JP5879495B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換して、この交流電力を商用系統へ重畳する電力変換装置に関する。

従来より、太陽電池が出力する直流電力を交流電力に変換し、リレーを介して商用電力系統へ連系する電力変換装置が提供されている。

電力変換装置は、昇圧回路、インバータ回路、フィルタ回路、リレー、及び制御回路等からなる。昇圧回路は、太陽電池の出力電圧を昇圧し、インバータ回路は、昇圧回路を介して直流電源から出力される直流電力を交流電力へ変換する。また、フィルタ回路により、インバータ回路の出力電流の高周波成分が除去され、商用電力系統の交流電力波形と同期した交流電力が生成される。生成された交流電力は、フィルタ回路と商用電力系統との間に接続されるリレーを介して商用電力系統へ供給される。リレーの開閉により電力変換装置の解列／接続が行われる。制御回路は、マイコンから成り、インバータ回路及びリレーに信号を与え、インバータ回路及びリレーの動作の制御を行う。

太陽電池から出力される電力を入力する電力変換装置は、太陽電池の出力電力を最大限に取り出すためにＭＰＰＴ動作を行っている。電力変換装置は、日射量が低くなると、太陽電池の出力電力が小さくなりＰ−Ｖ特性が平坦になる。Ｐ−Ｖ特性が平坦になると、ＭＰＰＴ動作が行いづらくなる。このため、日射量が低く太陽電池の出力電力が小さい場合に、太陽電池の電圧が予め定めた目標電圧値になるように動作する電力変換装置が提案されている（特許文献１）。
特開平９−６２３８６号公報

しかしながら、低日射時において、太陽電池の電圧を目標電圧値にする場合は、当然、日射量の変化による最大電力点の変化には追従できなくなるため、太陽電池から取り出せる電力が少なくなる。

本発明は上述の問題に鑑みて成された発明であり、低日射時においても太陽電池から多くの電力を取り出すことのできる電力変換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、太陽電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路が昇圧した直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を商用電力系統へ重畳するインバータ回路と、を備えた電力変換装置において、前記昇圧回路は、前記太陽電池の出力電圧が目標電圧値になるように第１昇圧動作し、第１昇圧動作を開始してから所定時間経過する毎に、前記目標電圧値を変更することを特徴とする。

本発明によれば、低日射時において太陽電池から多くの電力を取り出すことのできる電力変換装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る太陽光発電システム１００を示す構成図である。 昇圧回路の動作を示すフローチャートである。 太陽電池１のＰ−Ｖ特性を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は第１の実施形態に係る太陽光発電システム１００を示す構成図である。この図に示すように太陽光発電システム１００は、太陽電池１（直流電源）、電力変換装置２を備える。

電力変換装置２は、昇圧回路４、インバータ回路５、フィルタ回路６、リレー７、制御回路９を備える。電力変換装置２は、リレー７を介してインバータ回路５の出力する三相の交流電力を商用電力系統３へ重畳する連系運転を行う。

商用電力系統３は、図に示すようにＵ相、Ｖ相、Ｗ相を有するＶ結線の商用電力系統であり、Ｖ相が接地されている。Ｕ相は、Ｖ相よりも１２０°進んだ位相を有し、Ｗ相はＶ相よりも１２０°遅れた位相を有する。

昇圧回路４は、太陽電池１から出力された直流電圧を昇圧する。そして、昇圧回路４は、この昇圧した直流電圧をインバータ回路５へ出力する。昇圧回路４は、図１に示すように、リアクトル４１、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）のようなスイッチ素子４２、及びダイオード４３を有している。昇圧回路４の入力側には、太陽電池１が接続され、太陽電池１の正極と直列にリアクトル４１とダイオード４３とが接続される。スイッチ素子４２は、リアクトル４１及びダイオード４３の接続点と太陽電池１の負極との間に接続され、その間を導通／遮断（スイッチング）する。

