JP7386040B2 - Vehicles and solar power generation systems - Google Patents
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Description
本発明は、車両及び太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a vehicle and a solar power generation system.
太陽光発電システムを搭載した車両においては、車体表面に、光エネルギを電気エネルギに変換して発電を行う太陽電池パネルが設けられている。太陽電池パネルで発電された電力は、DC/DCコンバータなどの電力変換器で電圧が変換され、バッテリに充電される。 In a vehicle equipped with a solar power generation system, a solar cell panel is provided on the surface of the vehicle body to generate power by converting light energy into electrical energy. The voltage of the electric power generated by the solar panel is converted by a power converter such as a DC/DC converter, and then the battery is charged.
太陽光発電システムにおいては、太陽電池パネルの全面で太陽光を受けることが理想である。しかしながら、車両は様々な環境を移動するため、陸橋又は歩道橋などの構造物などにより太陽光が遮られ、太陽電池パネル上に予期しない影が生じることがある。 In a solar power generation system, it is ideal for the entire surface of the solar panel to receive sunlight. However, since vehicles move through various environments, sunlight may be blocked by structures such as overpasses or pedestrian bridges, and unexpected shadows may appear on the solar panels.
例えば特許文献1には、車両の進行方向に並列された複数の太陽電池パネルを有する車載用の太陽光発電システムが開示されている。この太陽光発電システムでは、車両の進行方向の先頭に配置された太陽電池パネルにおいて最大出力点を与える動作設定を車両の進行方向の後方の太陽電池パネルの動作において用いている。これにより、最大出力点の検出は、車両の先頭に配置された太陽電池パネルに対してのみ行われる。
For example,
太陽電池パネルに影が生じた場合には、太陽電池パネルの出力電力が低下する。この際、太陽電池パネルの出力電圧の低下を伴って出力電力が低下したり、太陽電池パネルの出力電流の低下を伴って出力電力が低下したりといったように、太陽電池パネルの出力電力の低下の仕方には差がある。 When a shadow appears on the solar panel, the output power of the solar panel decreases. At this time, the output power of the solar panel may decrease, such as a decrease in the output power due to a decrease in the output voltage of the solar panel, or a decrease in the output power due to a decrease in the output current of the solar panel. There are differences in how.
バッテリに電力を伝送する電力変換器は、最大動作点における電圧で駆動した場合に、最も効率よく運転することができるように設計されている。ここで、最大動作点とは、太陽電池パネルに影が生じていない状況で、太陽電池パネルから最大の出力電力を得ることができる動作点をいう。したがって、太陽電池パネルに対する影の影響により、出力電圧が低下した場合には、電力変換効率が低下したり、電力制御の安定性を維持することができなかったりするという不都合がある。 Power converters that transfer power to batteries are designed to operate most efficiently when driven at a voltage at their maximum operating point. Here, the maximum operating point refers to an operating point at which the maximum output power can be obtained from the solar cell panel in a situation where no shadow is formed on the solar cell panel. Therefore, when the output voltage decreases due to the influence of shadows on the solar cell panel, there are disadvantages such as a decrease in power conversion efficiency and an inability to maintain stability of power control.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力変換効率の低下を抑制し、電力制御の安定性を維持することができる車両及び太陽電池パネルを提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a vehicle and a solar cell panel that can suppress a decrease in power conversion efficiency and maintain stability of power control. .
本発明の一態様に係る車両は、車体表面に配置され、車両前後方向にかけて並べられた複数の太陽電池モジュールを有している。複数の太陽電池モジュールのそれぞれは、電気的に直列接続されて車両前後方向と直交する方向に一列に並んだ複数の太陽電池セル、又は単独の太陽電池セルから構成されている。複数の太陽電池モジュールのうちいずれの太陽電池モジュールも、他の太陽電池モジュールと電気的に直列接続されていない。 A vehicle according to one aspect of the present invention includes a plurality of solar cell modules arranged on the surface of the vehicle body and arranged in a longitudinal direction of the vehicle. Each of the plurality of solar cell modules includes a plurality of solar cells electrically connected in series and arranged in a row in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle, or a single solar cell. None of the solar cell modules among the plurality of solar cell modules is electrically connected in series with any other solar cell module.
