JPH0222871A - 太陽電池アレイの最高出力電力点追跡方法 - Google Patents
太陽電池アレイの最高出力電力点追跡方法Info
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- JPH0222871A JPH0222871A JP63173359A JP17335988A JPH0222871A JP H0222871 A JPH0222871 A JP H0222871A JP 63173359 A JP63173359 A JP 63173359A JP 17335988 A JP17335988 A JP 17335988A JP H0222871 A JPH0222871 A JP H0222871A
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- Japan
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- point
- output power
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- solar cell
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は太陽電池アレイを動作させる方法に関し、特に
、ボールなどの建造物や樹木などによって部分的に影を
受ける太陽電池アレイにおいても最大の出力電力状態で
動作させる方法に関するものである。
、ボールなどの建造物や樹木などによって部分的に影を
受ける太陽電池アレイにおいても最大の出力電力状態で
動作させる方法に関するものである。
［従来の技術］
第１図は、部分的な影などの日射障害のない場合の太陽
電池アレイの出力特性を示すグラフである。図において
、横軸は出力電圧Ｖを表わし、左右の縦軸はそれぞれ出
力電流！と出力電力Ｐを表わしている。曲線１は電流−
電圧（１−Ｖ）出力特性を示し、ｔｓｃとＶ。Ｃはそれ
ぞれ短絡出力電流と開放出力電圧を示している。曲線２
は電力−電圧（ｐ−ｖ）出力特性を示し、Ｐｌは最高出
力電力であり、ｖｒ＋はそのときの出力電圧を示してい
る。この場合、ｐ−ｖ曲ｔ！１２に見られるように、出
力電力Ｐは１つのピークのみを示し、その極大点Ｐｔ、
がすなわち最高出力電力点となる。
電池アレイの出力特性を示すグラフである。図において
、横軸は出力電圧Ｖを表わし、左右の縦軸はそれぞれ出
力電流！と出力電力Ｐを表わしている。曲線１は電流−
電圧（１−Ｖ）出力特性を示し、ｔｓｃとＶ。Ｃはそれ
ぞれ短絡出力電流と開放出力電圧を示している。曲線２
は電力−電圧（ｐ−ｖ）出力特性を示し、Ｐｌは最高出
力電力であり、ｖｒ＋はそのときの出力電圧を示してい
る。この場合、ｐ−ｖ曲ｔ！１２に見られるように、出
力電力Ｐは１つのピークのみを示し、その極大点Ｐｔ、
がすなわち最高出力電力点となる。
従来の最高出力電力点追跡方法においては、たとえば山
登り法が用いられている。すなわち、出力電圧Ｖをたと
えば低い方から高い方ヘスキャンさせ、Ｐ−■曲線の微
分係数が０になる点または符号が反転する点を最高出力
電力点として検出する方法（微分法）によって、その太
陽電池アレイの動作点を常にこの最高出力電力点になる
ように追跡制御を行なっている。太陽電池アレイの出力
特性が第１図に示されたようにただ１つの出力電力ピー
クを有する場合には、従来の最高出力電力点追跡方法で
特に問題はない。
登り法が用いられている。すなわち、出力電圧Ｖをたと
えば低い方から高い方ヘスキャンさせ、Ｐ−■曲線の微
分係数が０になる点または符号が反転する点を最高出力
電力点として検出する方法（微分法）によって、その太
陽電池アレイの動作点を常にこの最高出力電力点になる
ように追跡制御を行なっている。太陽電池アレイの出力
特性が第１図に示されたようにただ１つの出力電力ピー
クを有する場合には、従来の最高出力電力点追跡方法で
特に問題はない。
［発明が解決しようとする課題］
第２図は、モジュール１枚ごとにバイパスダイオードを
有している太陽電池アレイが部分的に影を受ける場合の
Ｉ−Ｖ特性曲線を示している。すなわち、太陽電池アレ
イが部分的に影を受ける場合、そのＩ−Ｖ曲線は第１図
の曲線１のような単純な形状とはならず、第２図のよう
に階段状の曲線となる。このＩ−Ｖ曲線における階段の
数や形状は、影の大きさやその影のかかり具合、さらに
