JPH0334092B2 - - Google Patents
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- JPH0334092B2 JPH0334092B2 JP58152190A JP15219083A JPH0334092B2 JP H0334092 B2 JPH0334092 B2 JP H0334092B2 JP 58152190 A JP58152190 A JP 58152190A JP 15219083 A JP15219083 A JP 15219083A JP H0334092 B2 JPH0334092 B2 JP H0334092B2
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- photovoltaic cell
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 24
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/66—Regulating electric power
- G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
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- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光電池により発生する直流電力を電
力変換器を用いて交流電力に変換して、交流配電
系統に電力を供給する光電池電源装置に関するも
のである。
力変換器を用いて交流電力に変換して、交流配電
系統に電力を供給する光電池電源装置に関するも
のである。
従来技術
光電池と電力変換器とからなる電力変換システ
ムにおいて、光電池の出力は入射光量の変化にと
もない変動するので、電力変換器の制御を適切に
行なわないと、光電池を効率よく使用できないと
いう欠点が生じる。
ムにおいて、光電池の出力は入射光量の変化にと
もない変動するので、電力変換器の制御を適切に
行なわないと、光電池を効率よく使用できないと
いう欠点が生じる。
発明の目的
本発明は、上記のような電力変換システムにお
いて、光電池の出力電力を有効に利用するため
に、電力変換システムを光電池の最大出力電力で
動作させることができる光電池電源装置を提供し
たものである。
いて、光電池の出力電力を有効に利用するため
に、電力変換システムを光電池の最大出力電力で
動作させることができる光電池電源装置を提供し
たものである。
発明の要旨
本発明に係る光電池電源装置は、光電池と電力
変換器との間に、スイツチ回路と光電池の電力を
消費する負荷とを接続した回路を並列に接続し
て、このスイツチ回路をON−OFF動作させる
か、または電力変換器への指令信号にパルス状の
信号を重畳させるかにより、光電池の出力を微小
に変化させて、このときの光電池の出力電力およ
び出力電流の両方が、同時に変化前と変化後と
で、ある関係が成立した場合に、電力変換器の出
力電圧を上昇または下降させることによつて、電
力変換システムの動作点を常に光電池の最大出力
電力点に移動させるような制御を行なうことを特
徴としている。
変換器との間に、スイツチ回路と光電池の電力を
消費する負荷とを接続した回路を並列に接続し
て、このスイツチ回路をON−OFF動作させる
か、または電力変換器への指令信号にパルス状の
信号を重畳させるかにより、光電池の出力を微小
に変化させて、このときの光電池の出力電力およ
び出力電流の両方が、同時に変化前と変化後と
で、ある関係が成立した場合に、電力変換器の出
力電圧を上昇または下降させることによつて、電
力変換システムの動作点を常に光電池の最大出力
電力点に移動させるような制御を行なうことを特
徴としている。
実施例
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。第１図は電力変換システムの動作特性図であ
つて、光電池の入射光量が減少すると、その特性
は同図の(a)の特性から(b)の特性に変化する。図に
おいて、QaおよびQbは各々の特性での無負荷電
圧値を示し、RaおよびRbは短絡電流値を示し、
M1、M2、M5、M6およびN1はそれぞれ動作点を
示している。また、RaおよびRbは光電池の出力
電圧と出力電流との積が最大となる位置を示して
いる。すなわち、光電池を最も効率よく使用する
ためには、この点を追従するように動作させれば
よいことになる。さらに、ＷはPaに動作点があ
るときの電力変換器の動作特性を示す。
