JPH08308247A - 太陽光発電用電力変換装置の起動方法および太陽光発電用電力変換装置 - Google Patents
太陽光発電用電力変換装置の起動方法および太陽光発電用電力変換装置Info
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- JPH08308247A JPH08308247A JP7105050A JP10505095A JPH08308247A JP H08308247 A JPH08308247 A JP H08308247A JP 7105050 A JP7105050 A JP 7105050A JP 10505095 A JP10505095 A JP 10505095A JP H08308247 A JPH08308247 A JP H08308247A
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- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽電池の発電電力を容易に計測し、かつ早
期に利用する。 【構成】 制御電源・制御回路１０は、太陽電池１の出
力電圧を監視し、該出力電圧がある基準値を超えたこと
を検出すると、系統電源６から制御電源をもらう。次
に、昇圧チョッパ２を動作させ、昇圧チョッパ２の出力
電圧が整流回路７の出力電圧よりも高い設定電圧になる
ように昇圧チョッパ２を制御し、昇圧チョッパコンデン
サ３の両端電圧を監視して昇圧チョッパ２の出力電圧が
設定電圧で安定化すると、インバータ５を起動する。
期に利用する。 【構成】 制御電源・制御回路１０は、太陽電池１の出
力電圧を監視し、該出力電圧がある基準値を超えたこと
を検出すると、系統電源６から制御電源をもらう。次
に、昇圧チョッパ２を動作させ、昇圧チョッパ２の出力
電圧が整流回路７の出力電圧よりも高い設定電圧になる
ように昇圧チョッパ２を制御し、昇圧チョッパコンデン
サ３の両端電圧を監視して昇圧チョッパ２の出力電圧が
設定電圧で安定化すると、インバータ５を起動する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の出力電圧を
昇圧する昇圧回路を有し、昇圧回路の出力電力を交流電
力に変換し、系統電源に供給する太陽光発電用電力変換
装置の起動方法および太陽光発電用電力変換装置に関す
る。
昇圧する昇圧回路を有し、昇圧回路の出力電力を交流電
力に変換し、系統電源に供給する太陽光発電用電力変換
装置の起動方法および太陽光発電用電力変換装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽光発電用電力変換装置の起動
は、 太陽電池の出力電圧を監視して太陽電池の出力電圧が
基準値以上になると、電力変換装置を起動する（特開昭
５８−１７２７２４号）。 太陽電池の出力を短絡して短絡電流を監視し、太陽電
池の短絡電流が基準値以上になると電力変換装置を起動
する。 等の方法で行われていた。
は、 太陽電池の出力電圧を監視して太陽電池の出力電圧が
基準値以上になると、電力変換装置を起動する（特開昭
５８−１７２７２４号）。 太陽電池の出力を短絡して短絡電流を監視し、太陽電
池の短絡電流が基準値以上になると電力変換装置を起動
する。 等の方法で行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池はその特性か
ら、日射量によって発電電力が大きく変動する。太陽電
池から出力電力を有効に取り出すには、太陽電池の発電
電力が小さいときでも電力を取り出すことが望ましい。
したがって、夜から朝にかけて日射量が零から次第に増
えていくような場合には、太陽電池の発電電力の増加を
的確にとらえて夜間停止していた電力変換装置を起動す
ることが、太陽電池から有効に電力を取り出すことにな
る。太陽電池の出力電圧を監視し、太陽電池の発電電力
を推定し、電力変換装置を起動する方法では、太陽電池
の開放電圧が、発電電力が低い場合でもすぐに上昇する
ため、太陽電池の発電電力の推定には不適であり、これ
を起動方法に用いた電力変換装置ではチャタリングを起
こしやすい。また、太陽電池の短絡電流で監視する方法
では、太陽電池の発電電力を比較的容易に推定できる
が、短絡電流を測定している間は太陽電池の発電電力が
利用できないという問題があった。
ら、日射量によって発電電力が大きく変動する。太陽電
池から出力電力を有効に取り出すには、太陽電池の発電
電力が小さいときでも電力を取り出すことが望ましい。
したがって、夜から朝にかけて日射量が零から次第に増
えていくような場合には、太陽電池の発電電力の増加を
的確にとらえて夜間停止していた電力変換装置を起動す
ることが、太陽電池から有効に電力を取り出すことにな
る。太陽電池の出力電圧を監視し、太陽電池の発電電力
