JPH0876865A

JPH0876865A - 最大電力点追従装置

Info

Publication number: JPH0876865A
Application number: JP6232470A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Toyoura; 信行豊浦; Masao Mabuchi; 雅夫馬渕; Yoshihiro Ueda; 佳弘上田; Takaaki Yamada; 隆章山田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-22
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JP3548870B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数個の電力ピーク点を発見し、最大電力点
に制御する手段を持つことで、太陽電池の発電電力を最
大限に利用することができる最大電力点追従装置を提供
することにある。【構成】計測される太陽電池８の出力電圧及び出力電
流に基づいてこの太陽電池８の発電電力を演算する演算
手段１４と、前記太陽電池８の出力電圧及び出力電流を
変化させる出力可変手段１５と、前記出力可変手段１５
を制御して前記出力電圧または出力電流を変化させるこ
とにより、前記演算手段１４で演算された発電電力の電
力ピーク点Ｔを探索して複数個の電力ピーク点Ｔを発見
し、最大電力点ＰＭａｘに追従制御する制御手段１６と
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池を使用した発
電装置、充電装置の最大電力点追従装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、太陽発電による分散型電源と商用
電源を連系し、太陽光発電だけでは電力がまかなえない
場合、その電力を系統側から供給するシステムが開発さ
れている。

【０００３】このようなシステムは、太陽エネルギーを
電気エネルギーに変換する太陽電池、太陽電池からの出
力が他の太陽電池に逆流しないようダイオードや開閉器
で構成された接続箱、太陽電池からの直流電力を商用電
源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換装置及び
商用電源の異常を検出する保護装置で構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなシステムな
どに使用される太陽電池の直流電力−直流電圧特性（Ｐ
−Ｖカーブ）は図４に示すように山型の特性になるの
で、山型の頂上（最大電力点）で動作するように電力変
換装置等を制御してやれば、太陽電池の発電する電力を
最大限に利用することができる。

【０００５】ところが、太陽電池は温度、照度変化によ
って直流電力−直流電圧特性が大きく変化するため、最
大電力点も大きく変化してしまう。この変化に対して最
大電力が得られる点を探しながら動作するこの機能（ア
ルゴリズム）を最大電力追従装置（機能）と呼ぶ。

【０００６】この最大電力追従制御は基本的には電圧を
変動させ、電力変化によって次回の変動方向を決定する
方法を用いている。例えば、電圧を１Ｖ上昇させて電力
変化がマイナスであれば、次回に電圧を−１Ｖ変動させ
るような方法である。すなわち図２３に示すフローチャ
ートにおいて、先ず、制御手段が、出力可変手段を介し
てインバータ部を制御することにより、太陽電池の出力
電圧を出力電圧範囲の上限から減少方向に、または出力
電圧の下限方向から増加方向にΔＶ変化させ（ステップ
Ｓ１）、その出力電圧の変化に伴う直流電流を計測し
（ステップＳ２）、演算手段により直流電力を演算する
（ステップＳ３）。この直流電力が変化前の直流電力と
比べて増加しているか否かを判断し（ステップＳ４）、
直流電力が増加していると判断されると、電圧変動方向
をそのまま（ステップＳ５）としてステップＳ１に向か
う。また、ステップＳ４で直流電力が増加していないと
判断されると、電圧変動方向が反転した（ステップＳ
６）としてステップＳ１に至る。

【０００７】太陽電池（太陽電池アレイ）３０は定格３
ＫＷ出力の場合、図１に示すように直列に６枚のモジュ
ールＭを接続してモジュール列Ｎを構成し、モジュール
列Ｎを並列に５枚（計３０モジュール）接続して構成さ
れている。一般的にモジュールＭ毎の出力電圧の違いか
らモジュールＭ（セルＳ）を保護するため、太陽電池３
０の直列接続毎に逆流防止ダイオード３１を接続する。
また、セルＳ、モジュールＭは直列に接続されているた
め、１個のセルＳが無出力状態（陰になった状態）にな
ると解放状態となってしまうため、直列に接続されてい
るモジュールＭが全て無出力状態になってしまう。これ
を防ぐため図３に示すように各モジュールＭ毎にバイパ
スダイオード３２を接続している。

【０００８】太陽電池３０全体からの出力は各モジュー
ルＭの総和となるが、セルＳの１つが陰になることでモ
ジュールＭ全体が無出力状態となってしまうため直列に
接続したモジュールＭにバラツキが発生する。このバラ
ツキが、図５の（２）に示すように太陽電池出力に複数
の電力ピーク点Ｔを発生させる。陰になる状態は木の葉
が１つのセルＳ上に乗ったり、建物、木の陰がモジュー
ルＭにかかったりすることによって発生する。

【０００９】このような複数の電力ピーク点Ｔがある場
合、上記した最大電力点追従制御では本当に最大電力点
ＰＭａｘを発見することができないため、損失を発生さ
せてしまうという問題点があった。

【００１０】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その第１の目的とするところは、複数
個の電力ピーク点を発見し、最大電力点に制御する手段
を持つことで、太陽電池の発電電力を最大限に利用する
ことができる最大電力点追従装置を提供することにあ
る。

【００１１】また、本発明の第２の目的とするところ
は、ハード的な追加は新たに必要なく、ソフト（アルゴ
リズム）の修正だけで太陽電池の発電電力を最大限に利
用することができる最大電力点追従装置を提供すること
にある。

【００１２】また、本発明の第３の目的とするところ
は、太陽電池の電力−電圧カーブの曲率を演算して、そ
の演算結果によって複数個の電力ピーク点の可能性を判
断するようにして最大電力点を発見することができる最
大電力点追従装置を提供することにある。

【００１３】また、本発明の第４の目的とするところ
は、並列した各モジュール列毎の出力電力を測定するこ
とにより、電力差から複数個の電力ピーク点が存在する
ことを推測するようにして最大電力点を発見することが
できる最大電力点追従装置を提供することにある。

【００１４】また、本発明の第５の目的とするところ
は、数種類の電流量によって動作する手段をもつ多段の
ソーラーリレーを使用し、電流量毎に異なる信号でイン
バータに送り、このインバータではその信号によって複
数個の電力ピーク点の可能性を判断することができる最
大電力点追従装置を提供することにある。

【００１５】また、本発明の第６の目的とするところ
は、確実に複数個の電力ピーク点があると判断した後、
探索し得て効率が改善される最大電力点追従装置を提供
することにある。

【００１６】また、本発明の第７の目的とするところ
は、確実に複数個の電力ピーク点があると判断した後、
探索するため効率改善が行え、直流電流を監視しながら
制御するためより精度の高い最大電力追従制御を行うこ
とができる最大電力点追従装置を提供することにある。