る。第１図は電力変換システムの動作特性図であ
つて、光電池の入射光量が減少すると、その特性
は同図の(a)の特性から(b)の特性に変化する。図に
おいて、QaおよびQbは各々の特性での無負荷電
圧値を示し、RaおよびRbは短絡電流値を示し、
M1、M2、M5、M6およびN1はそれぞれ動作点を
示している。また、RaおよびRbは光電池の出力
電圧と出力電流との積が最大となる位置を示して
いる。すなわち、光電池を最も効率よく使用する
ためには、この点を追従するように動作させれば
よいことになる。さらに、ＷはPaに動作点があ
るときの電力変換器の動作特性を示す。
第２図は、本発明の第１の実施例を示す概略ブ
ロツク図である。図において、１は光電池、２は
光電池１により発生する直流電力を交流電力に変
換する電力交換器であつて、それを構成するスイ
ツチング素子がサイリスタ、トランジスタ、
GTOサイリスタ等である。３は変圧器、４は変
圧器３を介して接続される交流配電系統、５は光
電池１と電力変換器２との間に接続されるスイツ
チ回路、６はスイツチ回路５に接続される負荷で
あつて、例えばヒータ、ランプ等の電力を消費す
るものでよく、かつ微小な容量でよい。なお、２
７はスイツチ回路５と負荷６とからなる出力変化
発生回路である。７および８は光電池１の出力電
圧および出力電流を検出する電圧検出回路および
電流検出回路、９は電圧検出回路７の出力と電流
検出回路８の出力とを入力して、光電池１の出力
電力を検出する電力検出回路である。１０はサン
プル信号を発生する発振器、１１は電力検出回路
９の出力である電力のアナログ値を、発振器１０
から発生するサンプル信号の立下りで記憶する電
力値記憶回路、１２は電力値記憶回路１１の出力
と電力検出回路９の出力とを入力して、電力検出
回路９の出力が電力値記憶回路１１の出力より大
きいときに、Ｈレベルの信号を出力する電力比較
回路である。１３は電力比較回路１２の出力がＨ
レベルのときにＨレベルの信号を出力するフリツ
プフロツプであつて、発振器１０から発生するサ
ンプル信号を反転するNOT回路１４の出力パル
スを入力して、前回のサンプリングにより得られ
たフリツプフロツプ内容をリセツトして、その出
力をＬレベルにする。１５は電流検出回路８の出
力である電流のアナログ値を、発振器１０から発
生するサンプル信号の立下りで記憶する電流値記
憶回路、１６は電流値記憶回路１５の出力と電流
検出回路８の出力とを入力して、電流検出回路８
の出力が電流値記憶回路１５の出力より大きいと
きに、Ｈレベルの信号を出力する電流比較回路で
ある。１７は電流比較回路１６の出力がＨレベル
のときにＨレベルの信号を出力するフリツプフロ
ツプであつて、NOT回路１４の出力パルスを入
力して、前回のサンプリングにより得られたフリ
ツプフロツプの内容をリセツトして、その出力を
Ｌレベルにする。１８はフリツプフロツプ１３の
出力とフリツプフロツプ１７の出力とを入力し
て、この２つの出力がともにＨレベルのときに、
Ｈレベルの信号を出力するAND回路である。１
９はフリツプフロツプ１３の出力を反転する
NOT回路２０の出力と、フリツプフロツプ１７
の出力を反転するNOT回路２１の出力とを入力
して、この２つのフリツプフロツプの出力がとも
にＬレベルのときに、Ｈレベルの信号を出力する
AND回路である。２２は２つのAND回路１８お
よび１９の出力を入力とするOR回路、２３ほ積
分回路であつて、OR回路２２の出力がＨレベル
のときに出力が増加し、逆にＬレベルのときに出
力が減少する。２６は電力変換器２を構成するス
イツチング素子が例えばサイリスタであれば位相
制御回路であり、積分回路２３の出力が増加する
とともにサイリスタの導通角が大きくなり、逆に
減少するとともに導通角が小さくなるように、電
力変換器２に信号を出力する。
ロツク図である。図において、１は光電池、２は
光電池１により発生する直流電力を交流電力に変
換する電力交換器であつて、それを構成するスイ
ツチング素子がサイリスタ、トランジスタ、
GTOサイリスタ等である。３は変圧器、４は変
圧器３を介して接続される交流配電系統、５は光
電池１と電力変換器２との間に接続されるスイツ
チ回路、６はスイツチ回路５に接続される負荷で
あつて、例えばヒータ、ランプ等の電力を消費す
るものでよく、かつ微小な容量でよい。なお、２
７はスイツチ回路５と負荷６とからなる出力変化
発生回路である。７および８は光電池１の出力電
圧および出力電流を検出する電圧検出回路および
電流検出回路、９は電圧検出回路７の出力と電流
検出回路８の出力とを入力して、光電池１の出力
電力を検出する電力検出回路である。１０はサン
プル信号を発生する発振器、１１は電力検出回路
９の出力である電力のアナログ値を、発振器１０
