JPH0844446A - 太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置 - Google Patents

太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置

Info

Publication number
JPH0844446A
JPH0844446A JP6178002A JP17800294A JPH0844446A JP H0844446 A JPH0844446 A JP H0844446A JP 6178002 A JP6178002 A JP 6178002A JP 17800294 A JP17800294 A JP 17800294A JP H0844446 A JPH0844446 A JP H0844446A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output power
operating voltage
solar cell
power
command value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6178002A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2804718B2 (ja
Inventor
Takeo Ishida
健雄 石田
Ryuzo Hagiwara
龍蔵 萩原
Shigeru Noguchi
繁 能口
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP6178002A priority Critical patent/JP2804718B2/ja
Publication of JPH0844446A publication Critical patent/JPH0844446A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2804718B2 publication Critical patent/JP2804718B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】太陽電池の最大電力点近辺における出力電力の
損失を減少させ、太陽電池の利用効率を向上させること
を目的とする。 【構成】太陽電池の出力電力を周期的に計測し、出力電
力が増大するように太陽電池の動作電圧を制御する太陽
電池の最大電力点追尾制御方法において、計測した出力
電力が変化しないときには、動作電圧を変化させないよ
うに制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の最大電力点
追尾制御方法及び装置に関し、例えば、太陽電池とイン
バータなどの電力変換器とから構成される太陽光発電シ
ステムにおいて、太陽電池の出力電力を最大限に利用す
るために用いられる。
【0002】
【従来の技術】電圧形電流制御方式のインバータを備
え、商用電力系統と連系して使用される太陽光発電シス
テムにおいて、太陽電池の発電能力を最大限に利用する
ために、いわゆる山登り法による最大電力点追尾制御
(MPPT制御)が従来より行われている。
【0003】図10は従来のMPPT制御を説明するた
めの図である。このうち、図10(a)は太陽電池の動
作電圧Vopと出力電力Poとの関係を示す特性曲線の
図、図10(b)は最大電力点に到達するまでの従来に
おけるMPPT制御を示す図、図10(c)は最大電力
点付近での従来におけるMPPT制御を示す図である。
【0004】図10(a)に示すように、太陽電池の出
力電力Poは、動作電圧Vopによって変化し、その特
性曲線は略山形となる。特性曲線の頂点は、出力電力P
oが最大となる最大電力点(Pmax点)であり、その
ときの動作電圧Vopが最適動作電圧(最適動作点)V
opsである。また、特性曲線は太陽の日射量及び温度
の変動に応じて変化し、したがって最適動作電圧Vop
sもそれに応じて変化する。
【0005】太陽電池の出力電力Poを最大限に利用す
るためには、太陽電池を最大電力点で動作させればよい
が、最大電力点は日射量や温度に応じて常に変動するの
で、最大電力点を追尾するMPPT制御が必要となる。
MPPT制御においては、太陽電池の出力電力Poを周
期的に計測し、出力電力Poが増大するように動作電圧
Vopを制御する。
【0006】すなわち、図10に示すように、現時点の
動作電圧Vopcを中心として、動作電圧Vopを変化
幅ΔVだけ増加方向及び減少方向にそれぞれ変移させ、
出力電力Poのグラフに白丸印で示すようにそのときの
出力電力Poを計測する。各ステップSP1,2,3…
毎に、ステップ内において出力電力Poの最も大きい点
を検出し、動作電圧Vopを現時点から増減いずれの方
向に変化させればよいかを判定する。
【0007】図10(a)のP1点の近辺においては、
動作電圧Vopが最適動作電圧Vopsを越えており、
動作電圧Vopの減少方向に沿って出力電力Poが増大
するので、図10(b)に示すように、動作電圧Vop
は、それぞれの時点の動作電圧Vopcを中心に変化幅
ΔVの分の増減を繰り返しながら、全体として減少して
いく。このとき、出力電力Poは、動作電圧Vopの変
化に応じて増減しながら増大していく。
【0008】図10(a)の最適動作点の近辺において
は、動作電圧Vopが最適動作電圧Vopsに等しいか
又はそれに近い値であるから、動作電圧Vopを増加さ
せた場合でも減少させた場合でも、出力電力Poは減少
する。したがって、この場合には、動作電圧Vopは、
最適動作電圧Vopsを中心として、変化幅ΔVの分の
増減を繰り返す。このとき、出力電力Poは、最適動作
電圧Vopsからの変化に応じて常に減少する。
【0009】なお、動作電圧Vopを変化させるため
に、インバータにおいては、太陽電池の動作電圧Vop
の目標値である電圧指令値を所定の周期で変化させ、こ
れによってインバータの出力電流を規定する電流指令値