【００１７】また、本発明の第８の目的とするところ
は、複数個の電力ピーク点が根本的に発生しないという
効果が得られ、また、小形化が実現できるし、柔軟性の
あるシステムが構築でき、量産によるコスト低減の効果
がある最大電力点追従装置を提供することにある。

【００１８】また、本発明の第９の目的とするところ
は、探索することによる損失がなく、速やかな最大電力
追従制御を行うことができ、また、直流電流を監視しな
がら制御をするため、より精度の高い最大電力追従制御
を行うことができる最大電力点追従装置を提供すること
にある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、請求項１に係わる発明は、計測される太陽
電池の出力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽電池の
発電電力を演算する演算手段と、前記太陽電池の出力電
圧及び出力電流を変化させる出力可変手段と、前記出力
可変手段を制御して前記出力電圧または出力電流を変化
させることにより、前記演算手段で演算された発電電力
の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク点を発見
し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００２０】また、上記の第２の目的を達成するため
に、請求項２に係わる発明は、計測される太陽電池の出
力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽電池の発電電力
を演算する演算手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出
力電流を変化させる出力可変手段と、前記出力可変手段
を制御して前記出力電圧または出力電流を変化させるこ
とにより、前記演算手段で演算された発電電力の電力ピ
ーク点を探索して複数個の電力ピーク点を発見し、最大
電力点に追従制御する制御手段とを備え、制御手段が、
定期的に動作電圧範囲を探索することによって直流電力
が最大の電圧の側に最大電力点が存在していると判断
し、その電圧の側で最大電力点追従を行い、最大電力点
を発見する機能を有することを特徴とする。

【００２１】また、上記の第３の目的を達成するため
に、請求項３に係わる発明は、計測される太陽電池の出
力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽電池の発電電力
を演算する演算手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出
力電流を変化させる出力可変手段と、前記出力可変手段
を制御して前記出力電圧または出力電流を変化させるこ
とにより、前記演算手段で演算された発電電力の電力ピ
ーク点を探索して複数個の電力ピーク点を発見し、最大
電力点に追従制御する制御手段とを備え、この制御手段
が太陽電池の電力−電圧カーブの曲率から複数個の電力
ピーク点の存在の可能性を判断する機能を有することを
特徴とする。

【００２２】また、上記の第４の目的を達成するため
に、請求項４に係わる発明は、計測される太陽電池の出
力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽電池の発電電力
を演算する演算手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出
力電流を変化させる出力可変手段と、並列した各モジュ
ール列毎に直流電流を測定する測定手段と、前記出力可
変手段を制御して前記出力電圧または出力電流を変化さ
せることにより、前記演算手段で演算された発電電力の
電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク点を発見
し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備え、この
制御手段が、前記測定手段によって測定した電流値によ
って複数個の電力ピーク点の可能性を判断する機能を有
することを特徴とする。

【００２３】また、上記の第５の目的を達成するため
に、請求項５に係わる発明は、計測される太陽電池の出
力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽電池の発電電力
を演算する演算手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出
力電流を変化させる出力可変手段と、並列した各モジュ
ール列毎に設けられて数種類の直流電流量によってそれ
ぞれが動作する多段のソーラーリレー手段と、前記出力
可変手段を制御して前記出力電圧または出力電流を変化
させることにより、前記演算手段で演算された発電電力
の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク点を発見
し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備え、この
制御手段が、前記ソーラーリレー手段の電流量毎に異な
る信号によって複数個の電力ピーク点の可能性を判断す
る機能を有することを特徴とする。

【００２４】また、上記の第６の目的を達成するため
に、請求項６に係わる発明は、請求項３又は請求項４又
は請求項５記載の最大電力点追従装置において、複数個
の電力ピーク点があると判断した場合、インバータ動作
電圧範囲を探索する探索手段を有する。

【００２５】また、上記の第７の目的を達成するため
に、請求項７に係わる発明は、請求項項４記載の最大電
力点追従装置において、複数個の電力ピーク点があると
判断した場合、直流電流から電力ピーク点の位置と個数
を予想し、その周辺だけを探索する探索手段を有する。

【００２６】また、上記の第８の目的を達成するため
に、請求項８に係わる発明は、並列した各モジュール列
毎に設けられたインバータと、各インバータ部に最大電
力点の追従制御を行う最大電力点追従制御手段とを備え
たことを特徴とする。

【００２７】また、上記の第９の目的を達成するため
に、請求項９に係わる発明は、計測される太陽電池の出
力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽電池の発電電力
を演算する演算手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出
力電流を変化させる出力可変手段と、並列した各モジュ
ール列毎に直流電流を測定する測定手段と、前記出力可
変手段を制御して前記出力電圧または出力電流を変化さ
せることにより、前記演算手段で演算された発電電力の
電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク点を発見
し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備え、この
制御手段が、前記測定手段よって測定した電流値が多い
モジュール列に重みをつけて電流量が最大のモジュール
列に合わせた電力ピーク点に制御する機能を有すること
を特徴とする。

【００２８】

【作用】請求項１の発明にあっては、複数個の電力ピー
ク点を発見し、最大電力点に制御する手段を持つこと
で、太陽電池の発電電力を最大限に利用する効果が得ら
れる。

【００２９】また、請求項２の発明にあっては、定期
的、例えば１時間毎にインバータの動作電圧範囲を探索
（スキャン）することによって電力ピーク点を発見する
ようにするものであり、ハード的な追加は新たに必要な
く、ソフト（アルゴリズム）の修正だけで太陽電池の発
電電力を最大限に利用する効果が得られる。

【００３０】また、請求項３の発明にあっては、太陽電
池の電力−電圧カーブの曲率を演算して、その演算結果
によって複数個の電力ピーク点の可能性を判断するよう
にして最大電力点を発見するものである。

【００３１】また、請求項４の発明にあっては、並列し
た各モジュール列毎にモジュール（セル）を保護するた
めに逆流防止ダイオードを挿入しているため、モジュー
ル列毎の出力電力（電圧）差によって複数個の電力ピー
ク点が発生する。よって、並列した各モジュール列毎の
出力電力を測定すれば、電力差から複数個の電力ピーク
が存在することが推測できる。

【００３２】また、請求項５の発明にあっては、数種類
の電流量によって動作する手段をもつ多段のソーラーリ
レーを使用し、電流量毎に異なる信号でインバータに送
り、このインバータではその信号によって複数個の電力
ピーク点の可能性を判断する。

【００３３】また、請求項６の発明にあっては、複数個
の電力ピーク点があると判断した場合、インバータ動作
電圧範囲をスキャンして最大電力点を発見するようにし
たものであり、定期的（例えば１時間）に探索した場合
は、複数の電力ピーク点がない場合も探索してしまうた
め損失が発生してしまうが、確実に複数個の電力ピーク
点があると判断した後、探索するために効率が改善され
る。

