JP6064642B2

JP6064642B2 - 昇圧ユニット、パワーコンディショナ、太陽電池システム、プログラム、および電圧追従方法

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Publication number: JP6064642B2
Application number: JP2013023197A
Authority: JP
Inventors: 中村　耕太郎; 耕太郎中村; 康弘坪田; 馬渕　雅夫; 雅夫馬渕; 琢也中井; 勝己大橋
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: EP2765472A1; EP2765472B1; JP2014155332A

Description

本発明は、昇圧ユニット、パワーコンディショナ、太陽電池システム、プログラム、および電圧追従方法に関する。

特許文献１には、昇圧チョッパによって太陽電池パネルのブロック毎の出力がそれぞれ最大電力点となるように最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）を行うことが開示されている。
特許文献１特開２００３−１３４６６７号公報

例えば東側および西側にそれぞれ設置されていることで異なる電力特性を示す２以上の太陽電池ストリングが昇圧チョッパなどの１つの昇圧回路に並列に接続される場合がある。このような場合、昇圧回路に入力される２以上の太陽電池ストリングの合成電力が極大となる昇圧回路の入力電圧が複数現れる場合があるので、ＭＰＰＴ制御によって２以上の太陽電池ストリングの合成電力が最大となる昇圧回路の入力電圧を追従できない場合がある。

本発明の一態様に係る昇圧ユニットは、第１昇圧回路と、第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、第１昇圧回路の出力電力が極大となる第１昇圧回路の入力電圧を追従する電圧追従部と、第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、条件に対応するタイミングで第１昇圧回路の出力電力が最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定する電圧特定部とを備え、電圧追従部は、電圧特定部が最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定した場合、特定された第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、第１昇圧回路の出力電力が極大となる第１昇圧回路の入力電圧を追従する。

上記昇圧ユニットにおいて、電圧特定部は、時刻に対する第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または第１昇圧回路の入力電圧に対する第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、条件に対応するタイミングで第１昇圧回路の出力電力が最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定してもよい。

上記昇圧ユニットにおいて、電圧特定部は、第１昇圧回路の入力電圧が第１基準電圧に達する第１開始時刻が、基準開始時刻より早く、かつ第１昇圧回路の入力電圧が第２基準電圧を下回る第１終了時刻が、基準終了時刻より遅い場合、第１開始時刻および第１終了時刻の少なくとも一方の時刻に基づくタイミングで、最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定してもよい。

上記昇圧ユニットは、第２昇圧回路をさらに備え、基準開始時刻は、第２昇圧回路の入力電圧が第１基準電圧に達する第２開始時刻に基づき定められ、基準終了時刻は、第２昇圧回路の入力電圧が第２基準電圧を下回る第２終了時刻に基づき定められてもよい。

上記昇圧ユニットにおいて、電圧特定部は、第１開始時刻が基準開始時刻より早く、第１終了時刻が基準終了時刻より遅く、さらに基準開始時刻と基準終了時刻との間の基準中間時刻における第１昇圧回路の入力電力が第２昇圧回路の入力電力より第１基準差分以上小さい場合、最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定してもよい。

上記昇圧ユニットにおいて、電圧特定部は、予め定められた第１時間帯における第１昇圧回路の入力電力の変化量が予め定められた基準範囲に含まれる場合、条件に対応するタイミングで最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定してもよい。

上記昇圧ユニットにおいて、電圧特定部は、予め定められた第１時刻における第１昇圧回路の入力電力と、第１時刻より早い予め定められた第２時刻における第１昇圧回路の入力電力との差分が第２基準差分以下で、かつ第１時刻における第１昇圧回路の入力電力と、第１時刻より遅い予め定められた第３時刻における第１昇圧回路の入力電力との差分が第３基準差分以下の場合、条件に対応するタイミングで最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定してもよい。

上記昇圧ユニットにおいて、電圧特定部は、第１昇圧回路の入力電圧を変化させることで第１昇圧回路の入力電力または出力電力の極大となる第１昇圧回路の入力電圧が複数あることが検出された場合、複数あることが検出された時刻に対応するタイミングで、最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定してもよい。

上記昇圧ユニットにおいて、電圧特定部は、第１昇圧回路の上限入力電圧から下限入力電圧まで第１昇圧回路の入力電圧を変化させることで、第１昇圧回路の出力電力が最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定してもよい。

本発明の一態様に係るパワーコンディショナは、上記昇圧ユニットと、上記第１昇圧回路から出力される直流を交流に変換するインバータとを備える。

本発明の一態様に係る太陽電池システムは、上記パワーコンディショナと、上記第１昇圧回路により電圧が昇圧される少なくとも１つの太陽電池ストリングとを備える。

本発明の一態様に係るプログラムは、第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、第１昇圧回路の出力電力が極大となる第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、時刻に対する第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または第１昇圧回路の入力電圧に対する第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、条件に対応するタイミングで第１昇圧回路の出力電力が最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、最大となる第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、第１昇圧回路の出力電力が極大となる第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップとをコンピュータに実行させる。

本発明の一態様に係る電圧追従方法は、第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、第１昇圧回路の出力電力が極大となる第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、時刻に対する第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または第１昇圧回路の入力電圧に対する第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、条件に対応するタイミングで第１昇圧回路の出力電力が最大となる第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、最大となる第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、第１昇圧回路の出力電力が極大となる第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップとを含む。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係る太陽電池システムの全体構成の一例を示すシステム構成図である。朝方における２つの太陽電池ストリングの出力電力および出力電圧、並びに２つの太陽電池ストリングからの合成電力が入力される昇圧回路の入力電力および入力電圧の特性の一例を示す図である。太陽電池ストリングの一日おける出力電力の時間的変化の一例を示す図である。制御装置の機能ブロックの一例を示す図である。制御装置による昇圧回路の制御手順を示すフローチャートである。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る太陽電池システムの全体構成の一例を示すシステム構成図を示す。太陽電池システムは、複数の太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃと、パワーコンディショナ１０とを備える。複数の太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃは、直列または並列に接続された複数の太陽電池モジュールを有する。複数の太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃは、直流電圧を出力する電源の一例である。