昇圧回路４は、制御回路９によって動作が制御される。具体的には、制御回路９がＯＮデューティ比を決定し、そのＯＮデューティ比を有するパルス信号をスイッチ素子４２のゲートに周期的に与える。すると、スイッチ素子４２は、周期的に導通／遮断され、昇圧回路４は、ＯＮデューティ比に応じた昇圧比を得る。尚、ＯＮデューティ比Ｄｒは、パルス信号の周期をＴｓ、内スイッチ素子４２の導通（ＯＮ）状態の時間をＴｏｎとした場合Ｄｒ＝Ｔｏｎ／Ｔｓで示すことができる。ＯＮデューティ比を上げると昇圧比が上がって太陽電池１の出力電圧が下がり、ＯＮデューティ比を下げると昇圧比が下がって太陽電池１の出力電圧が上がる。

昇圧回路４は、太陽電池１の出力電流が第１電流閾値Ｉｍ１よりも大きい場合に太陽電池１の出力電力Ｐが最大になるようにＭＰＰＴ動作（第２昇圧動作）を行う。ＭＰＰＴ動作は、昇圧回路４の入力電流Ｉｉと、昇圧回路４の入力電圧Ｖｉにより電力Ｐを演算し、電力Ｐが最大になるようにＯＮデューティ比を調整することにより行う。

昇圧回路４は、ＭＰＰＴ動作時に太陽電池１の出力電流が第２電流閾値Ｉｍ２よりも小さくなった場合、太陽電池１の出力電力Ｐが第２電力閾値Ｐｍ２よりも小さくなった場合、或いは昇圧回路４が停止状態から起動する場合など、太陽電池１の出力が第２閾値Ｉｍ２、Ｐｍ２よりも小さい場合に、太陽電池１の出力電圧Ｖｉが目標電圧値Ｖｍになるような定電圧動作（第１昇圧動作）を行う。定電圧動作は、入力電圧Ｖｉをフィードバックし、入力電圧Ｖｉが目標電圧値ＶｍになるようにＯＮデューティ比を調整することにより行う。

尚、ＭＰＰＴ動作と定電圧動作の切り替えの詳細については後述する。

インバータ回路５は、２つのコンデンサ５１、５２、及び複数のスイッチ素子５３〜５６を有し、昇圧回路４を介して太陽電池１から出力される直流電力を三相の交流電力へ変換する。コンデンサ５１と５２は、直列に接続されて直列回路を成している。この直列回路は、ダイオード４３と太陽電池１の負極とに接続される。また、スイッチ素子５３とスイッチ素子５４は直列接続され第１アーム回路を成しており、スイッチ素子５５とスイッチ素子５６は直列接続され第２アーム回路を成している。インバータ回路５は、これらの直列回路、第１アーム回路、及び第２アーム回路を夫々並列に接続して、ハーフブリッジ型の三相インバータ回路を構成している。また、直列回路の２つのコンデンサ５１、５２の接続点はＶ相線Ｌｖに接続され、第１アーム回路の２つのスイッチング素子５３、５４の接続点はＵ相線Ｌｕに接続され、第２アーム回路の２つのスイッチング素子５５、５６の接続点は、Ｗ相線Ｌｗに接続される。

インバータ回路５のスイッチ素子５３〜５６には、ＩＧＢＴのようなスイッチ素子を用いると良い。インバータ回路５は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御にしたがって各スイッチ素子５３〜５６を周期的に導通／遮断（スイッチング）し、太陽電池１から出力される直流電力を三相の交流電力に変換する。これにより、インバータ回路５は、変換した三相の交流電力を３本の出力線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗに出力する。インバータ回路５のこれらの動作は、制御回路９によって制御される。

