JPH0812570B2 - 太陽電池発電システムの出力制御装置 - Google Patents
太陽電池発電システムの出力制御装置Info
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- JPH0812570B2 JPH0812570B2 JP1152556A JP15255689A JPH0812570B2 JP H0812570 B2 JPH0812570 B2 JP H0812570B2 JP 1152556 A JP1152556 A JP 1152556A JP 15255689 A JP15255689 A JP 15255689A JP H0812570 B2 JPH0812570 B2 JP H0812570B2
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は太陽電池発電システムの出力制御装置、こ
とに太陽電池の出力電流を太陽電池の出力側に配された
電力変換器により制御し、太陽電池の出力電圧をその動
作点によって決まる設定電圧に保持して発電を行う発電
システムが、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の
偏差を求める電圧演算器と、その出力信号を電流設定値
として太陽電池出力電流との偏差を求める電流演算器
と、その出力信号をパルス幅変調されたオン・オフ指令
信号に変換して前記電力変換器に向けて出力するパルス
幅変調器とを備えた出力制御装置に関する。
とに太陽電池の出力電流を太陽電池の出力側に配された
電力変換器により制御し、太陽電池の出力電圧をその動
作点によって決まる設定電圧に保持して発電を行う発電
システムが、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の
偏差を求める電圧演算器と、その出力信号を電流設定値
として太陽電池出力電流との偏差を求める電流演算器
と、その出力信号をパルス幅変調されたオン・オフ指令
信号に変換して前記電力変換器に向けて出力するパルス
幅変調器とを備えた出力制御装置に関する。
〔従来の技術〕 第６図は従来の太陽電池発電システムとその出力制御
装置の構成を示す接続図である。図において、太陽光発
電システムは、太陽電池２と、その出力側に配された電
力変換器としての降圧チョッパ３と、降圧チョッパ３の
出力側に配された蓄電池４とで構成される主回路１およ
び、太陽電池２の出力電圧実際値を電圧設定器11の設定
値と比較しその偏差を求める比例・積分調節器（以下PI
調節器と称する）である電圧調節器12と、PI調節器の出
力信号（比例ゲインと積分ゲインの和）を電流設定値と
して電流検出器6Aにより検出される太陽電池の出力電流
実際値と比較し、その偏差を演算し出力する電流調節器
13と、その出力信号と鋸歯状波三角波等の搬送波との切
り合いによる二値化制御によってパルス幅変調されたパ
ルス列を出力するパルス幅変調器14とからなる出力制御
装置10とで構成される。出力制御装置10のパルス幅変調
されたパルス列は降圧チョッパ３のトランジスタなどの
スイッチング素子にオン・オフ制御指令信号として供給
され、チョッパの通流率および太陽電池２の出力電流が
制御されることにより、太陽電池の出力電圧をその動作
点によって決まる一定電圧に保持して効率のよい発電運
転が行われる。
装置の構成を示す接続図である。図において、太陽光発
電システムは、太陽電池２と、その出力側に配された電
力変換器としての降圧チョッパ３と、降圧チョッパ３の
出力側に配された蓄電池４とで構成される主回路１およ
び、太陽電池２の出力電圧実際値を電圧設定器11の設定
値と比較しその偏差を求める比例・積分調節器（以下PI
調節器と称する）である電圧調節器12と、PI調節器の出
力信号（比例ゲインと積分ゲインの和）を電流設定値と
して電流検出器6Aにより検出される太陽電池の出力電流
実際値と比較し、その偏差を演算し出力する電流調節器
13と、その出力信号と鋸歯状波三角波等の搬送波との切
り合いによる二値化制御によってパルス幅変調されたパ
ルス列を出力するパルス幅変調器14とからなる出力制御