を変化させるという制御が行われる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のMPP
T制御では、動作電圧Vopが常に周期的に変化し、そ
れに応じて出力電力Poも常に変動する。特に、最大電
力点の近辺においては、動作電圧Vopの変化によって
出力電力Poは常に減少するので、その分が電力の損失
となり、太陽電池の利用効率が低下する一因となってい
る。
【0011】また、動作電圧Vopが常に変化してお
り、これがインバータの制御の安定性を乱す原因となる
ため、動作電圧Vopの変化速度、つまりMPPT制御
の応答速度をあまり大きくしないことが、安定性を維持
するために必要である。したがって、例えばインバータ
を起動した瞬間から最大電力点に達するまでの時間が長
く必要であり、その間における太陽電池の利用効率が低
下するという問題もある。
【0012】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、太陽電池の最大電力点近辺における出力電力の損
失を減少させ、太陽電池の利用効率を向上させることを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る方
法は、太陽電池の出力電力を周期的に計測し、出力電力
が増大するように太陽電池の動作電圧を制御する太陽電
池の最大電力点追尾制御方法において、計測した出力電
力が変化しないときには、前記動作電圧を変化させない
ように制御する制御方法である。
【0014】請求項2の発明に係る方法は、計測した出
力電力が増大する方向に変化しているときは、前記動作
電圧が同じ方向に変化するように制御し、計測した出力
電力が変化しないときには、前記動作電圧が変化しない
ように制御する制御方法である。
【0015】請求項3の発明に係る装置は、太陽電池の
出力電力を周期的に計測し、出力電力が増大するように
太陽電池の動作電圧を制御するための太陽電池の最大電
力点追尾制御装置において、計測した出力電力に基づい
て比較の基準となる旧出力電力を設定する第1制御手段
と、前記旧出力電力と今回に計測した出力電力とを比較
する第2制御手段と、前記旧出力電力よりも今回に計測
した出力電力が大きい場合には、前記動作電圧が前回と
同じ方向に変化するように制御する第3制御手段と、前
記旧出力電力よりも今回に計測した出力電力が小さい場
合には、前記動作電圧が前回とは逆の方向に変化するよ
うに制御する第4制御手段と、前記旧出力電力と今回に
計測した出力電力とが同じ場合には、前記動作電圧が変
化しないように制御する第5制御手段と、を有して構成
される。
【0016】請求項4の発明に係る装置は、前記第3制
御手段及び前記第4制御手段は、前記旧出力電力と今回
に計測した出力電力とを比較したときに、その比較結果
に応じて加算又は減算のカウントが行われるカウンタを
それぞれ有し、前記各カウンタが設定されたカウント値
に達したときに、前記動作電圧を変化させるための制御
を行うように構成される。
【0017】請求項5の発明に係る装置は、前記動作電
圧が太陽電池の最大電力点よりも大きいか小さいかを示
すフラグを有し、前記カウンタは、前記フラグの状態に
応じて、加算又は減算のカウントが行われるよう構成さ
れる。
【0018】請求項6の発明に係る装置では、前記フラ
グは、前記第4制御手段が前記動作電圧を変化させるた
めの制御を行うときに、その状態が反転されるように構
成される。
【0019】
【作用】以前に計測した出力電力に基づいて、比較の基
準となる旧出力電力が設定される。旧出力電力と今回に
計測した出力電力とが比較され、比較結果に応じて、動
作電圧に対する種々の制御が行われる。
【0020】例えば、旧出力電力よりも今回に計測した
出力電力が大きい場合には、動作電圧が前回と同じ方向
に変化するように制御される。旧出力電力よりも今回に
計測した出力電力が小さい場合には、動作電圧が前回と
は逆の方向に変化するように制御される。旧出力電力と
今回に計測した出力電力とが同じ場合には、動作電圧が
変化しないように制御される。
【0021】第3制御手段及び第4制御手段がカウンタ
を有している場合に、旧出力電力と今回に計測した出力
電力との大小関係が所定の回数生起したときに、動作電
圧に対する制御が行われる。
【0022】なお、太陽電池の出力電力を周期的に計測
するとは、一定の周期でなくてもよい。出力電力の計測
には、出力電力に関連する値を得る場合も含まれる。出
力電力が変化しないとき又は同じときとは、全く変化し
ないときのみでなく、変化がある一定の範囲内であると
きも含まれる。
【0023】
【実施例】図1は本発明に係る太陽光発電システム1の
全体構成を示すブロック図である。
【0024】太陽光発電システム1は、太陽電池10、
及び電圧形電流制御方式のインバータ20から構成さ
れ、図示しない保護継電器などを介して商用電力系統5
と連系されている。配電線6には各種の家電製品などの
負荷Zが接続されている。
【0025】インバータ20は、複数のスイッチング素
子などからなるインバータ主回路21、1チップのマイ
クロコンピュータ24、デジタル信号プロセッサ(DS
P)25、出力電圧Voを検出する変圧器PT1、出力
電圧Voをディジタル信号Sbに変換するAD変換器2
6、出力電流Ioを検出する変流器CT2、出力電流I
oをディジタル信号Scに変換するAD変換器27、ゲ
ート回路28、及びドライバ回路29などから構成され
ている。
【0026】マイクロコンピュータ24は、太陽電池1
0の出力電流の制御目標値を示す電流振幅指令値Iam
pを生成してDSP25に送る他、インバータ20の全
体の制御を行う。
【0027】DSP25は、マイクロコンピュータ24
から送られた電流振幅指令値Iamp及びフィードバッ
ク信号Sb,Scに基づいて、所要のパルス幅値Pwm
を高速で演算して出力する。
【0028】ゲート回路28は、異常発生時にDSP2
5からドライバ回路29へのパルス幅値Pwmの伝送を
遮断するために設けられている。ドライバ回路29は、
パルス幅値Pwmに基づいて、インバータ主回路21の
各スイッチング素子のゲート制御信号として必要な複数