から発生するサンプル信号の立下りで記憶する電
力値記憶回路、１２は電力値記憶回路１１の出力
と電力検出回路９の出力とを入力して、電力検出
回路９の出力が電力値記憶回路１１の出力より大
きいときに、Ｈレベルの信号を出力する電力比較
回路である。１３は電力比較回路１２の出力がＨ
レベルのときにＨレベルの信号を出力するフリツ
プフロツプであつて、発振器１０から発生するサ
ンプル信号を反転するNOT回路１４の出力パル
スを入力して、前回のサンプリングにより得られ
たフリツプフロツプ内容をリセツトして、その出
力をＬレベルにする。１５は電流検出回路８の出
力である電流のアナログ値を、発振器１０から発
生するサンプル信号の立下りで記憶する電流値記
憶回路、１６は電流値記憶回路１５の出力と電流
検出回路８の出力とを入力して、電流検出回路８
の出力が電流値記憶回路１５の出力より大きいと
きに、Ｈレベルの信号を出力する電流比較回路で
ある。１７は電流比較回路１６の出力がＨレベル
のときにＨレベルの信号を出力するフリツプフロ
ツプであつて、NOT回路１４の出力パルスを入
力して、前回のサンプリングにより得られたフリ
ツプフロツプの内容をリセツトして、その出力を
Ｌレベルにする。１８はフリツプフロツプ１３の
出力とフリツプフロツプ１７の出力とを入力し
て、この２つの出力がともにＨレベルのときに、
Ｈレベルの信号を出力するAND回路である。１
９はフリツプフロツプ１３の出力を反転する
NOT回路２０の出力と、フリツプフロツプ１７
の出力を反転するNOT回路２１の出力とを入力
して、この２つのフリツプフロツプの出力がとも
にＬレベルのときに、Ｈレベルの信号を出力する
AND回路である。２２は２つのAND回路１８お
よび１９の出力を入力とするOR回路、２３ほ積
分回路であつて、OR回路２２の出力がＨレベル
のときに出力が増加し、逆にＬレベルのときに出
力が減少する。２６は電力変換器２を構成するス
イツチング素子が例えばサイリスタであれば位相
制御回路であり、積分回路２３の出力が増加する
とともにサイリスタの導通角が大きくなり、逆に
減少するとともに導通角が小さくなるように、電
力変換器２に信号を出力する。
つぎに、本発明の第１の実施例の動作を第２図
のブロツク図と、動作点がPa−Qa間にあるとき
のサンプリングのタイミングの違いによる２つの
タイムチヤートを示す第４図ａおよびｂと、動作
点がPa−Ra間にあるときのサンプリングのタイ
ミングの違いによる２つのタイムチヤートを示す
第５図ａおよびｂとを用いて説明する。なお、第
４図ａ，ｂおよび第５図ａ，ｂは、後述する本発
明の第２の実施例の動作説明のときに兼用してい
る。
のブロツク図と、動作点がPa−Qa間にあるとき
のサンプリングのタイミングの違いによる２つの
タイムチヤートを示す第４図ａおよびｂと、動作
点がPa−Ra間にあるときのサンプリングのタイ
ミングの違いによる２つのタイムチヤートを示す
第５図ａおよびｂとを用いて説明する。なお、第
４図ａ，ｂおよび第５図ａ，ｂは、後述する本発
明の第２の実施例の動作説明のときに兼用してい
る。
ここで、光電池１への入射光量が変化したとき
の異なる２つの特性の場合について説明する。
の異なる２つの特性の場合について説明する。
(A) 今、光電池１の特性が第１図のａの状態にあ
り、電力変換器２を構成するスイツチング素子
がある導通角で通電されるように、本装置が作
動すると同時に出力変化発生回路２７のスイツ
チ回路５がON−OFF動作を開始して、負荷６
がON−OFFすることによる光電池１の出力が
変化した結果、電力値記憶回路１１の出力P1
と電力検出回路９の出力P2との関係および電
流値記憶回路１５の出力I1と電流検出回路８の
出力I2との関係が、第４図ａ，ｂおよび第５図
ａ，ｂの10の出力に示すようなサンプリングの
タイミング、すなわちサンプル信号が発振器１
０から出力された後にスイツチ回路５のON期
間がスタートする場合、またはOFF期間がス
タートする場合において、P1＜P2およびI1＜I2
またはP1＞P2およびI1＞I2になれば、動作点が
Pa−Qa間にあることになる。ところが、上述
したような場合であつても、P1＞P2およびI1＜
I2またはP1＜P2およびI1＞I2になれば、動作点
がPa−Ra間にあることになる。ここで、P1＜
P2およびI1＜I2またはP1＞P2およびI1＞I2の関
係、P1＞P2およびI1＜I2またはP1＜P2およびI1
＞I2の関係を換言すれば、光電池１の出力電流
の増加または減少による光電池１の出力電力の
変化が、前者では増加または減少し、後者では
減少または増加することになる。
り、電力変換器２を構成するスイツチング素子
がある導通角で通電されるように、本装置が作