フィルタ回路６は、リアクトル６１、６２、及び３つのフィルタ用コンデンサ６３ａ、６３ｂ、６３ｃを有する。また、フィルタ回路６は、スイッチ素子５１及びスイッチ素子５２の接続点と、スイッチ素子５３及びスイッチ素子５４の接続点と、コンデンサ５１及びコンデンサ５２の接続点とに接続される（インバータ回路５の出力側に設けられる）。具体的には、Ｕ相線Ｌｕにリアクトル６１が介在し、Ｗ相線Ｌｗにリアクトル６２が介在している。各フィルタ用コンデンサ６３ａ、６３ｂ、６３ｃは３本の出力線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗの夫々の間に結線される。また、各フィルタ用コンデンサ６３ａ〜６３ｃは等しい容量のコンデンサが用いられる。フィルタ回路６は、インバータ回路５の出力電流をフィルタ用コンデンサ６３ａ、６３ｂ、６３ｃに流れるコンデンサ電流と、出力線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗに流れるフィルタ電流とに分ける。これにより、インバータ回路５の出力電流の高調波成分が除去されたフィルタ電流が、フィルタ回路６より商用電力系統３側の出力線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗに流れ、商用電力系統３０に供給される。

リレー７は、商用電力系統３に接続される出力線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗに介在（フィルタ回路６と商用電力系統３との間に介在）し、出力線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗの開閉を行う。このリレー７は、制御回路９からの制御信号によって閉状態と開状態が制御され、インバータ回路５と商用電力系統３とを接続（連系）または解列するものである。

制御回路９は、マイコンからなり、上述したように、昇圧回路４、インバータ回路５、及びリレー７の動作を制御する。

次に、本実施例における昇圧回路４のＭＰＰＴ動作と定電圧動作の切り替えについて詳細に述べる。図２は、昇圧回路４の動作を示すフローチャートである。図３は、太陽電池１のＰ−Ｖ特性を示す図である。横軸は太陽電池１の出力電圧Ｖｉを示し、縦軸は太陽電池１の出力電力Ｐを示す。曲線Ｘは昇圧回路４がＭＰＰＴ動作できない低日射時の特性を示し、曲線Ｙは昇圧回路４がＭＰＰＴ動作可能な高日射時の特性を示す。

太陽電池１に当たる日射量が増え、昇圧回路４が停止状態から動作可能になると、制御回路９は、所定値ＤｒｉのＯＮデューティ比から昇圧回路４の動作（スイッチ素子４２のスイッチング）を開始する（ステップＳ１）。

次に、制御回路９は、目標電圧値Ｖｍの設定（２回目以降変更となる）を行う（ステップＳ２）。ステップＳ２では、まず太陽電池１の出力電圧Ｖｉを測定し、所定値ＤｒｉのＯＮデューティ比により昇圧回路４を動作したときの太陽電池１の出力電圧Ｖａを得る。そして、太陽電池１の出力電圧Ｖａに所定値ａを積算することで目標電圧値Ｖｍを求める。このように、目標電圧値Ｖｍは、所定値ＤｒｉのＯＮデューティ比により昇圧回路４を動作したときの太陽電池１の出力電圧Ｖａが大きくなればなるほど大きな値となる。

ここで、所定値Ｄｒｉは、所定値ＤｒｉのＯＮデューティ比により昇圧回路４を動作したときの太陽電池１の出力電圧Ｖａが最大電力点よりも開放電圧側に来るように設定しておく。また、所定値ａは、電圧Ｖａと積算した値が最大電力点付近（図３の点線の領域Ａ）になるような値に設定にする（０＜ａ＜１）。