のPWMパルス信号Pgを生成し、インバータ主回路2
1に出力する。
【0029】次に、マイクロコンピュータ24及びDS
P25の構成及び動作についてさらに詳しく説明する。
図2はマイクロコンピュータ24で処理される内容の一
部を機能的に示すブロック図、図3はDSP25で処理
される内容の一部を機能的に示すブロック図である。
【0030】図2に示すように、マイクロコンピュータ
24には、太陽電池10の動作電圧Vopすなわちイン
バータ20への入力電圧Vi、及び変流器CT1によっ
て検出されたインバータ主回路21の入力電流Iiを、
ディジタル値に変換するためのAD変換器241,24
2が設けられている。マイクロコンピュータ24は、A
D変換された電圧Vi及び電流Iiに基づいて太陽電池
10の出力電力Poを算出し、出力電力Poを最大とす
るMPPT制御のための演算処理を行って電流振幅指令
値Iampを出力する。MPPT制御のための演算処理
に当たっては、今回に算出された出力電力Po(新電力
Poc)と、以前に算出された基準となる出力電力Po
(旧電力Pof)とを比較し、その比較結果に応じて、
動作電圧Vop(=入力電圧Vi)の目標値である電圧
指令値Vrefを種々の値に設定し、動作電圧Vopが
電圧指令値Vrefに等しくなるような電流振幅指令値
Iampを演算によって求め、これをDSP25に出力
する。
【0031】図3に示すように、DSP25では、バン
ドパスフィルタ処理部251によって商用交流電圧波形
から基本周波数成分に対応した信号Sbが抽出され、乗
算処理部252によって、信号Sbと電流振幅指令値I
ampとの積である電流指令値信号Siが生成される。
エラーアンプ部253によって、電流指令値信号Siと
出力電流値Scとの差Δiに増幅率Aを乗じた値である
電流誤差値Eが求められ、PWM演算処理部254によ
って、電流誤差値Eに基づいてパルス幅値Pwmが算定
される。また、ピーク検出部255によって基本周波数
成分の各周期のピーク値が検出され、周波数解析部25
6によって複数個のピーク値に基づいてゆらぎ成分Se
が検出される。
【0032】次に、マイクロコンピュータ24が実行す
るMPPT制御の内容を説明する。まず、MPPT制御
において、現時点の動作電圧Vopcの位置を示す領域
判定フラグFEJについて説明する。
【0033】図4はインバータ20におけるMPPT制
御の原理を説明するための図である。このうち、図4
(a)は太陽電池の動作電圧Vopと出力電力Poとの
関係を示す特性曲線の図、図4(b)は最大電力点に到
達するまでのMPPT制御を示す図、図4(c)は最大
電力点付近でのMPPT制御を示す図である。
【0034】図4(a)において、出力電力Poが増大
するように動作電圧Vopを変化させる場合に、その時
点での動作電圧Vopcが最適動作電圧Vopsよりも
高いか低いかによって、変化方向が異なる。つまり、出
力電力Poを増大するためには、その時点の動作電圧V
opcが最適動作電圧Vopsよりも大きいときには動
作電圧Vopcを減少させ、その時点の動作電圧Vop
cが最適動作電圧Vopsよりも小さいときには動作電
圧Vopcを増加させる必要がある。
【0035】したがって、動作電圧Vopが最適動作電
圧Vopsよりも大きい領域にあるときには領域判定フ
ラグFEJが「1」になるようにし、小さい領域にある
ときは領域判定フラグFEJが「0」になるようにす
る。
【0036】また、最適動作電圧Vopsの近辺におい
ては、動作電圧Vopが変化すると、最適動作電圧Vo
psを挟んで上下に変移することが起こりうる。つまり
この場合には、領域判定フラグFEJが「1」から
「0」へ、又は「0」から「1」へ変化させるようにす
る。
【0037】そして、領域判定フラグFEJが「1」で
ある状態(最適動作電圧Vops<動作電圧Vop)を
モードM1、「0」である状態(最適動作電圧Vops
>動作電圧Vop)をモードM2、領域判定フラグFE
Jが「1」から「0」へ変移する状態(最適動作電圧V
ops>現時点の動作電圧Vopc)をモードM3、領
域判定フラグFEJが「0」から「1」へ変移する状態
(最適動作電圧Vops<現時点の動作電圧Vopc)
をモードM4とする。モードM1及びM4では電圧指令
値Vrefを減少させ、モードM2及びM3では電圧指
令値Vrefを増大させる。
【0038】次に、図5〜図9に示すフローチャートを
参照してインバータ20のMPPT制御の内容を説明す
る。図5はMPPT制御処理のメインルーチンを示すフ
ローチャートである。このメインルーチンは、他の処理
についてのメインルーチンとともに、充分に短い周期毎
に実行される。
【0039】図5において、MPPT制御の開始状態で
あるか否かがチェックされる(#11)。これは、イン
バータ20の起動後の一定時間内は、全体の制御系の安
定を図るためにMPPT制御を行わず、これに代えて一
定電圧制御を行うためである。開始状態でない場合には
(#11でノー)、所定値に設定されたスタートカウン
タをデクリメントし(#12)、電圧指令値Vrefを
初期値に設定する(#13)。
【0040】開始状態になると(#11でイエス)、判
定タイミングであるか否かがチェックされる(#1
4)。判定タイミングは、例えば0.1〜1秒毎にイエ
スとなるように設定されており、このチェックによっ
て、ステップ#15以降の処理が、例えば0.1〜1秒
毎の一定の周期で実行される。
【0041】入力電圧Vi(動作電圧Vop)の平均値
を取得する(#15)。入力電圧Viは、図示しない別
の処理において周期的にサンプリングされており、所定
期間内における平均値が算出される。算出された入力電
圧Viが異常値である場合にそれを取り除く処理が行わ
れる(#16)。
【0042】領域判定フラグFEJのチェックが行われ
る(#17)。領域判定フラグFEJが「1」である場
合には、入力電流Iiの平均値を取得する(#18)。
入力電流Iiは、図示しない別の処理において周期的に
サンプリングされており、所定期間内における平均値が
算出される。
【0043】その時点における出力電力Poである新電