太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂは、それぞれダイオードＤ２ａおよびＤ２ｂを介して並列に接続されている。太陽電池ストリング２００ａは、例えば、建物の東側の屋根に設置されている。太陽電池ストリング２００ｂは、例えば、建物の西側の屋根に設置されている。太陽電池ストリング２００ｃは、例えば、建物の南側の屋根に設置されている。複数の太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃは、同一仕様の太陽電池モジュールを同数有してもよい。

パワーコンディショナ１０は、複数の太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃから出力される直流電圧を昇圧し、昇圧された直流電圧を交流電圧に変換して、系統電源３００側に出力する。

パワーコンディショナ１０は、コンデンサＣ１ａおよびＣ１ｂ、昇圧回路２０ａおよび２０ｂ、接続部３０、コンデンサＣ２、インバータ４０、コイルＬ２、コンデンサＣ３、連系リレー５０、供給電源６０、および制御装置１００を備える。なお、本実施形態では、パワーコンディショナ１０が、昇圧回路２０ａおよび２０ｂを備える形態について説明する。しかし、パワーコンディショナ１０の外部に昇圧回路２０ａおよび昇圧回路２０ｂの少なくとも一方が設けられてもよい。また、昇圧回路２０ａまたは２０ｂと昇圧回路２０ａまたは２０ｂの昇圧動作を制御するマイクロコンピュータなどの他の制御装置とを、昇圧ユニットとして構成してもよい。

コンデンサＣ１ａの一端および他端は、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂの正極端子および負極端子に電気的に接続され、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂから出力される直流電圧を平滑化する。昇圧回路２０ａは、コイルＬ１ａ、スイッチＴｒａおよびダイオードＤ１ａを有する。昇圧回路２０ａは、いわゆるチョッパ方式スイッチングレギュレータでよい。

スイッチＴｒａは、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）でよい。コイルＬ１ａの一端は、コンデンサＣ１ａの一端に接続され、コイルＬ１ａの他端は、スイッチＴｒａのコレクタに接続される。スイッチＴｒａのコレクタは、ダイオードＤ１ａのアノードに接続され、スイッチＴｒａのエミッタは、コンデンサＣ１ａの他端に接続される。コイルＬ１ａは、スイッチＴｒａがオン期間中に太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂからの電力に基づくエネルギーを蓄積し、スイッチＴｒａがオフ期間中に蓄積されたエネルギーを放出する。これにより、昇圧回路２０ａは、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂからの直流電圧を昇圧する。ダイオードＤ１ａは、スイッチＴｒａと接続部３０との間に設けられ、コイルＬ１ａからの出力を整流する。また、ダイオードＤ１ａは、昇圧された直流電圧が昇圧回路２０ａの出力側から入力側に流れることを防止する。

コンデンサＣ１ｂの一端および他端は、太陽電池ストリング２００ｃの正極端子および負極端子に電気的に接続され、太陽電池ストリング２００ｃから直流電圧を平滑化する。昇圧回路２０ｂは、コイルＬ１ｂ、スイッチＴｒｂおよびダイオードＤ１ｂを有する。昇圧回路２０ｂは、いわゆるチョッパ方式スイッチングレギュレータでよい。

スイッチＴｒｂは、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）でよい。コイルＬ１ｂの一端は、コンデンサＣ１ｂの一端に接続され、コイルＬ１ａの他端は、スイッチＴｒｂのコレクタに接続される。スイッチＴｒｂのコレクタは、ダイオードＤ１ｂのアノードに接続され、スイッチＴｒｂのエミッタは、コンデンサＣ１ｂの他端に接続される。コイルＬ１ｂは、スイッチＴｒｂがオン期間中に太陽電池ストリング２００ｃからの電力に基づくエネルギーを蓄積し、スイッチＴｒｂがオフ期間中に蓄積されたエネルギーを放出する。これにより、昇圧回路２０ｂは、太陽電池ストリング２００ｃからの直流電圧を昇圧する。ダイオードＤ１ｂは、スイッチＴｒｂと接続部３０との間に設けられ、コイルＬ１ｂからの出力を整流する。また、ダイオードＤ１ｂは、昇圧された直流電圧が昇圧回路２０ｂの出力側から入力側に流れることを防止する。

なお、昇圧回路２０ａおよび２０ｂは、上記の構成には限定されず、例えば、ハーフブリッジ型昇圧回路、フルブリッジ型昇圧回路などのトランス巻線を有する絶縁型昇圧回路により構成してもよい。

接続部３０は、昇圧回路２０ａの出力側と昇圧回路２０ｂの出力側とを並列に接続する。コンデンサＣ２は、接続部３０から出力される直流電圧を平滑化する。インバータ４０は、スイッチを含み、スイッチがオンオフすることで昇圧回路２０ａおよび２０ｂから出力された直流電圧を交流電圧に変換する。インバータ４０は、例えば、ブリッジ接続された４つの半導体スイッチを含む単相フルブリッジＰＷＭインバータにより構成してもよい。４つの半導体スイッチのうち、一方の一対の半導体スイッチは直列に接続される。４つの半導体スイッチのうち、他方の一対の半導体スイッチは、直列に接続され、かつ一方の一対の半導体スイッチと並列に接続される。

インバータ４０と系統電源３００との間には、コイルＬ２およびコンデンサＣ３が設けられる。コイルＬ２およびコンデンサＣ３は、インバータ４０から出力された交流電圧からノイズを除去する。また、コンデンサＣ３と系統電源３００との間には、連系リレー５０が設けられる。連系リレー５０がオンすることで、パワーコンディショナ１０と系統電源３００とが電気的に接続され、オフすることでパワーコンディショナ１０と系統電源３００とが電気的に遮断される。