アレイを構成する太陽電池モジュールの特性や直並列の
配線数などによって異なる。
有している太陽電池アレイが部分的に影を受ける場合の
Ｉ−Ｖ特性曲線を示している。すなわち、太陽電池アレ
イが部分的に影を受ける場合、そのＩ−Ｖ曲線は第１図
の曲線１のような単純な形状とはならず、第２図のよう
に階段状の曲線となる。このＩ−Ｖ曲線における階段の
数や形状は、影の大きさやその影のかかり具合、さらに
アレイを構成する太陽電池モジュールの特性や直並列の
配線数などによって異なる。
第３図は第２図のような階段状のＩ−Ｖ特性を有する場
合のＰ−■特性曲線を示しており、それはただ１つの極
大点ではなくて３つの極大点Ａ。
合のＰ−■特性曲線を示しており、それはただ１つの極
大点ではなくて３つの極大点Ａ。
Ｂ、 Ｃを有している。
太陽電池アレイは、通常はできるだけ影を受けないよう
に配慮して設置される。しかし、海洋上でブイ、パージ
あるいは船舶などにおいて使用される場合には、スペー
ス的に制限がある場合が多い。すなわち、マストやクレ
ーンなどとの位置関係により、太陽電池アレイが部分的
に影を受けることが避けられない場合が多い。また、陸
上での使用においても、設置場所の条件によって影を受
けることがあり得る。さらに、鳥の糞などよる太陽電池
アレイ面の汚れによっても同様な状況が生じる可能性が
ある。
に配慮して設置される。しかし、海洋上でブイ、パージ
あるいは船舶などにおいて使用される場合には、スペー
ス的に制限がある場合が多い。すなわち、マストやクレ
ーンなどとの位置関係により、太陽電池アレイが部分的
に影を受けることが避けられない場合が多い。また、陸
上での使用においても、設置場所の条件によって影を受
けることがあり得る。さらに、鳥の糞などよる太陽電池
アレイ面の汚れによっても同様な状況が生じる可能性が
ある。
ところで、従来の最高出力電力点追跡方法は出力電力Ｐ
の極大点付近のみについて出力電圧Ｖをスキャンさせる
ので、１つの極大点は検出するが、極大点が複数ある場
合にはその検出された極大点が最大点になるとは限らな
い。すなわち、たとえば第３図のＡ点を極大点として検
出した場合、それは最高出力電力点ではなく、最高出力
電力点追跡方法としては不十分である。
の極大点付近のみについて出力電圧Ｖをスキャンさせる
ので、１つの極大点は検出するが、極大点が複数ある場
合にはその検出された極大点が最大点になるとは限らな
い。すなわち、たとえば第３図のＡ点を極大点として検
出した場合、それは最高出力電力点ではなく、最高出力
電力点追跡方法としては不十分である。
以上のような先行技術の課題に鑑み、本発明の目的は、
太陽電池アレイの出力特性が複数の極大出力電力点を含
む場合においても、常に最高の出力電力点を追跡し得る
方法を提供することである。
太陽電池アレイの出力特性が複数の極大出力電力点を含
む場合においても、常に最高の出力電力点を追跡し得る
方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］
本発明による太陽電池アレイの最高出力電力点追跡方法
は、モジュール１枚ごとにバイパスダイオードを有する
太陽電池アレイの出力特性が複数の極大出力電力点を含
む場合において、出力電力を出力電圧の関数として測定
して微分法によって１つの極大出力電力点を検出した後
に、さらに他の極大出力電力点を検出し、検出された複
数の極大出力電力点の電力値を比較して、最大の極大出
力電力点をその太陽電池アレイの動作点として設定する
。
は、モジュール１枚ごとにバイパスダイオードを有する
太陽電池アレイの出力特性が複数の極大出力電力点を含
む場合において、出力電力を出力電圧の関数として測定
して微分法によって１つの極大出力電力点を検出した後
に、さらに他の極大出力電力点を検出し、検出された複
数の極大出力電力点の電力値を比較して、最大の極大出
力電力点をその太陽電池アレイの動作点として設定する
。
［作用］
本発明の最高出力電力点追跡方法によれば、出力電力を
出力電圧の関数として測定して微分法によって１つの極
大出力電力点を検出した後に、さらに他の極大出力電力
点を検出し、それらの検出された複数の極大出力電力点
の電力値を比較して、最大の極大出力電力点をその太陽
電池アレイの動作点として設定するので、常に最高の出
力電力点を追跡することができる。
出力電圧の関数として測定して微分法によって１つの極
大出力電力点を検出した後に、さらに他の極大出力電力
点を検出し、それらの検出された複数の極大出力電力点