を推定し、電力変換装置を起動する方法では、太陽電池
の開放電圧が、発電電力が低い場合でもすぐに上昇する
ため、太陽電池の発電電力の推定には不適であり、これ
を起動方法に用いた電力変換装置ではチャタリングを起
こしやすい。また、太陽電池の短絡電流で監視する方法
では、太陽電池の発電電力を比較的容易に推定できる
が、短絡電流を測定している間は太陽電池の発電電力が
利用できないという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、太陽電池の発電電力を容
易に計測することができ、かつ計測中でも太陽電池の発
電電力を有効に利用できる、太陽光発電用電力変換装置
の起動方法および太陽光発電用電力変換装置を提供する
ことにある。
易に計測することができ、かつ計測中でも太陽電池の発
電電力を有効に利用できる、太陽光発電用電力変換装置
の起動方法および太陽光発電用電力変換装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽光発電用電
力変換装置の起動方法は、昇圧回路の出力電力を監視
し、昇圧回路の出力電力が設定値以上になると、太陽光
発電用電力変換装置のインバータ回路を起動することを
特徴とする。本発明の他の太陽光発電用電力変換装置の
起動方法は、太陽電池の出力電圧を監視し、該出力電圧
がある基準値を超えたことを検出すると、系統電源から
制御電源を取って太陽光発電用電力変換装置の制御回路
を動作させ、該制御回路が動作を開始すると、昇圧回路
を動作させ、昇圧回路の出力電力を監視し、昇圧回路の
出力電力が設定値以上になると、太陽光発電用電力変換
装置のインバータを起動することを特徴とする。
力変換装置の起動方法は、昇圧回路の出力電力を監視
し、昇圧回路の出力電力が設定値以上になると、太陽光
発電用電力変換装置のインバータ回路を起動することを
特徴とする。本発明の他の太陽光発電用電力変換装置の
起動方法は、太陽電池の出力電圧を監視し、該出力電圧
がある基準値を超えたことを検出すると、系統電源から
制御電源を取って太陽光発電用電力変換装置の制御回路
を動作させ、該制御回路が動作を開始すると、昇圧回路
を動作させ、昇圧回路の出力電力を監視し、昇圧回路の
出力電力が設定値以上になると、太陽光発電用電力変換
装置のインバータを起動することを特徴とする。
【０００６】また、本発明の太陽光発電用電力変換装置
は、昇圧回路の出力電圧と系統電源の整流器出力電圧を
比較して、電圧の高い方から電力を取る切り換え回路
と、太陽電池の出力電圧がある基準値を超えると、切り
換え回路から制御電源を取るようにする監視回路を備
え、太陽光発電用電力変換装置の制御回路は、太陽電池
の出力電圧が基準値を超えると監視回路によって切り換
え回路から制御電源を取って動作し、次に昇圧回路を動
作させて、昇圧回路の出力電圧を系統電源の整流器出力
電圧よりも高めの設定電圧に昇圧するように制御し、昇
圧回路の出力電圧が前記設定電圧で安定した場合に、イ
ンバータ回路を起動することを特徴とする。
は、昇圧回路の出力電圧と系統電源の整流器出力電圧を
比較して、電圧の高い方から電力を取る切り換え回路
と、太陽電池の出力電圧がある基準値を超えると、切り
換え回路から制御電源を取るようにする監視回路を備
え、太陽光発電用電力変換装置の制御回路は、太陽電池
の出力電圧が基準値を超えると監視回路によって切り換
え回路から制御電源を取って動作し、次に昇圧回路を動
作させて、昇圧回路の出力電圧を系統電源の整流器出力
電圧よりも高めの設定電圧に昇圧するように制御し、昇
圧回路の出力電圧が前記設定電圧で安定した場合に、イ
ンバータ回路を起動することを特徴とする。
【０００７】
（１）太陽電池の発電能力を昇圧回路の出力電力で監視
することで、昇圧回路の出力電力を電力変換装置の制御
電源または負荷等に有効に利用でき、また太陽電池から
取る電力を昇圧回路で制御できるのでチャタリングを防
止した起動が可能になる。 （２）太陽電池の出力電圧を監視して、出力電圧がある
基準値を超えたことを検出すると、系統電源から制御電
源を取って電力変換装置の制御回路を動作させて昇圧回
路を動作させることによって、（１）の効果に加えて、
電力変換装置が停止しているときの消費電力を抑えるこ
とができる。 （３），（２）の効果に加えて、太陽電池の出力電力を
切り換え回路によって制御電源の電力として有効に利用
でき、この場合、太陽電池の出力電圧の安定化は「太陽
電池の出力電力」＞「制御電源の消費電力」であるた
め、太陽電池の発電能力の測定を太陽電池出力電圧の測
定で簡略化できる。
することで、昇圧回路の出力電力を電力変換装置の制御
電源または負荷等に有効に利用でき、また太陽電池から
取る電力を昇圧回路で制御できるのでチャタリングを防
止した起動が可能になる。 （２）太陽電池の出力電圧を監視して、出力電圧がある