次に、制御回路９は、ステップＳ４において、ＯＮデューティ比Ｄｒに所定の値αを加え、所定の値α分増加したＯＮデューティ比により昇圧回路４を動作させ（ステップＳ６）、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７において、制御回路９は、太陽電池１の出力電圧Ｖｉが目標電圧値Ｖｍよりも小さいか否かを判断する。太陽電池１の出力電圧Ｖｉが目標電圧値Ｖｍよりも小さい場合は、制御回路９は、太陽電池１の出力電圧が目標電圧値Ｖｍにたどりついたと判断できるため、昇圧回路４の定電圧動作を開始する（ステップＳ８）。また、太陽電池１の出力電圧Ｖｉが目標電圧値Ｖｍよりも大きい場合は、制御回路９は、太陽電池１の出力電圧が目標電圧値Ｖｍにたどりついていないと判断できるため、ステップＳ４へと戻る。ステップＳ４〜ステップＳ７を繰り返しステップＳ８に至ることにより、所定値Ｄｒｉから段階を経て徐々にＯＮデューティ比Ｄｒが上がり、図３に示すように、太陽電池１の出力電圧ＶｉがＶａからＶｍへと段階を経て徐々に下がる（太陽電池１の動作点がＰ１からＰ２へ移動する）。そして、太陽電池１の出力電圧Ｖｉが目標電圧値Ｖｍ以下になった場合に定電圧動作を開始することになる。

定電圧動作が開始すると、制御回路９は、タイマＴをリセットすると共に、タイマＴの計数を開始する。次に、制御回路９は、太陽電池１の出力電力Ｐが第１電力閾値Ｐｍ１より大きいか否か、或いは太陽電池１の出力電流Ｉｉが第１電流閾値Ｉｍ１より大きいか否かを判断する（ステップＳ１０）。何れかの値Ｐ、Ｉｉが、夫々何れかの閾値Ｐｍ１、Ｉｍ１よりも大きい場合、制御回路９は、昇圧回路４のＭＰＰＴ動作が可能と判断し、昇圧回路４にＭＰＰＴ動作を開始させる（ステップＳ１２）。各値Ｐ、Ｉｉが、夫々の閾値Ｐｍ１、Ｉｍ１よりも小さい場合、制御回路９は、昇圧回路４のＭＰＰＴ動作が不可能と判断し、ステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１において、制御回路９は、タイマＴが時間閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判断する。タイマＴが時間閾値Ｔｈよりも大きい場合（所定時間経過した場合）、制御回路９は、目標電圧値Ｖｍの変更が必要と判断し、ステップＳ１４へ移行する。また、タイマＴが時間閾値Ｔｈよりも小さい場合（所定時間経過していない場合）、制御回路９は、目標電圧値Ｖｍの変更不要と判断し、ステップＳ１０へ戻る。

ステップＳ１４へ移行すると、制御回路９は、ＯＮデューティ比Ｄｒから所定の値αを減じ、ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１５）。ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉよりも小さい場合、制御回路９は、ステップＳ１に戻る。

また、ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉよりも大きい場合、制御回路９は、所定の値α小さくなったＯＮデューティ比Ｄｒにより昇圧回路４を動作させ（ステップＳ１６）、ステップＳ１７へ移行する。

ステップＳ１７に移行すると、制御回路９は太陽電池１の出力電力Ｐが第１電力閾値Ｐｍ１より大きいか否か、或いは太陽電池１の出力電流Ｉｉが第１電流閾値Ｉｍ１より大きいか否かを判断する（ステップＳ１７）。何れかの値Ｐ、Ｉｉが、夫々何れかの閾値Ｐｍ１、Ｉｍ１よりも大きい場合、、制御回路９は、昇圧回路４のＭＰＰＴ動作が可能と判断し、昇圧回路４にＭＰＰＴ動作を開始させる（ステップＳ１２）。各値Ｐ、Ｉｉが、夫々の閾値Ｐｍ１、Ｉｍ１よりも小さい場合、制御回路９は、昇圧回路４のＭＰＰＴ動作が不可能と判断し、ステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１１からステップＳ１４に移行し、ステップＳ１４〜ステップＳ１７を繰り返しステップＳ１に至ることにより、昇圧回路４が定電圧動作を開始してから所定時間経過後、定電圧動作により動作しているＯＮデューティ比Ｄｒから段階を経て徐々にＯＮデューティ比Ｄｒが下がり、図３に示すように、太陽電池１の出力電圧ＶｉがＶｍからＶｉへと段階を経て徐々に下がる（太陽電池１の動作点がＰ２からＰ１へ移動する）。そして、ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉ以下まで下がったときに、目標電圧値Ｖｍを変更する（ステップＳ２）ことになる。