本発明によれば、太陽電池パネル上に影が生じている状況でも、太陽電池パネルの出力電圧の低下を小さくすることができる。これにより、電力変換効率の低下を抑制し、電力制御の安定性を維持することができる。 According to the present invention, even in a situation where a shadow is formed on the solar cell panel, it is possible to reduce the drop in the output voltage of the solar cell panel. Thereby, it is possible to suppress a decrease in power conversion efficiency and maintain stability of power control.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
(第1の実施形態)
図1及び図2を参照して、本実施形態に係る車両200の構成を説明する。この車両200は、電動モータのみで駆動する電気自動車である。しかしながら、車両200は、エンジンと電動モータとで駆動するハイブリッド自動車、エンジンのみで駆動するエンジン自動車であってもよい。
(First embodiment)
The configuration of a
本明細書において、車両前後方向は、車両200の全長方向に相当し、車両200の前進方向又は後進に沿った方向に相当する。車両左右方向は、車両200の幅方向に相当し、車両前後方向に対して直交する方向に相当する。車両上下方向は、車両200の車高方向に相当し、車両前後方向に対して直交する方向に相当する。
In this specification, the vehicle longitudinal direction corresponds to the entire length direction of the
車両200は、太陽光発電システムを搭載している。太陽光発電システムは、太陽光を利用して電力を発電する。太陽光発電システムが発電した電力は、車両200に搭載されたバッテリ4に充電される。太陽光発電システムは、太陽電池パネル1、電力変換器3及び制御装置5を主体に構成されている。
太陽電池パネル1は、光エネルギを電気エネルギに変換し、発電を行う。太陽電池パネル1の詳細については、後述する。
The
電力変換器3は、太陽電池パネル1とバッテリ4との間に接続され、太陽電池パネル1とバッテリ4との間で電力の伝送を行う。電力変換器3は、太陽電池パネル1において発電された電力を変換し、バッテリ4へ入力する。具体的には、電力変換器3は、DC/DCコンバータであり、太陽電池パネル1の出力電圧を、バッテリ4の入力電圧へと変換する。
制御装置5は、太陽電池パネル1の出力電圧と出力電流とに基づいて、電力変換器3を駆動する。制御装置5は、太陽電池パネル1から最大の出力電力が得られるように、MPPT(Maximum Power Point Tracking)方式で電力変換器3を制御する。
具体的には、制御装置5は、電力変換器3を動作させ、太陽電池パネル1の出力電圧を変化させる。太陽電池パネル1の出力電圧を変化させると、太陽電池パネル1の出力電力が変化するので、制御装置5は、太陽電池パネル1の出力電圧を変化させながら最大動作点を検索する。そして、制御装置5は、電力変換器3を駆動して、最大動作点を追従するように太陽電池パネル1の出力電圧を制御する。
Specifically,
制御装置5には、太陽電池パネル1の出力電流を検出する電流計6が接続されている。また、制御装置5には、太陽電池パネル1の出力電圧を検出する電圧計7が接続されている。
An
つぎに、太陽電池パネル1の詳細について説明する。太陽電池パネル1は、複数の太陽電池モジュール10を有している。複数の太陽電池モジュール10は、日当たりのよいルーフ210の表面に配置され、車両前後方向にかけて並べられている。すなわち、複数の太陽電池モジュール10は、車両200の前方から後方にかけて隣り合って並べられている。図1に示す例では、4つの太陽電池モジュール10が示されているが、太陽電池モジュール10に数は4つに限定されない。
Next, details of the
電力変換器3の一方の端子には、電力線11が接続され、電力変換器3の他方の端子には、電力線12が接続されている。複数の太陽電池モジュール10は、一対の電力線11、12を介してそれぞれ電気的に並列接続され、電力変換器3と電気的に並列接続されている。具体的には、各太陽電池モジュール10の一方の端子は、電力線11に接続され、各太陽電池モジュール10の他方の端子は、電力線12に接続されている。このように、複数の太陽電池モジュール10は、並列回路を構成しており、複数の太陽電池モジュール10のうちいずれの太陽電池モジュール10も、他の太陽電池モジュール10と電気的に直列接続されていない関係を有している。
A
個々の太陽電池モジュール10は、複数の太陽電池セル100から構成されている。太陽電池セル100のそれぞれは、光エネルギを電気エネルギに変換する機能を備えた発電要素である。図1に示す例では、5つの太陽電池セル100が示されているが、太陽電池セル100の数は5つに限定されない。
Each
太陽電池モジュール10を構成する複数の太陽電池セル100は、以下に示す2つの要件を満たしている。具体的には、複数の太陽電池セル100は、電気的に直列接続されている(第1の要件)。また、複数の太陽電池セル100は、車両左右方向に一列に並んでいる(第2の要件)。すなわち、複数の太陽電池セル100は、車両200の右側(又は左側)から左側(又は右側)にかけて隣り合って並べられている。
The plurality of
ここで、複数の太陽電池セル100の並び方向は、車両左右方向と完全に一致する状態のみならず、車両左右方向と見なせる所定の角度範囲の中で車両左右方向からずれている状態も含むことができる。また、車両左右方向に並んだ複数の太陽電池セル100は、車両前後方向における位置が同一である必要はなく、隣り合う太陽電池セル100同士で車両前後方向の位置がオフセットしていてもよい。
Here, the direction in which the plurality of
