トランスTSおよびマイクロコンピュータ内蔵の第2制御装置2hで構成されている。第2制御装置2hは、融雪動作の開始時に、第2系統電源3b出力をトランスTSを介して全波整流回路2gで全波整流し、平滑コンデンサC7で平滑して直流に変換するとともに、トランジスタTR7をスイッチング制御して、昇圧したうえで、上述の各回路素子C6,D7,L6を介して、パワーコンディショナ21に入力させることで、パワーコンディショナ21内のコンデンサC4に充電電流を供給する。
【0016】
すなわち、融雪動作の開始時には、太陽電池1の発電出力がゼロであるために、コンデンサC4は無充電状態となっている。このような無充電状態では融雪動作の開始によって系統側開閉器2eを介してコンデンサC4には大きな充電電流が流れて、上述のように系統側開閉器2eの損傷を招く。そこで、AC/DCコンバータ22は、その融雪動作の開始に際し、そのコンデンサC4への充電電流を供給して該コンデンサC4を充電させておく。これによって、パワーコンディショナ21が融雪動作するに際しては、既にコンデンサC4は充電されているので、系統側開閉器2eには大きな充電電流が流れることがなくなる。ここでAC/DCコンバータ22内の第2制御装置2hに対する電源は図示を省略されている。
【0017】
なお、AC/DCコンバータ22は、パワーコンディショナ21内のコンデンサC4に充電電流を供給することにより該パワーコンディショナ21に起動電圧を付与する起動電圧付与回路としても機能することができる。これは、太陽電池1が積雪のために発電出力が無いと、パワーコンディショナ21は融雪動作の開始ができない。そこで、融雪動作の開始に際してはそのパワーコンディショナ21に電源を供給する。
【0018】
なお、AC/DCコンバータ22は、パワーコンディショナ21に前記充電電流を供給するのではなく、太陽電池1に直接、融雪のための発熱電流を供給する発熱電流供給回路として機能させても構わない。この場合、AC/DCコンバータ22内の第2制御装置2hにおいては、トランジスタTR7のスイッチング動作を制御して、第2系統電源3bの出力を昇降圧させるとよい。
【0019】
このようにして 実施の形態1においては、融雪の開始に際しては、太陽電池1の発電出力がゼロであっても、その開始を円滑に行わせることができる。
【0020】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に従う電源制御装置は、積雪状態検出手段と、太陽電池の発電出力を交流変換する通常の制御機能と、系統電源を処理して前記太陽電池に発熱電流を供給して融雪するための制御機能とを備え、かつ、前記積雪状態検出手段の出力により少なくとも融雪動作開始のための制御を行うパワーコンディショナを含む電源制御装置本体とを有したことにより、融雪の開始に際しては太陽電池の発電出力がゼロであってもその開始を円滑に行わせることができる。
【0021】
以下、図4を参照して本発明の実施の形態2に従う電源制御装置についてこれを太陽光発電システムに組み込んだ状態で説明する。なお、図4において実施の形態1に係る図1に示される部分と対応する部分には同一の符号を付すとともに、同一の符号に係る部分についての詳しい説明は省略する。なお、図4で示される電源制御装置本体2aは図1ないし図3で示されるパワーコンディショナ21とAC/DCコンバータ22とを備えている。
【0022】
図4で示される実施の形態2においては、積雪状態検出手段として、太陽電池1の表面温度を検出する温度センサ4を備えている。この温度センサ4は、電源制御装置本体2a内のパワーコンディショナ21の第1制御装置2fとAC/DCコンバータ22の第2制御装置2hとにそれぞれ接続されている。各制御装置2f,2hそれぞれは温度センサ4の出力信号を演算し、その演算により第1制御装置2fにおいては、太陽電池1の温度が設定値以上であるときは融雪動作を停止させ、設定値未満のときは融雪動作を開始するように制御し、第2制御装置2hにおいては、設定値未満のときはパワーコンディショナ21のコンデンサC4に充電電流を供給するように動作を開始する。すなわち、パワーコンディショナ21では、太陽電池1の温度が設定値以上のときは、融雪動作を停止させて積雪が自然に解けるのを待ち、設定値未満のときは融雪動作を行わせる一方、AC/DCコンバータ22では、太陽電池1の温度が設定値未満になると、パワーコンディショナ21のコンデンサC4に充電電流を供給する。この場合、パワーコンディショナ21の第1制御装置2fとAC/DCコンバータ22の第2制御装置2hは互いに連係し、前記コンデンサC4の充電が所要値に完了してから、融雪動作を開始するようになっている。なお、図4では第1および第2系統電源3a,3bは単に融雪用電源(以下、同じ)として示され、また、太陽電池1と電源制御装置本体2aとは融雪用配線で接続されている状態で示されている。
【0023】
以上のように実施の形態2によれば、温度センサ4の出力信号により、太陽電池1の温度が所定温度以上のときは、太陽電池1上の積雪が自然に解けるために、融雪動作を停止させることができ、これによって、融雪動用電源である系統電源3の無駄な消費が減り電気料金の低減に寄与することができる。
【0024】
なお、上述の温度センサ4は、太陽電池1の表面温度を検出したが、表面温度ではなく、外気温度を検出し、これによって、上述の動作を行うようにしても構わない。
