JPH05108176A - 太陽電池電源 - Google Patents
太陽電池電源Info
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- JPH05108176A JPH05108176A JP3269600A JP26960091A JPH05108176A JP H05108176 A JPH05108176 A JP H05108176A JP 3269600 A JP3269600 A JP 3269600A JP 26960091 A JP26960091 A JP 26960091A JP H05108176 A JPH05108176 A JP H05108176A
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- Japan
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- voltage
- solar cell
- power supply
- solar battery
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- 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
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽電池の日照低下時の出力不足を電源の質
を落とさず補給し、かつ低コストで太陽電池電力を有効
利用する。 【構成】 商用交流電圧を調整し、太陽電池の最大電力
点電圧とほぼ等しい電圧にし、商用電源と太陽電池とを
それぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接続して直流
連系させ、また、温度センサにより検出した温度に応じ
て電圧調整することにより、常に商用電源出力電圧を太
陽電池の最大電力点電圧とほぼ等しくすることにより、
安定的に太陽電池の最大電力を引き出し、かつ太陽電池
の出力不足時に連続的に商用電源からバックアップする
ことが可能となる。
を落とさず補給し、かつ低コストで太陽電池電力を有効
利用する。 【構成】 商用交流電圧を調整し、太陽電池の最大電力
点電圧とほぼ等しい電圧にし、商用電源と太陽電池とを
それぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接続して直流
連系させ、また、温度センサにより検出した温度に応じ
て電圧調整することにより、常に商用電源出力電圧を太
陽電池の最大電力点電圧とほぼ等しくすることにより、
安定的に太陽電池の最大電力を引き出し、かつ太陽電池
の出力不足時に連続的に商用電源からバックアップする
ことが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池と商用電源の
２電源を併用するようにした太陽電池電源に関する。
２電源を併用するようにした太陽電池電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は出力が日照に依存するために
電源としては不安定であり、通常、何らかの安定化が行
われる。そのために、商用電源を用いてバックアップす
る方法が提案されており、商用電源と太陽電池とを切替
える方法、両者を交流連系させる方法とがある。
電源としては不安定であり、通常、何らかの安定化が行
われる。そのために、商用電源を用いてバックアップす
る方法が提案されており、商用電源と太陽電池とを切替
える方法、両者を交流連系させる方法とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】商用電源を用いてバッ
クアップする場合、日照不足時に商用電源に切り換える
方法は切替え時に瞬断が発生し、電源としては質が悪く
なってしまう。また、交流連系させる方法では、商用電
源との位相同期、系統保護のための対策等の面でハード
ウェアが増大し、コストアップになるという問題があ
る。また、切替え、交流連系いずれの場合も太陽電池の
電力を有効利用するためには最大電力追尾用のコントロ
ーラが必要となり、コストアップ要因となる。
クアップする場合、日照不足時に商用電源に切り換える
方法は切替え時に瞬断が発生し、電源としては質が悪く
なってしまう。また、交流連系させる方法では、商用電
源との位相同期、系統保護のための対策等の面でハード
ウェアが増大し、コストアップになるという問題があ
る。また、切替え、交流連系いずれの場合も太陽電池の
電力を有効利用するためには最大電力追尾用のコントロ
ーラが必要となり、コストアップ要因となる。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、太陽電池の日照低下時の出力不足を電源の質を落と