動すると同時に出力変化発生回路２７のスイツ
チ回路５がON−OFF動作を開始して、負荷６
がON−OFFすることによる光電池１の出力が
変化した結果、電力値記憶回路１１の出力P1
と電力検出回路９の出力P2との関係および電
流値記憶回路１５の出力I1と電流検出回路８の
出力I2との関係が、第４図ａ，ｂおよび第５図
ａ，ｂの10の出力に示すようなサンプリングの
タイミング、すなわちサンプル信号が発振器１
０から出力された後にスイツチ回路５のON期
間がスタートする場合、またはOFF期間がス
タートする場合において、P1＜P2およびI1＜I2
またはP1＞P2およびI1＞I2になれば、動作点が
Pa−Qa間にあることになる。ところが、上述
したような場合であつても、P1＞P2およびI1＜
I2またはP1＜P2およびI1＞I2になれば、動作点
がPa−Ra間にあることになる。ここで、P1＜
P2およびI1＜I2またはP1＞P2およびI1＞I2の関
係、P1＞P2およびI1＜I2またはP1＜P2およびI1
＞I2の関係を換言すれば、光電池１の出力電流
の増加または減少による光電池１の出力電力の
変化が、前者では増加または減少し、後者では
減少または増加することになる。
そこで、動作点がPa−Qa間にある場合につい
てを第４図ａおよびｂを用いて説明し、さらに動
作点がPa−Ra間にある場合についてを第５図ａ
およびｂを用いて説明する。
てを第４図ａおよびｂを用いて説明し、さらに動
作点がPa−Ra間にある場合についてを第５図ａ
およびｂを用いて説明する。
(1) 第４図ａの場合を説明すると、サンプリング
後に入力される電力検出回路９の出力P2が電
力値記憶回路１１に既に記憶されている出力
P1よりも大きいので、電力比較回路１２から
はＨレベルの信号が出力され、同時にこの信号
がフリツプフロツプ１３に入力されてフリツプ
フロツプ１３の出力がＨレベルとなる。一方、
サンプリング後に入力される電流検出回路８の
出力I2が電流値記憶回路１５に既に記憶されて
いる出力I1よりも大きいので、電流比較回路１
６からはＨレベルの信号が出力され、同時にこ
の信号がフリツプフロツプ１７に入力されてフ
リツプフロツプ１７の出力がＨレベルとなる。
なお、この２つのフリツプフロツプ１３，１７
は最初の出力変化による変化後の出力を、変化
後にこのフリツプフロツプに入力される信号に
拘らず保持するように動作し、後述するリセツ
ト信号により出力がＬレベルとなる。AND回
路１８の２つの入力であるフリツプフロツプ１
３，１７の出力が前述したようにともにＨレベ
ルであるので、このAND回路１８の出力がＨ
レベルとなり、OR回路２２のもう１つの入力
であるAND回路１９の出力に関係なくOR回路
２２からＨレベルの信号が出力されて、積分回
路２３の出力を今までよりも増加させることに
なる。それにともない位相制御回路２６から電
力変換器２を構成するスイツチング素子の導通
角を増加させる信号を出力して、この電力変換
器２の出力電圧を上昇させることにより、光電
池１の出力電流を増加させている。すなわち、
動作点が最初の動作点であるM1からPa点に近
づいたことになる。つづいて、つぎのサンプリ
ングの前にフリツプフロツプ１３，１７の出力
をＬレベルにするために、発振器１０から発生
するつぎの信号をNOT回路１４により反転さ
せ、その信号をリセツト信号として入力して、
その立下りでフリツプフロツプ１３，１７の出
力をリセツトする。
後に入力される電力検出回路９の出力P2が電
力値記憶回路１１に既に記憶されている出力
P1よりも大きいので、電力比較回路１２から
はＨレベルの信号が出力され、同時にこの信号
がフリツプフロツプ１３に入力されてフリツプ
フロツプ１３の出力がＨレベルとなる。一方、
サンプリング後に入力される電流検出回路８の
出力I2が電流値記憶回路１５に既に記憶されて
いる出力I1よりも大きいので、電流比較回路１
６からはＨレベルの信号が出力され、同時にこ
の信号がフリツプフロツプ１７に入力されてフ
リツプフロツプ１７の出力がＨレベルとなる。
なお、この２つのフリツプフロツプ１３，１７
は最初の出力変化による変化後の出力を、変化
後にこのフリツプフロツプに入力される信号に
拘らず保持するように動作し、後述するリセツ
ト信号により出力がＬレベルとなる。AND回
路１８の２つの入力であるフリツプフロツプ１
３，１７の出力が前述したようにともにＨレベ
ルであるので、このAND回路１８の出力がＨ
レベルとなり、OR回路２２のもう１つの入力
であるAND回路１９の出力に関係なくOR回路
２２からＨレベルの信号が出力されて、積分回
路２３の出力を今までよりも増加させることに
なる。それにともない位相制御回路２６から電