【0025】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3においては、上述の実施の形態2での積雪状態検出手段が温度センサ4であったのを、温度センサ4ではなく、例えば図5で示すように、電柱5に配備されている照明灯6を積雪状態検出手段としている。すなわち、まず、昼間であれば、照明灯6が無くても、太陽光により太陽電池1の発電の有無とか発電出力の減少を判定し、その判定から融雪状態を検出できる。しかしながら、夜間では太陽光が無いから、そのような判定はできない。そこで、実施の形態3においては、夜間の場合、照明灯6を点灯させることによって太陽電池1上を照明し、この照明灯6の出力を電源制御装置本体2aに入力する。そうすると、電源制御装置本体2a内においては、太陽電池1上に積雪が無ければ、その照明灯6の照明光により太陽電池1が発電することで、積雪が無いと判定でき、また、積雪があれば、照明灯6の照明光があっても太陽電池1は発電できないから、積雪有りと判定できる。この場合、照明灯6を夜間になると自動点灯させられれば、便利であるから、まず、電源制御装置本体2aにおいては、積雪の有無にかかわらず、太陽電池1が発電しないときは、夜間であると判定して、照明灯6を点灯させ、この照明灯6の点灯でも太陽電池1が発電しないときは積雪有り、発電するときは積雪無しと判定できるようし、この判定に従って融雪の制御を行うと、利用者にとっては、昼間、夜間を問わず自動的に融雪が開始されて便利となる。
【0026】
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4においては、上述の実施の形態2での積雪状態検出手段が温度センサ4であったのを、温度センサ4ではなく、例えば図6で示すように、太陽電池1の近くに配備されている照度計7を積雪状態検出手段としている。すなわち、実施の形態4においては、照度計7の出力から太陽電池1に対する日照量を計測し、この日照量計測値と太陽電池1の発電量との差から、太陽電池1上の積雪の有無を判定し、積雪有りと判定すると融雪動作を開始させる。これによって、利用者にとっては、融雪動作が自動的に開始されるから便利となる。
【0027】
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5においては、上述の実施の形態2での積雪状態検出手段が温度センサ4であったのを、温度センサ4ではなく、例えば図7で示すように、太陽電池1の両側に相対向配備されている一対の光センサを積雪状態検出手段としている。すなわち、実施の形態5においては、一方の光センサを発光体8A、他方の光センサを受光体8Bとし、太陽電池1上に積雪が有ると、発光体8Aからの発光は積雪で遮蔽されて受光体8Bで受光されないから受光体8Bの出力レベルは低下する。また、太陽電池1上に積雪が無ければ、発光体8Aからの発光は積雪で遮蔽されないから受光体8Bで受光されるから受光体8Bの出力レベルは大きくなる。電源制御装置本体2aは、受光体8Bからの出力を入力し、受光体8Bの出力レベルから積雪の有無を判定し、積雪有りと判定するときは融雪動作を開始し、積雪無しと判定するときは融雪動作を停止する。これによって、利用者にとっては、融雪動作が自動的に開始されるから便利となる。
【0028】
なお、このような光センサは、赤外線センサとか、その他のセンサがあるが、さらに、遮蔽物の有無を検出できるセンサであればよい。また、この実施の形態5ではセンサの出力が無くなると太陽電池1上の雪が融雪されてしまうとただちに融雪動作を停止させるのではなく、一定時間融雪動作を継続させるようにしても構わない。また、夜間の場合では、前記実施の形態との組み合わせて、融雪動作による無駄な電力消費を低減可能としても構わないことは勿論である。
【0029】
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6においては、上述の実施の形態2での積雪状態検出手段が温度センサ4であったのを、温度センサ4ではなく、例えば図8で示すように、天気予報情報提供先9と電源制御装置本体2aとを電話回線で接続するとともに、その提供先9からの天気予報を積雪状態検出手段としている。
【0030】
その天気予報では降雪状態とか積雪状態とかの情報が含まれるので、太陽電池1上の積雪状態が判定できる。この場合、提供先9からの情報が電源制御装置本体2aが処理可能な形態にデータが加工されていれば、電源制御装置本体2aは自動的に融雪動作を開始させることができるし、加工されていない場合では電源制御装置本体2a内で情報を処理できるようにすることで融雪動作を自動的に開始させることができる。あるいは利用者がその情報を元にして電源制御装置本体2aを起動させるようにするとよい。
【0031】
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7においては、上述の実施の形態2での積雪状態検出手段が温度センサ4であったのを、温度センサ4ではなく、例えば図9で示すように、温度計10と、気圧計11とを積雪状態検出手段としている。
【0032】
この実施の形態7においては、温度計10による外気温度、気圧計11により気圧を電源制御装置本体2aに入力させる。電源制御装置本体2aにおいては、外気温度と気圧とから降雪を予想判定し、降雪有りと予想判定するときは太陽電池1上に積雪されるのを回避するように融雪動作を開始させる。したがって、実施の形態7によれば、降雪のときにのみ融雪動作するから、無駄な電力消費で低減可能となり、かつ、融雪動作を自動的に開始させることができる。
【0033】
