JPH08314555A - 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Info
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- JPH08314555A JPH08314555A JP7117133A JP11713395A JPH08314555A JP H08314555 A JPH08314555 A JP H08314555A JP 7117133 A JP7117133 A JP 7117133A JP 11713395 A JP11713395 A JP 11713395A JP H08314555 A JPH08314555 A JP H08314555A
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- Japan
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- circuit
- power
- voltage
- output voltage
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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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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽光発電用電力変換装置において、昇圧回
路、インバータ回路の制御を簡単にする。 【構成】 明け方など、太陽電池１の出力電圧Ｖｓが低
い値からある程度上がると、制御回路５は切り換え回路
８をｂ接点側に切り換え、昇圧チョッパ２を起動し、チ
ョッパ出力電圧Ｖｃｏを第１の設定値Ｖ１にするように
時比率を制御し、チョッパ出力電圧をまず確立する。電
力変換装置の制御電源をダイオード優先回路等によって
昇圧チョッパ２の出力からも取るようにしていれば、太
陽電池１の発電電力を制御電源に供給できるようにな
る。次に、系統連系時には制御回路５は切り換え回路８
を接点ａ側に切り換え、昇圧チョッパ回路２の時比率を
制御し太陽電池１の電圧Ｖｓを最大電力点追従制御指令
電圧発生回路６が発生する第２の設定値Ｖ２にする。ま
た、制御回路５はインバータ回路３を起動して昇圧チョ
ッパ２の出力電圧をインバータ回路３で第３の設定値Ｖ
３に調整する。
路、インバータ回路の制御を簡単にする。 【構成】 明け方など、太陽電池１の出力電圧Ｖｓが低
い値からある程度上がると、制御回路５は切り換え回路
８をｂ接点側に切り換え、昇圧チョッパ２を起動し、チ
ョッパ出力電圧Ｖｃｏを第１の設定値Ｖ１にするように
時比率を制御し、チョッパ出力電圧をまず確立する。電
力変換装置の制御電源をダイオード優先回路等によって
昇圧チョッパ２の出力からも取るようにしていれば、太
陽電池１の発電電力を制御電源に供給できるようにな
る。次に、系統連系時には制御回路５は切り換え回路８
を接点ａ側に切り換え、昇圧チョッパ回路２の時比率を
制御し太陽電池１の電圧Ｖｓを最大電力点追従制御指令
電圧発生回路６が発生する第２の設定値Ｖ２にする。ま
た、制御回路５はインバータ回路３を起動して昇圧チョ
ッパ２の出力電圧をインバータ回路３で第３の設定値Ｖ
３に調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の出力電圧を
昇圧する昇圧回路と、昇圧回路の出力電力を交流電力に
変換し、電力系統に連系するインバータ回路を備えた太
陽光発電用電力変換装置に関する。
昇圧する昇圧回路と、昇圧回路の出力電力を交流電力に
変換し、電力系統に連系するインバータ回路を備えた太
陽光発電用電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池の出力電圧は太陽電池の温度や
太陽電池にあたる日射量によって大きく変動するため、
太陽電池の発電電力を有効に利用するためには、太陽電
池の発電電力を交流電力に変換し電力系統へ送電する電
力変換装置の入力電圧範囲は広い方が好ましい。そこで
太陽電池の電圧を昇圧するインバータ回路や昇圧チョッ
パを用いて、低い電圧を一旦昇圧して利用することによ
って、電力変換装置の入力電圧を広げる方法が考えられ
ている。
太陽電池にあたる日射量によって大きく変動するため、
太陽電池の発電電力を有効に利用するためには、太陽電
池の発電電力を交流電力に変換し電力系統へ送電する電
力変換装置の入力電圧範囲は広い方が好ましい。そこで
太陽電池の電圧を昇圧するインバータ回路や昇圧チョッ
パを用いて、低い電圧を一旦昇圧して利用することによ
って、電力変換装置の入力電圧を広げる方法が考えられ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】昇圧回路は電力変換装
置の入力電圧範囲を拡大して、太陽電池の電圧をインバ