以下、図3から図6を参照し、太陽電池パネルに生じる影と発電特性との関係を説明する。図3及び図5に示す太陽電池パネルは、紙面の左右方向及び上下方向にマトリクス状に配列された複数の太陽電池セル300から構成されている。紙面の左右方向に並んだ複数の太陽電池セル300は、電気的に直列接続された直列回路を構成している。複数の太陽電池セル300からなる直列回路は、紙面の上下方向にかけて複数並んでおり、これらの直列回路は、電気的に並列接続されている。すなわち、太陽電池パネルは、複数の直列回路を並列接続した合成回路から構成されている。
Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 6, the relationship between the shadow generated on the solar cell panel and the power generation characteristics will be explained. The solar cell panel shown in FIGS. 3 and 5 is composed of a plurality of
図3に示す例では、影Rsは、紙面の上下方向に長手となる形状で再現されており、太陽電池パネルの一部を覆うように発生している。個々の直列回路には、太陽電池セル300同士の直列接続を分断するように、影Rsが生じている。影Rsが存在する太陽電池セル300は、発電できなくなり、電気抵抗となる。
In the example shown in FIG. 3, the shadow Rs is reproduced in a shape that is elongated in the vertical direction of the page, and is generated so as to cover a part of the solar cell panel. A shadow Rs occurs in each series circuit so as to break up the series connection of the
太陽電池パネルに影Rsが生じていない場合、合成回路(太陽電池パネル)の出力特性、具体的には、電流-電圧特性(I-Vカーブ)は、図4の線L1で示される。この線L1上で定義される最大動作点に対応する電圧が「V1」で示されている。これに対して、太陽電池セル300同士の直列接続を分断するように影Rsが存在する場合、合成回路のI-Vカーブは、図4の線L2で示される。図4から分かるように、太陽電池セル300同士の直列接続を分断する影Rsの場合、出力電圧が低下する。このため、最大動作点Paにおける電圧も、「V1」から「V2」へと低電圧側に移動する。
When the solar cell panel does not have a shadow Rs, the output characteristic of the composite circuit (solar cell panel), specifically, the current-voltage characteristic (IV curve) is shown by the line L1 in FIG. 4. The voltage corresponding to the maximum operating point defined on this line L1 is indicated by "V1". On the other hand, when the shadow Rs exists so as to break up the series connection of the
これに対して、図5に示す例では、影Rsは、紙面の左右方向に長手となる形状で再現されており、太陽電池パネルの一部を覆うように発生している。太陽電池パネルには、直列回路同士の並列接続を分断するように、影Rsが生じている。影Rsが存在する太陽電池セル300は、発電できなくなり、電気抵抗となる。
On the other hand, in the example shown in FIG. 5, the shadow Rs is reproduced in a shape that is elongated in the left-right direction of the page, and is generated so as to cover a part of the solar cell panel. A shadow Rs is formed on the solar cell panel so as to break up the parallel connection between series circuits. The
直列回路同士の並列接続を分断するように影Rsが存在する場合、合成回路(太陽電池パネル)のI-Vカーブは、図6の線L3で示される。図6から分かるように、直列回路同士の並列接続を分断する影Rsの場合、出力電流が低下する。しかしながら、出力電圧はあまり変化しない。よって、最大動作点Paにおける電圧もほぼ「V1」のままで、あまり変化しない。 When a shadow Rs exists to break up the parallel connection between series circuits, the IV curve of the composite circuit (solar panel) is shown by line L3 in FIG. 6. As can be seen from FIG. 6, in the case of shadow Rs that breaks the parallel connection between series circuits, the output current decreases. However, the output voltage does not change much. Therefore, the voltage at the maximum operating point Pa also remains approximately at "V1" and does not change much.