さず、かつ低コストで太陽電池電力を有効利用できる商
用電源／太陽電池共存の太陽電池電源を提供することを
目的とする。
で、太陽電池の日照低下時の出力不足を電源の質を落と
さず、かつ低コストで太陽電池電力を有効利用できる商
用電源／太陽電池共存の太陽電池電源を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は商用交流入力を
整流して出力する商用電源出力端と太陽電池出力端とを
それぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接続して商用
電源と太陽電池とを直流連系させる電源方式であって、
商用電源電圧を調整する電圧調整手段を備え、商用電源
電圧を太陽電池最大電力点の電圧にほぼ等しく調整する
ことを特徴とする。また、さらに温度センサを備え、温
度センサ出力に応じて電圧調整手段を制御して電圧調整
するようにしたことを特徴とする。
整流して出力する商用電源出力端と太陽電池出力端とを
それぞれ逆流防止ダイオードを介して並列接続して商用
電源と太陽電池とを直流連系させる電源方式であって、
商用電源電圧を調整する電圧調整手段を備え、商用電源
電圧を太陽電池最大電力点の電圧にほぼ等しく調整する
ことを特徴とする。また、さらに温度センサを備え、温
度センサ出力に応じて電圧調整手段を制御して電圧調整
するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明は、商用交流電圧を調整し、太陽電池の
最大電力点の電圧とほぼ等しい電圧にして、商用電源と
太陽電池とをそれぞれ逆流防止ダイオードを介して並列
接続して直流連系させ、日照が充分ある場合には太陽電
池から電力供給を行い、日照不足で太陽電池の出力が低
下したときには太陽電池から最大電力を供給しつつ、商
用電源から不足分の電力を補給する。また、太陽電池の
出力電圧は温度によって変化するので、温度センサによ
り温度検出し、検出した温度に応じて電圧調整して、常
時、商用電源出力電圧を太陽電池の最大電力点電圧とほ
ぼ等しくすることにより、安定的に太陽電池の最大電力
を得ることが可能である。
最大電力点の電圧とほぼ等しい電圧にして、商用電源と
太陽電池とをそれぞれ逆流防止ダイオードを介して並列
接続して直流連系させ、日照が充分ある場合には太陽電
池から電力供給を行い、日照不足で太陽電池の出力が低
下したときには太陽電池から最大電力を供給しつつ、商
用電源から不足分の電力を補給する。また、太陽電池の
出力電圧は温度によって変化するので、温度センサによ
り温度検出し、検出した温度に応じて電圧調整して、常
時、商用電源出力電圧を太陽電池の最大電力点電圧とほ
ぼ等しくすることにより、安定的に太陽電池の最大電力
を得ることが可能である。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の太陽電池電源の構成を示す回路ブ
ロック図、図２は太陽電池特性と商用電源電圧との関係
を示す図である。図中、１は商用電源、２は電圧調整回
路、３は整流回路、４は太陽電池、５はＤＣ／ＡＣ変換
回路、６，７は逆流防止ダイオードである。
する。図１は本発明の太陽電池電源の構成を示す回路ブ
ロック図、図２は太陽電池特性と商用電源電圧との関係
を示す図である。図中、１は商用電源、２は電圧調整回
路、３は整流回路、４は太陽電池、５はＤＣ／ＡＣ変換
回路、６，７は逆流防止ダイオードである。
【０００８】図１において、バックアップ用の商用交流
電源１の交流出力は電圧調整回路２で電圧調整されると
ともに、整流回路３で整流される。もちろん、整流回路
３で整流した後、電圧調整するようにしてもよい。そし
て、商用電源側出力端と太陽電池出力端とは、それぞれ
逆流防止ダイオード６，７を介して並列接続され、直流
出力は必要に応じてＤＣ／ＡＣ変換回路５で交流に変換
されて負荷へ供給される。なお、通常の負荷機器は交流
機器が多いので、直流連系した後さらにＤＣ／ＡＣ変換
して負荷に供給するが、直流負荷の場合にはそのまま、
或いはＤＣ／ＤＣ変換の後負荷に供給するようにする。
電源１の交流出力は電圧調整回路２で電圧調整されると
ともに、整流回路３で整流される。もちろん、整流回路
３で整流した後、電圧調整するようにしてもよい。そし
て、商用電源側出力端と太陽電池出力端とは、それぞれ
逆流防止ダイオード６，７を介して並列接続され、直流
出力は必要に応じてＤＣ／ＡＣ変換回路５で交流に変換
されて負荷へ供給される。なお、通常の負荷機器は交流
機器が多いので、直流連系した後さらにＤＣ／ＡＣ変換
して負荷に供給するが、直流負荷の場合にはそのまま、
或いはＤＣ／ＤＣ変換の後負荷に供給するようにする。
【０００９】太陽電池の出力特性は日照量に応じて図２
（ａ）の実線、及び破線に示すような特性となり、最大