供給電源６０は、例えば、電源ＩＣチップにより構成される。供給電源６０は、接続部３０の両端に接続され、接続部３０から取り出される直流電圧から、制御装置１００に供給する予め定められた電圧を示す電力を生成し、生成された電力を制御装置１００に供給する。供給電源６０は、昇圧回路２０ａのスイッチＴｒａおよび昇圧回路２０ｂのスイッチＴｒｂがオフ状態において、太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃのいずれか１つの太陽電池ストリングから出力され、昇圧回路２０ａまたは昇圧回路２０ｂを介して接続部３０に入力される入力電圧が、基準電圧に達すると起動する。起動後、供給電源６０は、接続部３０を介して入力される入力電圧を利用して制御装置１００が駆動するための駆動電力を生成し、制御装置１００に供給する。

制御装置１００は、太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃから最大電力が得られるように、昇圧回路２０ａおよび２０ｂ、インバータ４０のスイッチング動作を制御して、太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃから出力される直流電圧を昇圧し、昇圧された直流電圧を交流電圧に変換して、系統電源３００側に出力する。

制御装置１００は、供給電源６０からの駆動電力により起動すると、昇圧回路２０ａおよび２０ｂに昇圧動作の開始を指示する。昇圧回路２０ａおよび２０ｂは、太陽電池ストリングを介して入力される入力電圧が昇圧可能電圧以上の場合、昇圧動作を継続する。一方、太陽電池ストリングを介して入力される入力電圧が昇圧可能電圧より小さい場合、太陽電池ストリングからの出力が不十分で昇圧回路２０ａおよび２０ｂは昇圧動作を適切にできないので、昇圧動作を一旦停止する。制御装置１００は、昇圧回路２０ａおよび２０ｂが昇圧動作を継続できるまで、定期的に昇圧回路２０ａおよび２０ｂに昇圧動作の開始を指示する。

制御装置１００は、昇圧回路２０ａおよび２０ｂの昇圧比をそれぞれ個別に変化させることで、昇圧回路２０ａおよび２０ｂのそれぞれの入力電圧を個別に変化させ、ＭＰＰＴ制御により、接続部３０における電力が極大となる昇圧回路２０ａおよび２０ｂのそれぞれの入力電圧を個別に追従する。

パワーコンディショナ１０は、電圧センサ１２ａ、１２ｂおよび１６、電流センサ１４ａ、１４ｂおよび１８をさらに備える。電圧センサ１２ａは、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂが並列に接続された並列接続部の両端の電位差に対応する電圧Ｖａｂｉｎを検知する。電圧センサ１２ｂは、太陽電池ストリング２００ｃの両端の電位差に対応する電圧Ｖｃｉｎを検知する。電圧センサ１６は、接続部３０の両端の電位差に対応する電圧Ｖｏｕｔを検知する。電流センサ１４ａは、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂが並列に接続された並列接続部を介して昇圧回路２０ａの入力側に流れる電流Ｉａｂｉｎを検知する。電流センサ１４ｂは、太陽電池ストリング２００ｃから出力され、昇圧回路２０ｂの入力側に流れる電流Ｉｃｉｎを検知する。電流センサ１８は、昇圧回路２０ａおよび２０ｂから出力され、接続部３０に流れる電流Ｉｏｕｔを検知する。

以上のように構成された太陽電池システムにおいて、制御装置１００は、太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃから可能な限り多くの電力が得られるように、昇圧回路２０ａおよび２０ｂの昇圧比を制御する。

図２は、朝方における太陽電池ストリング２００ａと太陽電池ストリング２００ｂとの出力電力および出力電圧、並びに昇圧回路２０ａの入力電力および入力電圧の特性の一例を示す。点線Ｐ（２００ａ）は、朝方における太陽電池ストリング２００ａの出力電力および出力電圧の特性の一例を示す。一点鎖線Ｐ（２００ｂ）は、朝方における太陽電池ストリング２００ｂの出力電力および出力電圧の特性の一例を示す。実線Ｐ（２００ａｂ）は、昇圧回路２０ａの入力電力および入力電圧の特性の一例を示す。

ここで、太陽電池ストリング２００ａは、例えば、建物の東側の屋根に設置されている。太陽電池ストリング２００ｂは、例えば、建物の西側の屋根に設置されている。このような場合、朝方または夕方において、一方の太陽電池ストリングの出力電力が、他方の出力電力よりも低く、昇圧回路２０ａに入力される入力電力が極大となる昇圧回路２０ａの入力電圧が２つ（図２中、極大点ｍ１およびｍ２）現れる場合がある。

このような場合、制御装置１００が、昇圧回路２０ａの昇圧比を制御することで、例えば、太陽電池ストリング２００ａの開放電圧Ｖｏに対応する電圧から徐々に昇圧回路２０ａの入力電圧を低下させて、ＭＰＰＴ制御により、昇圧回路２０ａの入力電力（出力電力）が極大となる昇圧回路２０ａの入力電圧を探索する。この場合、制御装置１００は、図２の極大点ｍ１に対応する入力電圧Ｖｍ１を探索することになる。その結果、制御装置１００は、昇圧回路２０ａの入力電圧を入力電圧Ｖｍ１付近で変化させながら、ＭＰＰＴ制御により、昇圧回路２０ａの出力電力が極大となる入力電圧を追従してしまう。しかし、制御装置１００は、昇圧回路２０ａの入力電圧を入力電圧Ｖｍ２付近で動作させることで、昇圧回路２０ａの出力電力を最大にすることができる。つまり、昇圧回路２０ａに入力される入力電力が極大となる昇圧回路２０ａの入力電圧が２つ以上現れる場合、制御装置１００は、ＭＰＰＴ制御により、昇圧回路２０ａの出力電力が最大となるように昇圧回路２０ａの昇圧比を制御できない場合がある。