以上の概念に示される通り、本実施形態に係る車両200及び太陽光発電システムによれば、太陽電池パネル1は、車両前後方向にかけて並べられた複数の太陽電池モジュールを有している。複数の太陽電池モジュール10のそれぞれは、電気的に直列接続されて車両前後方向と直交する方向に一列に並んだ複数の太陽電池セル100から構成されている。そして、複数の太陽電池モジュール10は、単一の電力変換器3と電気的に並列接続されている。すなわち、複数の太陽電池モジュール10のうちいずれの太陽電池モジュール10も、他の太陽電池モジュール10と電気的に直列接続されていない。
As shown in the above concept, according to the
陸橋又は歩道橋などの構造物の影は、車両前後方向と直交する方向に長手となり、太陽電池パネル1上を、進行方向における車両200の前方から後方へと移動する。本実施形態に係る構成によれば、車両前後方向に並んだ複数の太陽電池モジュール10のいずれも、他の太陽電池モジュール10と電気的に直列接続されていない。すなわち、直列接続された太陽電池セル100は、車両左右方向に沿って並んでいるのみであり、車両前後方向に沿って並んでいない。太陽電池パネル1上に影が差し掛かるような状況であっても、太陽電池パネル1上の影は、太陽電池モジュール10同士の並列接続を分断することとなる。すなわち、直列接続された複数の太陽電池セル100の一部が影によって分断されるという状況が抑制される。
The shadow of a structure such as an overpass or a pedestrian bridge is elongated in a direction orthogonal to the vehicle longitudinal direction, and moves on the
太陽電池パネル1の電力を変換してバッテリ4へ入力する電力変換器3は、太陽電池パネル1に影が無い場合の最大動作点における電圧(動作点電圧)で最も効率よく動作するように設計されている。そのため、太陽電池パネル1に影が生じ、出力電力が低下しても、動作点電圧が下がらないことが望ましい。この点、本実施形態によれば、太陽電池パネル1上に影が差し掛かるような状況であっても、直列接続された複数の太陽電池セル100の一部が影によって分断されるという状況が抑制される。これにより、出力電圧の低下を抑制することができるので、最大動作点における電圧が低下することを抑制することができる。
The
このように、本実施形態に係る車両200及び太陽電池システムは、太陽電池パネル1の出力電圧の低下を抑制することができる。その結果、電力変換効率の低下を抑制し、電力制御の安定性を維持することができる。
In this way, the
また、太陽電池モジュール10のそれぞれは、車両左右方向に一列に複数の太陽電池セル100を配列している。このため、本実施形態に係る車両200及び太陽電池システムによれば、各太陽電池モジュール10で高い出力電圧を確保することができる。
Moreover, each of the
なお、複数の太陽電池モジュール10のうちいずれの太陽電池モジュール10も、他の太陽電池モジュール10と電気的に直列接続されていない状態とは、典型的には、太陽電池モジュール10同士が電気的に直列接続されていない状態をいう。しかしながら、上記の状態は、一方の太陽電池モジュール10に含まれる太陽電池セルと、他方の太陽電池モジュール10に含まれる太陽電池セルとが電気的に直列接続されていない状態も含むものである。
Note that a state in which none of the
以下、図7から図11を参照し、太陽電池パネル1の変形例を説明する。上述した実施形態では、太陽電池パネル1が備える個々の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池モジュール10を備える太陽電池モジュール10から構成されている。しかしながら、図7に示すように、太陽電池パネル1が備える個々の太陽電池モジュールは、単独の太陽電池セル100を備える太陽電池モジュール10aから構成されてもよい。
Hereinafter, modified examples of the
また、本実施形態では、複数の太陽電池モジュール10を単一の電力変換器3と電気的に並列接続している。しかしながら、図8に示すように、複数の太陽電池モジュール10毎に電力変換器3を設け、複数の太陽電池モジュール10を複数の電力変換器3に個別に接続してもよい。この構成によれば、複数の太陽電池モジュール10のうちいずれの太陽電池モジュール10も、他の太陽電池モジュール10と電気的に直列接続されていない。したがって、太陽電池パネル1上に影が差し掛かるような状況であっても、直列接続された複数の太陽電池セル100の一部が影によって分断されるという状況が抑制される。これにより、出力電圧の低下を抑制することができるので、最大動作点の電圧が低下することを抑制することができる。その結果、電力変換効率の低下を抑制し、電力制御の安定性を維持することができる。
