JPH09252539A - 太陽光発電システム - Google Patents
太陽光発電システムInfo
- Publication number
- JPH09252539A JPH09252539A JP8058809A JP5880996A JPH09252539A JP H09252539 A JPH09252539 A JP H09252539A JP 8058809 A JP8058809 A JP 8058809A JP 5880996 A JP5880996 A JP 5880996A JP H09252539 A JPH09252539 A JP H09252539A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- auxiliary
- auxiliary solar
- output
- voltage
- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】太陽電池アレイが局部的に日影や木陰等になっ
た場合の、最大出力追従及び自動起動・停止制御の精度
向上。 【解決手段】太陽電池アレイの構成として、主太陽電池
の枠組みの中に、補助太陽電池を複数個設け、二つの出
力電圧を比較し、電力変換装置を制御するための信号を
発生させる電圧指令装置を設けて制御装置と接続する。
た場合の、最大出力追従及び自動起動・停止制御の精度
向上。 【解決手段】太陽電池アレイの構成として、主太陽電池
の枠組みの中に、補助太陽電池を複数個設け、二つの出
力電圧を比較し、電力変換装置を制御するための信号を
発生させる電圧指令装置を設けて制御装置と接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池で発生する
直流電力を、インバータ等で構成される電力変換器によ
って交流電力に変換し、独立した負荷もしくは他の系統
に発生した電力を供給するシステムに関する。
直流電力を、インバータ等で構成される電力変換器によ
って交流電力に変換し、独立した負荷もしくは他の系統
に発生した電力を供給するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電システムは、主に、太陽電池
とインバータ等の電力変換装置等から構成されており、
太陽のエネルギを電気に変換するものである。このシス
テムも大きく分けて２通りの方式があり、一つは蓄電池
も備えているもので、昼間の太陽電池出力電力を充電
し、夜間に利用できるシステムである。もう一つの方式
は、太陽光発電システムの出力電力量が余った場合、そ
れを送電線側に逆潮流する方式である。この方式は余剰
電力を売電できるため、ユーザにとって大きなメリット
があるため普及率が拡大している。どの方式でも、日射
量や温度の変動によって、得られる電力量も変動するこ
とは同じである。そのため、従来から太陽電池の出力に
よって電力変換装置の制御を行い、太陽エネルギの効率
良い利用方法が提案されている。
とインバータ等の電力変換装置等から構成されており、
太陽のエネルギを電気に変換するものである。このシス
テムも大きく分けて２通りの方式があり、一つは蓄電池
も備えているもので、昼間の太陽電池出力電力を充電
し、夜間に利用できるシステムである。もう一つの方式
は、太陽光発電システムの出力電力量が余った場合、そ
れを送電線側に逆潮流する方式である。この方式は余剰
電力を売電できるため、ユーザにとって大きなメリット
があるため普及率が拡大している。どの方式でも、日射
量や温度の変動によって、得られる電力量も変動するこ
とは同じである。そのため、従来から太陽電池の出力に
よって電力変換装置の制御を行い、太陽エネルギの効率
良い利用方法が提案されている。
【０００３】例えば、特開昭57−40330 号公報では、電
力を取り出す主太陽電池の他に、主太陽電池と同じ特性
を持つ補助太陽電池を取り付け、補助太陽電池の開放電
圧から主太陽電池の最大出力動作電圧を算出し、最大出
力を取り出すように制御を行っている。
力を取り出す主太陽電池の他に、主太陽電池と同じ特性
を持つ補助太陽電池を取り付け、補助太陽電池の開放電
圧から主太陽電池の最大出力動作電圧を算出し、最大出
力を取り出すように制御を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、補助
太陽電池の取り付ける場所を言及していないが、例えば
局部的な雲による日影や木陰等により、補助太陽電池に
日が当たらないようになった場合、主太陽電池の最大出
力動作電圧と、補助太陽電池の最大出力動作電圧に差が
生じる場合がある。特に主太陽電池と補助太陽電池が異
なる枠組みや離れた場所に設けられると、その差も大き
くなる問題がある。また、補助太陽電池の出力によりシ
ステムの自動起動・停止を制御する場合も条件が異なる
等の問題がある。
太陽電池の取り付ける場所を言及していないが、例えば
局部的な雲による日影や木陰等により、補助太陽電池に
日が当たらないようになった場合、主太陽電池の最大出
力動作電圧と、補助太陽電池の最大出力動作電圧に差が
生じる場合がある。特に主太陽電池と補助太陽電池が異
なる枠組みや離れた場所に設けられると、その差も大き
くなる問題がある。また、補助太陽電池の出力によりシ