力変換器２を構成するスイツチング素子の導通
角を増加させる信号を出力して、この電力変換
器２の出力電圧を上昇させることにより、光電
池１の出力電流を増加させている。すなわち、
動作点が最初の動作点であるM1からPa点に近
づいたことになる。つづいて、つぎのサンプリ
ングの前にフリツプフロツプ１３，１７の出力
をＬレベルにするために、発振器１０から発生
するつぎの信号をNOT回路１４により反転さ
せ、その信号をリセツト信号として入力して、
その立下りでフリツプフロツプ１３，１７の出
力をリセツトする。
(2) 第４図ｂの場合を簡単に説明すると、サンプ
リング後に入力される電力検出回路９の出力
P2が電力値記憶回路１１に既に記憶されてい
る出力P1よりも小さいので、電力比較回路１
２の出力がＬレベルとなり、フリツプフロツプ
１３の出力がＬレベルとなる。一方、電流検出
回路８の出力I2が電流値記憶回路１５に既に記
憶されている出力I1よりも小さいので、電流比
較回路１６の出力がＬレベルとなり、フリツプ
フロツプ１７の出力がＬレベルとなる。AND
回路１９にはフリツプフロツプ１３の出力であ
るＬレベルの信号を反転するNOT回路２０の
出力と、フリツプフロツプ１７の出力であるＬ
レベルの信号を反転するNOT回路２１の出力
とが入力され、ともにＨレベルであるのでこの
AND回路１９の出力がＨレベルとなり、OR回
路２２のもう１つの入力であるAND回路１８
の出力に関係なくOR回路２２からＨレベルの
信号が出力されて、積分回路２３の出力を今ま
でよりも増加させることになり、以後、前述し
た動作をして、動作点が最初の動作点である
M1からPa点に近づく。以下、前述した動作を
繰り換して、サンプリングの間隔または積分回
路２３の時定数によつて、動作点が最初の動作
点であるM1からある間隔毎に、例えばM1、
M2、…M5、M6に移る。ところが、動作点が
M6に移ると、Pa−Ra間に入ることになる。
リング後に入力される電力検出回路９の出力
P2が電力値記憶回路１１に既に記憶されてい
る出力P1よりも小さいので、電力比較回路１
２の出力がＬレベルとなり、フリツプフロツプ
１３の出力がＬレベルとなる。一方、電流検出
回路８の出力I2が電流値記憶回路１５に既に記
憶されている出力I1よりも小さいので、電流比
較回路１６の出力がＬレベルとなり、フリツプ
フロツプ１７の出力がＬレベルとなる。AND
回路１９にはフリツプフロツプ１３の出力であ
るＬレベルの信号を反転するNOT回路２０の
出力と、フリツプフロツプ１７の出力であるＬ
レベルの信号を反転するNOT回路２１の出力
とが入力され、ともにＨレベルであるのでこの
AND回路１９の出力がＨレベルとなり、OR回
路２２のもう１つの入力であるAND回路１８
の出力に関係なくOR回路２２からＨレベルの
信号が出力されて、積分回路２３の出力を今ま
でよりも増加させることになり、以後、前述し
た動作をして、動作点が最初の動作点である
M1からPa点に近づく。以下、前述した動作を
繰り換して、サンプリングの間隔または積分回
路２３の時定数によつて、動作点が最初の動作
点であるM1からある間隔毎に、例えばM1、
M2、…M5、M6に移る。ところが、動作点が
M6に移ると、Pa−Ra間に入ることになる。
(3) 第５図ａの場合を簡単に説明すると、サンプ
リング後に入力される電力検出回路９の出力
P2が電力値記憶回路１１に既に記憶されてい
る出力P1よりも大きいので、電力比較回路１
２の出力がＨレベルとなり、フリツプフロツプ
１３の出力がＨレベルとなる。一方、電流検出
回路８の出力I2が電流値記憶回路１５に既に記
憶されている出力I1よりも小さいので、電流比
較回路１６の出力がＬレベルとなり、フリツプ
フロツプ１７の出力がＬレベルとなる。AND
回路１８および１９の各々の２つの入力の片方
がＬレベルであるので、ともにこれらの出力が
Ｌレベルとなり、OR回路２２からＬレベルの
信号が出力されて、積分回路２３の出力を今ま
でよりも減少させることになる。それにともな
い位相制御回路２６から電力変換器２を構成す
るサイリスタの導通角を減少させる信号を出力
して、この電力変換器２の出力電圧を下降させ
ることにより、光電池１の出力電流を減少させ
ている。すなわち、動作点がPaを含むM6から
M5に戻ることになり、常に光電池１の最大出
力電力点の近傍で電力変換器２が運転されるこ
とになる。
リング後に入力される電力検出回路９の出力
P2が電力値記憶回路１１に既に記憶されてい
る出力P1よりも大きいので、電力比較回路１
２の出力がＨレベルとなり、フリツプフロツプ
１３の出力がＨレベルとなる。一方、電流検出
回路８の出力I2が電流値記憶回路１５に既に記
憶されている出力I1よりも小さいので、電流比