そこで、制御装置１００は、各昇圧回路の入力電圧を、各昇圧回路に接続されたいずれかの太陽電池ストリングの開放電圧Ｖｏに対応する上限入力電圧から、各昇圧回路が昇圧動作を継続可能な下限入力電圧まで変化させることで、各昇圧回路の出力電力が最大となる各昇圧回路の入力電圧を特定する電圧スイープを定期的に実行することが考えられる。しかし、定期的に電圧スイープを実行すると、太陽電池ストリングからの電力を有効に利用できない時間帯が多く発生してしまう可能性がある。

また、昇圧回路に、複数の太陽電池ストリングが並列に接続されるとは限らない。昇圧回路には、建物の南側、東側、または西側の屋根のみに設けられた太陽電池ストリングが接続されることもある。建物の南側、東側、または西側の屋根のみに設けられた１つの太陽電池ストリングに接続された昇圧回路の場合、昇圧回路に入力される入力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧が複数現れない可能性が高い。したがって、昇圧回路に接続される太陽電池ストリングの条件によっては、電圧スイープを実行することで効果的に太陽電池ストリングから得られる電力を増加させられるとは限らない。

そこで、制御装置１００は、各昇圧回路の入力電力または出力電力の変化に基づいて、各昇圧回路に接続されている太陽電池ストリングがどのような方位に接続されているかを推測してもよい。制御装置１００は、時刻に対する各昇圧回路の入力電力または出力電力の変化、もしくは各昇圧回路の入力電圧に対する各昇圧回路の入力電力または出力電力の変化に基づいて、各昇圧回路に接続されている太陽電池ストリングがどのような方位に接続されているかを推測してもよい。また、制御装置１００は、各昇圧回路の入力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧が複数現れるかを推測あるいは検出してもよい。そして、制御装置１００は、入力電力が極大となる入力電圧が複数現れる可能性が高い昇圧回路に対して、極大となる入力電圧が複数現れる可能性が高い時間帯に電圧スイープを実行する。制御装置１００は、各昇圧回路の入力電力または出力電力の変化に基づいて、電圧スイープを実行すべき昇圧回路を特定し、さらに特定された昇圧回路に対して電圧スイープを実行すべき時間帯を特定してもよい。制御装置１００は、時刻に対する各昇圧回路の入力電力または出力電力の変化、もしくは各昇圧回路の入力電圧に対する各昇圧回路の入力電力または出力電力の変化に基づいて、電圧スイープを実行すべき昇圧回路を特定し、さらに特定された昇圧回路に対して電圧スイープを実行すべき時間帯を特定してもよい。制御装置１００は、初期動作時に各昇圧回路に対して電圧スイープを実行することで、入力電力が極大となる入力電圧が複数現れる昇圧回路があるか否かを判定してもよい。そして、制御装置１００は、入力電力が極大となる入力電圧が複数現れる昇圧回路を、電圧スイープを実行すべき昇圧回路として特定し、初期動作時以降にも、特定された昇圧回路に対しては電圧スイープを実行してもよい。あるいは、東側および西側の屋根に設置されたそれぞれの太陽電池ストリングが接続された昇圧回路に対して予め定められた時間帯に電圧スイープを実行するように、パワーコンディショナを設置する段階で制御装置１００の動作を設定してもよい。これにより、本実施形態によれば、制御装置１００は、効果的に電圧スイープを実行できる。よって、太陽電池ストリングから最大電力を得られる確率を向上させ、かつ電圧スイープによって太陽電池ストリングからの電力を有効に利用できない時間帯が発生することを抑制できる。

図３は、太陽電池ストリング２００ａ、２００ｂおよび２００ｃの一日おける出力電力の時間的変化の一例を示す図である。点線Ｐ（２００ａ）は、建物の東側に設置された太陽電池ストリング２００ａの出力電力の時間的変化の一例を示す。一点鎖線Ｐ（２００ｂ）は、建物の西側に設置された太陽電池ストリング２００ｂの出力電力の時間的変化の一例を示す。実線Ｐ（２００ａｂ）は、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂの合計出力電力の時間的変化の一例を示す。実線Ｐ（２００ｃ）は、建物の南側に設置された太陽電池ストリング２００ｃの出力電力の時間的変化の一例を示す。

太陽電池ストリング２００ａは、建物の東側に設置されているので、太陽電池ストリング２００ａの出力電力は、建物の南側に設置されている太陽電池ストリング２００ｃの出力電力が発生し始める時刻Ｔｓｃより早い時刻Ｔｓａから発生し始める。また、太陽電池ストリング２００ｂは、建物の西側に設置されているので、太陽電池ストリング２００ｂの出力電力は、太陽電池ストリング２００ｃの出力電力が発生しなくなる時刻Ｔｆｃより遅い時刻Ｔｆｂに発生しなくなる。つまり、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂの合成電力は、時刻Ｔｓｃより早い時刻Ｔｓａから発生し、時刻Ｔｆｃより遅い時刻Ｔｆｂまで発生している。

また、例えば、正午頃の時刻Ｔｎ１における太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂの合成電力は、同時刻における太陽電池ストリング２００ｃの出力電力より低い。さらに、太陽電池ストリング２００ａおよび２００ｂの合成電力は、時刻Ｔｎ１より早い例えば午前１０時頃の時刻Ｔｎ２から、時刻Ｔｎ１より遅い例えば午後２時頃の時刻Ｔｎ３まで変化が少ない。