ステムの自動起動・停止を制御する場合も条件が異なる
等の問題がある。
【０００５】本発明は、補助太陽電池の出力電圧及び電
力を用いて、主太陽電池の出力特性を制御するシステム
において、補助太陽電池の取り付け方法を最適化し、上
記した局部的な雲による日影や木陰等の影響を極力小さ
くするようにしたことにある。
力を用いて、主太陽電池の出力特性を制御するシステム
において、補助太陽電池の取り付け方法を最適化し、上
記した局部的な雲による日影や木陰等の影響を極力小さ
くするようにしたことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、主太陽電池を取り付けている枠組みの中もしくは隣
接して、複数の補助太陽電池を中心軸から対称に設け、
第１の補助太陽電池の出力電圧と、別に設けられた第２
の補助太陽電池の出力電圧を比較器で比較し、その値に
より主太陽電池の出力調整を行うようにした。これによ
り、局部的な雲による日影，木陰及びごみ等により第１
の補助太陽電池の日射が遮断されても、第２の補助太陽
電池の出力値より主太陽電池の出力調整や、太陽光発電
システムの起動・停止の制御を、より精度よく行えるよ
うにした。
に、主太陽電池を取り付けている枠組みの中もしくは隣
接して、複数の補助太陽電池を中心軸から対称に設け、
第１の補助太陽電池の出力電圧と、別に設けられた第２
の補助太陽電池の出力電圧を比較器で比較し、その値に
より主太陽電池の出力調整を行うようにした。これによ
り、局部的な雲による日影，木陰及びごみ等により第１
の補助太陽電池の日射が遮断されても、第２の補助太陽
電池の出力値より主太陽電池の出力調整や、太陽光発電
システムの起動・停止の制御を、より精度よく行えるよ
うにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
１と図６により説明する。
１と図６により説明する。
【０００８】図１は本発明を説明するための太陽光発電
システムの概略構成を、図６は太陽電池の出力特性を示
す。１は太陽電池アレイを示し、モジュールを配列した
主太陽電池１１と、制御用に設けた第１の補助太陽電池
１２と第２の補助太陽電池１３からなっている。ここで
は太陽電池アレイ１を組み立てるための枠組みや土台は
省略してある。２は補助太陽電池１２，１３の出力電圧
を取り込み、両者の値と大きさを比較し、主太陽電池１
１の出力を制御する信号を発生するための電圧指令装
置、３は電圧指令装置２の指令値や、電圧センサ８によ
る系統９の電圧値等から電力変換装置４の出力等を制御
する制御装置で、マイコンと周辺回路等により構成され
ている。４の電力変換装置は、主太陽電池１１の直流電
力を交流電力に変換するための装置で、インバータやフ
ィルタから構成されている。５は系統９と電力変換装置
４の出力を開閉するための保護装置で、制御装置３の指
令により開閉する。６は主太陽電池１１の出力端子や逆
流防止のダイオード等を接続するための接続箱、７，８
は電圧センサを示す。
システムの概略構成を、図６は太陽電池の出力特性を示
す。１は太陽電池アレイを示し、モジュールを配列した
主太陽電池１１と、制御用に設けた第１の補助太陽電池
１２と第２の補助太陽電池１３からなっている。ここで
は太陽電池アレイ１を組み立てるための枠組みや土台は
省略してある。２は補助太陽電池１２，１３の出力電圧
を取り込み、両者の値と大きさを比較し、主太陽電池１
１の出力を制御する信号を発生するための電圧指令装
置、３は電圧指令装置２の指令値や、電圧センサ８によ
る系統９の電圧値等から電力変換装置４の出力等を制御
する制御装置で、マイコンと周辺回路等により構成され
ている。４の電力変換装置は、主太陽電池１１の直流電
力を交流電力に変換するための装置で、インバータやフ
ィルタから構成されている。５は系統９と電力変換装置
４の出力を開閉するための保護装置で、制御装置３の指
令により開閉する。６は主太陽電池１１の出力端子や逆
流防止のダイオード等を接続するための接続箱、７，８
は電圧センサを示す。
【０００９】補助太陽電池１２，１３は主太陽電池１１
と同じモジュールを使用し、太陽電池アレイ１の中心軸
と対称に設けることが望ましい。
と同じモジュールを使用し、太陽電池アレイ１の中心軸
と対称に設けることが望ましい。
【００１０】一般的に太陽電池の出力特性は図６に示す
ようになる。横軸に電圧Ｖを、縦軸に電流Ｉと電力Ｐを
とると、電圧Ｖが増すとある範囲ではほぼ同じ電流にな
るが、ある点より極端に減少する。そのため、電圧Ｖ×
電流Ｉで求められる電力Ｐが最大になる点は、電流Ｉが
急減する手前付近になる。従って、最大になる時の電圧
Ｖｐと負荷のない時の開放電圧Ｖｏの関係を予め測定し
ておくことと、主太陽電池１１の出力電圧と補助太陽電
池１２，１３の出力電圧関係を予め測定しておくことに
より、補助太陽電池１２，１３の電圧値から主太陽電池
１１の出力を最大にする制御が可能となる。
ようになる。横軸に電圧Ｖを、縦軸に電流Ｉと電力Ｐを
とると、電圧Ｖが増すとある範囲ではほぼ同じ電流にな
るが、ある点より極端に減少する。そのため、電圧Ｖ×
電流Ｉで求められる電力Ｐが最大になる点は、電流Ｉが
急減する手前付近になる。従って、最大になる時の電圧
Ｖｐと負荷のない時の開放電圧Ｖｏの関係を予め測定し