ータ回路が電力系統へ電力を送電できる電圧以上に昇圧
しなければならない。そこで、従来、昇圧回路の制御は
昇圧回路の出力電圧を監視して制御されていた。しか
し、太陽光発電システムの高効率化のためには電力変換
装置は太陽電池の最大電力点追従制御（最大電力点を探
して太陽電池の動作点を最大電力点に追従させること）
を行わなければならず、この最大電力点追従制御を昇圧
回路の制御に追加して行うか、または昇圧回路とインバ
ータ回路で協調して行なわなければならず電力変換装置
の制御回路の制御が複雑になってしまうといった問題が
あった。
置の入力電圧範囲を拡大して、太陽電池の電圧をインバ
ータ回路が電力系統へ電力を送電できる電圧以上に昇圧
しなければならない。そこで、従来、昇圧回路の制御は
昇圧回路の出力電圧を監視して制御されていた。しか
し、太陽光発電システムの高効率化のためには電力変換
装置は太陽電池の最大電力点追従制御（最大電力点を探
して太陽電池の動作点を最大電力点に追従させること）
を行わなければならず、この最大電力点追従制御を昇圧
回路の制御に追加して行うか、または昇圧回路とインバ
ータ回路で協調して行なわなければならず電力変換装置
の制御回路の制御が複雑になってしまうといった問題が
あった。
【０００４】本発明の目的は、昇圧回路やインバータ回
路の制御を簡単に行うことができる太陽光発電用電力変
換装置を提供することにある。
路の制御を簡単に行うことができる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
力変換装置は、電力変換装置の起動時には、インバータ
回路を停止したまま昇圧回路の出力電圧が、昇圧回路の
出力電力を制御電源や負荷で利用できる第１の設定値に
なるように昇圧回路を制御し、系統連系時には太陽電池
の出力電圧が、太陽電池の定格電圧付近の第２の設定値
になるように昇圧回路を制御し、昇圧回路の出力電圧
が、インバータ回路が電力系統へ電力を安定して供給で
きるような第３の設定値になるようにインバータ回路を
制御する電力変換装置制御回路を有する。
力変換装置は、電力変換装置の起動時には、インバータ
回路を停止したまま昇圧回路の出力電圧が、昇圧回路の
出力電力を制御電源や負荷で利用できる第１の設定値に
なるように昇圧回路を制御し、系統連系時には太陽電池
の出力電圧が、太陽電池の定格電圧付近の第２の設定値
になるように昇圧回路を制御し、昇圧回路の出力電圧
が、インバータ回路が電力系統へ電力を安定して供給で
きるような第３の設定値になるようにインバータ回路を
制御する電力変換装置制御回路を有する。
【０００６】
【作用】電力変換装置の起動時は昇圧回路の出力電圧を
第１の設定値にして昇圧回路から電力変換装置の制御電
源などに供給することにより、太陽電池の発電力が小さ
いときからでも太陽電池の電力を有効に利用できる。次
に、系統連系後は、昇圧回路を制御して太陽電池の出力
電圧を太陽電池の定格付近の太陽電池の最大電力点追従
制御による指令電圧（第２の設定値）になるようにし、
そしてインバータ回路を起動して昇圧回路の出力電圧
を、電力系統へ安定して電力を送れる第３の設定値電圧
に調整する。このように、系統連系時には、昇圧回路は
太陽電池の最大電力点追従制御のみを行ない、インバー
タ回路は昇圧回路の出力電圧を一定にする制御だけを行
なうので、昇圧回路やインバータ回路の制御が簡単にな
る。
第１の設定値にして昇圧回路から電力変換装置の制御電
源などに供給することにより、太陽電池の発電力が小さ
いときからでも太陽電池の電力を有効に利用できる。次
に、系統連系後は、昇圧回路を制御して太陽電池の出力
電圧を太陽電池の定格付近の太陽電池の最大電力点追従
制御による指令電圧（第２の設定値）になるようにし、
そしてインバータ回路を起動して昇圧回路の出力電圧
を、電力系統へ安定して電力を送れる第３の設定値電圧
に調整する。このように、系統連系時には、昇圧回路は
太陽電池の最大電力点追従制御のみを行ない、インバー
タ回路は昇圧回路の出力電圧を一定にする制御だけを行
なうので、昇圧回路やインバータ回路の制御が簡単にな
る。
【０００７】
【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電池用電力
変換装置のブロック図である。本実施例の太陽電池用電
力変換装置は、太陽電池１と、太陽電池１の出力電圧を
昇圧する昇圧回路である昇圧チョッパ２と、昇圧チョッ
パ２の出力電力を交流電力に変換し、系統電源４に供給
するインバータ回路３と、昇圧チョッパ２とインバータ
回路３を制御する電力変換装置制御回路９で構成されて
いる。電力変換装置制御回路９は、太陽電池１の定格電
圧付近の電圧（第２の設定値）Ｖ２を発生する最大電力
点追従制御指令電圧発生回路６と、昇圧チョッパ２の出
力電力を制御電源や負荷などで利用できる電圧（第１の
設定値）Ｖ１を発生する昇圧チョッパ出力電圧指令発生
回路７と、接点ａが太陽電池１および最大電力点追従制
御指令電圧発生回路６の差電圧点に接続され、接点ｂが
昇圧チョッパ出力電圧指令発生回路７と昇圧チョッパ２