以上のような太陽電池ストリングの出力電力の時間的変化の特性を考慮して、制御装置１００は、各昇圧回路に対して電圧スイープを実行するか否かを判断してよい。

図４は、制御装置１００の機能ブロックの一例を示す図である。制御装置１００は、マイクロコンピュータにより構成してもよい。

制御装置１００は、入力電力取得部１０２、昇圧回路決定部１０４、電圧特定部１０６、電圧追従部１０８、および記憶部１１０を備える。入力電力取得部１０２は、各昇圧回路に入力される入力電力、および各昇圧回路からの電力が入力される接続部３０の入力電力を定期的に取得する。入力電力取得部１０２は、例えば、１時間毎、または３０分毎に入力電力を取得し、記憶部１１０に登録する。入力電力取得部１０２は、電圧センサ１２ａにより検知される電圧Ｖａｂｉｎおよび電流センサ１４ａにより検知される電流Ｉａｂｉｎを乗算することで、昇圧回路２０ａに入力される電力Ｗａｂを取得してもよい。入力電力取得部１０２は、電圧センサ１２ｂにより検知される電圧Ｖｃｉｎおよび電流センサ１４ｂにより検知される電流Ｉｃｉｎを乗算することで、昇圧回路２０ｂに入力される電力Ｗｃを取得してもよい。また、入力電力取得部１０２は、電圧センサ１６により検知される電圧Ｖｏｕｔおよび電流センサ１８により検知される電流Ｉｏｕｔを乗算することで、昇圧回路２０ａおよび昇圧回路２０ｂから出力される電力が合成された合成電力Ｗｏｕｔを取得してもよい。

昇圧回路決定部１０４は、時刻に対する各昇圧回路に入力される入力電力の変化に基づいて、電圧スイープを実行する昇圧回路を決定する。昇圧回路決定部１０４は、時刻に対する各昇圧回路に入力される入力電力の変化が予め定められた条件を満たす場合、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定する。

昇圧回路決定部１０４は、昇圧回路の入力電圧が基準電圧Ｖｔｈ１に達する開始時刻Ｔｓが、基準開始時刻Ｔｓｔｈより早く、かつ昇圧回路の入力電圧が基準電圧Ｖｔｈ２を下回る終了時刻Ｔｆが、基準終了時刻Ｔｆｔｈより遅いという条件Ａを満たす場合、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する対象の昇圧回路であると決定してもよい。

基準電圧Ｖｔｈ１は、昇圧回路が太陽電池ストリングからの電力を利用して昇圧動作を実行するのに最低限必要な電圧でよい。また、基準電圧Ｖｔｈ２は、昇圧回路が太陽電池ストリングからの電力を利用して昇圧動作を実行できなくなる電圧でよい。基準電圧Ｖｔｈ１と基準電圧Ｖｔｈ２とは同じ値でもよい。

基準開始時刻Ｔｓｔｈは、建物の南側に設置された太陽電池ストリングの電圧が基準電圧Ｖｔｈ１に達する時刻でよい。基準終了時刻Ｔｆｔｈは、建物の南側に設置された太陽電池ストリングの電圧が基準電圧Ｖｔｈ２を下回った時刻でよい。

条件Ａを満たす場合、昇圧回路に入力されている電力が図３に示すような電力特性を示す可能性があり、昇圧回路には、建物の東側および西側に設置された複数の太陽電池ストリングからの合成電力が入力されている可能性がある。したがって、当該昇圧回路には、朝方または夕方に、図２に示すように、昇圧回路の入力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧が複数現れる可能性がある。そこで、昇圧回路決定部１０４は、条件Ａを満たす昇圧回路を、電圧スイープを実行する対象として決定してもよい。

昇圧回路決定部１０４は、条件Ａを満たし、さらに基準開始時刻Ｔｓｔｈと基準終了時刻Ｔｆｔｈとの間の基準中間時刻Ｔｍｔｈにおける昇圧回路の入力電力が、他の昇圧回路の入力電力より基準差分ΔＷ１以上小さいという条件Ｂを満たす場合、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する対象の昇圧回路であると決定してもよい。基準中間時刻Ｔｍｔｈは、正午でよい。昇圧回路が条件Ｂを満たす場合、当該昇圧回路には、建物の東側および西側の少なくとも一方に設置された太陽電池ストリングが接続され、他の昇圧回路には、建物の南側に設置された太陽電池ストリングが接続されている可能性がある。そこで、昇圧回路決定部１０４は、昇圧回路が条件Ａおよび条件Ｂを満たす場合、当該昇圧回路には、建物の東側および西側の設置されたそれぞれの太陽電池ストリングからの合成電力が入力されている可能性があると判断して、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する対象として決定してもよい。

昇圧回路決定部１０４は、予め定められた第１時間帯における昇圧回路の入力電力の変化量が予め定められた基準範囲に含まれるという条件Ｃを満たす場合に、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。第１時間帯は、例えば午前１０時から午後２時の時間帯でよい。図３に示すように、当該時間帯における昇圧回路の入力電力の変化量が少ない場合、昇圧回路には、建物の東側および西側に設置されたそれぞれの太陽電池ストリングからの合成電力が入力されている可能性がある。そこで、昇圧回路決定部１０４は、昇圧回路が条件Ｃを満たす場合に、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。

昇圧回路決定部１０４は、予め定められた第１時刻における昇圧回路の入力電力と、第１時刻より早い予め定められた第２時刻における昇圧回路の入力電力との差分が基準差分ΔＷ２以下で、かつ第１時刻における昇圧回路の入力電力と、第１時刻より遅い予め定められた第３時刻における昇圧回路の入力電力との差分が基準差分ΔＷ３以下という条件Ｄを満たす場合に、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。上記の通り、建物の東側および西側に設置されたそれぞれの太陽電池ストリングからの合成電力が昇圧回路に入力されている場合、例えば午前１０時から午後２時の時間帯における昇圧回路の入力電力は、変化が少ない。よって、例えば、正午における昇圧回路の入力電力と、午前１０時における昇圧回路の入力電力との差分が基準差分ΔＷ２以下で、かつ正午における昇圧回路の入力電力と、午後２時における昇圧回路の入力電力との差分が基準差分ΔＷ３以下であるという条件を満たす場合、昇圧回路には、建物の東側および西側に設置されたそれぞれの太陽電池ストリングが接続されている可能性がある。そこで、昇圧回路決定部１０４は、昇圧回路が条件Ｄを満たす場合に、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。なお、基準差分ΔＷ２と基準差分ΔＷ３とは同一の値でもよい。