ステップＳ１１からステップＳ１４に移行し、ステップＳ１４〜ステップＳ１７を繰り返しステップＳ１２に至ることにより、昇圧回路４が定電圧動作を開始してから所定時間経過後、定電圧動作により動作しているＯＮデューティ比から徐々にＯＮデューティ比Ｄｒを下げ、ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉ以下になる前に、太陽電池１の出力（出力電力Ｐ、出力電流Ｉｉ）が第１閾値Ｐｍ１、Ｉｍ１より大きくなった場合、ＭＰＰＴ動作を開始することになる。

また、昇圧回路４がＭＰＰＴ動作を開始すると、制御回路９は、太陽電池１の出力電力Ｐが第２電力閾値Ｐｍ２よりも小さいか、或いは太陽電池１の出力電流Ｉｉが第２電流閾値Ｉｍ２よりも小さいかを判断する。何れかの値Ｐ、Ｉｉが、夫々何れかの閾値Ｐｍ２、Ｉｍ２よりも小さい場合、制御回路９は、ＭＰＰＴ動作の続行不能と判断し、ステップＳ１へ移行する。各値Ｐ、Ｉｉが、夫々の閾値Ｐｍ２、Ｉｍ２よりも大きい場合、制御回路９は、ＭＰＰＴ動作の続行可能と判断し、ステップＳ１２に戻る。ここで、第２電流閾値Ｉｍ２は、第１電流閾値Ｉｍ１よりも大きい値が設定される。

このようにして、昇圧回路４は定電圧動作とＭＰＰＴ動作との切り替えを行う。尚、日射量が更に下がって、昇圧回路４を停止するときの動作については、フローチャートに記載していないが、適宜太陽電池１の出力電力Ｐや出力電流Ｉｉが小さくなったことを判断して止めると良い。

以上のように、本発明の実施形態によれば、定電圧動作を開始してから太陽電池１の出力が第１閾値より小さい状態が続く、即ち、ＭＰＰＴ動作に移行できないような低日射が続くような場合に、現在の日射量（所定値ＤｒｉのＯＮデューティ比により昇圧回路４を動作したときの太陽電池１の出力電圧Ｖｉ）に応じて目標電圧値を所定時間経過する毎に変更するため、低日射時においても太陽電池１から多くの電力を取り出すことができるようになる。

また、定電圧動作により動作しているＯＮデューティ比Ｄｒから段階を経て徐々にＯＮデューティ比Ｄｒを下げ、ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉ以下になる前に、太陽電池１の出力電流Ｉｉが第１閾値Ｉｍ１より大きくなった場合に昇圧回路４がＭＰＰＴ動作を開始する。このため、ＯＮデューティ比を段階を経て徐々に下げている際に、日射が上昇した場合でもＭＰＰＴ動作に移行できる。これにより、太陽電池１を最適動作点にて駆動させる機会が増えるため、太陽電池１から多くの電力を取り出すことができるようになる。

また、定電圧動作により動作しているＯＮデューティ比Ｄｒから段階を経て徐々にＯＮデューティ比Ｄｒを下げ、ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉ以下になる前に、太陽電池１の出力電力Ｐが第１電力閾値Ｐｍ１より大きくなった場合に昇圧回路４がＭＰＰＴ動作を開始する。このため、ＯＮデューティ比を段階を経て徐々に下げている際に、日射が上昇した場合でもＭＰＰＴ動作に移行できる。また、定電圧動作時に、日射が急上昇し、最適動作点（最大電力点）より短絡電圧側に太陽電池１の動作点が移り変わってＭＰＰＴ動作に移行できなかった場合（例えば、動作点が図３に示すＰ２からＰ３へ移る場合）でも、太陽電池１は最適動作点を通って動作点Ｐ４（高日射時において所定値Ｄｒｉで昇圧回路４を動作したときの太陽電池１の動作点）に戻るため、出力電力Ｐが上がりＭＰＰＴ動作に移行することができる。これらにより、太陽電池１を最適動作点にて駆動させる機会が増えるため、太陽電池１から多くの電力を取り出すことができるようになる。