Further, in this embodiment, a plurality of
また、この構成によれば、複数の太陽電池モジュール10のそれぞれを最大動作点で動作させることができる。これにより、影が生じても、出力電力の低下をより抑えることができる。
Moreover, according to this configuration, each of the plurality of
また、図1に示す太陽電池パネル1は、車両前後方向にかけて並べられた複数の太陽電池モジュール10からなるモジュールセットを1組だけ備えている。しかしながら、太陽電池パネル1は、複数の太陽電池10モジュールからなるモジュールセットを複数組備えてもよい。図9に示す例では、太陽電池パネル1は、2組のモジュールセットが車両左右方向に隣り合うように並んで構成されている。
Moreover, the
また、本実施形態では、太陽電池モジュール10は、ルーフ210の表面に配置されている。しかしながら、太陽電池モジュール10は、車両200の車体表面に設けられていればよい。図10に示すように、太陽電池モジュール10は、ボンネット220の表面に設けてもよい。また、図11に示すように、太陽電池モジュール10は、車体側面230の表面に設けてもよい。この場合、個々の太陽電池モジュール10は、電気的に直列接続されて車両上下方向に一列に並んだ複数の太陽電池セル100で構成されている。
Moreover, in this embodiment, the
なお、第1の実施形態に示す太陽電池パネル1及びその変形例は、それぞれ組み合わせて適用することも可能である。
In addition, the
(第2の実施形態)
図12を参照し、第2の実施形態に係る車両200を説明する。第2の実施形態に係る車両200が、第1の実施形態のそれと相違する点は、太陽電池パネル1の構成である。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second embodiment)
A
本実施形態に係る太陽電池パネル1は、車両前後方向にかけて並べられた複数の太陽電池モジュール10を有している。個々の太陽電池モジュール10は、電気的に直列接続されて車両左右方向に一列に並んだ複数の太陽電池セル100から構成されている。
A
太陽電池モジュール10のそれぞれは、複数の太陽電池セル100を2つの直列回路に分割するように、車両前後方向に沿って配線された分割線13により分割されている。図12に示す例では、個々の太陽電池モジュール10は、直列接続された6つの太陽電池セル100から構成されている。そして、太陽電池モジュール10のそれぞれは、分割線13により、それぞれ3つの太陽電池セル100を直列接続した2つの直列回路20に分割されている。
Each of the
この分割線13より、太陽電池パネル1には、一対の並列回路25が形成される。一方の並列回路(第1並列回路)25は、分割線13より左側に位置する直列回路20のそれぞれを電気的に並列接続した回路である。また、他方の並列回路(第2並列回路)25は、分割線13よりも右側に位置する直列回路20のそれぞれを電気的に並列接続した回路である。
A pair of
個々の並列回路25には、電力変換器3が電気的に並列接続されている。また、個々の並列回路25には、バイパスダイオード15が電気的に並列接続されている。すなわち、並列回路25を構成する複数の直列回路20が、電力変換器3及びバイパスダイオード15のそれぞれに並列接続されている。
The
車両前後方向に延びる影Rsが太陽電池パネル1に発生した場合、影Rsに位置する太陽電池セル100は発電できなくなる。本実施形態に係る太陽電池パネル1によれば、発電できなくなった太陽電池セル100が電気抵抗とならいように、電流をバイパスダイオード15側に迂回させることができる。図13では、太線で電流の経路が示される。これにより、太陽電池パネル1における出力電流の低下を抑制することができる。また、第1の実施形態において図9を参照して説明した太陽電池パネル1において、本実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、複数の太陽電池モジュール10のそれぞれは、1つ以上の分割線により、少なくとも2つの分割回路に分割されればよい。この場合、分割線により分割された直列回路のそれぞれを電気的に並列接続した複数の並列回路が形成され、複数の並列回路のそれぞれには、バイパスダイオードが電気的に並列接続されることとなる。