なお、昇圧回路決定部１０４は、条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃ、および条件Ｄのうち少なくとも２つの条件を昇圧回路が満たす場合に、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。

昇圧回路決定部１０４は、昇圧回路の入力電圧に対する昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合に、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。例えば、昇圧回路決定部１０４は、予め定められたタイミング、パワーコンディショナ１０が設置された時点、１年に４回などのタイミングで、朝方および夕方にそれぞれの昇圧回路に対して電圧スイープを実行させ、それぞれの昇圧回路に入力される入力電力に複数の極大点が現れるか否かを判定する。複数の極大点が現れる場合、昇圧回路決定部１０４は、当該昇圧回路には、建物の東側および西側に設置されているそれぞれの太陽電池ストリングからの合成電力が入力されている可能性があると判断して、当該昇圧回路を、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。

また、昇圧回路決定部１０４は、電圧スイープを実行するタイミングを、電圧スイープを実行する昇圧回路に開始時刻Ｔｓおよび終了時刻Ｔｆに基づいて決定してもよい。昇圧回路決定部１０４は、例えば、開始時刻Ｔｓから１時間後までおよび終了時刻Ｔｆの１時間前から終了時刻Ｔｆまでの間に少なくとも１回のタイミングを、電圧スイープを実行するタイミングとして決定してもよい。昇圧回路決定部１０４は、パワーコンディショナ１０が設置された時点、１年に４回などの予め定められたタイミングで実行された電圧スイープの結果から、極大点が現れる可能性が高い時間帯を特定し、特定された時間帯を、今後の電圧スイープを実行するタイミングとして決定してもよい。

上記のように、入力電力取得部１０２は、定期的に各昇圧回路の入力電力を取得して、記憶部１１０に登録している。したがって、昇圧回路決定部１０４は、予め定められた期間、例えば１週間、２週間に入力電力取得部１０２が取得した各時間帯の各入力電力を、各時間帯毎に平均して各平均入力電力を演算し、各平均入力電力に基づいて、電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定してもよい。

昇圧回路決定部１０４は、上記のような条件に基づいて電圧スイープを実行することを決定した昇圧回路と、当該昇圧回路に対して電圧スイープを実行する時刻とを関連付けて、記憶部１１０に記憶する。

電圧特定部１０６は、時刻に対する昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または昇圧回路の入力電圧に対する昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、当該条件に対応するタイミングで昇圧回路の出力電力が最大となる昇圧回路の入力電圧を特定する。電圧特定部１０６は、昇圧回路決定部１０４により電圧スイープを実行する昇圧回路であると決定された昇圧回路に対して、電圧スイープを実行することで、当該昇圧回路の入力電力が最大となる昇圧回路の入力電圧を特定する。

電圧特定部１０６は、昇圧回路の昇圧比を変化させることで、昇圧回路の入力電圧を、昇圧回路に接続されている太陽電池ストリングの開放電圧に対応する上限入力電圧から、昇圧回路が昇圧動作を実行可能な下限入力電圧まで徐々に下げていき、その間に検出される接続部３０における合成電力Ｗｏｕｔのうち、最大となる合成電力に対応する昇圧回路の入力電圧を検索することで、電圧スイープを実行する。

電圧追従部１０８は、各昇圧回路の入力電圧を変化させながら、各昇圧回路の出力電力が極大となる各昇圧回路の入力電圧を追従する。電圧追従部１０８は、ＭＰＰＴ制御により、各昇圧回路の出力電力が極大となる各昇圧回路の入力電圧を追従してもよい。

電圧追従部１０８は、昇圧回路２０ａのスイッチＴｒａおよび昇圧回路２０ｂのスイッチＴｒｂをそれぞれ制御することで、昇圧回路２０ａおよび２０ｂの昇圧比を個別に制御して、昇圧回路２０ａおよび２０ｂの出力電力が極大となる昇圧回路２０ａおよび２０ｂの各入力電圧を追従する。電圧追従部１０８は、昇圧回路２０ａおよび２０ｂの昇圧比を変化させながら、電圧センサ１６からの電圧Ｖｏｕｔおよび電流センサ１８からの電流Ｉｏｕｔを乗算することで接続部３０における合成電力Ｗｏｕｔを随時演算し、演算された合成電力Ｗｏｕｔが極大となるように、昇圧回路２０ａおよび２０ｂの各入力電圧を制御する。

また、電圧追従部１０８は、時刻に対する各昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または各昇圧回路の入力電圧に対する各昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、条件に対応するタイミングで各昇圧回路の出力電力が最大となる各昇圧回路の入力電圧を特定する。

電圧追従部１０８は、電圧特定部１０６が、電圧スイープの対象である昇圧回路の入力電力が最大となる昇圧回路の入力電圧を特定した場合、特定された昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として昇圧回路の入力電圧を変化させながら、昇圧回路の出力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧を追従する。電圧追従部１０８は、電圧特定部１０６が、電圧スイープによって接続部３０における合成電力Ｗｏｕｔが最大となる昇圧回路の入力電圧を特定した場合、特定された昇圧回路の入力電圧を起点して、ＭＰＰＴ制御により昇圧回路の出力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧を追従してもよい。