較回路１６の出力がＬレベルとなり、フリツプ
フロツプ１７の出力がＬレベルとなる。AND
回路１８および１９の各々の２つの入力の片方
がＬレベルであるので、ともにこれらの出力が
Ｌレベルとなり、OR回路２２からＬレベルの
信号が出力されて、積分回路２３の出力を今ま
でよりも減少させることになる。それにともな
い位相制御回路２６から電力変換器２を構成す
るサイリスタの導通角を減少させる信号を出力
して、この電力変換器２の出力電圧を下降させ
ることにより、光電池１の出力電流を減少させ
ている。すなわち、動作点がPaを含むM6から
M5に戻ることになり、常に光電池１の最大出
力電力点の近傍で電力変換器２が運転されるこ
とになる。
(4) 第５図ｂの場合を簡単に説明すると、サンプ
リング後に入力される電力検出回路９の出力
P2が電力値記憶回路１１に既に記憶されてい
る出力P1よりも小さいので、電力比較回路１
２の出力がＬレベルとなり、フリツプフロツプ
１３の出力がＬレベルとなる。一方、電流検出
回路８の出力I2が電流値記憶回路１５に既に記
憶されている出力I1よりも大きいので、電流比
較回路１６の出力がＨレベルとなり、フリツフ
フロツプ１７の出力がＨレベルとなる。AND
回路１８にはフリツプフロツプ１３の出力であ
るＬレベルの信号とフリツプフロツプ１７の出
力であるＨレベルの信号が入力されて、この
AND回路１８の出力がＬレベルとなり、AND
回路１９にはフリツプフロツプ１３の出力であ
るＬレベルの信号を反転するNOT回路２０の
出力と、フリツプフロツプ１７の出力であるＨ
レベルの信号を反転するNOT回路２１の出力
とが入力されて、このAND回路１９の出力が
Ｌレベルとなり、OR回路２２からＬレベルの
信号が出力されて、積分回路２３の出力を今ま
でよりも減少させることになり、以後、前述し
た動作をして動作点がPaを含むM6からM5に戻
り、第５図ａの場合と同様の結果になる。
リング後に入力される電力検出回路９の出力
P2が電力値記憶回路１１に既に記憶されてい
る出力P1よりも小さいので、電力比較回路１
２の出力がＬレベルとなり、フリツプフロツプ
１３の出力がＬレベルとなる。一方、電流検出
回路８の出力I2が電流値記憶回路１５に既に記
憶されている出力I1よりも大きいので、電流比
較回路１６の出力がＨレベルとなり、フリツフ
フロツプ１７の出力がＨレベルとなる。AND
回路１８にはフリツプフロツプ１３の出力であ
るＬレベルの信号とフリツプフロツプ１７の出
力であるＨレベルの信号が入力されて、この
AND回路１８の出力がＬレベルとなり、AND
回路１９にはフリツプフロツプ１３の出力であ
るＬレベルの信号を反転するNOT回路２０の
出力と、フリツプフロツプ１７の出力であるＨ
レベルの信号を反転するNOT回路２１の出力
とが入力されて、このAND回路１９の出力が
Ｌレベルとなり、OR回路２２からＬレベルの
信号が出力されて、積分回路２３の出力を今ま
でよりも減少させることになり、以後、前述し
た動作をして動作点がPaを含むM6からM5に戻
り、第５図ａの場合と同様の結果になる。
(B) 今、電力変換器２が光電池１と最大出力電力
点で運転されているときに、光電池１への入射
光量が減少して光電池１の特性が第１図のｂに
なると、今までの動作点が光電池１の最大出力
電力点Paの近傍にある筈であり、また電力変
換器２はPa点に相当する電圧に略定電圧制御
されているために、入射光量減少後の光電池１
の動作点は、第１図のPa点における電力変換
器２の出力特性を示す点線Ｗとｂの特性曲線と
の交点であるN1に移る。すなわち、動作点が
第１図のｂの特性のPb−Qb間にあることにな
り、以後、前述した動作を繰り返すことによつ
て、最終的に光電池１の最大出力電力点Pbの
近傍で電力変換器２が運転されることになる。
点で運転されているときに、光電池１への入射
光量が減少して光電池１の特性が第１図のｂに
なると、今までの動作点が光電池１の最大出力
電力点Paの近傍にある筈であり、また電力変
換器２はPa点に相当する電圧に略定電圧制御
されているために、入射光量減少後の光電池１
の動作点は、第１図のPa点における電力変換
器２の出力特性を示す点線Ｗとｂの特性曲線と
の交点であるN1に移る。すなわち、動作点が
第１図のｂの特性のPb−Qb間にあることにな
り、以後、前述した動作を繰り返すことによつ
て、最終的に光電池１の最大出力電力点Pbの
近傍で電力変換器２が運転されることになる。
第３図は、本発明の第２の実施例を示す概略
ブロツク図である。
ブロツク図である。
第３図の実施例が前述した実施例と異なる点
は、出力変化発生回路２７が積分回路２３と位
相制御回路２６との間に接続され、加算回路２