When a shadow Rs extending in the longitudinal direction of the vehicle occurs on the
(第3の実施形態)
図14から図17を参照し、第3の実施形態に係る車両200を説明する。第3の実施形態に係る車両200が、第1の実施形態のそれと相違する点は、制御装置5の制御方法である。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
A
本実施形態に係る太陽電池パネル1は、車両200の前進方向を基準に、前方、中間及び後方の各位置に並べられた3つの太陽電池モジュール10を有している。個々の太陽電池モジュール10は、電気的に直列接続されて車両前後方向と直交する方向に一列に並んだ複数の太陽電池セル100から構成されている。また、3つの太陽電池モジュール10毎に電力変換器3が設けられ、3つの太陽電池モジュール10は、3つの電力変換器3に個別に接続されている。なお、太陽電池モジュール10及び電力変換器3の数は、3つに限定されない。
The
通常、制御装置5は、複数の電力変換器3毎に、電力変換器3を駆動して、最大動作点を追従するように太陽電池パネル1の出力電圧を制御する。すなわち、制御装置5は、車両走行中に刻々と変動する太陽電池モジュール10の最大動作点を常に探索している。制御装置5が最大動作点を検索する場合、ある動作点から最大動作点まで遷移するには、ある程度の時間がかかる。
Normally, the
図16には、時間T1、時間T1から一定時間経過した時間T2、時間T2から一定時間経過した時間T3における影Rsの遷移が示されている。このように、車両200が走行するとき、前方から来た影は、車速に応じた速度で後方に移動する。そこで、本実施形態において、制御装置5は、中間及び後方の太陽電池モジュール10の最大動作点の検索では、所定の時間遅れを伴って、前方の太陽電池モジュール10で得られた最大動作点へと遷移させるような制御を行うこととする。
FIG. 16 shows the transition of the shadow Rs at time T1, time T2 after a certain period of time has elapsed from time T1, and time T3 after a certain period of time has elapsed from time T2. In this way, when the
具体的には、制御装置5には、車速センサ8が接続されており、制御装置5は、車速センサ8から車両200の車速を検出することができる。また、制御装置5には、ルーフ210上における各太陽電池モジュール10の位置情報を保有している。制御装置5は、前方の太陽電池モジュール10の位置情報を基準に、前方の太陽電池モジュール10から中間の太陽電池モジュール10までの距離(中間のモジュール距離)、及び前方の太陽電池モジュール10から後方の太陽電池モジュール10までの距離(後方のモジュール距離)を特定することができる。
Specifically, a
太陽電池パネルに影Rsが生じていない場合、太陽電池モジュール10のI-Vカーブは、図17の線L1で示される。これに対して、図16に示す各時間T1、T2、T3に対応する各太陽電池モジュール10のI-Vカーブは、図17の線L11、L21、L31でそれぞれ示される。
When the solar cell panel has no shadow Rs, the IV curve of the
制御装置5は、前方の太陽電池モジュール10について、太陽電池モジュール10の最大動作点Pa1を常に探索し、その最大動作点Pa1における電圧を特定している。
The
一方、制御装置5は、中間の太陽電池モジュール10については、車速と、中間のモジュール距離とに基づいて、前方の太陽電池モジュール10から中間の太陽電池モジュール10へと影Rsが到達する時間を遅れ時間として演算する。そして、制御装置5は、前方の太陽電池モジュール10で最大動作点Pa1を検索したタイミングから時間遅れを伴って、中間の太陽電池モジュール10の最大動作点Pa2における電圧を、最大動作点Pa1の電圧に基づいて遷移させる。後方の太陽電池モジュール10についても同様に、制御装置5は、後方の太陽電池モジュール10の最大動作点Pa3における電圧を、最大動作点Pa1の電圧に基づいて遷移させる。
On the other hand, for the intermediate