力Pocが、Poc=Vi×Iiとして算出される(#
19)。新電力Pocと旧電力Pofとが比較される
(#20,21)。ここで、旧電力Pofは、比較の基
準となるものであり、後述のステップ#48,58など
において実行されるように、電圧指令値Vrefが変更
される1回前に算出された新電力Pocの値が、電圧指
令値Vrefの変更によって旧電力Pofの値として代
入される。
【0044】新電力Pocと旧電力Pofとが同一であ
る場合には(#20でイエス)、以降の処理を行うこと
なく、メインルーチンを終了する。つまり、この場合に
は、電圧指令値Vrefや旧電力Pofの値の変更は行
われない。なお、ここでの同一とは、全くの同一の場
合、及び差異が所定の範囲内である場合が含まれる。
【0045】新電力Pocが旧電力Pofよりも大きい
ときは(#21でイエス)、電圧指令値Vrefを減少
させるためのDCV−DOWNルーチンを実行し(#2
2)、新電力Pocが旧電力Pofよりも小さいときは
(#21でノー)、最大電力点の近辺での処理であるP
EEKルーチンを実行する(#23)。
【0046】ステップ#17で、領域判定フラグFEJ
が「0」である場合には、入力電流Iiの平均値を取得
し(#24)、新電力PocがPoc=Vi×Iiとし
て算出される(#25)。新電力Pocと旧電力Pof
とが比較される(#26,27)。
【0047】新電力Pocと旧電力Pofとが同一であ
る場合には(#26でイエス)、以降の処理を行うこと
なく、メインルーチンを終了する。つまり、この場合に
は、電圧指令値Vrefや旧電力Pofの変更は行われ
ない。
【0048】新電力Pocが旧電力Pofよりも大きい
ときは(#27でイエス)、電圧指令値Vrefを増加
させるためのDCV−UPルーチンを実行し(#2
8)、新電力Pocが旧電力Pofよりも小さいときは
(#27でノー)、PEEKルーチンを実行する(#2
9)。
【0049】図6はDCV−DOWNルーチンを示すフ
ローチャート、図7はDCV−UPルーチンを示すフロ
ーチャートである。図6において、まず、UDカウンタ
をデクリメントする(#41)。UDカウンタは、この
DCV−DOWNルーチンを1回実行する毎に1つデク
リメントされ、次の図7において説明するDCV−UP
ルーチンを実行する毎に1つインクリメントされる。こ
のUDカウンタのカウント値が予め設定された下限値に
達したときに、電圧指令値Vrefを下方へ変更する処
理が実行され、UDカウンタのカウント値が予め設定さ
れた上限値に達したときに、電圧指令値Vrefを上方
へ変更する処理が実行される。
【0050】すなわち、UDカウンタのカウント値が下
限に達していない場合には(#42でノー)、そのカウ
ント値をそのまま保存してメインルーチンへリターンし
(#43)、下限に達している場合には(#42でイエ
ス)、UDカウンタを初期化し(#44)、現時点での
電圧指令値Vrefを読み込み(#45)、電圧指令値
Vrefが下限に達していないか否かを確認し(#4
6)、電圧指令値Vrefを所定の値だけ減算してそれ
を新しい電圧指令値Vrefとして出力する(#4
7)。その後、比較の基準となる旧電力Pofの値を、
新電力Pocの値に更新する(#48)。
【0051】図7において、UDカウンタをインクリメ
ントする(#51)。UDカウンタのカウント値が上限
に達していない場合には(#52でノー)、そのカウン
ト値をそのまま保存してメインルーチンへリターンし
(#53)、上限に達している場合には(#52でイエ
ス)、UDカウンタを初期化し(#54)、電圧指令値
Vrefを読み込み(#55)、電圧指令値Vrefが
上限に達していないか否かを確認し(#56)、電圧指
令値Vrefに所定の値だけ加算してそれを新しい電圧
指令値Vrefとして出力する(#57)。その後、比
較の基準となる旧電力Pofの値を、新電力Pocの値
に更新する(#58)。
【0052】図8及び図9はPEEKルーチンを示すフ
ローチャートである。図8において、まず、領域判定フ
ラグFEJのチェックが行われる(#61)。領域判定
フラグFEJが「1」である場合には、PEEKカウン
タの現時点のカウント値を読み込み(#62)、その値
をインクリメントする(#63)。
【0053】PEEKカウンタは、このPEEKルーチ
ンを1回実行する毎に、領域判定フラグFEJの状態に
応じてインクリメント又はデクリメントされる。そし
て、PEEKカウンタのカウント値が予め設定された上
限値又は下限値に達したときに、前述のUDカウンタを
インクリメント又はデクリメントする。UDカウンタが
上限値又は下限値に達したときには、DCV−UPルー
チン又はDCV−DOWNルーチンと同様に電圧指令値
Vrefを上方又は下方へ変更する処理が実行される。
【0054】つまり、PEEKルーチンでは、電圧指令
値Vrefの変更を実行するために、PEEKカウンタ
とUDカウンタとの2つのカウンタがいずれも上限又は
下限に達することが条件となっている。例えば、PEE
Kカウンタ及びUDカウンタがともに4ビットで「−
8」〜「0」〜「7」をカウントするものである場合に
は、領域判定フラグFEJが「1」のときには、このP
EEKルーチンが連続で49(=7×7)回実行された
ときに、電圧指令値Vrefを増大する変更が1回実行
され、領域判定フラグFEJが「0」のときには、この
PEEKルーチンが連続で64(=8×8)回実行され
たときに、電圧指令値Vrefを減少する変更が1回実
行される。なお、それぞれのルーチンが必ずしも連続で
実行される必要はなく、例えばノイズの影響によって入
力電圧Viや入力電流Iiが変動した場合には他のルー
チンが実行されることがあり、結果的にそれらのカウン
タが上限又は下限に達したときに、電圧指令値Vref
の変更が行われる。
【0055】図8に戻って、ステップ#64において、
PEEKカウンタのカウント値が上限に達していない場
合には、そのカウント値をそのまま保存してメインルー
チンへリターンし(#65)、上限に達している場合に
は(#64でイエス)、PEEKカウンタを初期化し
(#66)、UDカウンタをインクリメントする(#6
7)。