装置10とで構成される。出力制御装置10のパルス幅変調
されたパルス列は降圧チョッパ３のトランジスタなどの
スイッチング素子にオン・オフ制御指令信号として供給
され、チョッパの通流率および太陽電池２の出力電流が
制御されることにより、太陽電池の出力電圧をその動作
点によって決まる一定電圧に保持して効率のよい発電運
転が行われる。
なお、電圧設定器11への設定値の与え方は、あらかじ
め太陽電池２の電圧−電流特性に基づいて固定の電圧値
に固定する方法と、小きざみに設定電圧を調整して実際
値と比較し、より大きな発電電力が得られる電圧（動作
点）へとシフトして行く方法とが知られている。
め太陽電池２の電圧−電流特性に基づいて固定の電圧値
に固定する方法と、小きざみに設定電圧を調整して実際
値と比較し、より大きな発電電力が得られる電圧（動作
点）へとシフトして行く方法とが知られている。
また、日射量の変化に対応して太陽電池２の発電電力
が変化するので、負荷５で消費する電力とに差が生ずる
が、この差は蓄電池４の放電によって負荷に補給した
り、逆に太陽電池の発電電力によって蓄電池を充電した
りすることによって発電が接続される。
が変化するので、負荷５で消費する電力とに差が生ずる
が、この差は蓄電池４の放電によって負荷に補給した
り、逆に太陽電池の発電電力によって蓄電池を充電した
りすることによって発電が接続される。
第７図は異なる従来例を示す接続図であり、主回路20
が電力変換器としてインバータ23を備え、得られた交流
電力を電力系統25に供給する発電システムを例に示した
ものである。この場合、掛算器22で電圧調節器12の出力
と電圧検出器27で検出された交流電圧とが掛け合わさ
れ、これを交流出力電流設定値として電流調節器13に供
給する点が前述の従来例と異なっており、パルス幅変調
器14の出力パルス列によってインバータのスイッチング
素子がオン・オフ制御される。第３図の場合、出力力率
を１とするために、系統電圧信号をそのまま電流設定値
のユニット量として掛算器22に導入している。
が電力変換器としてインバータ23を備え、得られた交流
電力を電力系統25に供給する発電システムを例に示した
ものである。この場合、掛算器22で電圧調節器12の出力
と電圧検出器27で検出された交流電圧とが掛け合わさ
れ、これを交流出力電流設定値として電流調節器13に供
給する点が前述の従来例と異なっており、パルス幅変調
器14の出力パルス列によってインバータのスイッチング
素子がオン・オフ制御される。第３図の場合、出力力率
を１とするために、系統電圧信号をそのまま電流設定値
のユニット量として掛算器22に導入している。
なお、電流調節器13とパルス幅変調器14の組み合わせ
をヒステリシスコンパレータに代え、いわゆる電流瞬時
値制御としたものも知られている。
をヒステリシスコンパレータに代え、いわゆる電流瞬時
値制御としたものも知られている。
第８図は太陽電池の一般的な電圧−電流特性（VI特
性）を示すグラフ、第９図および第10図は第８図におけ
るＡ位置およびＢ位置の拡大図である。第８図におい
て、日射量が大きい場合のVI特性を曲線100で，日射量
が小さい場合の特性を曲線110で示すように、太陽電池
の出力電流Isは日射量によって大幅に変化するので、そ
れぞれ発電量Vp・L1またはVp・I2が最も大きくなる点
P1,P2を動作点として，いいかえれば出力電圧Vpを一定
に保持して発電運転が行われる。また、動作点P1におけ
るVI曲線の傾斜と、動作点P2におけるそれとは第９図お
よび第10図に示すように異なるので、第６図または第７
図におけるPI調節器である電圧調節器12の比例ゲインは
通常日射量が大きいときのVI曲線100の傾斜に基づき、
かつVI曲線を微視的にみて直線と仮定して比例ゲインを
一定値に決めるのが普通である。
性）を示すグラフ、第９図および第10図は第８図におけ
るＡ位置およびＢ位置の拡大図である。第８図におい
て、日射量が大きい場合のVI特性を曲線100で，日射量
が小さい場合の特性を曲線110で示すように、太陽電池
の出力電流Isは日射量によって大幅に変化するので、そ
れぞれ発電量Vp・L1またはVp・I2が最も大きくなる点