の出力の差電圧点に接続された切り換え回路８と、切り
換え回路８を制御し、最大電力点追従制御指令電圧発生
回路６の発生電圧Ｖ２と太陽電池１の発生電圧Ｖｓの差
電圧Ｖｒまたは昇圧チョッパ２の出力電圧Ｖｃｏと昇圧
チョッパ出力電圧指令発生回路７の発生電圧Ｖ１の差電
圧Ｖｒを切り換え回路８を介して入力し、昇圧チョッパ
２の時比率を差電圧Ｖｒが零となるように制御し、また
インバータ回路３を起動し、昇圧チョッパ回路２の出力
電圧をインバータ回路３で、系統電源４へ安定して電力
を送れる電圧（第３の設定値）Ｖ３にする制御回路５で
構成されている。
て説明する。図１は本発明の一実施例の太陽電池用電力
変換装置のブロック図である。本実施例の太陽電池用電
力変換装置は、太陽電池１と、太陽電池１の出力電圧を
昇圧する昇圧回路である昇圧チョッパ２と、昇圧チョッ
パ２の出力電力を交流電力に変換し、系統電源４に供給
するインバータ回路３と、昇圧チョッパ２とインバータ
回路３を制御する電力変換装置制御回路９で構成されて
いる。電力変換装置制御回路９は、太陽電池１の定格電
圧付近の電圧（第２の設定値）Ｖ２を発生する最大電力
点追従制御指令電圧発生回路６と、昇圧チョッパ２の出
力電力を制御電源や負荷などで利用できる電圧（第１の
設定値）Ｖ１を発生する昇圧チョッパ出力電圧指令発生
回路７と、接点ａが太陽電池１および最大電力点追従制
御指令電圧発生回路６の差電圧点に接続され、接点ｂが
昇圧チョッパ出力電圧指令発生回路７と昇圧チョッパ２
の出力の差電圧点に接続された切り換え回路８と、切り
換え回路８を制御し、最大電力点追従制御指令電圧発生
回路６の発生電圧Ｖ２と太陽電池１の発生電圧Ｖｓの差
電圧Ｖｒまたは昇圧チョッパ２の出力電圧Ｖｃｏと昇圧
チョッパ出力電圧指令発生回路７の発生電圧Ｖ１の差電
圧Ｖｒを切り換え回路８を介して入力し、昇圧チョッパ
２の時比率を差電圧Ｖｒが零となるように制御し、また
インバータ回路３を起動し、昇圧チョッパ回路２の出力
電圧をインバータ回路３で、系統電源４へ安定して電力
を送れる電圧（第３の設定値）Ｖ３にする制御回路５で
構成されている。
【０００８】次に、本実施例の動作を説明する。明け方
など、太陽電池１の出力電圧Ｖｓが低い値からある程度
上がると、制御回路５は切り換え回路８をｂ接点側に切
り換え、昇圧チョッパ２を起動し、チョッパ出力電圧Ｖ
ｃｏを第１の設定値Ｖ１にするように時比率を制御し、
チョッパ出力電圧をまず確立する。電力変換装置の制御
電源をダイオード優先回路（不図示）等によって昇圧チ
ョッパ２の出力からも取るようにしていれば、太陽電池
出力電圧の昇圧作用によって自動的に太陽電池１からの
電力を制御電源に供給できるようになり、太陽電池１の
発電量が少ないときから太陽電池１の発電電力を有効に
利用できる。次に、系統に連系するときは、制御回路５
は切り換え回路８を接点ａ側に切り換え、太陽電池１の
電圧Ｖｓを最大電力点追従制御指令電圧発生回路６が発
生する第２の設定値（太陽電池１の定格電圧付近）Ｖ２
になるように昇圧チョッパ回路２の時比率を制御する。
また、制御回路５はインバータ回路３を起動して昇圧チ
ョッパ２の出力電圧をインバータ回路３で第３の設定値
Ｖ３（系統電源４へ安定して電力を送れる電圧）に調整
する。
など、太陽電池１の出力電圧Ｖｓが低い値からある程度
上がると、制御回路５は切り換え回路８をｂ接点側に切
り換え、昇圧チョッパ２を起動し、チョッパ出力電圧Ｖ
ｃｏを第１の設定値Ｖ１にするように時比率を制御し、
チョッパ出力電圧をまず確立する。電力変換装置の制御
電源をダイオード優先回路（不図示）等によって昇圧チ
ョッパ２の出力からも取るようにしていれば、太陽電池
出力電圧の昇圧作用によって自動的に太陽電池１からの
電力を制御電源に供給できるようになり、太陽電池１の
発電量が少ないときから太陽電池１の発電電力を有効に
利用できる。次に、系統に連系するときは、制御回路５
は切り換え回路８を接点ａ側に切り換え、太陽電池１の
電圧Ｖｓを最大電力点追従制御指令電圧発生回路６が発
生する第２の設定値（太陽電池１の定格電圧付近）Ｖ２
になるように昇圧チョッパ回路２の時比率を制御する。
また、制御回路５はインバータ回路３を起動して昇圧チ
ョッパ２の出力電圧をインバータ回路３で第３の設定値
Ｖ３（系統電源４へ安定して電力を送れる電圧）に調整
する。
【０００９】このように、昇圧チョッパ２は太陽電池１
の最大電力点追従制御、インバータ回路３は昇圧チョッ
パ２の出力電圧を一定にする制御にそれぞれ専念でき、
単純な制御で安定した出力を得ることができる。本実施
例では、制御回路５、最大電力点追従制御指令電圧発生
回路６、昇圧チョッパ出力電圧指令発生回路７、切り換
え回路８は具体的な回路を用いているが、これらを電力
変換装置制御回路９のソフトウェアによって実現しても
よい。
の最大電力点追従制御、インバータ回路３は昇圧チョッ
パ２の出力電圧を一定にする制御にそれぞれ専念でき、
単純な制御で安定した出力を得ることができる。本実施
例では、制御回路５、最大電力点追従制御指令電圧発生
回路６、昇圧チョッパ出力電圧指令発生回路７、切り換
