JP6340545B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
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Description
本発明は太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換した後系統へ供給する電力変
換装置に関し、系統に瞬時もしくは短時間的な電圧降下が生じた際の制御に関するもので
ある。
換装置に関し、系統に瞬時もしくは短時間的な電圧降下が生じた際の制御に関するもので
ある。
従来、太陽電池の発電電力を最大とするため太陽電池の動作点を最適に追従させる制御
が行われていた。加えて、太陽電池の発電電力が一定電力値より小さい場合に所定電圧モ
ードにて電力変換装置の出力を制御するものがあった。
が行われていた。加えて、太陽電池の発電電力が一定電力値より小さい場合に所定電圧モ
ードにて電力変換装置の出力を制御するものがあった。
このような構成を備えることによって、発電電力が少なく太陽電池の動作点を最適に追
従させる動作が十分機能しないときの動作を制限できるものであった。
従させる動作が十分機能しないときの動作を制限できるものであった。
このように構成された電力変換装置では系統の電圧が瞬時もしくは短時間的に低下した
際に系統の停電を誤判断してしまうことがあった。本発明は、このような誤判断を抑制で
きる電力変換装置を提供するものである。
際に系統の停電を誤判断してしまうことがあった。本発明は、このような誤判断を抑制で
きる電力変換装置を提供するものである。
本発明は、太陽電池で発電された直流電力を当該直流電力が最大に至るように電圧調整
した後系統と同期した交流電力に変換して系統へ供給する電力変換装置において、電圧調
整に用いる目標電圧もしくは当該目標電圧付近に被制御電圧が達するまで目標電圧の変更
を規制する共に、系統の電圧が所定の電圧以上で系統との同期を継続することを特徴とす
るものである。
した後系統と同期した交流電力に変換して系統へ供給する電力変換装置において、電圧調
整に用いる目標電圧もしくは当該目標電圧付近に被制御電圧が達するまで目標電圧の変更
を規制する共に、系統の電圧が所定の電圧以上で系統との同期を継続することを特徴とす
るものである。
本発明の電力変換装置では、系統の停電に起因しない電圧の低下による誤動作を抑制で
きるものである。
きるものである。
本発明の電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換すると共に、系統の電圧が低下し
た際に電圧調整の動作を規制するものである。
た際に電圧調整の動作を規制するものである。
図１は本発明の実施例を示す概略図であり、１は太陽電池、Ｇは系統である。太陽電池
１は複数のセルをストリング状に構成したものを複数並列／直列に結線したものであるが
、具体的な結線状態は省略している。
１は複数のセルをストリング状に構成したものを複数並列／直列に結線したものであるが
、具体的な結線状態は省略している。
電力変換装置は主に太陽電池１で発電された直流電力を昇圧する昇圧部２（降圧する場
合は高圧部）と直流電力を系統Ｇと同期した交流電力に変換して系統Ｇへ供給するインバ
ータ部３とから構成されている。尚、ノイズ吸収用のフィルターや高周波を抑制するコイ
ルとコンデンサとから構成されるフィルター等の説明は省略している。
合は高圧部）と直流電力を系統Ｇと同期した交流電力に変換して系統Ｇへ供給するインバ
ータ部３とから構成されている。尚、ノイズ吸収用のフィルターや高周波を抑制するコイ
ルとコンデンサとから構成されるフィルター等の説明は省略している。
昇圧部２は太陽電池１で発電された直流電力の電圧Ｖ０（電圧検出部４で検出）が目標
電圧Ｖｔに至るように電圧調整するものであり、この目標電圧Ｖｔは太陽電池１の発電す
る直流電力が最大値に至るように可変制御されるものである。
電圧Ｖｔに至るように電圧調整するものであり、この目標電圧Ｖｔは太陽電池１の発電す
る直流電力が最大値に至るように可変制御されるものである。
昇圧部２はチョッパ型のものやトランス型のものなどを用いることができ、本発明では
特に限定するものではない。
特に限定するものではない。
目標電圧Ｖｔは所定の周期（例えば数０．１〜１０Ｈｚ程度であるがこれに限るもので
はない。）で変更のタイミングが設定され、タイミング毎に被制御電圧（昇圧部２の入力
電圧）が目標電圧Ｖｔ（または目標電圧Ｖｔ±５％程度の値）に達していないときは目標
電圧Ｖｔの設定変更は行われず前回の目標電圧Ｖｔが次の変更のタイミングまで維持され
るものである。
はない。）で変更のタイミングが設定され、タイミング毎に被制御電圧（昇圧部２の入力
電圧）が目標電圧Ｖｔ（または目標電圧Ｖｔ±５％程度の値）に達していないときは目標
電圧Ｖｔの設定変更は行われず前回の目標電圧Ｖｔが次の変更のタイミングまで維持され
るものである。