また、目標電圧値Ｖｍの変更は、所定値ＤｒｉのＯＮデューティ比Ｄｒにより昇圧回路４を動作したときの太陽電池１の出力電圧Ｖｉに基づいて行っているため、電力変換装置２の動作を止めることなく（商用電力系統へ電力の供給を可能としつつ）、目標電圧値Ｖｍの変更を行うことができる。

また、第２閾値（Ｐｍ２、Ｉｍ２）は、第１閾値（Ｉｍ１）よりも大きくしているため、不用意にＭＰＰＴ動作と定電圧動作を繰り返してしまう状態を防ぐことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

例えば、本実施形態において、ステップＳ１０、Ｓ１３、Ｓ１５において、太陽電池１の出力電流及び出力電力を夫々閾値と比較したが、何れか一方のみを用いるようにしても良い。

また、例えば、本実施形態において、所定値ＤｒｉのＯＮデューティ比により昇圧回路４を動作したときの太陽電池１の出力電圧Ｖｉに応じて目標電圧値Ｖｍを定めたが、太陽電池１の開放電圧を利用しても良い。ただし、この場合、昇圧回路４により昇圧できないため、電力変換装置２の動作を止めることになる。

また、例えば、本実施形態において、ＯＮデューティ比Ｄｒが所定値Ｄｒｉ以下になったことを判断（ステップＳ１５）して目標電圧Ｖｍの設定を行ったが、太陽電池１の出力（例えば、電力や電流）が第２閾値（Ｐｍ２、Ｉｍ）よりも小さい第３閾値よりも小さくなったことを判断して目標電圧Ｖｍの設定を行うようにしても良い。尚、この場合、ステップＳ１５にてＹｅｓと判断された場合に、ステップＳ１に戻ってＯＮデューティ比Ｄｒを所定値Ｄｒｉに変更して昇圧回路４を動作してステップＳ２へ移行しても良いし、最後に利用したＯＮデューティ比Ｄｒ（太陽電池１の出力が第３閾値以下になったときのＯＮデューティ比）を利用して昇圧回路４を動作してステップＳ２に移行しても良い。

また、例えば、本実施形態において、目標電圧値Ｖｍは、太陽電池１の出力電圧Ｖｉを測定し、その値に所定値ａを積算することで求めたが、所定値ｂを差し引くことで求めたり、様々な方法により求めることができる。

また、例えば、本実施形態において、昇圧回路４が定電圧動作を開始してから太陽電池１の出力が第１閾値Ｐｍ１、Ｉｍ１より小さい状態が一定の所定時間Ｔｈ経過する毎に目標電圧値Ｖｍを変更していたが、所定時間Ｔｈを可変としても良い。例えば、所定時間Ｔｈを、目標電圧値Ｖｍを変更したときの目標電圧値Ｖｍの変化を示す値（具体的には、変更前と変更後の目標電圧値Ｖｍの差分や割合、変更前と変更後の目標電圧値Ｖｍを演算する際に用いられる太陽電池１の出力電圧の差分や割合など）が大きければ大きいほど短い時間になるように設定すると良い。これにより、日射量の変化が大きい場合に素早く目標値Ｖｍの変更ができるようになる。

また、例えば、本実施形態において、定電圧動作を開始する際には、所定値ＤｒｉからＯＮデューティ比Ｄｒを上げることにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｉを下げて定電圧動作を行った。そして、定電圧動作を行ってから所定時間Ｔｈ経過した際に、ＯＮデューティ比Ｄｒを下げることにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｉを上げて目標電圧値Ｖｍの変更を行った。即ち、昇圧回路４のスイッチ素子４２へ与えるパルス信号のＯＮデューティ比Ｄｒを操作することにより太陽電池１の出力電圧Ｖｉを変化させた。しかしながら、昇圧回路４とは別の電圧調整回路を用いて太陽電池１の出力電圧Ｖｉを変化させても良い。