【００３４】また、請求項７の発明にあっては、確実に
複数個の電力ピーク点があると判断した後、探索するた
め効率改善が行え、直流電流を監視しながら制御するた
めより精度の高い最大電力追従制御を行うことができ
る。

【００３５】また、請求項８の発明にあっては、複数個
の電力ピーク点が根本的に発生しないという効果が得ら
れる。また、インバータを分散化しているために、個々
の熱容量が少なくてすむため小形化が実現できる。そし
て、インバータを増設することで、あらゆる入出力条件
に対応できるため、柔軟性のあるシステムが構築でき、
量産によるコスト低減の効果がある。

【００３６】また、請求項９の発明にあっては、複数個
の電力ピーク点があると判断した場合、電流値が最大と
なるモジュール列に重みをつけ、そのモジュール列の電
流値が最大になる位置に最大電力追従制御を行う。電流
値が最大であるということから、発電量が最大であるこ
とが分かるので、このモジュール列の最大電力点が太陽
電池全体の最大電力点になる可能性が大きい。この制御
では、探索することによる損失がなく、速やかな最大電
力追従制御を行うことができる。また、直流電流を監視
しながら制御をするため、より精度の高い最大電力追従
制御を行うことができる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図６に、太陽光発電による分散型電源と商用電源
とを系統連系する系統連系システムを示す。この図面に
おいて、１は商用電源の電力系統であり、発電所の主電
源２と、この発電所２からの電力を降圧して配電する変
電所３と、配電線４に設けられた遮断器５と、供給され
た電力を降圧して各家庭に供給する柱上変圧器６とを備
えている。

【００３８】各家庭に設置された分散型電源は、太陽電
池（太陽電池アレイ）８と、この太陽電池８から出力さ
れる直流電力を交流電力に変えるインバータ回路９を内
蔵したインバータ装置１０とを備えている。

【００３９】このインバータ装置１０は、商用電源の電
力系統１から分散型電源を切り離す遮断器１１と、周波
数変動や電圧変動に基づいて、商用電源の電力系統１の
遮断器５の開成を検知して遮断器１１を開成させる開成
検知手段１２とを含む系統連系保護装置を内蔵した構成
となっている。

【００４０】かかる系統連系システムにおいては、計測
される太陽電池８の出力電圧及び出力電流に基づいて、
太陽電池８の発電電力を演算する演算手段１４と、太陽
電池８の出力電圧を変化させる出力可変手段１５と、こ
の出力可変手段１５を制御して太陽電池８の出力電圧を
変化させることにより、演算手段１４で演算された発電
電力が最大となる出力電圧値を探索する探索動作を、一
定の時間間隔をあけて断続的に行う制御手段１６と、発
電量が異常であるときなどに表示を行う表示手段１７と
を備えている。そして、前記開成検知手段１２、演算手
段１４、出力可変手段１５及び制御手段１６は、マイク
ロコンピュータ２０によって構成されている。

【００４１】この制御手段１６は、出力可変手段１５を
介してインバータ回路９を制御することにより、太陽電
池８の出力電圧を変化させ、演算手段１４から出力され
る電力が最大となる電圧値を探索するものである。

【００４２】（実施例１）この実施例は、上記した系統
連系システムを用いて実施されるものである。この実施
例は、複数個の電力ピーク点Ｔを発見し、最大電力点Ｐ
Ｍａｘに制御するものであり、前記制御手段１６が、出
力可変手段１５を介してインバータ回路９を制御するこ
とにより、太陽電池８の出力電圧を変化させ、演算手段
１４から出力される電力が最大となる電圧値を探索する
ことによりなされる。

【００４３】このような発電制御の動作を図７に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。先ず、制御手段１６
が、出力可変手段１５を介してインバータ回路９を制御
することにより、太陽電池８の出力電圧（Ｖｄｃ）を出
力電圧範囲の上限から減少方向に、または出力電圧（Ｖ
ｄｃ）の下限方向から増加方向にΔＶ変化させ（ステッ
プＳ１）、その出力電圧（Ｖｄｃ）の変化に伴う直流電
流（Ｉｄｃ）を計測し（ステップＳ２）、演算手段１４
により直流電力（Ｖｄｃ×Ｉｄｃ）を演算する（ステッ
プＳ３）。この直流電力（Ｖｄｃ×Ｉｄｃ）が変化前の
直流電力と比べて増加しているか否かを判断し（ステッ
プＳ４）、直流電力（Ｖｄｃ×Ｉｄｃ）が増加している
と判断されると、電圧変動方向にそのまま（ステップＳ
５）出力電圧を変化させる。直流電力が減少している
と、電力ピーク点Ｔがあると判断し、そのときの出力電
圧Ｖｐ１と一つ前の出力電圧Ｖｐ１´を制御手段１６内
にあるメモリに記憶する（図１９参照）。以上のステッ
プＳ１〜ステップＳ５を他方の出力電圧範囲限界値まで
繰り返し、ステップＳ７に至る。このステップＳ７では
前記メモリに記憶された電力ピーク点Ｔの出力電圧の数
から、複数個の電力ピーク点Ｔがあるか否かを判断す
る。

【００４４】ステップＳ７で複数個の電力ピーク点Ｔが
あると判断されると複数個の電力ピーク点Ｔの各々に対
し、前記メモリに記憶された出力電圧間をΔＶより小さ
い電圧幅で小刻みに変化させ、ステップＳ１〜ステップ
Ｓ５と同様な方法で各々の最大電力を演算し、それらの
内で最も大きい電力をＰＭａｘとして、最大電力点ＰＭ
ａｘを発見し（ステップＳ９）、電圧指令値を最大電力
点ＰＭａｘに変更する（ステップＳ１０）。

【００４５】このように、複数個の電力ピーク点Ｔを発
見し、最大電力点ＰＭａｘに制御する手段を持つこと
で、太陽電池８の発電電力を最大限に利用する効果が得
られる。

【００４６】（実施例２）この実施例は、上記した系統
連系システムを用いて実施されるものである。この実施
例は、定期的、例えば１時間毎にインバータの動作電圧
範囲を探索することによって電力ピーク点を発見するよ
うにするものである。