え回路８は具体的な回路を用いているが、これらを電力
変換装置制御回路９のソフトウェアによって実現しても
よい。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、昇
圧回路、インバータ回路の制御を簡単にできる効果があ
る。
圧回路、インバータ回路の制御を簡単にできる効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例の太陽電池用電力変換装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 太陽電池 ２ 昇圧チョッパ ３ インバータ回路 ４ 系統電源 ５ 制御回路 ６ 最大電力点追従制御指令電圧発生回路 ７ 昇圧チョッパ出力電圧指令発生回路 ８ 切り換え回路 ９ 電力変換装置制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池の出力電圧を昇圧する昇圧回路
と、前記昇圧回路の出力電力を交流電力に変換し、電力
系統に連系するインバータ回路を備えた太陽光発電用電
力変換装置において、 前記電力変換装置の起動時には、前記インバータ回路を
停止したまま前記昇圧回路の出力電圧が、前記昇圧回路
の出力電力を制御電源や負荷で利用できる第１の設定値
になるように前記昇圧回路を制御し、系統連系時には前
記太陽電池の出力電圧が、太陽電池の定格電圧付近の第
２の設定値になるように前記昇圧回路を制御し、前記昇
圧回路の出力電圧が、前記電力系統へ電力を安定して送
電できるような第３の設定値になるように前記インバー
タ回路を制御する電力変換装置制御回路を有することを
特徴とする太陽光発電用電力変換装置。 - 【請求項２】 前記電力変換装置制御回路は、第１の設
定値の電圧を発生する昇圧回路出力電圧指令発生回路
と、第２の設定値の電圧を発生する、太陽電池の最大電
力点追従制御指令電圧発生回路と、前記昇圧回路の出力
電圧と前記第１の設定値電圧の第１の差電圧または前記
太陽電池の出力電圧と前記第２の設定値電圧の第２の差
電圧を切り換える切り換え回路と、前記電力変換装置の
起動時には前記第１の差電圧が零になるように前記昇圧
回路の時比率を制御し、系統連系時には前記第２の差電
圧が零になるように前記昇圧回路の時比率を制御し、前
記昇圧回路の出力電圧が第３の設定電圧になるように前
記インバータ回路を制御する制御回路を含む、請求項１
記載の太陽光発電用電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11713395A JP3567944B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 太陽光発電用電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11713395A JP3567944B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 太陽光発電用電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08314555A true JPH08314555A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3567944B2 JP3567944B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=14704272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11713395A Expired - Lifetime JP3567944B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 太陽光発電用電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3567944B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100614570B1 (ko) * | 1998-03-30 | 2006-10-24 | 산요덴키가부시키가이샤 | 전원장치 |
| KR100944793B1 (ko) * | 2007-09-05 | 2010-03-02 | 한국전기연구원 | 태양전지 어레이의 열화 진단기능 부가형 태양광 발전용전력변환장치 및 그 운용방법 |
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-
1995
- 1995-05-16 JP JP11713395A patent/JP3567944B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3567944B2 (ja) | 2004-09-22 |
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