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8に係る電源制御装置は、数の太陽電池ストリングの発電出力を交流変換する通常の制御機能と、系統電源を処理して前記太陽電池に発熱電流を供給して融雪するための制御機能とを備えたパワーコンディショナと、前記各太陽電池ストリングそれぞれの発電電流を個別に検出する発電電流検出手段と、前記各太陽電池ストリングそれぞれと前記パワーコンディショナとの間に設けられた複数の開閉器と、前記各発電電流検出手段それぞれの出力状態から前記各太陽電池ストリングそれぞれの発電量を演算し、かつ該演算した発電量に基づいていずれの太陽電池ストリングが積雪有りか否かを判定し、積雪有りと判定した太陽電池ストリングに対応する前記開閉器を閉じるよう制御するマイクロコンピュータ手段とを有したものであり、積雪の有る太陽電池ストリングに対してのみ融雪動作を開始することで、無駄な電力消費を低減可能としている。
【0034】
以下、図10を参照して本発明の実施の形態8に係る電源制御装置を備えた太陽光発電システムについて説明すると、1は太陽電池、2は実施の形態8に従う電源制御装置である。太陽電池1は、複数の太陽電池ストリング1a,1b,1cから構成されている。電源制御装置2は、パワーコンディショナ21と、発電電流検出手段として前記各太陽電池ストリング1a,1b,1cそれぞれに個別に対応した電流センサ12a.12b.12cと、同じく前記各太陽電池ストリング1a,1b,1cそれぞれに個別に対応して逆流防止ダイオード13a,13b,13cそれぞれに並列に接続された開閉器14a,14b,14cと、マイクロコンピュータ手段15とを有して構成されている。そして、マイクロコンピュータ手段15は、各電流センサ12a,12b,12cそれぞれの出力状態から各太陽電池ストリング1a,1b,1cそれぞれの発電量を演算し、かつ該演算した発電量から、いずれの太陽電池ストリング1a,1b,1cに積雪があるか否かを判定する。そして、この判定から積雪有りと判定された太陽電池ストリング1a,1b,1cに対応する開閉器14a,14b,14cを閉じるよう制御するとともに、パワーコンディショナ21に対して融雪指令を入力するようになっている。なお、14a,14b,14cは開閉器であったが、スイッチング素子でも構わない。
【0035】
この場合、太陽電池ストリング1a,1b,1cには積雪で発電無しとなる場合以外にも木陰などでも発電無しとなるから、両者を区別する必要がある。この場合、実施の形態8においては、定期的例えば毎日の発電量をデータ記録しておき、晴天時で毎日の特定の時間帯になると発電量の低下態様が周期的に同じように発生する場合は例えば木陰であると判定し、不特定に発電量が低下する場合は木陰とは区別される積雪であると判定し、積雪と判定した場合にだけ融雪動作を開始させる。
【0036】
以上のように実施の形態8によれば、太陽電池ストリング1a,1b,1cのすべてに対して融雪動作する必要がなくなり、積雪されている特定の太陽電池ストリングに対してのみ融雪動作するから、電力が無駄に消費されずに済むという利点がある。
【0037】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、パワーコンディショナによる融雪動作を無駄な電力消費なく円滑に開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【図2】図1の電源制御装置内のパワーコンディショナの詳細回路図
【図3】図1の電源制御装置内のAC/DCコンバータの詳細回路図
【図4】本発明の実施の形態2に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【図5】本発明の実施の形態3に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【図6】本発明の実施の形態4に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【図7】本発明の実施の形態5に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【図8】本発明の実施の形態6に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【図9】本発明の実施の形態7に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【図10】本発明の実施の形態8に係る電源制御装置が組み込まれた太陽光発電システムの回路ブロック図
【符号の説明】
1 太陽電池
2 電源制御装置
2a 電源制御装置本体
3 系統電源
21 パワーコンディショナ
22 AC/DCコンバータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power control equipment having a function of controlling the power supply for melts snow or ice on the solar cell.
[0002]
[Prior art]
The solar power generation system has a solar cell and a power supply control device, and this power supply control device processes a normal power supply function for AC conversion of the power generation output of the solar cell and a system power supply to the solar cell. Some power conditioners have a control function for supplying a heat generation current to melt snow. This power conditioner generally includes at least