このように本実施形態において、制御装置5は、遅れ時間と、前方の太陽電池モジュール(第1太陽電池モジュール)10において特定された最大動作点Pa1とに基づいて、中間及び後方の太陽電池モジュール(第2太陽電池モジュール)10に接続された電力変換器3を駆動している。
In this embodiment, the
この構成によれば、複数の太陽電池モジュール10のそれぞれを最大動作点で動作させることができる。これにより、影が生じても、出力電力の低下をより抑えることができる。
According to this configuration, each of the plurality of
また、この構成によれば、中間及び後方の太陽電池モジュール10では、最大動作点Pa1を援用することで、動作点を一から検索する必要がない。そのため、影が中間及び後方の太陽電池モジュール10に差し掛かったときに、その最大動作点Pa2、Pa3を素早く決定することができる。これにより、中間及び後方の太陽電池モジュール10では、時間遅れなく最大動作点Pa2、Pa3で運転を行うことができる。その結果、発電の損失を低減することができる。
Moreover, according to this configuration, in the intermediate and rear
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 As described above, embodiments of the present invention have been described, but the statements and drawings that form part of this disclosure should not be understood as limiting the present invention. Various alternative embodiments, implementations, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.
1 太陽電池パネル
3 電力変換器
4 バッテリ
5 制御装置
6 電流計
7 電圧計
8 車速センサ
10、10a 太陽電池モジュール
11、12 電力線
13 分割線
15 バイパスダイオード
20 直列回路
25 並列回路
100 太陽電池セル
200 車両
1
Claims (4)
電力を充電するバッテリと、
前記太陽電池パネルと前記バッテリとの間に接続され、電圧を変換する変換器と、を有し、
前記太陽電池パネルは、
車体表面に配置され、車両前後方向にかけて並べられた複数の太陽電池モジュールを有し、
前記複数の太陽電池モジュールのそれぞれは、
電気的に直列接続されて車両前後方向と直交する方向に一列に並んだ複数の太陽電池セルから構成され、
前記複数の太陽電池セルを2つの直列回路に分割するように車両前後方向に沿って配線された分割線により分割され、
前記太陽電池パネルには、前記分割線より左側に位置する前記直列回路のそれぞれを電気的に並列接続した第1並列回路と、前記分割線より右側に位置する前記直列回路のそれぞれを電気的に並列接続した第2並列回路とが形成され、
前記第1及び第2並列回路のそれぞれには、前記変換器及びバイパスダイオードが電気的に並列接続され、
前記複数の太陽電池モジュールのうちいずれの太陽電池モジュールも、他の太陽電池モジュールと電気的に直列接続されていない
車両。 A solar panel that converts light energy into electrical energy and generates electricity,
A battery that charges electricity,
a converter connected between the solar panel and the battery and converting voltage;
The solar panel includes:
It has a plurality of solar cell modules arranged on the surface of the vehicle body and lined up in the longitudinal direction of the vehicle,
Each of the plurality of solar cell modules includes:
It consists of a plurality of solar cells that are electrically connected in series and lined up in a line perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle.