P1,P2を動作点として，いいかえれば出力電圧Vpを一定
に保持して発電運転が行われる。また、動作点P1におけ
るVI曲線の傾斜と、動作点P2におけるそれとは第９図お
よび第10図に示すように異なるので、第６図または第７
図におけるPI調節器である電圧調節器12の比例ゲインは
通常日射量が大きいときのVI曲線100の傾斜に基づき、
かつVI曲線を微視的にみて直線と仮定して比例ゲインを
一定値に決めるのが普通である。
いま、第６図に示す装置において負荷５に流れる電流
が増加し、これによって蓄電池４の電圧が下がり、チョ
ッパ３の出力電流I1がΔＩだけ増したと仮定する。この
とき、太陽電池２はそのVI特性に基づいて日射量が大き
い時にはその出力電圧Vpが第９図に示すようにΔVhだけ
低下し、日射量が小さいときには第10図に示すように曲
線110の傾斜が小さいためにΔVhより大きいΔVLだけ低
下することになる。したがって、出力制御装置10は太陽
電池の出力電圧をVpに戻すために、チョッパ３の通流率
を絞るようパルス幅を狭くしたパルス列を出力すること
になる。ところが、PI調節器の比例ゲインが一定で日射
量の大きい時の曲線100に合わせて最適化されているた
めに、日射量の大きいときには第９図に示すように電流
増加分ΔＩをパルス幅変調によって絞って減少させ、出
力電圧をΔVhだけ上昇させてVpに近づける制御を行うこ
とができるが、日射量の小さく電流増加分ΔＩに対する
電圧の補正量ΔVLが大きい場合には、あたかも第９図に
おいてΔVLなる大きな電圧降下があったものと誤判断し
て大きな電流設定値を出力するので、チョッパの通流率
を大きく絞り込んでしまうという問題が発生し、これが
原因で日射量の少いときの制御が過補償となり、発電シ
ステムの動作が不安定になるという欠点がある。また主
回路にインバータを用いた発電システムについても同様
である。
が増加し、これによって蓄電池４の電圧が下がり、チョ
ッパ３の出力電流I1がΔＩだけ増したと仮定する。この
とき、太陽電池２はそのVI特性に基づいて日射量が大き
い時にはその出力電圧Vpが第９図に示すようにΔVhだけ
低下し、日射量が小さいときには第10図に示すように曲
線110の傾斜が小さいためにΔVhより大きいΔVLだけ低
下することになる。したがって、出力制御装置10は太陽
電池の出力電圧をVpに戻すために、チョッパ３の通流率
を絞るようパルス幅を狭くしたパルス列を出力すること
になる。ところが、PI調節器の比例ゲインが一定で日射
量の大きい時の曲線100に合わせて最適化されているた
めに、日射量の大きいときには第９図に示すように電流
増加分ΔＩをパルス幅変調によって絞って減少させ、出
力電圧をΔVhだけ上昇させてVpに近づける制御を行うこ
とができるが、日射量の小さく電流増加分ΔＩに対する
電圧の補正量ΔVLが大きい場合には、あたかも第９図に
おいてΔVLなる大きな電圧降下があったものと誤判断し
て大きな電流設定値を出力するので、チョッパの通流率
を大きく絞り込んでしまうという問題が発生し、これが
原因で日射量の少いときの制御が過補償となり、発電シ
ステムの動作が不安定になるという欠点がある。また主
回路にインバータを用いた発電システムについても同様
である。
この発明の目的は、太陽電池の出力電圧の変化に対す
る出力制御装置の制御定数を日射量に対して可変にする
ことにより、太陽電池の制御を日射量の広い変化範囲に
わたって最適化することにある。
る出力制御装置の制御定数を日射量に対して可変にする
ことにより、太陽電池の制御を日射量の広い変化範囲に
わたって最適化することにある。
上記課題を解決するために、この発明によれば、太陽
電池の出力電流を太陽電池の出力側に配された電力変換
器により制御し、太陽電池の出力電圧をその動作点によ
って決まる設定電圧に保持して発電を行う発電システム
が、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の偏差を求
める電圧調節器と、その出力信号を電流設定値として太
陽電池出力電流との偏差を求める電流調節器と、その出
力信号をパルス幅変調されたオン・オフ指令信号に変換