以上の通り、昇圧回路決定部１０４は、時刻に対する各昇圧回路の入力電力または出力電力、もしくは各昇圧回路の入力電圧に対する各昇圧回路の入力電力または出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、当該条件を満たす昇圧回路を、電圧スイープを実行する対象であると決定する。電圧特定部１０６は、予め定められた条件に対応するタイミング、例えば、予め定められた条件を満たす昇圧回路の入力電圧が基準電圧Ｖｔｈ１に達する開始時刻から予め定められた期間、当該昇圧回路に対して定期的に電圧スイープを実行する。または、電圧特定部１０６は、昇圧回路の入力電圧が基準電圧Ｖｔｈ２を下回る終了時刻より予め定められた期間前から終了時刻まで、当該昇圧回路に対して定期的に電圧スイープを実行する。このように、昇圧回路の入力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧が複数存在する可能性がある昇圧回路に対して、昇圧回路の入力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧が複数存在する可能性がある期間に対して、電圧スイープを実行する。

電圧特定部１０６は、単にＭＰＰＴ制御を実行する場合よりも、太陽電池ストリングから得られる電力が増加する可能性がある昇圧回路に対して、電力が増加する可能性がある時間帯のみ、電圧スイープを実行する。よって、太陽電池ストリングから最大電力を得られる確率を向上させ、かつ電圧スイープによって太陽電池ストリングからの電力を有効に利用できない時間帯が発生することを抑制できる。

図５は、いずれかの太陽電池ストリングから出力される電圧が、基準電圧Ｖｔｈ１に達した場合における制御装置１００による昇圧回路の制御手順を示すフローチャートを示す。

制御装置１００は、供給電源６０からの駆動電力により起動すると、昇圧回路２０ａおよび２０ｂに昇圧動作の開始を指示する。昇圧回路２０ａおよび２０ｂは、指示を受けてスイッチＴｒａおよびＴｒｂをオンオフすることで昇圧動作を開始する（Ｓ１００）。なお、制御装置１００は、昇圧回路に接続されている太陽電池ストリングの電圧が基準電圧Ｖｔｈ１に達していない場合に、昇圧動作を一旦停止し、予め定められた期間が経過した後に、改めて昇圧回路に昇圧動作の開始を指示する。

電圧追従部１０８は、昇圧動作が可能な昇圧回路に対してＭＰＰＴ制御を実行して、昇圧回路の入力電力が極大となる昇圧回路の入力電圧を追従する（Ｓ１０２）。さらに、電圧追従部１０８は、記憶部１１０を参照して、昇圧動作を継続中の昇圧回路の中に、電圧スイープを実行する対象の昇圧回路が含まれるか否かを判定する（Ｓ１０４）。電圧追従部１０８は、例えば、昇圧回路２０ａが昇圧動作を継続中の場合に、電圧スイープを実行する対象の昇圧回路が含まれると判定する。

電圧スイープを実行する対象の昇圧回路が含まれる場合、電圧特定部１０６は、記憶部１１０を参照して、対象の昇圧回路に対して関連付けられている電圧スイープの実行タイミングを特定する。電圧スイープの実行タイミングであれば、例えば、現在が朝方または夕方の特定の時間帯に含まれる場合、電圧特定部１０６は、対象の昇圧回路に対して電圧スイープを実行する（Ｓ１０８）。電圧特定部１０６は、昇圧回路の昇圧比を変化させることで、昇圧回路の入力電圧を、昇圧回路に接続されている太陽電池ストリングの開放電圧に対応する上限入力電圧から、昇圧回路が昇圧動作を実行可能な下限入力電圧まで徐々に下げていき、その間に検出される接続部３０における合成電力Ｗｏｕｔのうち、最大となる合成電力に対応する昇圧回路の入力電圧を検索し、最大となる出力電力に対応する昇圧回路の入力電圧を特定する。

電圧追従部１０８は、電圧特定部１０６による電圧スイープの結果に基づいて、ＭＰＰＴ制御を実行する（Ｓ１１０）。電圧追従部１０８は、電圧特定部１０６により特定された最大となる合成電力に対応する昇圧回路の入力電圧を起点として、昇圧回路に対するＭＰＰＴ制御を継続してもよい。

昇圧回路が停止していなければ、制御装置１００は、ステップＳ１０４からステップ１１２までの処理を繰返し実行する。

以上の通り、本実施形態によれば、電圧特定部１０６は、単にＭＰＰＴ制御を実行する場合よりも、太陽電池ストリングから得られる電力が増加する可能性がある昇圧回路に対して、電力が増加する可能性がある時間帯のみ、電圧スイープを実行する。よって、太陽電池ストリングから最大電力を得られる確率を向上させ、かつ電圧スイープによって太陽電池ストリングからの電力を有効に利用できない時間帯が発生することを抑制できる。

なお、本実施形態に係る制御装置１００が備える各部は、昇圧回路の最適動作点を追従するための各種処理を行う、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムをインストールし、このプログラムをコンピュータに実行させることで、構成してもよい。つまり、コンピュータに昇圧回路の最適動作点の追従に関する各種処理を行うプログラムを実行させることにより、制御装置１００が備える各部としてコンピュータを機能させることで、制御装置１００を構成してもよい。

コンピュータはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等の各種メモリ、通信バス及びインタフェースを有し、予めファームウェアとしてＲＯＭに格納された処理プログラムをＣＰＵが読み出して順次実行することで、制御装置１００として機能する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０パワーコンディショナ
１２ａ，１２ｂ，１６電圧センサ
１４ａ，１４ｂ，１８電流センサ
２０ａ，２０ｂ昇圧回路
３０接続部
４０インバータ
５０連系リレー
６０供給電源
１００制御装置
１０２入力電力取得部
１０４昇圧回路決定部
１０６電圧特定部
１０８電圧追従部
１１０記憶部
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ太陽電池ストリング
３００系統電源