目標電圧Ｖｔには所定の範囲が設定されており、通常の運転ではこの範囲を超える目標
電圧Ｖｔは設定されない。また同様に系統Ｇへ供給される交流電力の電流Ｉ（電流検出部
５で検出）が最大電流値を超えるような目標電圧Ｖｔの設定も行われない。
電圧Ｖｔは設定されない。また同様に系統Ｇへ供給される交流電力の電流Ｉ（電流検出部
５で検出）が最大電流値を超えるような目標電圧Ｖｔの設定も行われない。
インバータ部３は４個のスイッチング素子をＶ相を接地したＶ結線状に結線し、三相の
交流電力を系統Ｇへ出力するものであり、系統Ｇの交流電力と同期した交流電力を出力す
る。
交流電力を系統Ｇへ出力するものであり、系統Ｇの交流電力と同期した交流電力を出力す
る。
尚、三相の交流電力の生成には、６個のスイッチング素子による３相ブリッジを用いるも
のや中性点クランプ方式などを用いることができ実施例の方式に限定されるものではない
。
のや中性点クランプ方式などを用いることができ実施例の方式に限定されるものではない
。
同期には系統Ｇの交流電力の電圧変化を電圧検出部６、電圧検出部７で検出し、この電
圧変化がゼロクロスする点を用いている。この点は交流電力の電圧変化が負から正、又は
正から負へ変化する点である。この電圧変化が所定の電圧を超えた際に電圧の正／負への
反転を判断してゼロクロスする点としている。
圧変化がゼロクロスする点を用いている。この点は交流電力の電圧変化が負から正、又は
正から負へ変化する点である。この電圧変化が所定の電圧を超えた際に電圧の正／負への
反転を判断してゼロクロスする点としている。
通常運転時は、例えば系統Ｇの交流電力の電圧（実効値）が３相２００Ｖ相当の時は、
この電圧が所定電圧Ｖｓ以上でありゼロクロスする点の判断を行うことができるが、系統
Ｇの交流電力の電圧（実効値）が低下し所定電圧Ｖｓより低くなるとゼロクロスの判断が
難しくなる場合がある。
この電圧が所定電圧Ｖｓ以上でありゼロクロスする点の判断を行うことができるが、系統
Ｇの交流電力の電圧（実効値）が低下し所定電圧Ｖｓより低くなるとゼロクロスの判断が
難しくなる場合がある。
従って、系統Ｇの電圧（実効値）が所定電圧Ｖｓ以上で系統との同期運転を継続できる
ように構成している。すなわち系統Ｇの電圧（実効値）が所定電圧Ｖｓより小さい場合は
系統Ｇとの同期が取れない又は不安定となり同期運転を停止する。
ように構成している。すなわち系統Ｇの電圧（実効値）が所定電圧Ｖｓより小さい場合は
系統Ｇとの同期が取れない又は不安定となり同期運転を停止する。
尚、電圧（実効値）は電圧（ピーク電圧）に変えることができ、本発明では同様に動作
する。
する。
図２は目標電圧の変更動作を説明するフローチャートであり、昇圧比制御を介するとス
テップＳ３１で変更周期であるか否かの判断を行い、変更周期でない場合は初めに戻る。
変更周期であればステップＳ３２へ進み目標電圧Ｖｔの演算を行った後ステップＳ３３へ
進む。
テップＳ３１で変更周期であるか否かの判断を行い、変更周期でない場合は初めに戻る。
変更周期であればステップＳ３２へ進み目標電圧Ｖｔの演算を行った後ステップＳ３３へ
進む。
ステップＳ３３では、電圧検出部４の検出する電圧Ｖ０が目標電圧Ｖｔに到達している
か否かを判断する。すなわち、電圧Ｖ０が昇圧過程であれば目標電圧Ｖｔを超えているか
否かを判断し、電圧Ｖ０が降圧過程であれば目標電圧Ｖｔを下回ったか否かを判断する。
か否かを判断する。すなわち、電圧Ｖ０が昇圧過程であれば目標電圧Ｖｔを超えているか
否かを判断し、電圧Ｖ０が降圧過程であれば目標電圧Ｖｔを下回ったか否かを判断する。
電圧Ｖ０が目標電圧Ｖｔに到達していれば、ステップＳ３４へ進みステップＳ３２で演
算した新しい目標電圧に変更した後ステップＳ３６へ進む。電圧Ｖ０が目標電圧Ｖｔに到
達していなければ、ステップＳ３５ヘ進み目標電圧Ｖｔを変更することなくステップＳ３
６へ進む。尚、昇圧過程において目標電圧Ｖｔを超え過ぎた場合、降圧過程において目標
電圧Ｖｔを下回りすぎた場合は、電圧Ｖ０が目標電圧Ｖｔへ到達していないと判断する。
算した新しい目標電圧に変更した後ステップＳ３６へ進む。電圧Ｖ０が目標電圧Ｖｔに到
達していなければ、ステップＳ３５ヘ進み目標電圧Ｖｔを変更することなくステップＳ３
６へ進む。尚、昇圧過程において目標電圧Ｖｔを超え過ぎた場合、降圧過程において目標
電圧Ｖｔを下回りすぎた場合は、電圧Ｖ０が目標電圧Ｖｔへ到達していないと判断する。
ステップＳ３６では、電圧Ｖ０と目標電圧Ｖｔとから昇圧比（チョッパ式の昇圧器を用
いた場合はチョッパ周期内のＯＮデューティ）を演算して設定する。このように昇圧部２
の昇圧比は所定周期毎に変更される。
いた場合はチョッパ周期内のＯＮデューティ）を演算して設定する。このように昇圧部２
の昇圧比は所定周期毎に変更される。
以上のように構成された電力変換装置では、目標電圧Ｖｔの変更周期内（変更タイミン
グ前）に系統Ｇの電圧が通常より低下した場合は昇圧部２での昇圧比が不足し電圧Ｖ０は
目標電圧Ｖｔに到達しない。従って、目標電圧Ｖｔの変更が行われず低下した系統Ｇの電