電力点は●印で示され、最大電力を与える電圧はほぼ一
定である。そこで、商用電源電圧ＶＤを太陽電池の最大
電力点電圧とほぼ等しい値に設定する。なお、負荷を駆
動したときの動作点が×印で示す点であるとする。
（ａ）の実線、及び破線に示すような特性となり、最大
電力点は●印で示され、最大電力を与える電圧はほぼ一
定である。そこで、商用電源電圧ＶＤを太陽電池の最大
電力点電圧とほぼ等しい値に設定する。なお、負荷を駆
動したときの動作点が×印で示す点であるとする。
【００１０】図２（ａ）の実線で示す特性Ａは、負荷に
対して太陽電池出力に余力がある場合であり、太陽電池
の出力で動作して負荷電流ＩＤが供給され、このときの
出力電圧は商用電源電圧ＶＤより高くなり、そのため逆
流防止ダイオード７がカットオフとなって商用電源から
は電力は供給されない。
対して太陽電池出力に余力がある場合であり、太陽電池
の出力で動作して負荷電流ＩＤが供給され、このときの
出力電圧は商用電源電圧ＶＤより高くなり、そのため逆
流防止ダイオード７がカットオフとなって商用電源から
は電力は供給されない。
【００１１】一方、図２（ｂ）の実線で示す特性Ｂは日
照量が少なく、負荷に対して太陽電池の余力がない場合
であり、商用電源からのバックアップが入って商用電力
で動作する。このときの動作電圧はＶＤであり、この電
圧は太陽電池の最大電力点Ｑの電圧にほぼ等しいので太
陽電池からは最大電力が得られ、電流ＩＰが供給され、
負荷電流ＩＤに対する不足分ＩＣ（ＩＣ＝ＩＤ−ＩＰ）
は商用電源側から供給される。こうして、太陽電池から
は最大電力が供給され、不足分は商用電源から補給され
る。
照量が少なく、負荷に対して太陽電池の余力がない場合
であり、商用電源からのバックアップが入って商用電力
で動作する。このときの動作電圧はＶＤであり、この電
圧は太陽電池の最大電力点Ｑの電圧にほぼ等しいので太
陽電池からは最大電力が得られ、電流ＩＰが供給され、
負荷電流ＩＤに対する不足分ＩＣ（ＩＣ＝ＩＤ−ＩＰ）
は商用電源側から供給される。こうして、太陽電池から
は最大電力が供給され、不足分は商用電源から補給され
る。
【００１２】前述したように、太陽電池の最大出力点電
圧は日照の変化に対しほぼ一定の値なので、商用の安定
化された電源電圧を最大出力点電圧に近い値で直流連系
すればほぼ太陽電池の最大出力が引き出せるが、この最
大電力点電圧値は温度により変化する。図３は最大電力
点電圧値の温度による変化を説明する図であり、各日照
量に対する出力特性は、温度変化により実線から破線の
ように変化し、最大電力点は○印で示す点から△印で示
す点へ変化する。
圧は日照の変化に対しほぼ一定の値なので、商用の安定
化された電源電圧を最大出力点電圧に近い値で直流連系
すればほぼ太陽電池の最大出力が引き出せるが、この最
大電力点電圧値は温度により変化する。図３は最大電力
点電圧値の温度による変化を説明する図であり、各日照
量に対する出力特性は、温度変化により実線から破線の
ように変化し、最大電力点は○印で示す点から△印で示
す点へ変化する。
【００１３】従って、安定的に太陽電池の最大電力を得
るためには温度に従って直流連系する商用電源電圧を変
化させることが望ましい。この場合の温度は、正確には
太陽電池のパネル温度であるが、便宜的には気温であっ
てもよい。そこで、この温度と最大出力電圧の関係をあ
らかじめ調べておき、その関係に従って商用電源の電圧
を調整すれば安定的に太陽電池の最大出力を得ることが
可能である。
るためには温度に従って直流連系する商用電源電圧を変
化させることが望ましい。この場合の温度は、正確には
太陽電池のパネル温度であるが、便宜的には気温であっ
てもよい。そこで、この温度と最大出力電圧の関係をあ
らかじめ調べておき、その関係に従って商用電源の電圧
を調整すれば安定的に太陽電池の最大出力を得ることが
可能である。
【００１４】図４は温度変化に応じて電圧調整するよう
にした本発明の他の実施例を示す図である。図中、１０
は全波整流回路、１１は位相制御回路、１２は平滑回
路、１３，１４は逆流防止ダイオード、１５はＤＣ／Ａ
Ｃインバータである。
にした本発明の他の実施例を示す図である。図中、１０
は全波整流回路、１１は位相制御回路、１２は平滑回
路、１３，１４は逆流防止ダイオード、１５はＤＣ／Ａ
Ｃインバータである。
【００１５】商用電源側はＡＣ１００Ｖを全波整流回路
１０で全波整流し、位相制御回路１１で位相制御し、平
滑回路１２で平滑化して安定化した直流電圧を得るよう
になっており、０〜２００Ｖを出力可能な太陽電池と逆
流防止ダイオード１３，１４を介して並列に接続されて
いる。位相制御回路１１はサイリスタで構成されてお
り、その導通角を制御することにより出力電圧が調整可
能であり、本実施例では温度センサで太陽電池のパネル
温度を検出し、その検出結果に応じて位相制御回路１１