４と位相変化発生回路２５とから構成されてい
ることである。なお、第５図においては、第２
図と同一の構成部分は同一符号を付している。
は、出力変化発生回路２７が積分回路２３と位
相制御回路２６との間に接続され、加算回路２
４と位相変化発生回路２５とから構成されてい
ることである。なお、第５図においては、第２
図と同一の構成部分は同一符号を付している。
つぎに、この実施例の動作を第３図のブロツ
ク図と、動作点がPa−Qa間にあるときのサン
プリングのタイミングの違いによる２つのタイ
ムチヤートを示す第４図ａおよびｂと、動作点
がPa−Ra間にあるときのサンプリングのタイ
ミングの違いによる２つのタイムチヤートを示
す第５図ａおよびｂとを用いて説明するが、第
１の実施例と殆んど同様であるので簡単に説明
する。
ク図と、動作点がPa−Qa間にあるときのサン
プリングのタイミングの違いによる２つのタイ
ムチヤートを示す第４図ａおよびｂと、動作点
がPa−Ra間にあるときのサンプリングのタイ
ミングの違いによる２つのタイムチヤートを示
す第５図ａおよびｂとを用いて説明するが、第
１の実施例と殆んど同様であるので簡単に説明
する。
今、光電池１の特性が第１図のａの状態にあ
り、電力変換器２を構成するサイリスタがある
導通角で通電されるように、本装置が作動する
と同時に出力変化発生回路２７の位相変化発生
回路からサイリスタの導通角を微小に変化させ
るためのパルス状の信号が出力されて、この信
号と積分回路２３の出力信号とが加算回路２４
に入力され、ある直流分にパルス状の信号を重
畳した信号が加算回路２４から出力される。し
たがつて、位相制御回路２６の出力信号のある
期間でサイリスタの導通角を今よりも微小に増
すことになり、これによつて光電池１の出力が
変化した結果、電力値記憶回路１１の出力P1
と電力検出回路９の出力P2との関係および電
流値記憶回路１５の出力I1と電流検出回路８の
出力I2との関係が、第４図ａ，ｂおよび第５図
ａ，ｂの１０の出力に示すようなサンプリング
のタイミング、すなわちサンプル信号が発振器
１０から出力された後に位相変化発生回路２５
のパルス発生期間T1がスタートする場合、ま
たはパルス休止期間T2がスタートする場合に
おいて、P1＜P2およびI1＜I2またはP1＞P2およ
びI1＞I2になれば、動作点がPa−Qa間にあるこ
とになる。また、上述したような場合であつて
も、P1＞P2およびI1＜I2またはP1＜P2およびI1
＞I2になれば、動作点がPa−Ra間にあることに
なる。
り、電力変換器２を構成するサイリスタがある
導通角で通電されるように、本装置が作動する
と同時に出力変化発生回路２７の位相変化発生
回路からサイリスタの導通角を微小に変化させ
るためのパルス状の信号が出力されて、この信
号と積分回路２３の出力信号とが加算回路２４
に入力され、ある直流分にパルス状の信号を重
畳した信号が加算回路２４から出力される。し
たがつて、位相制御回路２６の出力信号のある
期間でサイリスタの導通角を今よりも微小に増
すことになり、これによつて光電池１の出力が
変化した結果、電力値記憶回路１１の出力P1
と電力検出回路９の出力P2との関係および電
流値記憶回路１５の出力I1と電流検出回路８の
出力I2との関係が、第４図ａ，ｂおよび第５図
ａ，ｂの１０の出力に示すようなサンプリング
のタイミング、すなわちサンプル信号が発振器
１０から出力された後に位相変化発生回路２５
のパルス発生期間T1がスタートする場合、ま
たはパルス休止期間T2がスタートする場合に
おいて、P1＜P2およびI1＜I2またはP1＞P2およ
びI1＞I2になれば、動作点がPa−Qa間にあるこ
とになる。また、上述したような場合であつて
も、P1＞P2およびI1＜I2またはP1＜P2およびI1
＞I2になれば、動作点がPa−Ra間にあることに
なる。
以下、動作点がPa−Qa間にあるとして第４
図ａおよびｂを用いた説明と、Pa−Ra間にあ
るとして第５図ａおよびｂを用いた説明と全く
同様であるので省略する。
図ａおよびｂを用いた説明と、Pa−Ra間にあ
るとして第５図ａおよびｂを用いた説明と全く
同様であるので省略する。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、光電池の出力
を微小に変化させるための簡単な手段を設けて、
それによる光電池の出力の変化を検出することに
より、電力変換システムの動作点がどこにあつて
も、光電池への入射光量が一定のときにはもちろ
んのこと、入射光量が変化したときにも、動作点
を常に光電池の最大出力電力点の近傍に移動させ
るように電力変換器を制御することによつて、光
電池を効率よく使用できるという利点がある。