して前記電力変換器に向けて出力するパルス幅変調器と
からなる出力制御装置を備えたものにおいて、前記電圧
調節器が比例演算器と積分演算器とが分離された比例・
積分調節器からなり、かつ比例演算器の出力を日射量の
変化に対応して補正して出力する比例ゲインの補正手
段、およびこの補正手段の出力と前記積分演算器の出力
とを加算して出力する加算器とを備えてなるものとす
る。
電池の出力電流を太陽電池の出力側に配された電力変換
器により制御し、太陽電池の出力電圧をその動作点によ
って決まる設定電圧に保持して発電を行う発電システム
が、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の偏差を求
める電圧調節器と、その出力信号を電流設定値として太
陽電池出力電流との偏差を求める電流調節器と、その出
力信号をパルス幅変調されたオン・オフ指令信号に変換
して前記電力変換器に向けて出力するパルス幅変調器と
からなる出力制御装置を備えたものにおいて、前記電圧
調節器が比例演算器と積分演算器とが分離された比例・
積分調節器からなり、かつ比例演算器の出力を日射量の
変化に対応して補正して出力する比例ゲインの補正手
段、およびこの補正手段の出力と前記積分演算器の出力
とを加算して出力する加算器とを備えてなるものとす
る。
日射量が大きいときの太陽電池のVI特性を考慮して比
例ゲインが一定値に設定されたPI調節器の比例ゲイン
を、日射量によって変化する発電電力や電流等の電気量
によって補正するよう構成したことにより、PI調節器の
比例ゲインを日射量によって変化する太陽電池のVI特性
に対応して最適化できるので、PI調節器である電圧調節
器の出力は太陽電池の電圧変化に対して日射量が大きい
とき大きく，日射量が小さいとき小さく制御されること
になり、日射量が小さいときにも過補償となることなく
太陽電池の動作点を保持して安定した発電運転を行うこ
とができる。比例ゲインの補正手段としては、電力また
は電流検出器と関数演算器とで構成することができ、太
陽電池の出力電圧または出力電流，電力変換器の中間電
流，電力変換器の出力電流または出力電力を電圧検出
器，電流検出器で検出して演算器に入力することにより
日射量をこれに比例した電気量に変換して演算を行うこ
とができる。また、パイロットセルまたは日射量計を有
する発電システムでは、これらの出力電圧または出力電
流を演算器に入力して比例ゲインの補正を行うことがで
きる。
例ゲインが一定値に設定されたPI調節器の比例ゲイン
を、日射量によって変化する発電電力や電流等の電気量
によって補正するよう構成したことにより、PI調節器の
比例ゲインを日射量によって変化する太陽電池のVI特性
に対応して最適化できるので、PI調節器である電圧調節
器の出力は太陽電池の電圧変化に対して日射量が大きい
とき大きく，日射量が小さいとき小さく制御されること
になり、日射量が小さいときにも過補償となることなく
太陽電池の動作点を保持して安定した発電運転を行うこ
とができる。比例ゲインの補正手段としては、電力また
は電流検出器と関数演算器とで構成することができ、太
陽電池の出力電圧または出力電流，電力変換器の中間電
流，電力変換器の出力電流または出力電力を電圧検出
器，電流検出器で検出して演算器に入力することにより
日射量をこれに比例した電気量に変換して演算を行うこ
とができる。また、パイロットセルまたは日射量計を有
する発電システムでは、これらの出力電圧または出力電
流を演算器に入力して比例ゲインの補正を行うことがで
きる。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施例である太陽電池発電システ
ムとその出力制御装置の構成を示す接続図であり、電力
変換器として降圧チョッパを用いた場合を例に示したも
のである。図において、太陽電池２の出力側には、スイ
ッチングトランジスタ等のスイッチング素子3A,フライ
ホイールダイオード3B,リアクトル3C,コンデンサ3D等か
らなる降圧チョッパ３と、蓄電池４とが設けられ、負荷
５が要求する電力と日射量によって変化する太陽電池２
の出力電力との差を蓄電池４の充放電によって調整しつ