基準値を超えたことを検出すると、系統電源から制御電
源を取って電力変換装置の制御回路を動作させて昇圧回
路を動作させることによって、（１）の効果に加えて、
電力変換装置が停止しているときの消費電力を抑えるこ
とができる。 （３），（２）の効果に加えて、太陽電池の出力電力を
切り換え回路によって制御電源の電力として有効に利用
でき、この場合、太陽電池の出力電圧の安定化は「太陽
電池の出力電力」＞「制御電源の消費電力」であるた
め、太陽電池の発電能力の測定を太陽電池出力電圧の測
定で簡略化できる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例の太陽光発電用電
力変換装置を示す回路図、図２はその動作を示すフロー
チャートである。本実施例は、太陽電池１の出力電圧を
昇圧する昇圧チョッパ２と、チョッパ出力コンデンサ３
と、逆流防止用ダイオード４，８と、昇圧チョッパ２の
出力を交流に変換するインバータ５と、系統電源６と、
整流回路７と、平滑コンデンサ９と、昇圧チョッパ２と
インバータ５を制御するとともに、これらに制御電源を
供給する制御電源・制御回路１０で構成されている。逆
流防止用ダイオード４，８は、昇圧チョッパ出力電圧Ｖ
１と整流回路８の出力電圧を比較して、高い電圧の方か
ら制御電源・制御回路１０へ電力を供給する切り換え回
路（ダイオード優先回路）を構成している。制御電源・
制御回路１０は、太陽電池１の出力電圧を監視し、太陽
電池１の出力電圧がある基準値を超えると前記切り換え
回路から制御電源を取るようにする監視回路を内蔵して
いる。この監視回路は無電源または太陽電池１から取る
微弱な電力で動作するものを用いる。整流回路７は絶縁
のためのトランス等を含んでいる。
て説明する。図１は本発明の一実施例の太陽光発電用電
力変換装置を示す回路図、図２はその動作を示すフロー
チャートである。本実施例は、太陽電池１の出力電圧を
昇圧する昇圧チョッパ２と、チョッパ出力コンデンサ３
と、逆流防止用ダイオード４，８と、昇圧チョッパ２の
出力を交流に変換するインバータ５と、系統電源６と、
整流回路７と、平滑コンデンサ９と、昇圧チョッパ２と
インバータ５を制御するとともに、これらに制御電源を
供給する制御電源・制御回路１０で構成されている。逆
流防止用ダイオード４，８は、昇圧チョッパ出力電圧Ｖ
１と整流回路８の出力電圧を比較して、高い電圧の方か
ら制御電源・制御回路１０へ電力を供給する切り換え回
路（ダイオード優先回路）を構成している。制御電源・
制御回路１０は、太陽電池１の出力電圧を監視し、太陽
電池１の出力電圧がある基準値を超えると前記切り換え
回路から制御電源を取るようにする監視回路を内蔵して
いる。この監視回路は無電源または太陽電池１から取る
微弱な電力で動作するものを用いる。整流回路７は絶縁
のためのトランス等を含んでいる。
【０００９】次に、本実施例の動作を説明する。制御回
路１０は、明け方に太陽が上り始め太陽電池１に日が射
し、太陽電池１の出力電圧Vsola がある基準値Vss を超
えたことを検出すると（ステップ１１）、ダイオード
４，８で構成されるダイオード優先回路の出力（平滑コ
ンデンサ９の出力）から電力を取れるようにする監視回
路が動作し、制御電源１０がオンになる（ステップ１
２）。このときの整流回路７の出力電圧をVpo とする。
制御電源がオンすると、次に制御回路１０は昇圧チョッ
パ２を動作させ、昇圧チョッパ２の時比率を０から次第
に増加させていき（ソフトスタート）、昇圧チョッパ２
の出力電圧Ｖ１を設定電圧Vco(＞Vpo)に昇圧するように
時比率を制御する（ステップ１３）。この時比率の制御
は、昇圧チョッパ２内にあるスイッチ（トランジスタ
等）がオンになっている時間とオフになっている時間の
比を変えることにより行われる。
路１０は、明け方に太陽が上り始め太陽電池１に日が射
し、太陽電池１の出力電圧Vsola がある基準値Vss を超
えたことを検出すると（ステップ１１）、ダイオード
４，８で構成されるダイオード優先回路の出力（平滑コ
ンデンサ９の出力）から電力を取れるようにする監視回
路が動作し、制御電源１０がオンになる（ステップ１
２）。このときの整流回路７の出力電圧をVpo とする。
制御電源がオンすると、次に制御回路１０は昇圧チョッ
パ２を動作させ、昇圧チョッパ２の時比率を０から次第
に増加させていき（ソフトスタート）、昇圧チョッパ２
の出力電圧Ｖ１を設定電圧Vco(＞Vpo)に昇圧するように
時比率を制御する（ステップ１３）。この時比率の制御
は、昇圧チョッパ２内にあるスイッチ（トランジスタ
等）がオンになっている時間とオフになっている時間の
比を変えることにより行われる。
【００１０】太陽電池１の発電電力が制御回路１０を動
かせる程に大きくない場合には、昇圧チョッパ２の出力
電圧Ｖ１がVpo を超えると、ダイオード４がオンし、ダ
イオード８がオフになるため、チョッパ出力コンデンサ