ておくことと、主太陽電池１１の出力電圧と補助太陽電
池１２，１３の出力電圧関係を予め測定しておくことに
より、補助太陽電池１２，１３の電圧値から主太陽電池
１１の出力を最大にする制御が可能となる。
【００１１】図１で示すシステムの動作は次のようにな
る。補助太陽電池１２，１３の出力が同じ値でしかも、
電圧値や系統９の電圧等の運転条件を満たした場合は、
保護装置５を投入し、制御装置３の指示により適切な電
力が出力されるように電力変換装置４を動作させ、系統
９とほぼ同じ特性の電力を出力する。
る。補助太陽電池１２，１３の出力が同じ値でしかも、
電圧値や系統９の電圧等の運転条件を満たした場合は、
保護装置５を投入し、制御装置３の指示により適切な電
力が出力されるように電力変換装置４を動作させ、系統
９とほぼ同じ特性の電力を出力する。
【００１２】例えば、補助太陽電池１２が局部的な雲に
よる日影になり、補助太陽電池１３は日が当たっている
場合を考えてみる。従来構成のように補助太陽電池１２
だけであると、太陽電池アレイ１全体が日影と判断し、
折角大きな出力がとれるにもかかわらず、性能を十分発
揮することができなかった。しかし、本発明では第２の
補助太陽電池１３が、太陽電池アレイ１の中心軸を対称
に配置されているため、第２の補助太陽電池１３の出力
電圧は、日射強度に応じて大きな値が出てくることにな
る。これら二つの出力値を電圧指令装置２に入力し、電
圧指令装置２で二つの値の比較と絶対値を読み取ること
になる。この条件のような場合どちらか大きい方の出力
で判定しても良いが、二つの出力値の平均値を用いて制
御すれば、どちらか一方を用いることより精度が良くな
る。
よる日影になり、補助太陽電池１３は日が当たっている
場合を考えてみる。従来構成のように補助太陽電池１２
だけであると、太陽電池アレイ１全体が日影と判断し、
折角大きな出力がとれるにもかかわらず、性能を十分発
揮することができなかった。しかし、本発明では第２の
補助太陽電池１３が、太陽電池アレイ１の中心軸を対称
に配置されているため、第２の補助太陽電池１３の出力
電圧は、日射強度に応じて大きな値が出てくることにな
る。これら二つの出力値を電圧指令装置２に入力し、電
圧指令装置２で二つの値の比較と絶対値を読み取ること
になる。この条件のような場合どちらか大きい方の出力
で判定しても良いが、二つの出力値の平均値を用いて制
御すれば、どちらか一方を用いることより精度が良くな
る。
【００１３】また、起動・停止の条件を設定する場合も
二つの出力値の比較と絶対値から判断することにより、
どちらか一方を用いるより精度が良くなる。
二つの出力値の比較と絶対値から判断することにより、
どちらか一方を用いるより精度が良くなる。
【００１４】以上のことから補助太陽電池１２，１３は
太陽電池アレイ１の枠組み中にあることが望ましいが、
枠組みの極近傍に設置されるなら何等問題はない。
太陽電池アレイ１の枠組み中にあることが望ましいが、
枠組みの極近傍に設置されるなら何等問題はない。
【００１５】本発明の別の実施例を図２により説明す
る。図２は第２の補助太陽電池１３を同じ高さの対称位
置に配置したもので、システムを設置する場所で日影に
なる要因に合わせながら配置すればより精度の向上が図
られる。
る。図２は第２の補助太陽電池１３を同じ高さの対称位
置に配置したもので、システムを設置する場所で日影に
なる要因に合わせながら配置すればより精度の向上が図
られる。
【００１６】本発明の別な実施例について図３で説明す
る。図３は第３の補助太陽電池１４を設けた場合を示
す。補助太陽電池の数が増す程精度は向上するが、価格
との兼ね合いでその数は決定される。三つの補助太陽電
池を設置した場合の制御は、殆どのケースで二つの値は
同じになるため、二つの値になるほうで制御をかけると
精度が向上する。また、三つの平均値を用いて制御する
ことによっても、一つの場合より精度は向上する。
る。図３は第３の補助太陽電池１４を設けた場合を示
す。補助太陽電池の数が増す程精度は向上するが、価格
との兼ね合いでその数は決定される。三つの補助太陽電
池を設置した場合の制御は、殆どのケースで二つの値は
同じになるため、二つの値になるほうで制御をかけると
精度が向上する。また、三つの平均値を用いて制御する
ことによっても、一つの場合より精度は向上する。
【００１７】図４及び図５に本発明の別な実施例を示
す。図４と図５は太陽電池アレイ１が複数配置された例
である。図４では各々の太陽電池アレイ１，２１に補助
太陽電池１２，１３を設けている。この場合の補助太陽
電池１２，１３の配置も図１の配置と同様に対称になる
ような位置にすることが望ましい。図５では補助太陽電
池１２，１３の枚数が増加するが、制御精度は向上する
特徴がある。
す。図４と図５は太陽電池アレイ１が複数配置された例
である。図４では各々の太陽電池アレイ１，２１に補助
太陽電池１２，１３を設けている。この場合の補助太陽
電池１２，１３の配置も図１の配置と同様に対称になる
ような位置にすることが望ましい。図５では補助太陽電
池１２，１３の枚数が増加するが、制御精度は向上する
特徴がある。
【００１８】以上本発明では、補助太陽電池１２，１３
の大きさとして、図面上、主太陽電池１１と同じものを
用いて説明したが、このように大きくする必要はなく、
