JPH05328748A - 太陽光発電システム - Google Patents

太陽光発電システム

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JPH05328748A
JPH05328748A JP4125881A JP12588192A JPH05328748A JP H05328748 A JPH05328748 A JP H05328748A JP 4125881 A JP4125881 A JP 4125881A JP 12588192 A JP12588192 A JP 12588192A JP H05328748 A JPH05328748 A JP H05328748A
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JP
Japan
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converter
voltage
controlled
smoothing capacitor
power generation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4125881A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehito Inoie
健仁 井家
Yasuhiro Makino
康弘 牧野
Etsuo Taniguchi
悦男 硲口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Inverter Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 DC/DCコンバータ14のトランス20の
巻数比を規定し、FET18aおよび18bを固定最大
オンデューティで作動させる。一方、双方向コンバータ
36のトランジスタ38a〜38dを制御回路56から
のスイッチング制御信号(PWM信号)で制御すること
により、平滑コンデンサ28の端子電圧を制御する。こ
れより、トランス20の出力電圧が制御され、FET1
8aおよび18bが無調整であることから入力電圧も制
御されることとなり、結果的に、太陽電池12からの出
力電圧が制御される。 【効果】 DC/DCコンバータ14と双方向コンバー
タ36とが相互に相手の変化の影響を受けず、負荷急変
などの過渡状態における振動現象が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は太陽光発電システムに
関し、特にたとえば、太陽電池の直流電力を電圧変換す
るDC/DCコンバータおよび系統からの交流を直流に
変換して負荷に供給するコンバータ機能と逆に太陽電池
からの直流を交流に変換して系統へ逆潮流ないし回生す
るインバータ機能とを有する双方向コンバータを含む、
太陽光発電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の太陽光発電システムは、太陽電
池を電源の1つとして用いるソーラーエアコン等に利用
されるが、従来はDC/DCコンバータと双方向コンバ
ータとを個別に制御していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような太陽光発電
システムにおいては、負荷急変などによる過渡状態にお
いて、DC/DCコンバータと双方向コンバータとが相
互に相手の変化の影響を受けるため、図3に示す振動期
間T′のように長期間振動現象が生じ、システムの動作
が不安定になるという問題点があった。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、負
荷急変などの過渡状態における振動現象を抑制できる、
太陽光発電システムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、太陽電池か
らの直流電圧を入力電圧として受けてそれを電圧変換す
るDC/DCコンバータ、DC/DCコンバータの出力
に接続される平滑コンデンサ、および平滑コンデンサと
系統との間に介挿されて系統からの交流を直流に変換し
て負荷に供給する機能と直流を交流に変換して系統に回
生する機能とを有する双方向コンバータを含む太陽光発
電システムにおいて、DC/DCコンバータの変換比を
固定し、かつ双方向コンバータの電力を制御することに
よってDC/DCコンバータの入力電圧を制御するよう
にしたことを特徴とする、太陽光発電システムである。
【0006】
【作用】DC/DCコンバータのたとえばトランスの巻
数比を規定しかつたとえばDC/DCコンバータのスイ
ッチング素子を固定最大オンデューティ(≒100%)
で作動させるようにして、DC/DCコンバータは無調
整とする。双方向コンバータもDC/DCコンバータの
出力と同様に平滑コンデンサに接続されているので、双
方向コンバータの電力を制御することによって、結果的
に太陽電池からの直流電圧すなわちDC/DCコンバー
タの入力電圧が制御される。
【0007】
【発明の効果】この発明によれば、DC/DCコンバー
タを無調整とし双方向コンバータだけを制御するように
したので、相互に相手の変化の影響を受けることがな
く、負荷急変などの過渡状態における振動現象を抑制で
きる。この発明の上述の目的,その他の目的,特徴およ
び利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説
明から一層明らかとなろう。
【0008】
【実施例】図1を参照して、この実施例の太陽光発電シ
ステム10は、たとえばいわゆるソーラーエアコンなど
に用いられ、太陽電池12を含む。太陽電池12からの
直流電圧はDC/DCコンバータ14へ入力される。こ
の直流電圧はコンデンサ16に蓄積され、FET18a
および18bのスイッチングによって交流電圧に変換さ
れ、変圧器20から所定の変圧比に応じた交流電圧とし
て取り出される。交流電圧は、その後、4つのダイオー
ド22a,22b,22cおよび22dを含むダイオー
ドブリッジ回路で整流され、コイル24とコンデンサ2
6とを含むフィルタを経た後、平滑コンデンサ28によ
って平滑される。さらに、この直流電圧はエアコン用イ
ンバータ30によって三相交流に変換され、それによっ
てモータ32が駆動される。