つ太陽電池の動作点を保持して発電運転が行われる。一
方、電圧調節器30,電流調節器13,およびパルス幅変調器
14で構成される出力制御装置の電圧調節器30は、電圧設
定器11の設定値と太陽電池２の出力電圧とを比較してそ
の偏差を求める比例演算器31と積分演算器32とが分離さ
れ，かつ加算器33を有するPI調節器として構成される。
また、40は比例ゲインの補正手段であり、図の場合太陽
電池２の出力電力を太陽電池の出力電圧および電流検出
器6Aの検出電流とで求める電力演算器41と、電力演算器
41の出力に基づいて比例演算器31の出力を補正し、補正
した出力を加算器33に向けて出力する関数演算器42とで
構成される。
ムとその出力制御装置の構成を示す接続図であり、電力
変換器として降圧チョッパを用いた場合を例に示したも
のである。図において、太陽電池２の出力側には、スイ
ッチングトランジスタ等のスイッチング素子3A,フライ
ホイールダイオード3B,リアクトル3C,コンデンサ3D等か
らなる降圧チョッパ３と、蓄電池４とが設けられ、負荷
５が要求する電力と日射量によって変化する太陽電池２
の出力電力との差を蓄電池４の充放電によって調整しつ
つ太陽電池の動作点を保持して発電運転が行われる。一
方、電圧調節器30,電流調節器13,およびパルス幅変調器
14で構成される出力制御装置の電圧調節器30は、電圧設
定器11の設定値と太陽電池２の出力電圧とを比較してそ
の偏差を求める比例演算器31と積分演算器32とが分離さ
れ，かつ加算器33を有するPI調節器として構成される。
また、40は比例ゲインの補正手段であり、図の場合太陽
電池２の出力電力を太陽電池の出力電圧および電流検出
器6Aの検出電流とで求める電力演算器41と、電力演算器
41の出力に基づいて比例演算器31の出力を補正し、補正
した出力を加算器33に向けて出力する関数演算器42とで
構成される。
比例演算器31の比例ゲインは、日射量の大きいときの
太陽電池２のVI特性（第８図における曲線100）の動作
点P1近傍を最適化するに好的な一定ゲインに設定されて
おり、したがって電圧偏差ΔVlに対して日射量の高低に
関わりなく一定の電流補正指令ΔＩを出力する。一方、
関数演算器42は、太陽電池２の動作点P1またはP2近傍で
VI特性曲線の傾斜が直線近似できる場合掛算器として構
成される。したがって、比較演算器31の出力は関数演算
器42で日射量に比例して変化する太陽電池２の出力電力
と掛け算されることになり、比例ゲインの補正手段を付
追することにより可変ゲインの比例演算器を用いたと等
価な機能を得ることができる。すなわち、第９図におけ
る日射量の大きいときのVI曲線100に対しても，また第1
0図における日射量の小さいときのVI曲線に対しても最
適化された可変比例ゲインを有する電圧調節器30を得る
ことができる。
太陽電池２のVI特性（第８図における曲線100）の動作
点P1近傍を最適化するに好的な一定ゲインに設定されて
おり、したがって電圧偏差ΔVlに対して日射量の高低に
関わりなく一定の電流補正指令ΔＩを出力する。一方、
関数演算器42は、太陽電池２の動作点P1またはP2近傍で
VI特性曲線の傾斜が直線近似できる場合掛算器として構
成される。したがって、比較演算器31の出力は関数演算
器42で日射量に比例して変化する太陽電池２の出力電力
と掛け算されることになり、比例ゲインの補正手段を付
追することにより可変ゲインの比例演算器を用いたと等
価な機能を得ることができる。すなわち、第９図におけ
る日射量の大きいときのVI曲線100に対しても，また第1
0図における日射量の小さいときのVI曲線に対しても最
適化された可変比例ゲインを有する電圧調節器30を得る
ことができる。
第２図は第１図に示す実施例の変形例を示す接続図で
あり、降圧チョッパ３の出力電圧，出力電流を電圧検出
器７および電流検出器6Cで検出し、その積を電力演算器
41で求めて日射量に比例した電気量としたものである。
あり、降圧チョッパ３の出力電圧，出力電流を電圧検出
器７および電流検出器6Cで検出し、その積を電力演算器
41で求めて日射量に比例した電気量としたものである。
第３図はこの発明の異なる実施例である太陽電池発電