The plurality of solar cells are divided by a dividing line wired along the longitudinal direction of the vehicle so as to divide the plurality of solar cells into two series circuits,
The solar cell panel includes a first parallel circuit in which each of the series circuits located on the left side of the dividing line is electrically connected in parallel, and a first parallel circuit that electrically connects each of the series circuits located on the right side of the dividing line in parallel. A second parallel circuit connected in parallel is formed,
The converter and the bypass diode are electrically connected in parallel to each of the first and second parallel circuits,
A vehicle in which none of the plurality of solar cell modules is electrically connected in series with any other solar cell module.
請求項1記載の車両。 The vehicle according to claim 1 , further comprising a control device that drives, for each of the plurality of solar cell modules, the converter connected to the solar cell module based on the output voltage and output current of the solar cell module.
車両の進行方向において最も前方に位置する前記太陽電池モジュールである第1太陽電池モジュールに接続された前記変換器を、前記第1太陽電池モジュールの出力電力が最大となる第1最大動作点で駆動し、
車両の進行方向において前記第1太陽電池モジュールより後方に位置する前記太陽電池モジュールである第2太陽電池モジュールの位置と、車速とに基づいて、遅れ時間を演算し、
前記遅れ時間と、前記第1最大動作点とに基づいて、前記第2太陽電池モジュールに接続された前記変換器を駆動する
請求項2記載の車両。 The control device includes:
The converter connected to the first solar cell module, which is the solar cell module located furthest forward in the traveling direction of the vehicle, is driven at a first maximum operating point at which the output power of the first solar cell module is maximum. death,
Calculating the delay time based on the position of the second solar cell module, which is the solar cell module located behind the first solar cell module in the traveling direction of the vehicle, and the vehicle speed;
The vehicle according to claim 2 , wherein the converter connected to the second solar cell module is driven based on the delay time and the first maximum operating point.
光エネルギを電気エネルギに変換して発電を行う太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルと前記バッテリとの間に接続され、電圧を変換する変換器と、を有し、
前記太陽電池パネルは、
車体表面に配置された場合に車両前後方向にかけて並べられる複数の太陽電池モジュールを有し、
前記複数の太陽電池モジュールのそれぞれは、
電気的に直列接続されて車両前後方向と直交する方向に一列に並ぶ複数の太陽電池セルから構成され、
前記複数の太陽電池セルを2つの直列回路に分割するように車両前後方向に沿って配線された分割線により分割され、
前記太陽電池パネルには、前記分割線より左側に位置する前記直列回路のそれぞれを電気的に並列接続した第1並列回路と、前記分割線より右側に位置する前記直列回路のそれぞれを電気的に並列接続した第2並列回路とが形成され、
前記第1及び第2並列回路のそれぞれには、前記変換器及びバイパスダイオードが電気的に並列接続され、
前記複数の太陽電池モジュールのうちいずれの太陽電池モジュールも、他の太陽電池モジュールと電気的に直列接続されていない
太陽光発電システム。 In solar power generation systems installed in vehicles equipped with batteries that charge electricity,
A solar panel that converts light energy into electrical energy and generates electricity,
a converter connected between the solar panel and the battery and converting voltage;
The solar panel includes:
It has a plurality of solar cell modules that are arranged in the longitudinal direction of the vehicle when placed on the surface of the vehicle,
Each of the plurality of solar cell modules includes:
It consists of a plurality of solar cells that are electrically connected in series and lined up in a line perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle.
The plurality of solar cells are divided by a dividing line wired along the longitudinal direction of the vehicle so as to divide the plurality of solar cells into two series circuits,
The solar cell panel includes a first parallel circuit in which each of the series circuits located on the left side of the dividing line is electrically connected in parallel, and a first parallel circuit that electrically connects each of the series circuits located on the right side of the dividing line in parallel. A second parallel circuit connected in parallel is formed,
The converter and the bypass diode are electrically connected in parallel to each of the first and second parallel circuits,
A solar power generation system in which none of the plurality of solar cell modules is electrically connected in series with any other solar cell module.
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