【００４７】このような発電制御の動作を図８に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。先ず、制御手段１６
が、出力可変手段１５を介してインバータ回路９を制御
することにより、太陽電池８の出力電圧を出力電圧範囲
の上限から減少方向に、又は出力電圧の下限方向から増
加方向にΔＶ変化させ（ステップＳ１）、その出力電圧
の変化に伴う直流電流を計測し（ステップＳ２）、演算
手段により直流電力を演算する（ステップＳ３）。この
直流電力が変化前の直流電力と比べて増加しているか否
かを判断し（ステップＳ４）、直流電力が増加している
と判断されると、電圧変動方向をそのまま（ステップＳ
５）としてステップ７に至る。直流電力が減少している
と判断すると電圧変動方向を反転させて（ステップＳ
６）、ステップＳ７に至る。ステップＳ７で探索（スキ
ャン）時間か、否かを判断し、否の場合はステップＳ１
〜ステップＳ６を繰り返す、通常の最大電力点追従操作
を繰り返す。探索時間の場合は、図９に示すように動作
電圧範囲Ｌを定期的に探索させ、直流電圧と直流電力の
計測を行う。探索は、ステップＳ８で行われ、例えば実
施例１に示す方法で行われる。

【００４８】そして、最大電力点ＰＭａｘを発見し（ス
テップＳ９）、電圧指令値を最大電力点ＰＭａｘに変更
する（ステップＳ１０）。

【００４９】この実施例では、ハード的な追加は新たに
必要なく、ソフト（アルゴリズム）の修正だけで太陽電
池８の発電電力を最大限に利用する効果が得られる。

【００５０】（実施例３）この実施例は、上記した系統
連系システムを用いて実施されるものである。この実施
例は、太陽電池の電力−電圧カーブに曲率を演算して、
その演算結果によって複数個の電力ピーク点Ｔの可能性
を判断するようにし、最大電力点ＰＭａｘを発見するよ
うにするものである。

【００５１】すなわち、図１０の（１）に示すように太
陽電池特性の通常のＰ−Ｖカーブでは最大電力点ＰＭａ
ｘ付近の曲率（△Ｐ／△Ｖ）は小さくなっている。しか
し、図１０の（２）に示すように複数個の電力ピーク点
ＴがあるＰ−Ｖカーブでは最大電力点ＰＭａｘ付近の曲
率（△Ｐ／△Ｖ）は大きくなっている。この曲率を常時
監視しておき、あるしきい値を越えたとき複数個の電力
ピーク点Ｔが存在すると判断し、最大電力点ＰＭａｘを
発見するようにするものである。

【００５２】このような発電制御の動作を図１１に示す
フローチャートに基づいて説明する。先ず、制御手段１
６が、出力可変手段１５を介してインバータ回路９を制
御することにより、太陽電池８の出力電圧を出力電圧範
囲の上限から減少方向に、又は出力電圧の下限方向から
増加方向にΔＶ変化させ（ステップＳ１）、その出力電
圧の変化に伴う直流電流を計測し（ステップＳ２）、演
算手段により直流電力を演算する（ステップＳ３）。こ
の直流電力が変化前の直流電力と比べて増加しているか
否かを判断し（ステップＳ４）、直流電力が増加してい
ると判断されると、電圧変動方向をそのまま（ステップ
Ｓ５）としてステップＳ１に向かう。また、ステップＳ
４で直流電力が増加していないと判断されると、電圧変
動方向が反転した（ステップＳ６）としてステップＳ７
に至る。

【００５３】ステップＳ４において、直流電力が減少し
た場合は、電力ピーク点Ｔの付近にあることを意味す
る。このとき、電力ピーク点Ｔの付近であると判断した
ら、Ｐ−Ｖカーブの曲率（△Ｐ／△Ｖ）を演算手段によ
り演算する（ステップＳ７）。

【００５４】ステップＳ８において曲率（△Ｐ／△Ｖ）
をしきい値と比較して、曲率（△Ｐ／△Ｖ）がしきい値
を越えたとき、複数個の電力ピーク点Ｔが存在すると判
断（予測）して探索し（ステップＳ９）、最大電力点Ｐ
Ｍａｘを発見し（ステップＳ１０）、電圧指令値を最大
電力点ＰＭａｘに変更し（ステップＳ１１）、ステップ
Ｓ１に帰る。複数の電力ピーク点Ｔの探索は、例えば実
施例１の方法で行う。また、ステップＳ９において曲率
（△Ｐ／△Ｖ）をしきい値と比較して、曲率（△Ｐ／△
Ｖ）がしきい値を越えていないと判断するとステップＳ
１に帰る。

【００５５】（実施例４）この実施例は、上記した系統
連系システムを用いて実施されるものである。この実施
例は、並列した各モジュール列Ｎ毎に直流電流を測定す
る手段を持ち、この測定手段によって測定した電流値に
よって複数個の電力ピーク点Ｔの可能性を判断するよう
にしたものである。

【００５６】太陽電池３０の構成は、図１に示すように
モジュールＭを直列、並列に接続すし、また、各並列し
たモジュール列Ｎ毎にモジュールＭ（セルＳ）を保護す
るために逆流防止ダイオード３１を挿入しているため、
並列したモジュール列Ｎ毎の出力電力（電圧）差によっ
て図１０の（２）のように複数個の電力ピーク点Ｔが発
生する。よって、並列したモジュール列Ｎ毎の出力電力
を測定すれば、電力差から複数個の電力ピーク点Ｔが存
在することが推測できる。

【００５７】太陽電池３０はインバータ装置１０によっ
て一定直流電圧に制御されているので、直流電流差がそ
のまま直流電力差となるので、図１２に示すように並列
したモジュール列Ｎの直流電流を電流計Ａで測定すれば
よい。並列したモジュール列Ｎ毎の直流電流の差によっ
て陰になっているモジュールＭがあることを推測し、複
数個の電力ピーク点Ｔがあることを判断する。すなわ
ち、図１２に示すように並列したモジュール列Ｎの出力
側に電流計Ａを設け、一のモジュール列Ｎの測定直流電
流値が、他のモジュール列Ｎの測定直流電流値に比べて
低い場合、一のモジュール列Ｎに陰になっているモジュ
ールＭがあることを推測し、複数個の電力ピーク点Ｔが
あることを判断（予測）する。なお、２１は逆流防止ダ
イオードである。

【００５８】このような発電制御の動作を図１３に示す
フローチャートに基づいて説明する。先ず、制御手段１
６が、出力可変手段１５を介してインバータ回路９を制
御することにより、太陽電池８の出力電圧を出力電圧範
囲の上限から減少方向に、又は出力電圧の下限方向から
増加方向にΔＶ変化させ（ステップＳ１）、その出力電
圧の変化に伴う直流電流を計測し（ステップＳ２）、演
算手段により直流電力を演算する（ステップＳ３）。こ
の直流電力が変化前の直流電力と比べて増加しているか
否かを判断し（ステップＳ４）、直流電力が増加してい
ると判断されると、電圧変動方向をそのまま（ステップ
Ｓ５）としてステップＳ７に向かう。また、ステップＳ
４で直流電力が増加していないと判断されると、電圧変
動方向が反転した（ステップＳ６）としてステップＳ７
に至る。