圧で交流電力の出力が継続されることになる。系統Ｇの電圧が通常の電圧に戻れば電圧Ｖ
０が上昇して目標電圧Ｖｔに到達し通常の運転に戻るので瞬間的又は短時間的な電圧降下
が系統Ｇに起きても運転が継続されることになる。
グ前）に系統Ｇの電圧が通常より低下した場合は昇圧部２での昇圧比が不足し電圧Ｖ０は
目標電圧Ｖｔに到達しない。従って、目標電圧Ｖｔの変更が行われず低下した系統Ｇの電
圧で交流電力の出力が継続されることになる。系統Ｇの電圧が通常の電圧に戻れば電圧Ｖ
０が上昇して目標電圧Ｖｔに到達し通常の運転に戻るので瞬間的又は短時間的な電圧降下
が系統Ｇに起きても運転が継続されることになる。
本発明は太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ供給する電力変換
装置に適用するものである。
装置に適用するものである。
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。
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。
１ 太陽電池
２ 昇圧部
３ インバータ部
４ 電圧検出部
５ 電流検出部
６ 電圧検出部
７ 電圧検出部
２ 昇圧部
３ インバータ部
４ 電圧検出部
５ 電流検出部
６ 電圧検出部
７ 電圧検出部
Claims (2)
- 太陽電池で発電された直流電力を当該直流電力が最大に至るように電圧調整した後系統
と同期した交流電力に変換して当該系統へ供給する電力変換装置において、前記電圧調整
に用いられ所定の周期のタイミングで変更される目標電圧もしくは当該目標電圧付近に被
制御電圧が達した場合に前記タイミングで前記目標電圧が変更され、前記目標電圧もしく
は当該目標電圧付近に被制御電圧が達しない場合に前記タイミングでの前記目標電圧の変
更を規制する共に、前記系統の電圧が所定の電圧以上で前記系統との同期を継続すること
を特徴とする電力変換装置。 - 前記電圧調整は所定周期毎に前記目標電圧を変えて行われると共に、前記系統との同期
は当該系統の電圧のゼロクロスに基づくことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014075137A JP6340545B2 (ja) | 2014-04-01 | 2014-04-01 | 電力変換装置 |
| CN201520188916.4U CN204681265U (zh) | 2014-04-01 | 2015-03-31 | 电力转换装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014075137A JP6340545B2 (ja) | 2014-04-01 | 2014-04-01 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015198505A JP2015198505A (ja) | 2015-11-09 |
| JP6340545B2 true JP6340545B2 (ja) | 2018-06-13 |
Family
ID=54180932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014075137A Active JP6340545B2 (ja) | 2014-04-01 | 2014-04-01 | 電力変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6340545B2 (ja) |
| CN (1) | CN204681265U (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4229726B2 (ja) * | 2003-03-10 | 2009-02-25 | シャープ株式会社 | インバータ装置 |
| JP5643154B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2014-12-17 | 株式会社三社電機製作所 | 電力調整装置 |
| JP2015007814A (ja) * | 2011-10-28 | 2015-01-15 | 三菱電機株式会社 | 最大電力点追従装置および電力変化量測定方法 |
-
2014
- 2014-04-01 JP JP2014075137A patent/JP6340545B2/ja active Active
-
2015
- 2015-03-31 CN CN201520188916.4U patent/CN204681265U/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015198505A (ja) | 2015-11-09 |
| CN204681265U (zh) | 2015-09-30 |
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