【0056】そして、UDカウンタのカウント値が上限
に達していない場合には(#68でノー)、そのカウン
ト値をそのまま保存してメインルーチンへリターンし
(#69)、上限に達している場合には(#68でイエ
ス)、領域判定フラグFEJを「0」にリセットし(#
70)、UDカウンタを初期化し(#71)、現時点で
の電圧指令値Vrefを読み込み(#72)、電圧指令
値Vrefが上限に達していないか否かを確認し(#7
3)、電圧指令値Vrefを所定の値だけ加算してメモ
リに保存し(#74)、それを新しい電圧指令値Vre
fとして出力する(#75)。その後、比較の基準とな
る旧電力Pofの値を、新電力Pocの値に更新する
(#76)。
【0057】図9において、領域判定フラグFEJが
「0」であった場合に、PEEKカウンタの現時点のカ
ウント値を読み込み(#82)、その値をデクリメント
する(#83)。
【0058】ステップ#84において、PEEKカウン
タのカウント値が下限に達していない場合には、そのカ
ウント値をそのまま保存してメインルーチンへリターン
し(#85)、下限に達している場合には(#84でイ
エス)、PEEKカウンタを初期化し(#86)、UD
カウンタをデクリメントする(#87)。
【0059】そして、UDカウンタのカウント値が下限
に達していない場合には(#88でノー)、そのカウン
ト値をそのまま保存してメインルーチンへリターンし
(#89)、下限に達している場合には(#88でイエ
ス)、領域判定フラグFEJを「1」にセットし(#9
0)、UDカウンタを初期化し(#91)、現時点での
電圧指令値Vrefを読み込み(#92)、電圧指令値
Vrefが下限に達していないか否かを確認し(#9
3)、電圧指令値Vrefを所定の値だけ減算してメモ
リに保存し(#94)、それを新しい電圧指令値Vre
fとして出力する(#95)。その後、比較の基準とな
る旧電力Pofの値を、新電力Pocの値に更新する
(#96)。
【0060】上述の処理動作を図4に基づいて説明する
と、図4(b)に示すモードM1においては、新電力P
ocが旧電力Pofと比較して大きい状態が所定の回数
続いた場合に、電圧指令値Vrefを所定値だけ減少さ
せる。この処理が繰り返されることによって、最大電力
点に近づいていく。また、図4(c)に示すモードM3
又はM4においては、新電力Pocが旧電力Pofと比
較して小さい状態が所定の回数続いた場合に、電圧指令
値Vrefを所定値だけ変更する。また、新電力Poc
と旧電力Pofとが同一の状態が続く限り何らの処理も
行わない。これらの処理が繰り返されることによって、
最大電力点の近辺での運転が維持される。
【0061】図4に示す本実施例の状態と図10に示す
従来の状態とを比較すると、本実施例の方が従来より出
力電力Poの変動が少なくなっていることが容易に理解
できる。特に、図4(c)と図10(c)とを比較する
と明らかなように、最大電力点の近辺においては、本実
施例では出力電力Poの変動が従来よりも大幅に減少し
ており、ほぼ同一の動作電圧Vopにおいて運転が行わ
れていることが理解できる。
【0062】このように、本実施例のインバータ20に
おいては、MPPT制御によって最大電力点の近辺に到
達し、モードM3又はM4の状態となったときには、P
EEKカウンタとUDカウンタとの両方が上限又は下限
に達するまで電圧指令値Vrefの変更が行われないの
で、その間においては、入力電圧Vi(つまり動作電圧
Vop)の変化がなく、日射量又は温度の変動などによ
って特性曲線が変わらない限り出力電力Poの変動が生
じない。
【0063】また、新電力Pocと旧電力Pofとが同
一である場合には、電圧指令値Vrefを変更するため
の何らの処理、つまりPEEKカウンタ又はUDカウン
タのインクリメント又はデクリメントが全く行われない
ので、その状態が続く限り、電圧指令値Vrefは同一
であり、同一の動作電圧Vopでの運転を持続する。し
たがって、日射量又は温度の変動などによって特性曲線
が変わらない限り、出力電力Poの変動が生じない。
【0064】つまり、最大電力点の近辺においては、電
圧指令値Vref、動作電圧Vop、及び出力電力Po
の変動がほとんどなく、したがって、従来のような変動
による電力の損失が大幅に抑制され、太陽電池の利用効
率の向上が図られる。
【0065】しかも、電圧指令値Vrefがほとんど変
化しないから、インバータ20の制御の安定性が向上す
ることとなり、その結果、モードM1又はM2における
電圧指令値Vrefの変化速度、つまりMPPT制御の
応答速度を大きくすることが可能となる。したがって、
インバータ20を起動した瞬間から最大電力点に達する
までの時間を短縮することができ、その間における太陽
電池の利用効率を向上させることができる。
【0066】なお、新電力Pocと旧電力Pofとが同
一であるとき、又はPEEKルーチンに入ったときに、
日射量の変動などによって特性曲線が変化すると、これ
を契機としてDCV−UPルーチン又はDCV−DOW
Nルーチンに移行し、モードM1又はM2の処理が実行
されることとなる。したがって、日射量が変動したとき
にそれに素早く応答し、短時間で最大電力点に到達する
ことができる。
【0067】上述の実施例において、ステップ#48,
58,76,96の処理が本発明の第1制御手段に相当
し、ステップ#20,21,26,27の処理が本発明
の第2制御手段に相当し、ステップ#47,57又はD
CV−DOWNルーチンとDCV−UPルーチンの全体
が本発明の第3制御手段に相当し、ステップ#74,7
5,94,95又はPEEKルーチンの全体が本発明の
第4制御手段に相当し、ステップ#20,26の処理が
本発明の第5制御手段に相当する。
【0068】上述の実施例において、PEEKカウンタ
又はUDカウンタの上限値又は下限値は、上述した以外
に種々の値とすることができる。PEEKルーチンにお
いて、UDカウンタのみ又はPEEKカウンタのみを用
いてもよく、又はUDカウンタを用いることなく、上限
値及び下限値の大きいPEEKカウンタのみを用いても
よい。
【0069】上述の実施例において、入力電圧Viを取