a DC / DC converter, a smoothing capacitor, an inverter, a microcomputer built-in control device, and a system-side switch. In such a system, the power generation output of the solar cell is boosted by a DC / DC converter, smoothed by a smoothing capacitor, converted to AC power by an inverter, and supplied to a load under the control of a microcomputer in the control device. However, if this supplied power is surplus, the surplus power is reversely flowed to the system power supply connected to the system-side switch, and the solar cell is not generating or lacking power at night or in the rain. When the AC power supplied to the load is insufficient, the system power can be supplied by connecting the system power to the load. And when the sunlight is blocked by snow or ice on the solar battery, for example, to turn on the system side switch and power the system power to melt the snow or ice (this is called melting snow) This inverter is connected to a conditioner. In this power conditioner, the inverter circuit functions as a full-wave rectifier circuit, so that the output from the system power supply connected to the system-side switch is full-wave rectified. The output is smoothed by a smoothing capacitor, and the DC / DC converter functions as a step-down circuit to step down the smoothed output. There is something that melts snow.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional power supply control device, the time has elapsed since the start of snow accumulation in the solar cell, and therefore, it should be sunny and there is a solar cell power generation output. May be greatly reduced or completely eliminated. In such a case, when the power conditioner tries to start the snow melting operation, the internal capacitor is in an uncharged state, and a large charging current accompanying the start of the snow melting operation is passed through the system-side switch. As a result, the system side switch may be damaged, or the power conditioner itself may not operate because it is not charged because the capacitor is not charged. Also, since this occurs because the timing of the start of the snow melting operation is unknown, if the timing of the start is known early, before the power generation output of the solar cell greatly decreases, Since the snow melting operation can be started, it is possible to avoid the damage of the system side switch or the malfunction of the power conditioner. Furthermore, if the snow melting operation is not smooth, power is wasted.