システムとその出力制御装置を示す接続図であり、比例
ゲインの補正手段を主回路１に配された電流検出器６
と、その検出電流と比例演算器31の出力を掛け算する関
数演算器52とで構成し、日射量によって変化する電流を
電気量として比例ゲインを補正した点が前述の実施例と
異なる。電流検出器としては、太陽電池２の出力電流を
検出する検出器6A,降圧チョッパ３の中間回路電流の検
出器6B,降圧チョッパ３の出力電流の検出器6Cのいずれ
を用いてもよく、電力演算器を省略できるので、装置を
簡素化できる利点が得られる。
システムとその出力制御装置を示す接続図であり、比例
ゲインの補正手段を主回路１に配された電流検出器６
と、その検出電流と比例演算器31の出力を掛け算する関
数演算器52とで構成し、日射量によって変化する電流を
電気量として比例ゲインを補正した点が前述の実施例と
異なる。電流検出器としては、太陽電池２の出力電流を
検出する検出器6A,降圧チョッパ３の中間回路電流の検
出器6B,降圧チョッパ３の出力電流の検出器6Cのいずれ
を用いてもよく、電力演算器を省略できるので、装置を
簡素化できる利点が得られる。
第４図はこの発明の他の実施例を示す接続図であり日
射量の変化をパイロットセル62と、その短絡電流の検出
器63と、検出器63の検出電流を比例ゲインの補正信号と
する関数演算器52とで比例ゲインの補正手段を構成した
点が前述の各実施例と異なっており、パイロットセルを
備えた発電システムに適用することにより、出力制御装
置をより一層簡素化できるとともに、パイロットセルの
配置やその数により、日射量の変化をより正確にとらえ
た制御を行うことができる。
射量の変化をパイロットセル62と、その短絡電流の検出
器63と、検出器63の検出電流を比例ゲインの補正信号と
する関数演算器52とで比例ゲインの補正手段を構成した
点が前述の各実施例と異なっており、パイロットセルを
備えた発電システムに適用することにより、出力制御装
置をより一層簡素化できるとともに、パイロットセルの
配置やその数により、日射量の変化をより正確にとらえ
た制御を行うことができる。
第５図はこの発明の異なる他の実施例を示す接続図で
あり、日射量計70で日射量の変化を電圧値として検出
し、この検出電圧を関数演算器72の比例ゲイン補正信号
とした点が前述の各実施例と異なっており、日射量計を
備えた発電システムに適用することにより、装置の構成
を簡素化できるとともに、日射量の変化をより適正にと
らえた制御を行うことができる。
あり、日射量計70で日射量の変化を電圧値として検出
し、この検出電圧を関数演算器72の比例ゲイン補正信号
とした点が前述の各実施例と異なっており、日射量計を
備えた発電システムに適用することにより、装置の構成
を簡素化できるとともに、日射量の変化をより適正にと
らえた制御を行うことができる。
なお上述の各実施例は電力変換器として降圧チョッパ
を用いた発電システムを例に説明したが、電力変換器と
してインバータを用いた発電システムにも同様に適用す
ることができる。
を用いた発電システムを例に説明したが、電力変換器と
してインバータを用いた発電システムにも同様に適用す
ることができる。
この発明は前述のように、電圧調節器，電流調節器，
およびパルス幅変調器からなる出力制御装置の電圧調節
器を比例演算器と積分演算器を分離した比例積分調節器
とし、かつ比例演算器の出力を日射量の変化に対応して
変化させる比例ゲインの補正手段を付加し、その出力と
積分演算器の出力を加算器で加算して出力するよう構成
した。その結果、日射量が大きいときの太陽電池のVI特
性に基づいて比例ゲインが一定値に固定された比例演算
器の出力を比例ゲインの補正手段によって日射量の変化
に比例して変化する可変比例ゲインに補正することが可
能となり、従来最適化されていない低い日射量で負荷電
流が変化し、これに伴なって太陽電池の出力電圧が変化
すると、電力変換器の出力電流の制御が過補償になって
制御が不安定になるという問題点が排除され、日射量の
広い変化範囲にわたって制御定数を最適化できる出力制
御回路を備えた太陽電池発電システムを提供することが
できる。日射量に比例して変化する電気量としては、太