得し、又は出力電力Poを計測する周期、タイミングな
どは種々設定することができる。マイクロコンピュータ
24又はDSP25によって実行される機能の一部又は
全部を、ハードウエア回路によって実現してもよい。イ
ンバータ20又は太陽光発電システム1の各部又は全体
の回路構成、制御内容、フローチャートの処理内容、処
理順序などは、本発明の主旨に沿って種々変更すること
ができる。
【0070】
【発明の効果】請求項1乃至請求項6の発明によると、
太陽電池の最大電力点近辺における出力電力の損失を減
少させ、太陽電池の利用効率を向上させることができ
る。
【0071】請求項4乃至請求項6の発明によると、第
3制御手段及び第4制御手段のカウンタの設定値を種々
選択することによって、動作電圧を変化させるタイミン
グを種々設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る太陽光発電システムの全体構成を
示すブロック図である。
【図2】マイクロコンピュータで処理される内容の一部
を機能的に示すブロック図である。
【図3】DSPで処理される内容の一部を機能的に示す
ブロック図である。
【図4】インバータにおけるMPPT制御の原理を説明
するための図である。
【図5】MPPT制御処理のメインルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【図6】DCV−DOWNルーチンを示すフローチャー
トである。
【図7】DCV−UPルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図8】PEEKルーチンを示すフローチャートであ
る。
【図9】PEEKルーチンを示すフローチャートであ
る。
【図10】従来のMPPT制御を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
20 インバータ(最大電力点追尾制御装置) Po 出力電力 Vop 動作電圧 Pof 旧電力(旧出力電力) Poc 新電力(今回に計測した出力電力)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】太陽電池の出力電力を周期的に計測し、出
    力電力が増大するように太陽電池の動作電圧を制御する
    太陽電池の最大電力点追尾制御方法において、 計測した出力電力が変化しないときには、前記動作電圧
    を変化させないように制御する、 ことを特徴とする太陽電池の最大電力点追尾制御方法。
  2. 【請求項2】太陽電池の出力電力を周期的に計測し、出
    力電力が増大するように太陽電池の動作電圧を制御する
    太陽電池の最大電力点追尾制御方法において、 計測した出力電力が増大する方向に変化しているとき
    は、前記動作電圧が同じ方向に変化するように制御し、 計測した出力電力が変化しないときには、前記動作電圧
    が変化しないように制御する、 ことを特徴とする太陽電池の最大電力点追尾制御方法。
  3. 【請求項3】太陽電池の出力電力を周期的に計測し、出
    力電力が増大するように太陽電池の動作電圧を制御する
    ための太陽電池の最大電力点追尾制御装置において、 計測した出力電力に基づいて比較の基準となる旧出力電
    力を設定する第1制御手段と、 前記旧出力電力と今回に計測した出力電力とを比較する
    第2制御手段と、 前記旧出力電力よりも今回に計測した出力電力が大きい
    場合には、前記動作電圧が前回と同じ方向に変化するよ
    うに制御する第3制御手段と、 前記旧出力電力よりも今回に計測した出力電力が小さい
    場合には、前記動作電圧が前回とは逆の方向に変化する
    ように制御する第4制御手段と、 前記旧出力電力と今回に計測した出力電力とが同じ場合
    には、前記動作電圧が変化しないように制御する第5制
    御手段と、 を有してなることを特徴とする太陽電池の最大電力点追
    尾制御装置。
  4. 【請求項4】前記第3制御手段及び前記第4制御手段
    は、 前記旧出力電力と今回に計測した出力電力とを比較した
    ときに、その比較結果に応じて加算又は減算のカウント
    が行われるカウンタを有し、 前記カウンタが設定されたカウント値に達したときに、
    前記動作電圧を変化させるための制御を行うように構成
    されてなる、 請求項3記載の太陽電池の最大電力点追尾制御装置。
  5. 【請求項5】前記動作電圧が太陽電池の最大電力点より
    も大きいか小さいかを示すフラグを有し、 前記カウンタは、前記フラグの状態に応じて、加算又は
    減算のカウントが行われるよう構成されてなる、 請求項4記載の太陽電池の最大電力点追尾制御装置。
  6. 【請求項6】前記フラグは、 前記第4制御手段が前記動作電圧を変化させるための制
    御を行うときに、その状態が反転されるように構成され
    てなる、 請求項5記載の太陽電池の最大電力点追尾制御装置。
JP6178002A 1994-07-29 1994-07-29 太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置 Expired - Fee Related JP2804718B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6178002A JP2804718B2 (ja) 1994-07-29 1994-07-29 太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6178002A JP2804718B2 (ja) 1994-07-29 1994-07-29 太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0844446A true JPH0844446A (ja) 1996-02-16
JP2804718B2 JP2804718B2 (ja) 1998-09-30

Family