Claims

第１昇圧回路と、
前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従する電圧追従部と、
時刻に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または前記第１昇圧回路の入力電圧に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する電圧特定部と
を備え、
前記電圧追従部は、前記電圧特定部が前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定した場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従し、
前記電圧特定部は、前記第１昇圧回路の入力電圧が第１基準電圧に達する第１開始時刻が、基準開始時刻より早く、かつ前記第１昇圧回路の入力電圧が第２基準電圧を下回る第１終了時刻が、基準終了時刻より遅い場合、前記第１開始時刻および前記第１終了時刻の少なくとも一方の時刻に基づくタイミングで、前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、昇圧ユニット。
前記電圧特定部は、時刻に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または前記第１昇圧回路の入力電圧に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、前記予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、請求項１に記載の昇圧ユニット。
第２昇圧回路をさらに備え、
前記基準開始時刻は、前記第２昇圧回路の入力電圧が前記第１基準電圧に達する第２開始時刻に基づき定められ、
前記基準終了時刻は、前記第２昇圧回路の入力電圧が前記第２基準電圧を下回る第２終了時刻に基づき定められる、請求項１または２に記載の昇圧ユニット。
前記電圧特定部は、前記第１開始時刻が前記基準開始時刻より早く、前記第１終了時刻が前記基準終了時刻より遅く、さらに前記基準開始時刻と前記基準終了時刻との間の基準中間時刻における前記第１昇圧回路の入力電力が前記第２昇圧回路の入力電力より第１基準差分以上小さい場合、前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、請求項３に記載の昇圧ユニット。
前記電圧特定部は、予め定められた第１時間帯における前記第１昇圧回路の入力電力の変化量が予め定められた基準範囲に含まれる場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の昇圧ユニット。
前記電圧特定部は、予め定められた第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より早い予め定められた第２時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第２基準差分以下で、かつ前記第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より遅い予め定められた第３時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第３基準差分以下の場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の昇圧ユニット。
第１昇圧回路と、
前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従する電圧追従部と、
時刻に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または前記第１昇圧回路の入力電圧に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する電圧特定部と
を備え、
前記電圧追従部は、前記電圧特定部が前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定した場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従し、
前記電圧特定部は、予め定められた第１時間帯における前記第１昇圧回路の入力電力の変化量が予め定められた基準範囲に含まれる場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、昇圧ユニット。
第１昇圧回路と、
前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従する電圧追従部と、
時刻に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化、または前記第１昇圧回路の入力電圧に対する前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する電圧特定部と
を備え、
前記電圧追従部は、前記電圧特定部が前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定した場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従し、
前記電圧特定部は、予め定められた第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より早い予め定められた第２時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第２基準差分以下で、かつ前記第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より遅い予め定められた第３時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第３基準差分以下の場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、昇圧ユニット。
前記電圧特定部は、前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させることで前記第１昇圧回路の入力電力または出力電力の極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧が複数あることが検出された場合、複数あることが検出された時刻に対応するタイミングで、前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の昇圧ユニット。
前記電圧特定部は、前記第１昇圧回路の上限入力電圧から下限入力電圧まで前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させることで、前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の昇圧ユニット。
請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の昇圧ユニットと、
前記第１昇圧回路から出力される直流を交流に変換するインバータと
を備えるパワーコンディショナ。
請求項１１に記載のパワーコンディショナと、
前記第１昇圧回路により電圧が昇圧される少なくとも１つの太陽電池ストリングと
を備える太陽電池システム。
第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、
前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、
前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと
をコンピュータに実行させ、
前記特定するステップは、前記第１昇圧回路の入力電圧が第１基準電圧に達する第１開始時刻が、基準開始時刻より早く、かつ前記第１昇圧回路の入力電圧が第２基準電圧を下回る第１終了時刻が、基準終了時刻より遅い場合、前記第１開始時刻および前記第１終了時刻の少なくとも一方の時刻に基づくタイミングで、前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、プログラム。
第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、
前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、
前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと
をコンピュータに実行させ、
前記特定するステップは、予め定められた第１時間帯における前記第１昇圧回路の入力電力の変化量が予め定められた基準範囲に含まれる場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、プログラム。
第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、
前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、
前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと
をコンピュータに実行させ、
前記特定するステップは、予め定められた第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より早い予め定められた第２時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第２基準差分以下で、かつ前記第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より遅い予め定められた第３時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第３基準差分以下の場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、プログラム。
第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、
前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、
前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと
を含み、
前記特定するステップは、前記第１昇圧回路の入力電圧が第１基準電圧に達する第１開始時刻が、基準開始時刻より早く、かつ前記第１昇圧回路の入力電圧が第２基準電圧を下回る第１終了時刻が、基準終了時刻より遅い場合、前記第１開始時刻および前記第１終了時刻の少なくとも一方の時刻に基づくタイミングで、前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、電圧追従方法。
第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、
前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、
前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと
を含み、
前記特定するステップは、予め定められた第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より早い予め定められた第２時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第２基準差分以下で、かつ前記第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より遅い予め定められた第３時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第３基準差分以下の場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、電圧追従方法。
第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと、
前記第１昇圧回路の入力電力もしくは出力電力の変化が、予め定められた条件を満たす場合、前記条件に対応するタイミングで前記第１昇圧回路の出力電力が最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定するステップと、
前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧が特定された場合、特定された前記第１昇圧回路の入力電圧に基づく入力電圧を起点として前記第１昇圧回路の入力電圧を変化させながら、前記第１昇圧回路の出力電力が極大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を追従するステップと
を含み、
前記特定するステップは、予め定められた第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より早い予め定められた第２時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第２基準差分以下で、かつ前記第１時刻における前記第１昇圧回路の入力電力と、前記第１時刻より遅い予め定められた第３時刻における前記第１昇圧回路の入力電力との差分が第３基準差分以下の場合、前記条件に対応する前記タイミングで前記最大となる前記第１昇圧回路の入力電圧を特定する、電圧追従方法。