【００５９】ステップＳ７において、並列した各モジュ
ール列Ｎ毎の直流電流を電流計Ａで測定し、各モジュー
ル列Ｎの直流電流を比較する（ステップＳ８）。そし
て、モジュール列Ｎの直流電流の測定結果のバラツキが
大きいか否かを判断する（ステップＳ９）。バラツキが
少ない場合にはステップＳ１に戻る。バラツキが大きい
と判断されると、そのモジュール列Ｎに陰になっている
モジュールＭがあることを推測し、複数個の電力ピーク
点Ｔを探す（ステップＳ１０）。探索の方法は実施例１
の方法で行う。そして、最大電力点ＰＭａｘを発見し
（ステップＳ１１）、電圧指令値を最大電力点ＰＭａｘ
に変更する（ステップＳ１２）。

【００６０】（実施例５）この実施例は、上記した系統
連系システムを用いて実施されるものである。この実施
例は、数種類の電流量によって動作する手段をもつ多段
ソーラーリレー２２を使用し、電流量毎に異なる信号で
インバータ装置１０に送り、このインバータ装置１０で
はその信号によって複数個の電力ピーク点Ｔの可能性を
判断するようにしたものである。

【００６１】ソーラーリレーはコイル間に流れる電流に
よってオン作動する機能を持っている。逆流防止ダイオ
ードでは順電圧×電流の電力を損失するため、効率改善
のためにソーラーリレーがある。

【００６２】この機能を利用し、ソーラーリレーに電流
感度の異なるコイルを数種類並列に接続することで、電
流量を段階的に知ることができる。このような方法で求
めた電流量によって複数の電力ピーク点Ｔの存在を判断
する。

【００６３】すなわち、図１４に示すように並列した各
モジュール列Ｎの出力側には多段ソーラーリレー２２が
設けてある。このソーラーリレー２２は、例えばリレー
接点Ｒ１に対して１０Ａ、５Ａ、２Ａ、１Ａ用の励磁コ
イルＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を並列接続したものであ
る。そして、各モジュール列ＮのモジュールＭが正常で
出力がすべて１０Ａであるとしたとき、一のモジュール
列Ｎの出力（直流電流）が低下して５Ａであるとき、前
記ソーラーリレー２２の励磁コイルＫ２が励磁されてリ
レー接点Ｒ１がオン作動する。この時の励磁コイルＫ２
からの信号を受けることにより、一のモジュール列Ｎに
陰になっているモジュールＭがあることを推測し、複数
個の電力ピーク点Ｔがあることを判断（予測）する。

【００６４】このような発電制御の動作を図１５に示す
フローチャートに基づいて説明する。先ず、制御手段１
６が、出力可変手段１５を介してインバータ回路９を制
御することにより、太陽電池８の出力電圧を出力電圧範
囲の上限から減少方向に、又は出力電圧の下限方向から
増加方向にΔＶ変化させ（ステップＳ１）、その出力電
圧の変化に伴う直流電流を計測し（ステップＳ２）、演
算手段により直流電力を演算する（ステップＳ３）。こ
の直流電力が変化前の直流電力と比べて増加しているか
否かを判断し（ステップＳ４）、直流電力が増加してい
ると判断されると、電圧変動方向をそのまま（ステップ
Ｓ５）としてステップＳ７に向かう。また、ステップＳ
４で直流電力が増加していないと判断されると、電圧変
動方向が反転した（ステップＳ６）としてステップＳ７
に至る。

【００６５】ステップＳ７において、並列した各モジュ
ール列Ｎのソーラーリレー２２の信号判定がなされ、各
モジュール列Ｎの直流電流の測定結果のバラツキが大き
いか否かを判断する（ステップＳ８）。バラツキが少な
い場合にはステップＳ１に戻る。バラツキが大きいと判
断されると、そのモジュール列Ｎに陰になっているモジ
ュールＭがあることを推測し、複数個の電力ピーク点Ｔ
を探す（ステップＳ９）。そして、最大電力点ＰＭａｘ
を発見し（ステップＳ１０）、電圧指令値を最大電力点
ＰＭａｘに変更する（ステップＳ１１）。

【００６６】（実施例６）この実施例は、上記した系統
連系システムを用いて実施されるものである。この実施
例は、実施例３、実施例４、実施例５の手段によって複
数個の電力ピーク点Ｔがあると判断した場合、インバー
タ動作電圧範囲Ｌを探索して最大電力点を発見するよう
にしたものである。

【００６７】定期的（例えば１時間）に探索した場合
は、複数の電力ピーク点Ｔがない場合も探索してしまう
ため損失が発生してしまうが、確実に複数個の電力ピー
ク点Ｔがあると判断した後、探索するために効率が改善
される。

【００６８】このような発電制御の動作を図１６に示す
フローチャートに基づいて説明する。先ず、制御手段１
６が、出力可変手段１５を介してインバータ回路９を制
御することにより、太陽電池８の出力電圧を出力電圧範
囲の上限から減少方向に、又は出力電圧の下限方向から
増加方向にΔＶ変化させ（ステップＳ１）、その出力電
圧の変化に伴う直流電流を計測し（ステップＳ２）、演
算手段により直流電力を演算する（ステップＳ３）。こ
の直流電力が変化前の直流電力と比べて増加しているか
否かを判断し（ステップＳ４）、直流電力が増加してい
ると判断されると、電圧変動方向をそのまま（ステップ
Ｓ５）としてステップＳ７に向かう。また、ステップＳ
４で直流電力が増加していないと判断されると、電圧変
動方向が反転した（ステップＳ６）としてステップＳ７
に至る。

【００６９】ステップＳ７において、並列した各モジュ
ール列Ｎの直流電流を電流計Ａで測定し、各モジュール
列Ｎの直流電流を比較する（ステップＳ８）。そして、
各モジュール列Ｎの直流電流の測定結果のバラツキが大
きいか否かを判断する（ステップＳ９）。バラツキが少
ない場合にはステップＳ１に戻る。バラツキが大きいと
判断されると、そのモジュール列Ｎに陰になっているモ
ジュールＭがあることを推測し、電力ピーク点Ｔとその
個数を予想する（ステップＳ１０）。次に、予想点を探
索し（ステップＳ１１）、そして、最大電力点ＰＭａｘ
を発見し（ステップＳ１２）、電圧指令値を最大電力点
ＰＭａｘに変更する（ステップＳ１３）。ステップＳ１
０での電力ピーク点Ｔとその個数の予想は次のようにし
て行われる。すなわち、図２０の（１）に示す太陽電池
アレイ３０において、モジュール列Ｎ−１の電流量が３
Ａ、モジュール列Ｎ−２の電流量が３Ａ、モジュール列
Ｎ−３の電流量が２．５Ａ、モジュール列Ｎ−４の電流
量が３Ａ、モジュール列Ｎ−５の電流量が２Ａである場
合、これから２Ａ、２．５Ａ、３Ａとばらついているこ
とが解る。これから３点の電力ピーク点Ｔがあると推測
する。電力ピーク点Ｔが３点あると推測した後に、イン
バータの動作電圧範囲を探索（スキャン）して探す。そ
して、探索によって見つけた電力ピーク点Ｔの電力を比
較して最大電力点ＰＭａｘになる点に制御を行う（図２
０の（２）参照）。