[0004]
Therefore, in the present invention, it is a common problem to be solved mainly to enable the snow melting operation to be started smoothly without wasting power consumption wastefully.
[0005]
Other problems to be solved by the present invention will become apparent from the following description.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a normal control function that is connected between the solar cell and the system power source and converts the power generation output of the solar cell to AC, and the system power source is processed to supply a heating current to the solar cell to melt the snow. A power conditioner having a control function for charging and a charging current supply means for supplying a charging current to a capacitor in the power conditioner when the power conditioner starts snow melting control. The common problem mentioned above is solved.
[0007]
Here, the snow melting includes not only melting snow accumulated by snowfall on the solar cell but also melting ice formed by freezing the solar cell due to rain or the like.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a power supply control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings by applying the power supply control device to a solar power generation system incorporating the power supply control device.
[0009]
(Embodiment 1)
In the power supply control device according to the first embodiment of the present invention, the normal control function for AC-converting the power generation output of the solar cell, and the control for processing the system power supply and supplying the heating current to the solar cell to melt snow A power conditioner having a function, and charging current supply means for supplying a charging current to a capacitor in the power conditioner when the power conditioner starts snow melting control. Is able to start the snow melting operation smoothly.
[0010]
Hereinafter,
[0011]
Referring to FIG. 1,
[0012]
Referring to FIG. 2, the
[0013]
When there is a snow melting command input to the first control device 2f, the snow melting operation is controlled. In this case, the first controller 2f switches the transistor TR2 in the DC / DC converter 2b, turns off the transistor TR1, and turns off the transistors TR3 to TR6 in the
[0014]
Next, the AC /
[0015]
Referring to FIG. 3, this AC /
[0016]
That is, since the power generation output of the
[0017]
The AC /
[0018]
The AC /
[0019]
Thus, in the first embodiment, at the start of snow melting, even if the power generation output of the
[0020]
(Embodiment 2)
The power supply control device according to the second embodiment of the present invention includes a snow cover state detection unit, a normal control function for AC conversion of the power generation output of the solar cell, and a system power supply to supply a heating current to the solar cell. And a power supply control device main body including a power conditioner that controls at least the start of the snow melting operation by the output of the snow accumulation state detection means. Can smoothly start even if the power generation output of the solar cell is zero.
[0021]
Hereinafter, the power supply control apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, parts corresponding to those shown in FIG. 1 according to the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions of the parts related to the same reference numerals are omitted. 4 includes the
[0022]
In
[0023]
As described above, according to the second embodiment, when the temperature of the
[0024]
In addition, although the above-mentioned temperature sensor 4 detected the surface temperature of the
[0025]
(Embodiment 3)
In the third embodiment of the present invention, the snow cover state detection means in the second embodiment described above is the temperature sensor 4, but not the temperature sensor 4, for example, as shown in FIG. The illuminating lamp 6 is used as a snow condition detection means. That is, first, in the daytime, even if there is no illuminating lamp 6, it is possible to determine the presence or absence of power generation of the
[0026]
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment of the present invention, the snowy state detection means in the above-described second embodiment is the temperature sensor 4 instead of the temperature sensor 4 as shown in FIG. The
[0027]
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment of the present invention, the snow state detection means in the above-described second embodiment is the temperature sensor 4 instead of the temperature sensor 4 as shown in FIG. A pair of optical sensors arranged opposite to each other is used as a snowy state detection means. That is, in the fifth embodiment, if one of the light sensors is the light emitter 8A and the other light sensor is the light receiver 8B, and there is snow on the
[0028]
Such an optical sensor includes an infrared sensor and other sensors, but may be any sensor that can detect the presence or absence of a shielding object. In the fifth embodiment, when the output of the sensor is lost, the snow melting operation is not stopped immediately when the snow on the
[0029]
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment of the present invention, the snow condition detection means in the above-described second embodiment is the temperature sensor 4, but the weather forecast information is provided as shown in FIG. The destination 9 and the power supply control device
[0030]
Since the weather forecast includes information such as a snowfall state or a snow cover state, the snow cover state on the
[0031]
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment of the present invention, the snow condition detection means in the second embodiment is the temperature sensor 4 instead of the temperature sensor 4 as shown in FIG. The
[0032]
In the seventh embodiment, the outside air temperature by the
[0033]
(Embodiment 8)
The power supply control device according to the eighth embodiment of the present invention has a normal control function for AC-converting the power generation outputs of several solar cell strings and a system power supply to supply a heating current to the solar cell to melt snow. A power conditioner provided with a control function for power generation, a power generation current detecting means for individually detecting a power generation current of each of the solar cell strings, and each of the solar cell strings and the power conditioner. The power generation amount of each of the solar cell strings is calculated from the output state of each of the plurality of switches and each of the generated current detection means, and which solar cell string has snow on the basis of the calculated power generation amount And microcomputer means for controlling to close the switch corresponding to the solar cell string determined to have snow. Are those, by starting the only snow-melting operation on the solar cell string having the snow, it has been possible to reduce wasteful power consumption.