この場合、電圧調整回路は、定電圧動作を開始する際に、所定値Ｖｓになるように太陽電池１の出力電圧Ｖｉを調整し、徐々に太陽電池１の出力電圧Ｖｉを下げ、太陽電池１の出力電圧Ｖｉが目標電圧値Ｖｍ以下になった場合に定電圧動作を開始する。電圧調整回路は、定電圧動作を開始して所定時間Ｔｈ経過しても太陽電池１の出力が第１閾値より大きくならない場合、定電圧動作により動作している太陽電池１の出力電圧Ｖｉを徐々に上げる。そして、太陽電池１の出力電圧Ｖｉが所定値Ｖｓ以上まで上がったときに、目標電圧値を変更することになる。目標電圧値Ｖｉの変更は、所定値Ｖｓの太陽電池１の出力電圧Ｖｉに基づいて行う。また、電圧調整回路は、所定時間Ｔｈ経過後、太陽電池１の出力電圧Ｖｉを徐々に上げている際に、太陽電池１の出力電圧Ｖｉが所定値Ｖｓ以上になる前に、太陽電池１の出力が第１閾値Ｉｍ１より大きくなった場合、ＭＰＰＴ動作を開始する。

１ 太陽電池
２ 電力変換装置
３ 商用電力系統
４ 昇圧回路
５ インバータ回路
６ フィルタ回路
７ リレー
９ 制御回路

Claims (6)

1. 太陽電池の出力電圧を入力しスイッチ素子のＯＮデューティ比を変えてスイッチングし
   て昇圧する昇圧回路と、
   前記昇圧回路の出力した直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を商用電力系統へ重
   畳するインバータ回路と、 を備えた電力変換装置において、
   前記昇圧回路は、前記入力側の電圧が目標電圧になるようにスイッチ素子のＯＮデュー
   ティ比を前記目標電圧に相当するように設定すると共に、この昇圧回路の動作の開始から
   少なくとも所定時間を経過する毎に、前記ONデューティ比を所定値まで下げた際の前記太
   陽電池の出力電圧に基づいて前記目標電圧を変更することを特徴とする電力変換装置。
2. 太陽電池の出力電圧を入力しスイッチ素子のＯＮデューティ比を変えてスイッチングし
   て昇圧する昇圧回路と、
   前記昇圧回路の出力した直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を商用電力系統へ重
   畳するインバータ回路と、
   を備えた電力変換装置において、
   前記昇圧回路は、前記入力側の電圧が目標電圧になるようにスイッチ素子のＯＮデュー
   ティ比を前記目標電圧に相当するように設定すると共に、この昇圧回路の動作の開始から
   少なくとも所定時間を経過する毎に、前記ONデューティ比を下げ、前記太陽電池の出力が
   閾値以下になった際の前記太陽電池の出力電圧に基づいて前記目標電圧を変更することを
   特徴とする電力変換装置。
3. 前記ＯＮデューティ比を下げる際に、前記ＯＮデューティ比を徐々に下げることを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記昇圧回路は、徐々に前記ＯＮデューティ比を下げている際に、 前記太陽電池の出
   力が前記閾値以上のもう一つ閾値より大きくなった場合、前記昇圧回路の出力した直流電
   力が最大値になるような動作を開始することを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置
   。
5. 前記昇圧回路は前記所定値のＯＮデューティ比からスイッチングを開始し、徐々に前記
   ＯＮデューティ比を上げ、前記太陽電池の出力電圧が前記目標電圧値以下になった場合に
   前記目標値を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電力変換装
   置。
6. 前記所定時間を、前記目標電圧を変更したときの前記目標電圧値Ｖｍの変化を示す値が
   大きければ大きいほど短い時間になるように設定することを特徴とする請求項１乃至請求
   項５の何れかに記載の電力変換装置。
   

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