【００７０】（実施例７）この実施例は、上記した系統
連系システムを用いて実施されるものである。この実施
例は、実施例４の手段によって複数個の電力ピーク点Ｔ
があると判断した場合、直流電流から電力ピーク点Ｔの
位置と個数を予測し、その周辺だけを探索して最大電力
点ＰＭａｘを発見するようにしたものである。

【００７１】実施例４の手段によって複数個の電力ピー
ク点Ｔがあると判断した場合、並列したモジュール列Ｎ
の電流差から電力ピーク点Ｔの数と、位置（電圧値）を
推定する。例えば、図２１の（１）に示すように５並列
のモジュール列Ｎを接続している場合において、電流値
が第１のモジュール列Ｎ−１：１０Ａ、第２のモジュー
ル列Ｎ−２：１０Ａ、第３のモジュール列Ｎ−３：８
Ａ、第４のモジュール列Ｎ−４：１０Ａ、第５のモジュ
ール列Ｎ−５：６Ａの場合を想定する。この場合、図２
１の（１）の太陽電池アレイ３０において斜線部分が陰
になっているモジュールＭである。

【００７２】第３のモジュール列Ｎ−３と第５のモジュ
ール列Ｎ−５のそれぞれの電流値が小さいので、電力ピ
ーク点Ｔは第１のモジュール列Ｎ−１、第２のモジュー
ル列Ｎ−２、第４のモジュール列Ｎ−４で決定される１
点（Ｔ１）と、第３のモジュール列Ｎ−３で決定される
１点（Ｔ２）と、第５のモジュール列Ｎ−５で決定され
る１点（Ｔ３）の計３点が推定される。そして、第１、
第３、第５のモジュール列Ｎ−１、Ｎ−３、Ｎ−５の電
力量が最大になるように制御し、全体の直流電力を比較
し、全体の直流電力が最大の位置に制御すればよい。

【００７３】この制御では、確実に複数個の電力ピーク
点Ｔ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）があると判断した後、探索す
るため効率改善が行え、直流電流を監視しながら制御す
るためより精度の高い最大電力追従制御を行うことがで
きる。

【００７４】このような発電制御の動作を図１７に示す
フローチャートに基づいて説明する。先ず、制御手段１
６が、出力可変手段１５を介してインバータ回路９を制
御することにより、太陽電池８の出力電圧を出力電圧範
囲の上限から減少方向に、又は出力電圧の下限方向から
増加方向にΔＶ変化させ（ステップＳ１）、その出力電
圧の変化に伴う直流電流を計測し（ステップＳ２）、演
算手段により直流電力を演算する（ステップＳ３）。こ
の直流電力が変化前の直流電力と比べて増加しているか
否かを判断し（ステップＳ４）、直流電力が増加してい
ると判断されると、電圧変動方向をそのまま（ステップ
Ｓ５）としてステップＳ７に向かう。また、ステップＳ
４で直流電力が増加していないと判断されると、電圧変
動方向が反転した（ステップＳ６）としてステップＳ７
に至る。

【００７５】ステップＳ７において、並列した各モジュ
ール列Ｎの直流電流を電流計Ａで測定し、各モジュール
列Ｎの直流電流を比較する（ステップＳ８）。そして、
各モジュール列Ｎの直流電流の測定結果のバラツキが大
きいか否かを判断する（ステップＳ９）。バラツキが少
ない場合にはステップＳ１に戻る。バラツキが大きいと
判断されると、電流計測値の最大を発見し（ステップＳ
１０）、最大電力点ＰＭａｘを発見し（ステップＳ１
１）、電圧指令値を最大電力点ＰＭａｘに変更する（ス
テップＳ１２）。

【００７６】（実施例８）この実施例は、並列した各モ
ジュール列Ｎ毎にインバータ２５を設け、各インバータ
２５毎に最大電力追従制御を行うものである。

【００７７】すなわち、図１８に示すように各モジュー
ル列Ｎ毎にインバータ２５が設けてあり、各インバータ
２５毎に最大電力追従制御を行うような構成になってい
る。インバータ２５によって交流に変換した後、保護装
置２６を介して系統連系システムに接続される構成であ
る。

【００７８】この制御手段では、複数個の電力ピーク点
Ｔが根本的に発生しないという効果が得られる。また、
インバータ２５を分散化しているために、個々の熱容量
が少なくてすむため小形化が実現できる。そして、イン
バータ２５を増設することで、あらゆる入出力条件に対
応できるため、柔軟性のあるシステムが構築でき、量産
によるコスト低減の効果がある。

【００７９】（実施例９）この実施例は、上記した図６
の系統連系システムを用いて実施されるものである。こ
の実施例は、並列した各モジュール列Ｎ毎に直流電流を
測定する手段を持ち、この測定手段によって測定した電
流値が多いモジュールＭに重みをつけて（電流が多いモ
ジュールＭの最大電力点ＰＭａｘが全体の最大電力点Ｐ
Ｍａｘである可能性大）、電流量が最大のモジュールＭ
に合わせた電力ピーク点Ｔに制御するようにしたもので
ある。

【００８０】この実施例９のものは、実施例４によって
複数個の電力ピーク点Ｔがあると判断した場合、電流値
が最大となるモジュール列Ｎに重みをつけ、そのモジュ
ール列Ｎの電力量が最大になる位置に最大電力追従制御
を行う。例えば、モジュール列１を１０Ｖ、モジュール
列２を５Ｖ、モジュール列３を７Ｖで直流電圧２００Ｖ
に制御していたとする。そのとき、モジュール列１の発
電量は２０００Ｗ、モジュール列２の発電量は１０００
Ｗ、モジュール列３の発電量は１４００Ｗとなる。モジ
ュール列１の発電量は、モジュール列２及びモジュール
列３に対して大きいので、このシステム全体から見ると
最も発電量に影響している。よって、モジュール列１に
重みを付けてモジュール列１の発電量が最大となる点に
制御を行う。電流値が最大であるということから、発電
量が最大であることが分かるので、このモジュール列Ｎ
の最大電力点ＰＭａｘが太陽電池全体の最大電力点ＰＭ
ａｘになる可能性が大きい。すなわち、モジュール列１
が、モジュール列１〜モジュール列５のモジール列中で
最大の電流とする。モジュール列１だけのＩ−Ｖ、Ｐ−
Ｖ曲線をＰ−Ｖ座標に記入すると、図２２の（２）に示
すようにほぼ電力ピーク点Ｔの電圧が同じになる。以上
により、最大電流のモジュール列は全体の直流電力に対
して大きな影響を与えている。よって、最大電流のモジ
ュール列が最大電力となるように制御すれば全体として
最大電力となる。