を微小に変化させるための簡単な手段を設けて、
それによる光電池の出力の変化を検出することに
より、電力変換システムの動作点がどこにあつて
も、光電池への入射光量が一定のときにはもちろ
んのこと、入射光量が変化したときにも、動作点
を常に光電池の最大出力電力点の近傍に移動させ
るように電力変換器を制御することによつて、光
電池を効率よく使用できるという利点がある。
第１図は電力変換システムの動作特性図、第２
図は本発明の第１の実施例を示す概略ブロツク
図、第３図は本発明の第２の実施例を示す概略ブ
ロツク図、第４図ａ，ｂおよび第５図ａ，ｂは第
２図および第３図のブロツク図のタイムチヤート
を示す図である。 １……光電池、２……電力変換器、４……交流
配電系統、７……電流検出回路、９……電力検出
回路、１２……電力比較回路、１６……電流比較
回路、２７……出力変化発生回路。
図は本発明の第１の実施例を示す概略ブロツク
図、第３図は本発明の第２の実施例を示す概略ブ
ロツク図、第４図ａ，ｂおよび第５図ａ，ｂは第
２図および第３図のブロツク図のタイムチヤート
を示す図である。 １……光電池、２……電力変換器、４……交流
配電系統、７……電流検出回路、９……電力検出
回路、１２……電力比較回路、１６……電流比較
回路、２７……出力変化発生回路。
Claims (1)
- １ 光電池により発生する直流電力を交流電力に
変換する電力変換器を介して交流配電系統に交流
電力を供給する光電池電源装置において、前記光
電池の出力を変化させたときに、変化前と変化後
との前記光電池の出力電力および出力電流をそれ
ぞれ比較して、変化後の出力電力と出力電流との
両方がともに大なる場合および変化後の出力電力
と出力電流との両方がともに小なる場合には、前
記電力変換器の出力電圧を上昇させ、他方、変化
後の出力電力の方が小であり、かつ変化後の出力
電流が大なる場合および変化後の出力電力の方が
大であり、かつ変化後の出力電流が小なる場合に
は、前記電力変換器の出力電圧を下降させること
により前記光電池の出力電力を最大にする光電池
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152190A JPS6043719A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 光電池電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152190A JPS6043719A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 光電池電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043719A JPS6043719A (ja) | 1985-03-08 |
| JPH0334092B2 true JPH0334092B2 (ja) | 1991-05-21 |
Family
ID=15535026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58152190A Granted JPS6043719A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 光電池電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043719A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61239312A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽光発電装置 |
| JPS61285519A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Fuji Electric Co Ltd | 太陽電池利用給電システム |
| JPH096445A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-10 | Nitto Kogyo Kk | 太陽電池の最大電力制御法 |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP58152190A patent/JPS6043719A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6043719A (ja) | 1985-03-08 |
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