特性が把握できるならば小さいものでも同じく制御が可
能である。
の大きさとして、図面上、主太陽電池１１と同じものを
用いて説明したが、このように大きくする必要はなく、
特性が把握できるならば小さいものでも同じく制御が可
能である。
【００１９】また、システムとして系統と連系できるも
ので説明したが、太陽電池アレイ１のみを電源とした独
立運転システムでも使用できることは言うまでもない。
ので説明したが、太陽電池アレイ１のみを電源とした独
立運転システムでも使用できることは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、最大電力を取り出すた
めの動作電圧や、自動起動・停止条件を決めるための補
助太陽電池を複数枚設けてあるため、局部的な雲による
日影や木陰等による不適切な動作を防止し、出力電力は
最大限に取り出せ、自動起動・停止条件の設定も精度良
くできる。
めの動作電圧や、自動起動・停止条件を決めるための補
助太陽電池を複数枚設けてあるため、局部的な雲による
日影や木陰等による不適切な動作を防止し、出力電力は
最大限に取り出せ、自動起動・停止条件の設定も精度良
くできる。
【図１】本発明のシステムのブロック図。
【図２】本発明の第二実施例の説明図。
【図３】本発明の第三実施例の説明図。
【図４】本発明の第四実施例の説明図。
【図５】本発明の第五実施例の説明図。
【図６】太陽電池の特性図。
１…太陽電池アレイ、２…電圧指令装置、３…制御装
置、１１…主太陽電池、１２，１３…補助太陽電池。
置、１１…主太陽電池、１２，１３…補助太陽電池。
Claims (3)
- 【請求項１】太陽電池と電力変換装置とを含み、直流電
力を交流電力に変換して負荷に電力を供給するシステム
で、電力供給を行う主太陽電池と併設される補助太陽電
池を有するシステムにおいて、 前記補助太陽電池を複数以上併設して、前記主太陽電池
の日射条件を正確に把握するようにしたことを特徴とす
る太陽光発電システム。 - 【請求項２】前記補助太陽電池と前記主太陽電池は同じ
アレイの中もしくはアレイと隣接して配置されている請
求項１に記載の太陽光発電システム。 - 【請求項３】前記主太陽電池アレイの中もしくはアレイ
と隣接して配置される複数の前記補助太陽電池は、アレ
イの中央を軸としてほぼ対称位置に配置された請求項１
に記載の太陽光発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8058809A JPH09252539A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 太陽光発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8058809A JPH09252539A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 太陽光発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09252539A true JPH09252539A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13094940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8058809A Pending JPH09252539A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 太陽光発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09252539A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105892551A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-24 | 华为技术有限公司 | 全局最大输出功率确定方法与装置 |
| JP6045684B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2016-12-14 | 京セラ株式会社 | パワーコンディショナ、太陽光発電装置、および制御方法 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP8058809A patent/JPH09252539A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6045684B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2016-12-14 | 京セラ株式会社 | パワーコンディショナ、太陽光発電装置、および制御方法 |
| CN105892551A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-24 | 华为技术有限公司 | 全局最大输出功率确定方法与装置 |
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