【0009】また、平滑コンデンサ28と系統すなわち
商用電源34との間に双方向コンバータ36が介挿され
る。この双方向コンバータ36は、4つのトランジスタ
38a,38b,38cおよび38dと4つのダイオー
ド40a,40b,40cおよび40dとを含む周知の
フルブリッジ方式のものとして構成される。ただし、そ
の動作の詳細な説明は、既によく知られているので、省
略する。簡単にいうと、トランジスタ38a,38b,
38cおよび38dのそれぞれのベースには後述する制
御回路56からスイッチング制御信号(PWM信号)が
与えられ、インバータ動作またはコンバータ動作が行わ
れる。すなわち、太陽電池12の余剰電力があるとき
は、太陽電池12によって発電されてDC/DCコンバ
ータ14を経て平滑コンデンサ28から出力される直流
電圧が、双方向コンバータ36に入力される。双方向コ
ンバータ36はそれを交流に変換して系統すなわち商用
電源34に回生ないし逆潮流させる。ただし、双方向コ
ンバータ36と商用電源34との間にはコイル42が介
挿され、双方向コンバータ36から系統へ回生される交
流を波形整形する。一方、太陽電池12の発電電力が不
足するときは、商用電源34からの交流がコイル42を
経て双方向コンバータ36に入力される。双方向コンバ
ータ36はコンバータとして動作し、交流を直流に変換
し、その変換された直流が平滑コンデンサ28で平滑さ
れて上述のエアコン用インバータ30に与えられる。
【0010】さらに、平滑コンデンサ28の正側には、
電流指令値決定回路44が結合される。平滑コンデンサ
28の端子電圧は、電流指令値決定回路44に含まれる
フィルタ46を経た後、基準電圧から減算される。両者
の差電圧が誤差アンプ48で増幅されて、乗算器50に
入力される。また、商用電源34とコイル42との間に
は電圧変成器52が結合され、所定の変圧比に応じた交
流電圧が2次側に取り出される。この交流電圧がフィル
タ54を経た後、正弦波の電圧信号として乗算器50に
入力される。これより、乗算器50から電流指令信号が
出力される。制御回路56には、この電流指令信号およ
び電流変成器58で検出された交流電流が入力され、電
流指令信号から交流電流が減算される。そして、両者の
差が、精度を向上させるため誤差アンプ60で増幅され
た後、コンパレータ62aおよび62bに入力され、鋸
波と比較される。コンパレータ62aおよび62bから
の信号は、そのまま双方向コンバータ36のトランジス
タ38aおよび38cのそれぞれのスイッチング制御信
号として出力されるとともに、NOT回路64aおよび
64bを経た後、双方向コンバータ36のトランジスタ
38bおよび38dのそれぞれのスイッチング制御信号
として出力される。双方向コンバータ36の各トランジ
スタ38a〜38dは、このスイッチング制御信号によ
りオン/オフし、それによって双方向コンバータ36の
電力制御が達成される。
【0011】動作において、DC/DCコンバータ14
のFET18aおよび18bを固定最大オンデューティ
(たとえば≒100%)で交互にオンさせる。太陽電池
12の出力電圧が大きいときは、平滑コンデンサ28の
端子電圧が基準電圧より高くなる。このため、電流指令
値決定回路44から負の信号が出力され、制御回路56
からは、平滑コンデンサ28の端子電圧を低下させるよ
うなスイッチング制御信号が出力される。一方、太陽電
池12の出力電圧が小さいときは、平滑コンデンサ28
の端子電圧が基準電圧より低くなる。このため、電流指
令値決定回路44から正の信号が出力され、制御回路5
6は、平滑コンデンサ28の端子電圧を高くするような
スイッチング制御信号を出力する。
【0012】このようにして、平滑コンデンサ28の端
子電圧が双方向コンバータ36を制御することによって
制御されるため、変圧器20の出力電圧も制御され、さ
らに変圧比は一定であることから入力電圧も制御され
る。そして、FET18aおよび18bのデューティは
固定されているため、結果的に、双方向コンバータ36
の制御によって太陽電池12からの出力電圧も制御され
る。
【0013】このような太陽光発電システム10におい
ては、DC/DCコンバータ14は無調整とされてい
て、双方向コンバータ36のみが制御されるので、負荷
急変などの過渡状態においても相互に相手の変化が影響
し合うことはなく、図2における振動期間Tは、図3に
おける振動期間T′よりも短くなり、振動現象が抑制さ
れる。
【0014】なお、上述の実施例によれば、DC/DC
コンバータ14のスイッチングFET18aおよび18
bを制御する必要がないので、DC/DCコンバータ1
4の制御回路の部品数を減らすことができるという利点
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】この実施例の過渡状態における振動現象を表す
波形図である。
【図3】従来技術の過渡状態における振動現象を表す波
形図である。
【符号の説明】
12 …太陽電池 14 …DC/DCコンバータ 28 …平滑コンデンサ 36 …双方向コンバータ 44 …電流指令値決定回路 50 …乗算器 52 …電圧変成器 56 …制御回路 58 …電流変成器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】太陽電池からの直流電圧を入力電圧として
    受けてそれを電圧変換するDC/DCコンバータ、前記
    DC/DCコンバータの出力に接続される平滑コンデン
    サ、および前記平滑コンデンサと系統との間に介挿され
    て前記系統からの交流を直流に変換して負荷に供給する
    機能と直流を交流に変換して前記系統に回生する機能と
    を有する双方向コンバータを含む太陽光発電システムに
    おいて、 前記DC/DCコンバータの変換比を固定し、かつ前記
    双方向コンバータの電力を制御することによって前記D
    C/DCコンバータの前記入力電圧を制御するようにし
    たことを特徴とする、太陽光発電システム。
JP4125881A 1992-05-19 1992-05-19 太陽光発電システム Withdrawn JPH05328748A (ja)

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Cited By (5)

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803