ID=16040837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6178002A Expired - Fee Related JP2804718B2 (ja) 1994-07-29 1994-07-29 太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2804718B2 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007087755A1 (fr) * 2006-02-03 2007-08-09 Binxuan Yi Système et procédé de suivi et de commande automatiques de cellules solaires
CN100463332C (zh) * 2006-11-27 2009-02-18 孙民兴 太阳能电源系统的最大功率追踪方法和太阳能电源装置
CN101946394A (zh) * 2007-12-21 2011-01-12 阿祖雷科技有限公司 分布式能量转换系统
JP2012175858A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Ntt Facilities Inc 太陽光発電システム、及び、当該システムを構成する電力変換装置
JP2014081739A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Origin Electric Co Ltd パワーコンディショナーシステム
JP5618022B1 (ja) * 2013-06-11 2014-11-05 住友電気工業株式会社 インバータ装置
CN105048952A (zh) * 2015-07-30 2015-11-11 苏州玄禾物联网科技有限公司 一种太阳能光板发电系统的控制方法
WO2016006273A1 (ja) * 2014-07-08 2016-01-14 住友電気工業株式会社 電力変換装置及び三相交流電源装置
US9882508B2 (en) 2014-01-10 2018-01-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High-frequency switching type conversion device
JP2018165921A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 電力制御システム
US10277036B2 (en) 2013-06-11 2019-04-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Inverter device
US10355620B2 (en) 2014-10-17 2019-07-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Conversion device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6285312A (ja) * 1985-10-09 1987-04-18 Toshiba Corp 電池電源の最大電力制御方法
JPH0683465A (ja) * 1993-08-19 1994-03-25 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池の最大電力制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6285312A (ja) * 1985-10-09 1987-04-18 Toshiba Corp 電池電源の最大電力制御方法
JPH0683465A (ja) * 1993-08-19 1994-03-25 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池の最大電力制御方法

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007087755A1 (fr) * 2006-02-03 2007-08-09 Binxuan Yi Système et procédé de suivi et de commande automatiques de cellules solaires
CN100463332C (zh) * 2006-11-27 2009-02-18 孙民兴 太阳能电源系统的最大功率追踪方法和太阳能电源装置
CN101946394A (zh) * 2007-12-21 2011-01-12 阿祖雷科技有限公司 分布式能量转换系统
JP2012175858A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Ntt Facilities Inc 太陽光発電システム、及び、当該システムを構成する電力変換装置
JP2014081739A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Origin Electric Co Ltd パワーコンディショナーシステム
AU2014279387B2 (en) * 2013-06-11 2016-09-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Inverter device
US9627995B2 (en) 2013-06-11 2017-04-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Inverter device with a control unit
US10277036B2 (en) 2013-06-11 2019-04-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Inverter device
WO2014199796A1 (ja) * 2013-06-11 2014-12-18 住友電気工業株式会社 インバータ装置