の位相制御を行う。太陽電池の最大電力点電圧と温度と
の関係は図５に示すように、例えば温度２５℃で１６０
Ｖ、温度７０℃で１２５Ｖの点を結ぶ直線となり、最大
電力点電圧は温度上昇に伴って小さくなる。そこで、図
５に示すような特性に合うように位相制御を行うことに
より商用電源電圧を太陽電池の最大電力点電圧にほぼ等
しく調整することができる。
１０で全波整流し、位相制御回路１１で位相制御し、平
滑回路１２で平滑化して安定化した直流電圧を得るよう
になっており、０〜２００Ｖを出力可能な太陽電池と逆
流防止ダイオード１３，１４を介して並列に接続されて
いる。位相制御回路１１はサイリスタで構成されてお
り、その導通角を制御することにより出力電圧が調整可
能であり、本実施例では温度センサで太陽電池のパネル
温度を検出し、その検出結果に応じて位相制御回路１１
の位相制御を行う。太陽電池の最大電力点電圧と温度と
の関係は図５に示すように、例えば温度２５℃で１６０
Ｖ、温度７０℃で１２５Ｖの点を結ぶ直線となり、最大
電力点電圧は温度上昇に伴って小さくなる。そこで、図
５に示すような特性に合うように位相制御を行うことに
より商用電源電圧を太陽電池の最大電力点電圧にほぼ等
しく調整することができる。
【００１６】図６は本発明の太陽電池電源を使用した場
合の太陽電池出力と商用電源出力波形を示す図である。
いま、日照の時間変化が図６（ａ）に示すような特性で
あり、負荷への供給全電力が図６（ｂ）に示すような特
性であるとするとすると、図６（ｃ）に示すように、日
照量が大きい区間Ｔ２では太陽電池に余力があり、ほぼ
太陽電池から全電力が供給され、区間Ｔ１、Ｔ３のよう
に日照量が小さい区間では太陽電池からはほぼ日照変化
に見合った最大電力が供給され、不足分は図６（ｄ）に
示すように商用電源から供給される。
合の太陽電池出力と商用電源出力波形を示す図である。
いま、日照の時間変化が図６（ａ）に示すような特性で
あり、負荷への供給全電力が図６（ｂ）に示すような特
性であるとするとすると、図６（ｃ）に示すように、日
照量が大きい区間Ｔ２では太陽電池に余力があり、ほぼ
太陽電池から全電力が供給され、区間Ｔ１、Ｔ３のよう
に日照量が小さい区間では太陽電池からはほぼ日照変化
に見合った最大電力が供給され、不足分は図６（ｄ）に
示すように商用電源から供給される。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、太陽電池
を用いた電源システムが、比較的簡単な回路で構成でき
るとともに、安定的に太陽電池の最大電力を取り出すこ
とができ、さらに太陽電池の出力不足時には連続的に商
用電源からバックアップすることが可能となる。
を用いた電源システムが、比較的簡単な回路で構成でき
るとともに、安定的に太陽電池の最大電力を取り出すこ
とができ、さらに太陽電池の出力不足時には連続的に商
用電源からバックアップすることが可能となる。
【図１】 本発明の太陽電池電源の構成を示す回路ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】 太陽電池出力特性と商用電源電圧の関係を示
す図である。
す図である。
【図３】 日照量に対する太陽電池特性と温度変化によ
る最大電力点変化を示す図である。
る最大電力点変化を示す図である。
【図４】 本発明の太陽電池電源の他の実施例の構成を
示す回路ブロック図である。
示す回路ブロック図である。
【図５】 温度に対する最大電力電圧の関係を示す図で
ある。
ある。
【図６】 太陽電池出力と商用電源出力波形を説明する
図である。
図である。
１…商用電源、２…電圧調整回路、３…整流回路、４…
太陽電池、５…ＤＣ／ＡＣ変換回路、６，７…逆流防止
ダイオード、１０…全波整流回路、１１…位相制御回
路、１２…平滑回路、１３，１４…逆流防止ダイオー
ド、１５…ＤＣ／ＡＣインバータ。
太陽電池、５…ＤＣ／ＡＣ変換回路、６，７…逆流防止
ダイオード、１０…全波整流回路、１１…位相制御回
路、１２…平滑回路、１３，１４…逆流防止ダイオー
ド、１５…ＤＣ／ＡＣインバータ。
Claims (2)
- 【請求項１】 商用交流入力を整流して出力する商用電
源出力端と太陽電池出力端とをそれぞれ逆流防止ダイオ
ードを介して並列接続して商用電源と太陽電池とを直流
連系させる電源方式であって、商用電源電圧を調整する
電圧調整手段を備え、商用電源電圧を太陽電池最大電力
点の電圧にほぼ等しく調整することを特徴とする太陽電
池電源。 - 【請求項２】 請求項１記載の電源において、さらに温
度センサを備え、温度センサ出力に応じて電圧調整手段
を制御して電圧調整するようにしたことを特徴とする太