[0034]
Hereinafter, a solar power generation system including a power supply control device according to Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to FIG. 10.
[0035]
In this case, since the
[0036]
As described above, according to the eighth embodiment, it is not necessary to perform a snow melting operation on all of the
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the snow melting operation by the power conditioner can be smoothly started without wasteful power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram of a photovoltaic power generation system incorporating a power supply control device according to
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記太陽電池の発電出力を交流変換する通常の制御機能と、
前記系統側開閉器に接続されている系統電源の出力を処理して前記太陽電池に発熱電流を供給して融雪するための制御機能とを備えたパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナが融雪制御を開始するに際し該パワーコンディショナ内のコンデンサに充電電流を供給する充電電流供給手段と、
を有していることを特徴とする電源制御装置。It is connected between the solar cell and the system power supply.
A normal control function for AC conversion of the power generation output of the solar cell;
A power conditioner having a control function for processing the output of a system power source connected to the system side switch and supplying a heating current to the solar cell to melt snow;
Charging current supply means for supplying a charging current to a capacitor in the power conditioner when the power conditioner starts snow melting control;
A power supply control device comprising:
前記太陽電池の発電出力を交流変換する通常の制御機能と、
前記系統側開閉器に接続されている系統電源の出力を処理して前記太陽電池に発熱電流を供給して融雪するための制御機能とを備えたパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナ内のコンデンサに充電電流を供給することにより該パワーコンディショナに起動電圧を付与する起動電圧付与回路と、
を有していることを特徴とする電源制御装置。It is connected between the solar cell and the system power supply.
A normal control function for AC conversion of the power generation output of the solar cell;
A power conditioner having a control function for processing the output of a system power source connected to the system side switch and supplying a heating current to the solar cell to melt snow;
A starting voltage applying circuit for applying a starting voltage to the power conditioner by supplying a charging current to a capacitor in the power conditioner;
A power supply control device comprising:
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JP4514914B2 (en) * | 2000-07-25 | 2010-07-28 | オムロン株式会社 | Power conditioner starting method, power conditioner starting device, and photovoltaic power generation system |
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---|---|---|---|---|
JP3406124B2 (en) * | 1995-07-05 | 2003-05-12 | 関西電力株式会社 | Photovoltaic power generation system with snow melting function |
JP2749559B2 (en) * | 1996-05-08 | 1998-05-13 | 関西電力株式会社 | Control method of snow melting device using solar cell |
JPH10140880A (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-26 | Ig Tech Res Inc | House |
JPH10155280A (en) * | 1996-11-20 | 1998-06-09 | Omron Corp | Inverter, power conditioner and photovoltaic power generating system |
JPH10173215A (en) * | 1996-12-16 | 1998-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | Photovoltaic power generation apparatus snow-melting device |
JPH10284746A (en) * | 1997-04-01 | 1998-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Sunlight power generation system having snow-melting function |
-
1998
- 1998-09-14 JP JP25959198A patent/JP3788061B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104270080A (en) * | 2014-10-23 | 2015-01-07 | 成都卓微科技有限公司 | Comprehensive cleaning device for solar battery panel |
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