陽電池の出力電力，出力電流，電力変換器の中間回路電
流，電力変換器の出力電力，出力電流を利用でき、ま
た，パイロットセルの出力電流や日射量計の出力電圧を
利用することもでき、上記の電気量のうち既設の検出器
を利用することによって装置を簡素化できる利点が得ら
れる。
およびパルス幅変調器からなる出力制御装置の電圧調節
器を比例演算器と積分演算器を分離した比例積分調節器
とし、かつ比例演算器の出力を日射量の変化に対応して
変化させる比例ゲインの補正手段を付加し、その出力と
積分演算器の出力を加算器で加算して出力するよう構成
した。その結果、日射量が大きいときの太陽電池のVI特
性に基づいて比例ゲインが一定値に固定された比例演算
器の出力を比例ゲインの補正手段によって日射量の変化
に比例して変化する可変比例ゲインに補正することが可
能となり、従来最適化されていない低い日射量で負荷電
流が変化し、これに伴なって太陽電池の出力電圧が変化
すると、電力変換器の出力電流の制御が過補償になって
制御が不安定になるという問題点が排除され、日射量の
広い変化範囲にわたって制御定数を最適化できる出力制
御回路を備えた太陽電池発電システムを提供することが
できる。日射量に比例して変化する電気量としては、太
陽電池の出力電力，出力電流，電力変換器の中間回路電
流，電力変換器の出力電力，出力電流を利用でき、ま
た，パイロットセルの出力電流や日射量計の出力電圧を
利用することもでき、上記の電気量のうち既設の検出器
を利用することによって装置を簡素化できる利点が得ら
れる。
第１図はこの発明の実施例である太陽電池発電システム
とその出力制御装置の構成を示す接続図、第２図は第１
図に示す実施例の変形例を示す接続図、第３図はこの発
明の異なる実施例になる装置の構成を示す接続図、第４
図はこの発明の他の実施例になる装置の構成を示す接続
図、第５図はこの発明の異なる他の実施例になる装置の
構成を示す接続図、第６図および第７図は従来の互いに
異なる太陽電池発電システムとその出力制御装置の構成
をそれぞれ示す接続図、第８図は太陽電池の一般的な電
圧−電流特性を示すグラフ、第９図および第10図は第８
図のＡ部およびＢ部をそれぞれ拡大して示すグラフであ
る。 1,20……主回路、２……太陽電池、３……電力変換器
（降圧チョッパ）、４……蓄電池、５……負荷、6A,6B,
6C……電流検出器、7,27……電圧検出器、11……電圧設
定器、12……電圧調節器、13……電流調節器、14……パ
ルス幅変調器、22……掛算器、23……電力変換器（イン
バータ）、25……電力系統、30……電圧調節器（PI調節
器）、41……比例演算器、42……積分演算器、33……加
算器、40……比例ゲインの補正手段、41……電力演算
器、42,52,72……関数演算器、62……パイロットセル、
63……電流検出器、70……日射量計。
とその出力制御装置の構成を示す接続図、第２図は第１
図に示す実施例の変形例を示す接続図、第３図はこの発
明の異なる実施例になる装置の構成を示す接続図、第４
図はこの発明の他の実施例になる装置の構成を示す接続
図、第５図はこの発明の異なる他の実施例になる装置の
構成を示す接続図、第６図および第７図は従来の互いに
異なる太陽電池発電システムとその出力制御装置の構成
をそれぞれ示す接続図、第８図は太陽電池の一般的な電
圧−電流特性を示すグラフ、第９図および第10図は第８
図のＡ部およびＢ部をそれぞれ拡大して示すグラフであ
る。 1,20……主回路、２……太陽電池、３……電力変換器
（降圧チョッパ）、４……蓄電池、５……負荷、6A,6B,
6C……電流検出器、7,27……電圧検出器、11……電圧設
定器、12……電圧調節器、13……電流調節器、14……パ
ルス幅変調器、22……掛算器、23……電力変換器（イン
バータ）、25……電力系統、30……電圧調節器（PI調節
器）、41……比例演算器、42……積分演算器、33……加
算器、40……比例ゲインの補正手段、41……電力演算
器、42,52,72……関数演算器、62……パイロットセル、
63……電流検出器、70……日射量計。
Claims (1)
- 【請求項１】太陽電池の出力電流を太陽電池の出力側に