【００８１】この制御では、探索することによる損失が
なく、速やかな最大電力追従制御を行うことができる。
また、直流電流を監視しながら制御をするため、より精
度の高い最大電力追従制御を行うことができる。

【００８２】（実施例１０）この実施例は、上記した図
６の系統連系システムを用いて実施されるものである。
この実施例は、インバータの動作電圧を変動させ、電力
変動を計測することによって最大電力追従制御する手段
を持ち、実施例６及び実施例７の手段によって発見した
最大電力点ＰＭａｘに制御するようにしたものである。
この方法により、最大電力追従制御の効率を改善するこ
とができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係わる
発明は、計測される太陽電池の出力電圧及び出力電流に
基づいてこの太陽電池の発電電力を演算する演算手段
と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流を変化させる
出力可変手段と、前記出力可変手段を制御して前記出力
電圧または出力電流を変化させることにより、前記演算
手段で演算された発電電力の電力ピーク点を探索して複
数個の電力ピーク点を発見し、最大電力点に追従制御す
る制御手段とを備えたから、複数個の電力ピーク点を発
見し、最大電力点に制御する手段を持つことで、太陽電
池の発電電力を最大限に利用する効果が得られる。

【００８４】また、請求項２に係わる発明は、計測され
る太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽
電池の発電電力を演算する演算手段と、前記太陽電池の
出力電圧及び出力電流を変化させる出力可変手段と、前
記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電流
を変化させることにより、前記演算手段で演算された発
電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク点
を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
え、制御手段が、定期的に動作電圧範囲を探索すること
によって直流電力が最大の電圧の側に最大電力点が存在
していると判断し、その電圧の側で最大電力点追従を行
い、最大電力点を発見する機能を有することから、定期
的、例えば１時間毎にインバータ装置の動作電圧範囲を
探索（スキャン）することによって電力ピーク点を発見
することができ、ハード的な追加は新たに必要なく、ソ
フト（アルゴリズム）の修正だけで太陽電池の発電電力
を最大限に利用する効果が得られる。

【００８５】また、請求項３に係わる発明は、計測され
る太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽
電池の発電電力を演算する演算手段と、前記太陽電池の
出力電圧及び出力電流を変化させる出力可変手段と、前
記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電流
を変化させることにより、前記演算手段で演算された発
電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク点
を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
え、この制御手段が太陽電池の電力−電圧カーブの曲率
から複数個の電力ピーク点の存在の可能性を判断する機
能を有することから、太陽電池の電力−電圧カーブに曲
率を演算して、その演算結果によって複数個の電力ピー
ク点の可能性を判断するようにして最大電力点を発見す
ることができる。

【００８６】また、請求項４に係わる発明は、計測され
る太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽
電池の発電電力を演算する演算手段と、前記太陽電池の
出力電圧及び出力電流を変化させる出力可変手段と、並
列した各モジュール列毎に直流電流を測定する測定手段
と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出
力電流を変化させることにより、前記演算手段で演算さ
れた発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピ
ーク点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段と
を備え、この制御手段が、前記測定手段によって測定し
た電流値によって複数個の電力ピーク点の可能性を判断
する機能を有することから、並列したモジュール列毎に
モジュール（セル）を保護するために逆流防止ダイオー
ドを挿入しているため、モジュール列毎の出力電力（電
圧）差によって複数個の電力ピーク点が発生する。よっ
て、各モジュール列毎の出力電力を測定すれば、電力差
から複数個の電力ピークが存在することが推測できる。

【００８７】また、請求項５に係わる発明は、計測され
る太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽
電池の発電電力を演算する演算手段と、前記太陽電池の
出力電圧及び出力電流を変化させる出力可変手段と、並
列した各モジュール列毎に設けられて数種類の直流電流
量によってそれぞれが動作する多段のソーラーリレー手
段と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または
出力電流を変化させることにより、前記演算手段で演算
された発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力
ピーク点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段
とを備え、この制御手段が、前記ソーラーリレー手段の
電流量毎に異なる信号によって複数個の電力ピーク点の
可能性を判断する機能を有することから、数種類の電流
量によって動作する手段をもつ多段のソーラーリレーを
使用し、電流量毎に異なる信号でインバータに送り、こ
のインバータではその信号によって複数個の電力ピーク
点の可能性を判断することができる。

【００８８】また、請求項６に係わる発明は、請求項３
又は請求項４又は請求項５記載の最大電力点追従装置に
おいて、複数個の電力ピーク点があると判断した場合、
インバータ動作電圧範囲を探索する探索手段を有するこ
とから、複数個の電力ピーク点があると判断した場合、
インバータ動作電圧範囲を探索して最大電力点を発見す
ることができ、定期的（例えば１時間）に探索した場合
は、複数の電力ピーク点がない場合も探索してしまうた
め損失が発生してしまうが、確実に複数個の電力ピーク
点があると判断した後、探索するために効率が改善され
る。

【００８９】また、請求項７に係わる発明は、請求項項
４記載の最大電力点追従装置において、複数個の電力ピ
ーク点があると判断した場合、直流電流から電力ピーク
点の位置と個数を予想し、その周辺だけを探索する探索
手段を有することから、確実に複数個の電力ピーク点が
あると判断した後、探索するため効率改善が行え、直流
電流を監視しながら制御するためより精度の高い最大電
力追従制御を行うことができる。

【００９０】また、請求項８に係わる発明は、並列した
各モジュール列毎に設けられたインバータと、各インバ
ータ毎に最大電力点の追従制御を行う最大電力点追従制
御手段とを備えたから、複数個の電力ピーク点が根本的
に発生しないという効果が得られる。また、インバータ
を分散化しているために、個々の熱容量が少なくてすむ
ため小形化が実現できる。そして、インバータを増設す
ることで、あらゆる入出力条件に対応できるため、柔軟
性のあるシステムが構築でき、量産によるコスト低減の
効果がある。