の電力値を比較して、最大の極大出力電力点をその太陽
電池アレイの動作点として設定するので、常に最高の出
力電力点を追跡することができる。
［実施例］
第４図は本発明の一実施例を説明するためのＰ−■特性
曲線を示すグラフである。このＰ−７曲線は２つの極大
点り、 Ｆと１つの極小点Ｅを有している。
曲線を示すグラフである。このＰ−７曲線は２つの極大
点り、 Ｆと１つの極小点Ｅを有している。
まず、山登り法によりＤ点を検出する。すなわち、たと
えば出力電圧Ｖを低い方から高い方ヘスキャンさせ、Ｐ
−７曲線における微分係数が０または十から−に反転す
るところを検出すればよい。
えば出力電圧Ｖを低い方から高い方ヘスキャンさせ、Ｐ
−７曲線における微分係数が０または十から−に反転す
るところを検出すればよい。
極大出力点が他に存在しない場合には、その検出された
極大点が最高出力電力点となる。しかし、第４図の場合
はもう１つの極大点Ｆが存在する。
極大点が最高出力電力点となる。しかし、第４図の場合
はもう１つの極大点Ｆが存在する。
次にこのＦ点を検出するのであるが、この場合、１つの
極大点りを検出した後にさらに電圧Ｖを高い方にスキャ
ンさせ、極小点Ｅを検出する。このＥ点の検出は、Ｐ−
７曲線における微分係数が０または−から十に反転する
点を検出すればよい。
極大点りを検出した後にさらに電圧Ｖを高い方にスキャ
ンさせ、極小点Ｅを検出する。このＥ点の検出は、Ｐ−
７曲線における微分係数が０または−から十に反転する
点を検出すればよい。
しかし、電圧Ｖのスキャンは開放電圧Ｖ。Ｃまでスキャ
ンさせる必要はなく、成る一定の幅のみでスキャンさせ
れば十分である。この幅は太陽電池アレイの特性や予想
される影などにより容易に決めることができる。
ンさせる必要はなく、成る一定の幅のみでスキャンさせ
れば十分である。この幅は太陽電池アレイの特性や予想
される影などにより容易に決めることができる。
極小点Ｅがあれば当然に次の極大点Ｆが存在することに
なるから、同様な方法でもう１つの極大出力電力点Ｆを
検出する。こうして検出された２つの極大出力電力点り
とＦの大きさを比較し、大きい方を太陽電池アレイの動
作点に設定する。すなわち、第４図の例においては、Ｆ
点が最高出力電力点であって動作点となる。
なるから、同様な方法でもう１つの極大出力電力点Ｆを
検出する。こうして検出された２つの極大出力電力点り
とＦの大きさを比較し、大きい方を太陽電池アレイの動
作点に設定する。すなわち、第４図の例においては、Ｆ
点が最高出力電力点であって動作点となる。
以上の実施例では、２つの極大出力電力点を持つ場合に
ついて説明したが、３つ以上の極大出力電力点を有する
場合でも同様の方法で最高出力電力点を動作点に設定す
ることができる。また、スキャンさせる電圧Ｖの幅や方
向、さらにスキャンのスタート電圧などについては、太
陽電池アレイの特性や予想される影の状況などによって
適切に選択すればよく、これらの選択は当業者によって
容易に行なうことができるであろう。
ついて説明したが、３つ以上の極大出力電力点を有する
場合でも同様の方法で最高出力電力点を動作点に設定す
ることができる。また、スキャンさせる電圧Ｖの幅や方
向、さらにスキャンのスタート電圧などについては、太
陽電池アレイの特性や予想される影の状況などによって
適切に選択すればよく、これらの選択は当業者によって
容易に行なうことができるであろう。
［効果］
以上のように、本発明による太陽電池アレイの最高出力
電力点追跡方法によれば、太陽電池アレイが一部に影を
受けてその出力電力特性に複数の極大出力電力点が含ま
れる場合においても、常に最高の出力電力点を追跡して
動作点として設定することができる。
電力点追跡方法によれば、太陽電池アレイが一部に影を
受けてその出力電力特性に複数の極大出力電力点が含ま
れる場合においても、常に最高の出力電力点を追跡して
動作点として設定することができる。
第１図は部分的な影などの日射障害を受けない太陽電池
アレイの出力特性を示すグラフである。 第２図は部分的な影を受ける場合の太陽電池アレイのＩ
−Ｖ出力特性曲線を示すグラフである。 第３図は第２図のようなＩ−Ｖ出力特性に対応するＰ−
■出力特性を示すグラフである。 第４図は２つの極大出力電力点を有するＰ−■特性曲線
を示すグラフである。 図において、■は出力電圧、■は出力電流、Ｐは出力電
力、１はＩ−Ｖ特性曲線、２はＰ−ｖ特性曲線、ＶＯＣ
は開放電圧、ｔｓｃは短絡電流、Ｐ、最高出力電力点、