３にたまっている電荷の一部は制御電源１０に引き抜か
れて（取り出されて）、出力電圧Ｖ１は昇圧チョッパ２
の制御に追従できずに下降し、Ｖ１はVpo 以下になっ
て、再び昇圧チョッパ２の制御によって出力電圧Ｖ１は
上昇するという動作を繰り返す。つまり、太陽電池１の
出力電力が制御回路１０の消費電力よりも少ないときに
は太陽電池１の発電電力は昇圧チョッパ出力コンデンサ
３に蓄積されて、昇圧チョッパ出力電圧Ｖ１がVpo より
も高くなった時点で制御電源１０へ電力を放出するとい
う、電力の蓄積と放出の動作を繰り返すことになる。こ
の動作によって太陽電池１の発電電力が制御回路１０の
消費電力よりも少ないときの発電電力も制御回路１０用
の電力として利用できる。
かせる程に大きくない場合には、昇圧チョッパ２の出力
電圧Ｖ１がVpo を超えると、ダイオード４がオンし、ダ
イオード８がオフになるため、チョッパ出力コンデンサ
３にたまっている電荷の一部は制御電源１０に引き抜か
れて（取り出されて）、出力電圧Ｖ１は昇圧チョッパ２
の制御に追従できずに下降し、Ｖ１はVpo 以下になっ
て、再び昇圧チョッパ２の制御によって出力電圧Ｖ１は
上昇するという動作を繰り返す。つまり、太陽電池１の
出力電力が制御回路１０の消費電力よりも少ないときに
は太陽電池１の発電電力は昇圧チョッパ出力コンデンサ
３に蓄積されて、昇圧チョッパ出力電圧Ｖ１がVpo より
も高くなった時点で制御電源１０へ電力を放出するとい
う、電力の蓄積と放出の動作を繰り返すことになる。こ
の動作によって太陽電池１の発電電力が制御回路１０の
消費電力よりも少ないときの発電電力も制御回路１０用
の電力として利用できる。
【００１１】しかも、太陽電池１の発電電力が制御回路
１０を動かせるように大きくなると、昇圧チョッパ２の
出力電圧Ｖ１は制御に追従して、出力電圧Ｖ１はVco(＞
Vop)に安定化されるので、この電圧の安定化を検出する
ことで、太陽電池１の発電能力が制御電源の消費電力以
上になっていることがわかる。制御回路１０は制御電源
の入力電圧（平滑コンデンサ９の両端電圧）を常時監視
して、昇圧チョッパ２の出力電圧Ｖ１が設定電圧Vcoに
安定化していること、つまり昇圧チョッパ２から安定し
て制御回路１０の消費電力を確保していることを確認す
ると（ステップ１４）、インバータ５を起動して電力の
送電を開始する（ステップ１５）。なお、請求項１，２
の「昇圧回路の出力電力の設定値」は本実施例では制御
電源・制御回路１０の消費電力に相当する。
１０を動かせるように大きくなると、昇圧チョッパ２の
出力電圧Ｖ１は制御に追従して、出力電圧Ｖ１はVco(＞
Vop)に安定化されるので、この電圧の安定化を検出する
ことで、太陽電池１の発電能力が制御電源の消費電力以
上になっていることがわかる。制御回路１０は制御電源
の入力電圧（平滑コンデンサ９の両端電圧）を常時監視
して、昇圧チョッパ２の出力電圧Ｖ１が設定電圧Vcoに
安定化していること、つまり昇圧チョッパ２から安定し
て制御回路１０の消費電力を確保していることを確認す
ると（ステップ１４）、インバータ５を起動して電力の
送電を開始する（ステップ１５）。なお、請求項１，２
の「昇圧回路の出力電力の設定値」は本実施例では制御
電源・制御回路１０の消費電力に相当する。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、太陽電池
の出力電圧が基準値以上に上昇した後に制御電源を系統
電源をもらい、昇圧回路を起動し、太陽光電力変換装置
のインバータを起動させることにより、太陽光電力変換
装置が停止している間の制御電源用の電力を不用にし、
太陽電池の発電電力を容易に計測することができ、かつ
昇圧回路の動作後には太陽電池の発電電力を早期に利用
できる効果がある。
の出力電圧が基準値以上に上昇した後に制御電源を系統
電源をもらい、昇圧回路を起動し、太陽光電力変換装置
のインバータを起動させることにより、太陽光電力変換
装置が停止している間の制御電源用の電力を不用にし、
太陽電池の発電電力を容易に計測することができ、かつ
昇圧回路の動作後には太陽電池の発電電力を早期に利用
できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の太陽光発電用電力変換装置
の回路図である。
の回路図である。
【図２】図１の太陽光発電用電力変換装置の起動方法を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
１ 太陽電池 ２ 昇圧チョッパ ３ チョッパ出力コンデンサ ４，８ 逆流防止用ダイオード ５ インバータ ６ 系統電源 ７ 整流回路 １０ 制御電源・制御回路 １１〜１５ ステップ
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路
を有し、前記昇圧回路の出力電力を交流電力に変換し、
