JP6396236B2 - 太陽光発電の電圧変換装置 - Google Patents
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Description
この構成によれば、請求項2に記載の発明と同様の効果が得られる。
この構成によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られる。
[第1の実施形態]
図1は本発明の一実施形態にかかる太陽光発電装置(太陽光発電の電圧変換装置を含む)を備える車両の要部の構成を示すブロック図である。車両1は、小型電気自動車であり、太陽電池2と、車両コントローラ10と、太陽電池2の出力電圧VSOを昇圧または降圧する電圧変換回路11と、MPPT(Maximum Power Point Trace)コントローラ12と、リレー14と、バッテリ15と、インバータ16、車両駆動用のモータ17、及びヘッドライト21やワイパ22などの補機18で構成される車両電気負荷20と、GPS(Global Positioning System)を含むナビゲーション装置30と、車両1の車速VPを検出する車速センサ31と、外気温TAを検出する外気温センサ32とを備えている。なお、判り易さを考慮して、ナビゲーション装置30、車速センサ31、及び外気温センサ32は、補機18とは別に示されているが、これらの構成要素30〜32も補機18に含まれる。
PM=VSO×ISO (1)
本実施形態は、第1の実施形態における再判定禁止期間TINTを一定時間に設定するのではなく、計測した発電量PMや外気温TAなどに応じて修正するようにしたものである。電力供給不可判定が行われた時点の発電量PMやその後の環境条件に依存して発電量の増加または減少の態様が変化することを考慮し、再判定禁止期間TINTをより適切に設定するためである。以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
ステップS31では、下記式(2)により、再判定禁止期間TINTを修正する(修正A)。なお、再判定禁止期間TINTの初期値は、標準的な値、例えば10分程度に設定される。
TINT=TINT+DTPM (2)
TINT=TINT+DTTA+DTVP+DTTNL+DTLT+DTWP (3)
ここで、右辺のTINTは前回値、DTTAは外気温TAに応じて設定される外気温修正項、DTVPは車速VPに応じて設定される車速修正項、DTTNLは車両1がトンネル内を走行中であるか否かに応じて設定されるトンネル修正項、DTLTはヘッドライト21が点灯中であるか否かに応じて設定されるヘッドライト修正項、DTWPはワイパ22が作動中であるか否かに応じて設定されるワイパ修正項である。
図9は、本発明の第3の実施形態にかかる家庭用の太陽光発電装置の構成を示すブロック図である。この太陽光発電装置は、太陽電池101と、電圧変換回路102と、MPPTコントローラ103と、リレー105と、インバータ106と、分電盤107と、外気温センサ108とを備えており、分電盤107を介して、家庭用電気機器109に交流電力を供給し、余剰の電力を電力系統110に出力する。電圧変換回路102は、第1の実施形態に示した電圧変換回路11と同一の構成を有し、MPPTコントローラ103は、第1の実施形態と同様に発電量PMを計測することができる。
TINT=TINT+DTTA (3a)
2 太陽電池
10 車両コントローラ(判定部)
11 電圧変換回路(判定部、発電量計測部)
12 MPPTコントローラ(判定部、発電量計測部)
14 リレー
15 バッテリ(電気的負荷)
20 車両電気負荷(電気的負荷)
R1 抵抗(発電量計測部)
Claims (15)
- 太陽電池の高圧側出力及び低圧側出力にそれぞれ接続される高圧側入力端子及び低圧側端子と、出力端子と、電流検出抵抗と、第1、第2、第3、及び第4スイッチ素子と、コイルとを有し、
前記電流検出抵抗は前記高圧側入力端子と前記第1スイッチ素子の一端との間に接続され、前記第2スイッチ素子は前記第1スイッチ素子の他端と前記低圧側端子との間に接続され、前記第3スイッチ素子の一端は前記出力端子に接続され、前記第4スイッチ素子は、前記第3スイッチ素子の他端と前記低圧側端子との間に接続され、前記コイルは前記第1スイッチ素子の他端と前記第3スイッチ素子の他端との間に接続されており、
前記第1、第2、第3、及び第4スイッチ素子のオンオフ状態を切り換えることによって前記太陽電池の出力電圧を変換し、前記出力端子と前記低圧側端子との間に接続される電気的負荷へ電力を供給する、太陽光発電の電圧変換装置であって、
前記太陽電池が発電した電力の前記電気的負荷への供給可否の判定である電力供給可否判定を行う判定部を備え、
前記判定部は、
前記第1及び第4スイッチ素子をオンし、前記第2及び第3スイッチ素子をオフした状態で、前記電流検出抵抗を流れる電流及び前記高圧側入力端子及び前記低圧側端子間の電圧によって前記太陽電池の発電量を計測する発電量計測部を有し、
前記計測した発電量が判定閾値以上であるときに前記太陽電池の発電電力の前記電気的負荷への供給を許可する判定を行い、
前記発電量計測部は、前記発電量の計測終了後に前記第1スイッチ素子をオフすると同時に前記第2スイッチ素子をオンすることを特徴とする太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記判定部は、前記発電量計測部によって計測される発電量が前記判定閾値より小さいときは、前記太陽電池の発電電力の前記電気的負荷への供給を禁止する判定を行い、
該禁止判定を行った時点から再判定禁止期間が経過した時点で、前記電力供給可否判定を再度行うことを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記判定部は、前記発電量計測部によって計測される発電量に基づいて、前記再判定禁止期間の修正を行うことを特徴とする請求項2に記載の太陽光発電の電圧変換装置。
- 前記太陽電池の発電量と相関関係のある発電量相関パラメータを取得するパラメータ取得部をさらに有し、