【００９１】また、請求項９に係わる発明は、計測され
る太陽電池の出力電圧及び出力電流に基づいてこの太陽
電池の発電電力を演算する演算手段と、前記太陽電池の
出力電圧及び出力電流を変化させる出力可変手段と、並
列した各モジュール列毎に直流電流を測定する測定手段
と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出
力電流を変化させることにより、前記演算手段で演算さ
れた発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピ
ーク点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段と
を備え、この制御手段が、前記測定手段よって測定した
電流値が多いモジュール列に重みをつけて電流量が最大
のモジュール列に合わせた電力ピーク点に制御する機能
を有することから、実施例４によって複数個の電力ピー
ク点があると判断した場合、電流値が最大となるモジュ
ール列に重みをつけ、そのモジュール列の電流値が最大
になる位置に最大電力追従制御を行う。電流値が最大で
あるということから、発電量が最大であることが分かる
ので、このモジュール列の最大電力点が太陽電池全体の
最大電力点になる可能性が大きい。この制御では、探索
することによる損失がなく、速やかな最大電力追従制御
を行うことができる。また、直流電流を監視しながら制
御をするため、より精度の高い最大電力追従制御を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】太陽電池（太陽電池アレイ）の構成説明図であ
る。

【図２】太陽電池のモジュールの構成説明図である。

【図３】太陽電池のモジュールの等価回路である。

【図４】太陽電池のＶーＩ、Ｖ−Ｐ特性図である。

【図５】（１），（２）は複数の電力ピーク点の発生原
理の説明図である。

【図６】本発明に係わる最大電力点追従装置を備える系
統連系システムの構成説明図である。

【図７】本発明に係わる最大電力点追従装置における実
施例１のフローチャートである。

【図８】本発明に係わる最大電力点追従装置における実
施例２のフローチャートである。

【図９】（１）は動作電圧範囲の説明図である。（２）
は二重電力ピーク点付近での探索の説明図である。

【図１０】（１）は太陽電池の正常時の電圧ー電力カー
ブの最大電力点の曲率の説明図である。（２）は太陽電
池の異常時の電圧ー電力カーブの最大電力点の曲率の説
明図である。

【図１１】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例３のフローチャートである。

【図１２】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例４に使用する太陽電池の構成説明図である。

【図１３】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例４のフローチャートである。

【図１４】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例５に使用する太陽電池の構成説明図である。

【図１５】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例５のフローチャートである。

【図１６】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例６のフローチャートである。

【図１７】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例７のフローチャートである。

【図１８】本発明に係わる最大電力点追従装置における
実施例８の太陽電池の構成説明図である。

【図１９】二重電力ピーク点付近での探索の説明図であ
る。

【図２０】（１）は太陽電池（太陽電池アレイ）におい
て陰になっているモジュールが存在する場合の構成説明
図である。（２）は複数の電力ピーク点の説明図であ
る。

【図２１】（１）は太陽電池（太陽電池アレイ）におい
て陰になっているモジュールが存在する場合の構成説明
図である。（２）は同太陽電池のＶーＩ特性図である。
（３）は同太陽電池のＶ−Ｐ特性図である。

【図２２】（１）は太陽電池（太陽電池アレイ）におい
て陰になっているモジュールが存在する場合のＶーＩ特
性図である。（２）は同太陽電池のＶ−Ｐ特性図であ
る。

【図２３】従来の最大電力点追従装置のフローチャート
である。

【符号の説明】

８太陽電池１４演算手段１５出力可変手段１６制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田隆章熊本県山鹿市大字杉1110番地オムロン熊本株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計測される太陽電池の出力電圧及び出力
電流に基づいてこの太陽電池の発電電力を演算する演算
手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流を変化させる出力
可変手段と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電
流を変化させることにより、前記演算手段で演算された
発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク
点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする最大電力点追従装置。
【請求項２】計測される太陽電池の出力電圧及び出力
電流に基づいてこの太陽電池の発電電力を演算する演算
手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流を変化させる出力
可変手段と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電
流を変化させることにより、前記演算手段で演算された
発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク
点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
え、制御手段が、定期的に動作電圧範囲を探索すること
によって直流電力が最大の電圧の側に最大電力点が存在
していると判断し、その電圧の側で最大電力点追従を行
い、最大電力点を発見する機能を有することを特徴とす
る最大電力点追従装置。
【請求項３】計測される太陽電池の出力電圧及び出力
電流に基づいてこの太陽電池の発電電力を演算する演算
手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流を変化させる出力
可変手段と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電
流を変化させることにより、前記演算手段で演算された
発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク
点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
え、この制御手段が太陽電池の電力−電圧カーブの曲率
から複数個の電力ピーク点の存在の可能性を判断する機
能を有することを特徴とする最大電力点追従装置。
【請求項４】計測される太陽電池の出力電圧及び出力
電流に基づいてこの太陽電池の発電電力を演算する演算
手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流を変化させる出力
可変手段と、並列した各モジュール列毎に直流電流を測定する測定手
段と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電
流を変化させることにより、前記演算手段で演算された
発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク
点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
え、この制御手段が、前記測定手段によって測定した電
流値によって複数個の電力ピーク点の可能性を判断する
機能を有することを特徴とする最大電力点追従装置。
【請求項５】計測される太陽電池の出力電圧及び出力
電流に基づいてこの太陽電池の発電電力を演算する演算
手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流を変化させる出力
可変手段と、並列した各モジュール列毎に設けられて数種類の直流電
流量によってそれぞれが動作する多段のソーラーリレー
手段と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電
流を変化させることにより、前記演算手段で演算された
発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク
点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
え、この制御手段が、前記ソーラーリレー手段の電流量
毎に異なる信号によって複数個の電力ピーク点の可能性
を判断する機能を有することを特徴とする最大電力点追
従装置。
【請求項６】複数個の電力ピーク点があると判断した
場合、インバータ動作電圧範囲を探索する探索手段を有
する請求項３又は請求項４又は請求項５記載の最大電力
点追従装置。
【請求項７】複数個の電力ピーク点があると判断した
場合、直流電流から電力ピーク点の位置と個数を予想
し、その周辺だけを探索する探索手段を有する請求項項
４記載の最大電力点追従装置。
【請求項８】並列した各モジュール列毎に設けられた
インバータと、各インバータ毎に最大電力点の追従制御を行う最大電力
点追従制御手段とを備えたことを特徴とする最大電力点
追従装置。
【請求項９】計測される太陽電池の出力電圧及び出力
電流に基づいてこの太陽電池の発電電力を演算する演算
手段と、前記太陽電池の出力電圧及び出力電流を変化させる出力
可変手段と、並列した各モジュール列毎に直流電流を測定する測定手
段と、前記出力可変手段を制御して前記出力電圧または出力電
流を変化させることにより、前記演算手段で演算された
発電電力の電力ピーク点を探索して複数個の電力ピーク
点を発見し、最大電力点に追従制御する制御手段とを備
え、この制御手段が、前記測定手段よって測定した電流
値が多いモジュール列に重みをつけて電流量が最大のモ
ジュール列に合わせた電力ピーク点に制御する機能を有
することを特徴とする最大電力点追従装置。