系統電流に供給する太陽光発電用電力変換装置の起動方
法において、 前記昇圧回路の出力電力を監視し、前記昇圧回路の出力
電力が設定値以上になると、前記太陽光発電用電力変換
装置のインバータ回路を起動することを特徴とする、太
陽光発電用電力変換装置の起動方法。 - 【請求項２】 太陽電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路
を有し、前記太陽電池の出力電力を交流電力に変換し、
系統電源に供給する太陽光発電用電力変換装置の起動方
法において、 前記太陽電池の出力電圧を監視し、該出力電圧がある基
準値を超えたことを検出すると、前記系統電源から制御
電源を取って前記太陽光発電用電力変換装置の制御回路
を動作させて、該制御回路が動作を開始すると、前記昇
圧回路を動作させ前記昇圧回路の出力電力を監視し、前
記昇圧回路の出力電力が設定値以上になると、前記太陽
光発電用電力変換装置のインバータを起動することを特
徴とする、太陽光発電用電力変換装置の起動方法。 - 【請求項３】 太陽電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路
を有し、前記昇圧回路の出力電力を交流電力に変換し、
系統電源に供給する太陽光発電用電力変換装置におい
て、 前記昇圧回路の出力電圧と前記系統電源の整流器出力電
圧を比較して、電圧の高い方から電力を取る切り換え回
路と、 前記太陽電池の出力電圧がある基準値を超えると、前記
切り換え回路から制御電源を取るようにする監視回路を
備え、 前記太陽光発電用電力変換装置の制御回路は、前記太陽
電池の出力電圧が前記基準値を超えると前記監視回路に
よって前記切り換え回路から制御電源を取って動作し、
次に前記昇圧回路を動作させて、前記昇圧回路の出力電
圧を前記系統電源の整流器出力電圧よりも高めの設定電
圧に昇圧するように制御し、前記昇圧回路の出力電圧が
前記設定電圧で安定した場合に、前記太陽光発電用電力
変換装置のインバータ回路を起動することを特徴とする
太陽光発電用電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10505095A JP3546899B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 太陽光発電用電力変換装置の起動方法および太陽光発電用電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10505095A JP3546899B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 太陽光発電用電力変換装置の起動方法および太陽光発電用電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08308247A true JPH08308247A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3546899B2 JP3546899B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=14397171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10505095A Expired - Lifetime JP3546899B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 太陽光発電用電力変換装置の起動方法および太陽光発電用電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3546899B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003018749A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系発電装置 |
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| CN104701885A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-06-10 | 深圳市英威腾电气股份有限公司 | 光伏并网逆变器启动方法及控制系统 |
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-
1995
- 1995-04-28 JP JP10505095A patent/JP3546899B2/ja not_active Expired - Lifetime
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