前記判定部は、前記パラメータ取得部により取得された発電量相関パラメータに基づいて、前記再判定禁止期間の修正を行うことを特徴とする請求項2または3に記載の太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記パラメータ取得部は、外気温を検出可能な外気温検出部を含み、
前記発電量相関パラメータは前記外気温検出部により検出される外気温を含むこと特徴とする請求項4に記載の太陽光発電の電圧変換装置。 - 請求項1から5の何れか1項に記載の太陽光発電の電圧変換装置を有することを特徴とする車両。
- 車両に搭載された太陽電池の高圧側出力及び低圧側出力にそれぞれ接続される高圧側入力端子及び低圧側端子と、出力端子と、電流検出抵抗と、第1、第2、第3、及び第4スイッチ素子と、コイルとを有し、
前記電流検出抵抗は前記高圧側入力端子と前記第1スイッチ素子の一端との間に接続され、前記第2スイッチ素子は前記第1スイッチ素子の他端と前記低圧側端子との間に接続され、前記第3スイッチ素子の一端は前記出力端子に接続され、前記第4スイッチ素子は、前記第3スイッチ素子の他端と前記低圧側端子との間に接続され、前記コイルは前記第1スイッチ素子の他端と前記第3スイッチ素子の他端との間に接続されており、
前記第1、第2、第3、及び第4スイッチ素子のオンオフ状態を切り換えることによって前記太陽電池の出力電圧を変換し、前記出力端子と前記低圧側端子との間に接続される電気的負荷へ電力を供給する、太陽光発電の電圧変換装置であって、
前記太陽電池が発電した電力の前記電気的負荷への供給可否の判定である電力供給可否判定を行う判定部を備え、
前記判定部は、
前記第1及び第4スイッチ素子をオンし、前記第2及び第3スイッチ素子をオフした状態で、前記電流検出抵抗を流れる電流及び前記高圧側入力端子及び前記低圧側端子間の電圧によって前記太陽電池の発電量を計測する発電量計測部を有し、
前記計測した発電量が判定閾値以上であるときに前記太陽電池の発電電力の前記電気的負荷への供給を許可する判定を行い、
前記発電量計測部は、前記発電量の計測終了後に前記第1スイッチ素子をオフすると同時に前記第2スイッチ素子をオンすることを特徴とする太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記判定部は、前記発電量計測部によって計測される発電量が前記判定閾値より小さいときは、前記太陽電池の発電電力の前記電気的負荷への供給を禁止する判定を行い、
該禁止判定を行った時点から再判定禁止期間が経過した時点で、前記電力供給可否判定を再度行うことを特徴とする請求項7に記載の太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記判定部は、前記発電量計測部によって計測される発電量に基づいて、前記再判定禁止期間の修正を行うことを特徴とする請求項8に記載の太陽光発電の電圧変換装置。
- 前記太陽電池の発電量と相関関係のある発電量相関パラメータを取得するパラメータ取得部をさらに有し、
前記判定部は、前記パラメータ取得部により取得された発電量相関パラメータに基づいて、前記再判定禁止期間の修正を行うことを特徴とする請求項8または9に記載の太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記パラメータ取得部は、外気温を検出可能な外気温検出部を含み、
前記発電量相関パラメータは前記外気温検出部により検出される外気温を含むこと特徴とする請求項10に記載の太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記パラメータ取得部は、当該車両の運転状態を示す運転状態パラメータを取得する運転状態パラメータ取得部を含み、
前記発電量相関パラメータは前記運転状態パラメータ取得部により取得される運転状態パラメータを含むこと特徴とする請求項10または11に記載の太陽光発電の電圧変換装置。 - 前記運転状態パラメータは、前記車両の車速、前記車両の位置、前記車両の前照灯の点灯状態、及び前記車両のワイパの作動状態を示すパラメータの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項12に記載の太陽光発電の電圧変換装置。
- 請求項7から13の何れか1項に記載の太陽光発電の電圧変換装置を有することを特徴とする車両。
- 太陽電池の高圧側出力及び低圧側出力にそれぞれ接続される高圧側入力端子及び低圧側端子と、出力端子と、電流検出抵抗と、第1、第2、第3、及び第4スイッチ素子と、コイルとを有し、
前記電流検出抵抗は前記高圧側入力端子と前記第1スイッチ素子の一端との間に接続され、前記第2スイッチ素子は前記第1スイッチ素子の他端と前記低圧側端子との間に接続され、前記第3スイッチ素子の一端は前記出力端子に接続され、前記第4スイッチ素子は、前記第3スイッチ素子の他端と前記低圧側端子との間に接続され、前記コイルは前記第1スイッチ素子の他端と前記第3スイッチ素子の他端との間に接続されており、
前記第1、第2、第3、及び第4スイッチ素子のオンオフ状態を切り換えることによって前記太陽電池の出力電圧を変換し、前記出力端子と前記低圧側端子との間に接続される電気的負荷へ電力を供給する、太陽光発電の電圧変換装置の使用方法であって、
前記太陽電池が発電した電力の前記電気的負荷への供給可否の判定である電力供給可否判定を行う判定ステップを備え、
前記判定ステップは、
前記第1及び第4スイッチ素子をオンし、前記第2及び第3スイッチ素子をオフした状態で、前記電流検出抵抗を流れる電流及び前記高圧側入力端子及び前記低圧側端子間の電圧によって前記太陽電池の発電量を計測するステップと、
前記計測した発電量が判定閾値以上であるときに前記太陽電池の発電電力の前記電気的負荷への供給を許可する判定を行うステップと、
前記発電量の計測終了後に前記第1スイッチ素子をオフすると同時に前記第2スイッチ素子をオンするステップとを含むことを特徴とする太陽光発電の電圧変換装置の使用方法。
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