陽電池電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3269600A JPH05108176A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 太陽電池電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3269600A JPH05108176A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 太陽電池電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05108176A true JPH05108176A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17474624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3269600A Pending JPH05108176A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 太陽電池電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05108176A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263743A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-09-26 | Matsushita Seiko Co Ltd | 換気装置 |
| US6605881B2 (en) | 2000-10-25 | 2003-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | AC interconnection apparatus supplying AC power from a commercial power system and from a solar cell |
| EP1968185A2 (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-10 | Regal-Beloit Corporation | Methods and systems for operating direct current motors |
| WO2011040325A1 (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 東芝ライテック株式会社 | 直流電源給電システム |
| CN102856973A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-02 | 浙江工业大学 | 光伏逆变器的市电补偿装置 |
| WO2013175772A1 (ja) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | パナソニック株式会社 | 車載用電源装置及び太陽光発電装置 |
| JP5812503B1 (ja) * | 2014-07-10 | 2015-11-17 | シオン電機株式会社 | 太陽光発電用電力給電システム |
| EP2365598B1 (en) * | 2010-03-02 | 2017-04-19 | Silvio Sottocorno | System for supplying electrical energy from multiple sources to a load |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP3269600A patent/JPH05108176A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014042454A (ja) * | 2012-05-25 | 2014-03-06 | Panasonic Corp | 車載用電源装置及び太陽光発電装置 |
| US9834102B2 (en) | 2012-05-25 | 2017-12-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | In-vehicle power supply device |
| CN102856973A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-02 | 浙江工业大学 | 光伏逆变器的市电补偿装置 |
| JP5812503B1 (ja) * | 2014-07-10 | 2015-11-17 | シオン電機株式会社 | 太陽光発電用電力給電システム |
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