ｖｏはＰｌに対応する出力電圧、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、およ
びＦは極大出力電力点、モしてＥは極小出力電力点を示
す。 なお、各図において、同一符号は同一内容を示す。 め１回 （ほか２６） 品２回
アレイの出力特性を示すグラフである。 第２図は部分的な影を受ける場合の太陽電池アレイのＩ
−Ｖ出力特性曲線を示すグラフである。 第３図は第２図のようなＩ−Ｖ出力特性に対応するＰ−
■出力特性を示すグラフである。 第４図は２つの極大出力電力点を有するＰ−■特性曲線
を示すグラフである。 図において、■は出力電圧、■は出力電流、Ｐは出力電
力、１はＩ−Ｖ特性曲線、２はＰ−ｖ特性曲線、ＶＯＣ
は開放電圧、ｔｓｃは短絡電流、Ｐ、最高出力電力点、
ｖｏはＰｌに対応する出力電圧、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、およ
びＦは極大出力電力点、モしてＥは極小出力電力点を示
す。 なお、各図において、同一符号は同一内容を示す。 め１回 （ほか２６） 品２回
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 モジュール１枚ごとにバイパスダイオードを有する太陽
電池アレイの出力特性が複数の極大出力電力点を含む場
合において、 出力電力を出力電圧の関数として測定して微分法によっ
て１つの極大出力電力点を検出した後に、さらに他の極
大出力電力点を検出し、 検出された複数の極大出力電力点の電力値を比較して、
最大の極大出力電力点を前記太陽電池アレイの動作点と
して設定する ことを特徴とする太陽電池アレイの最高出力電力点追跡
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173359A JPH0222871A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 太陽電池アレイの最高出力電力点追跡方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173359A JPH0222871A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 太陽電池アレイの最高出力電力点追跡方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222871A true JPH0222871A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15958945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63173359A Pending JPH0222871A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 太陽電池アレイの最高出力電力点追跡方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222871A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010087801A (ko) * | 2001-06-04 | 2001-09-26 | 김태엽 | 태양전지 최대출력점 추종 알고리즘 |
| JP2019146297A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 学校法人幾徳学園 | 太陽電池の動作電圧制御装置 |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP63173359A patent/JPH0222871A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010087801A (ko) * | 2001-06-04 | 2001-09-26 | 김태엽 | 태양전지 최대출력점 추종 알고리즘 |
| JP2019146297A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 学校法人幾徳学園 | 太陽電池の動作電圧制御装置 |
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