配された電力変換器により制御し、太陽電池の出力電圧
をその動作点によって決まる設定電圧に保持して発電を
行う発電システムが、前記設定電圧に対する太陽電池出
力電圧の偏差を求める電圧調節器と、その出力信号を電
流設定値として太陽電池出力電流との偏差を求める電流
調節器と、その出力信号をパルス幅変調されたオン・オ
フ指令信号に変換して前記電力変換器に向けて出力する
パルス幅変調器とからなる出力制御装置を備えたものに
おいて、前記電圧調節器が比例演算器と積分演算器とが
分離された比例・積分調節器からなり、かつ比例演算器
の出力を日射量の変化に対応して補正して出力する比例
ゲインの補正手段、およびこの補正手段の出力と前記積
分演算器の出力とを加算して出力する加算器とを備えて
なることを特徴とする太陽電池発電システムの出力制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152556A JPH0812570B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 太陽電池発電システムの出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152556A JPH0812570B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 太陽電池発電システムの出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318911A JPH0318911A (ja) | 1991-01-28 |
| JPH0812570B2 true JPH0812570B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15543053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1152556A Expired - Lifetime JPH0812570B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 太陽電池発電システムの出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812570B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4614489B2 (ja) * | 2000-01-27 | 2011-01-19 | 三洋電機株式会社 | 系統連系インバータ |
| JP4791689B2 (ja) * | 2003-10-06 | 2011-10-12 | パナソニック株式会社 | 電源装置 |
| JP4662862B2 (ja) * | 2006-02-15 | 2011-03-30 | Ｎｅｃエンジニアリング株式会社 | 太陽電池によるコンデンサ充電回路 |
| JP5381897B2 (ja) * | 2010-05-24 | 2014-01-08 | 三洋電機株式会社 | 系統連系インバータ |
| JP5381898B2 (ja) * | 2010-05-24 | 2014-01-08 | 三洋電機株式会社 | 系統連系インバータ |
| JP2016181977A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | サンケン電気株式会社 | 電源装置 |
| CN117129883B (zh) * | 2023-10-25 | 2024-02-09 | 广东亿昇达科技有限公司 | 基于环路控制的电池检测方法及装置 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1152556A patent/JPH0812570B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0318911A (ja) | 1991-01-28 |
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