JP5618022B1 (ja) * 2013-06-11 2014-11-05 住友電気工業株式会社 インバータ装置
JPWO2014199796A1 (ja) * 2013-06-11 2017-02-23 住友電気工業株式会社 インバータ装置
US9882508B2 (en) 2014-01-10 2018-01-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High-frequency switching type conversion device
CN106664034A (zh) * 2014-07-08 2017-05-10 住友电气工业株式会社 功率转换装置和三相ac电源装置
KR20170030475A (ko) * 2014-07-08 2017-03-17 스미토모덴키고교가부시키가이샤 전력 변환 장치 및 3상 교류 전원 장치
JP2016019367A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 住友電気工業株式会社 電力変換装置及び三相交流電源装置
US20170133921A1 (en) * 2014-07-08 2017-05-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Power conversion device and three-phase ac power supply device
WO2016006273A1 (ja) * 2014-07-08 2016-01-14 住友電気工業株式会社 電力変換装置及び三相交流電源装置
US10193434B2 (en) 2014-07-08 2019-01-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Power conversion device and three-phase AC power supply device
CN106664034B (zh) * 2014-07-08 2019-04-09 住友电气工业株式会社 功率转换装置和三相ac电源装置
TWI663826B (zh) * 2014-07-08 2019-06-21 日商住友電氣工業股份有限公司 Power conversion device and three-phase AC power supply device
US10355620B2 (en) 2014-10-17 2019-07-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Conversion device
CN105048952A (zh) * 2015-07-30 2015-11-11 苏州玄禾物联网科技有限公司 一种太阳能光板发电系统的控制方法
JP2018165921A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 電力制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2804718B2 (ja) 1998-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9354652B2 (en) Maximum power point tracking method and device, and photovoltaic power generation system
JP4457692B2 (ja) 最大電力追尾制御方法及び電力変換装置
US8816667B2 (en) Maximum power point tracking method
EP0947905A2 (en) Solar power generating device
JP2804718B2 (ja) 太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置
TWI383283B (zh) 太陽能板最大功率追蹤方法及電路
JPH0991051A (ja) 電池電源の電圧制御装置および電圧制御方法
JPH07191767A (ja) 電池電源の電力制御装置及び電力制御方法
JP6384336B2 (ja) 単独運転検出装置、制御装置、パワーコンディショナ、電源システムおよび単独運転検出方法
JP2731117B2 (ja) 太陽電池の最大電力点追尾制御方法及び装置
JP2012185627A (ja) 太陽電力変換部の制御装置、及びその制御方法、及び太陽光発電装置
JP6762680B2 (ja) 太陽光発電システム
JPH07234733A (ja) 最大電力点追尾方法
JP5903341B2 (ja) 発電制御装置、太陽光発電システム、および発電制御方法
JPH11262186A (ja) 電力貯蔵システムの制御装置
JP3949350B2 (ja) 連系装置
WO2016113838A1 (ja) インバータの制御装置
JP6536355B2 (ja) 単独運転検出装置、制御装置、パワーコンディショナ、電源システムおよび単独運転検出方法
EP3242183B1 (en) Method for tracking control of maximum power point of solar cell and tracking device
US20200395782A1 (en) Power conversion device
JP6546501B2 (ja) 蓄電装置
JP2004295688A (ja) 太陽光発電装置
JP6269212B2 (ja) 制御装置、電力変換装置、電源システム、プログラム、および制御方法
JP6308618B2 (ja) Pvパワーコンディショナ
JPS63181015A (ja) 太陽光発電装置の最大出力制御方式

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110717

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees