JPH10214124A - 太陽光発電装置 - Google Patents

太陽光発電装置

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JPH10214124A
JPH10214124A JP9015815A JP1581597A JPH10214124A JP H10214124 A JPH10214124 A JP H10214124A JP 9015815 A JP9015815 A JP 9015815A JP 1581597 A JP1581597 A JP 1581597A JP H10214124 A JPH10214124 A JP H10214124A
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JP
Japan
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current
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power
voltage
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JP9015815A
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English (en)
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Hirotada Higashihama
弘忠 東浜
Hiroaki Koshin
博昭 小新
Hiroyuki Ono
宏之 大野
Hiroaki Yuasa
裕明 湯浅
Hisami Usui
久視 臼井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した給電を確保できるようにする。 【解決手段】 太陽光発電素子1 と、太陽光発電素子1
により発電された直流電流を外部へ給電する給電手段2
と、直流電流の電圧値を検出する電圧検出部4 と、直流
電流の電流値を検出する電流検出部5 と、電圧検出部4
及び電流検出部5によりそれぞれ検出された電圧値及び
電流値に基づいて直流電流の電力値を演算する電力値演
算部6 と、直流電流の電流値を変動させる電流値変動手
段7 と、変動された変動電流値とその変動電流値を有し
た直流電流の電力値との間の電気特性を把握する電気特
性把握手段9 と、電気特性把握手段9 により把握された
電気特性に基づいて検出された最大電力値が所定電力値
以上のとき給電手段2 が外部へ給電するよう制御する制
御手段10と、を備えた構成にしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光発電素子により
発電した直流電流が給電手段により外部へ給電される太
陽光発電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の太陽光発電装置として、
図6乃至図8に示すものが存在する。このものは、太陽
光発電素子AAと、太陽光発電素子AAにより発電された直
流電流を外部へ給電し得る給電手段BBと、直流電流の電
圧値を検出する電圧検出部CCと、直流電流の電流値を検
出する電流検出部DDと、電圧検出部DDにより検出された
電圧値が所定電圧値V0 以上になると給電手段BBが外部
へ給電するよう制御する制御手段EEと、を備えている。
【0003】次に、この太陽光発電装置により発電され
た直流電流の電圧値と電流値との間の関係を、図7に基
づいて説明する。太陽光の日射量が少ない場合、発電さ
れた直流電流の電圧値と電流値との間の関係は、破線で
示すようになる。詳しくは、電流値が0のときは、点A
の電圧値を有し、電流値が大きくなるにつれて、破線に
沿って電圧値が小さくなる。また、太陽光の日射量が多
い場合、発電された直流電流の電圧値と電流値との間の
関係は、実線で示すようになる。詳しくは、電流値が0
のときは、点Aよりも大きい電圧値である点Bの電圧値
を有し、電流値が大きくなるのにつれて、実線に沿って
電圧値が小さくなる。
【0004】次に、この太陽光発電装置により発電され
た直流電流の電圧値と電力値との間の関係を、図7及び
図8に基づいて説明する。太陽光の日射量が少ない場
合、発電された直流電流の電圧値と電力値との間の関係
は、破線で示すようになり、最大電力値を得ることがで
きる点Cは、図7に示した点Dにおける電圧値及び電流
値を有したときである。また、太陽光の日射量が少ない
場合、発電された直流電流の電圧値と電力値との間の関
係は、実線で示すようになり、最大電力値を得ることが
できる点Eは、図7に示した点Fにおける電圧値及び電
流値を有したときである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の太陽光
発電装置にあっては、照射される太陽光の日射量が少な
いとき、制御手段E により制御された給電手段B から給
電された直流電流が大きくなると、図7の破線に沿っ
て、急激に電圧値が小さくなり、その小さくなった電圧
値が点Cを越えて所定電圧値V0 よりも小さくなると、
給電手段B は、外部への給電が規制され、再度、直流電
流の電圧値が所定電圧値V0 以上になると、外部への給
電を再開するようになるから、給電手段B による外部へ
の給電とその給電の規制が繰り返されることとなり、安
定した給電を確保できなくなる。
【0006】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、安定した給電を確保でき
る太陽光発電装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載の発明は、太陽光発電素子と、太
陽光発電素子により発電された直流電流を外部へ給電す
る給電手段と、直流電流の電圧値を検出する電圧検出部
と、直流電流の電流値を検出する電流検出部と、電圧検
出部及び電流検出部によりそれぞれ検出された電圧値及
び電流値に基づいて直流電流の電力値を演算する電力値
演算部と、直流電流の電流値を変動させる電流値変動手
段と、電流値が変動された直流電流の電圧値とその直流
電流の電力値との間の電気特性を把握する電気特性把握
手段と、電気特性把握手段により把握された電気特性に
基づいて検出された最大電力値が所定電力値以上のとき
給電手段が外部へ給電するよう制御する制御手段と、を
備えた構成にしている。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記太陽光発電素子は複数個の子太陽光発
電素子からなるものであって、前記電圧検出部及び前記
電流検出部は子太陽光発電素子の発電する子直流電流の
電圧値及び電流値を検出し、前記電力値演算部は電圧検
出部及び電流検出部によりそれぞれ検出された電圧値及
び電流値に基づいて子直流電流の電力値を演算し、前記
電流値変動手段は子直流電流の電流値を変動させ、前記
電気特性把握手段は電流値が変動された子直流電流の電
圧値とその子直流電流の電力値との間の電気特性を把握
する構成にしている。
【0009】請求項3記載の発明は、太陽光発電素子
と、太陽光発電素子により発電された直流電流を外部へ
給電する給電手段と、直流電流と同一の電気特性及び直
流電流の電力値よりも小さい電力値を有した小電力直流
電流を発電する小電力太陽光発電素子と、小電力直流電
流の電圧値を検出する電圧検出部と、小電力直流電流の
電流値を検出する電流検出部と、電圧検出部及び電流検
出部によりそれぞれ検出された電圧値及び電流値に基づ
いて小電力直流電流の電力値を演算する電力値演算部
と、小電力直流電流の電流値を変動させる電流値変動手
段と、電流値が変動された小電力直流電流の電圧値とそ
の小電力直流電流の電力値との間の電気特性を把握する
電気特性把握手段と、電気特性把握手段により把握され
た電気特性に基づいて検出された最大電力値が所定電力
値以上のとき給電手段が外部へ給電するよう制御する制
御手段と、を備えた構成にしている。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図1乃至
図3 に基づいて以下に説明する。この太陽光発電装置
は、太陽光発電素子1 、電力変換回路(給電手段)2 、
系統連携部3、電圧検出部4 、電流検出部5 、電力値演
算部6 、電流値変動用トランジスタ(電流値変動手段)
7 、三角波発生回路8 、電気特性把握手段9 、制御手段
10を備えて構成される。
【0011】太陽光発電素子1 は、太陽光が照射される
ことによって直流電流、詳しくは直流電力を発電するも
のであり、複数個の子太陽光発電素子1aにより構成され
ている。これらの子太陽光発電素子1aにより発電された
直流電流は、子太陽光発電素子1aがそれぞれ接続されて
いる集電箱1bによって集電される。
【0012】電力変換回路(給電手段)2 は、制御手段
10により制御されて、太陽光発電素子1 により発電され
た直流電流を交流電流に変換するとともに、系統連携部
3 を介して外部へ給電する。系統連携部3 は、給電状態
を監視して、出力電圧、出力電流及び出力周波数等の異
常を検出する。
【0013】電圧検出部4 は、太陽光発電素子1 に並列
接続され、その太陽光発電素子1 により発電された直流
電流の電圧値を検出する。電流検出部5 は、太陽光発電
素子1 に直列接続され、その太陽光発電素子1 により発
電された直流電流の電流値を検出する。電力値演算部6
は、電圧検出部4 及び電流検出部5 によりそれぞれ検出
された電圧値及び電流値に基づいて直流電流の電力値を
演算する。
【0014】電流値変動用トランジスタ(電流値変動手
段)7 は、そのベース電流として、三角波発生回路8 に
より発生された三角波信号を有する電流が流されると、
そのコレクタ電流の電流値がベース電流の三角波信号に
応じて変動する。
【0015】電気特性把握手段9 は、変動された直流電
流の電圧値とその直流電流の電力値との間の電気特性を
把握する。言い換えれば、この電気特性把握手段9 は、
電力値P−電圧値Vの関係を示す、いわゆるP−V曲線
を生成する。
【0016】制御手段10は、最大電力値検出部10a 及び
制御回路10b からなる。最大電力値検出部10a は、電気
特性把握手段9 の作成したP−V曲線に基づいて、最大
電力値を算出する。制御回路10b は、最大電力値検出部
10a の算出した最大電力値を得ることができるよう、三
角波発生回路8 を介して電流値変動用トランジスタ7に
ベース電流を流すとともに、最大電力値が所定電力値以
上になったときに、電力変換回路2 が外部へ給電するよ
う制御する。
【0017】次に、図2及び図3に基づいて、最大電力
値を得る方法について説明する。リレー10c の開放動作
の後に、三角波発生回路8 が、図2(a) に示すように、
三角波信号を出力すると、電流値変動用トランジスタ7
は、図2(b) に示すように、電流値の変動されたコレク
タ電流、すなわち、太陽光発電素子1 により発電されて
後に変動された直流電流が流れて、その直流電流の電力
値は、図2(c) に示すように変動する。
【0018】従って、電気特性把握手段9 は、電流値の
変動されて後に電圧検出部4 及び電流検出部5 により検
出された直流電流の電圧値Vと電流値Iとの間の関係を
示すI−V曲線を、図3(a) に示すように、経時的にプ
ロットして生成するとともに、その直流電流の電圧値V
と電力値Pとの間の関係を示すP−V曲線を、図3(b)
に示すように、経時的にサンプリングして生成する。
【0019】かかる太陽光発電装置にあっては、最大電
力値を得ることができるときの電圧値は、従来例におけ
る所定電圧値よりも大きいのであるから、太陽光発電素
子1により発電された直流電流が、最大電力値を得るこ
とができる電圧値を有することでもって、従来例におけ
る所定電圧値よりも電圧値が小さくなることがなくな
り、電力変換回路2 による外部への給電及びその給電の
規制が繰り返されなくなって、安定した給電を確保でき
る。
【0020】次に、本発明の第2実施形態を図4に基づ
いて以下に説明する。なお、第1実施形態と実質的に同
一の機能を有した部材には同一の符号を付し、第1実施
形態と異なるところのみ記す。第1実施形態では、太陽
光発電素子1 全体により発電された直流電流の電流値を
変動させて、最大電力値を得ることができる条件を検索
する構成になっているのに対し、本実施形態では、1つ
の子太陽光発電素子1aにより発電された子直流電流の電
流値を変動させて、最大電力値を得ることができる条件
を検索する構成になっている。
【0021】詳しくは、電圧検出部4 は、1つの子太陽
光発電素子1aに並列接続され、その子太陽光発電素子1a
により発電された子直流電流の電圧値を検出する。電流
検出部5 は、1つの子太陽光発電素子1aに直列接続さ
れ、その子太陽光発電素子1aにより発電された子直流電
流の電流値を検出する。電力値演算部6 は、電圧検出部
4 及び電流検出部5 によりそれぞれ検出された電圧値及
び電流値に基づいて子直流電流の電力値を演算する。電
流値変動用トランジスタ7 は、子直流電流の電流値を変
動させる。電気特性把握手段9 は、電流値が変動された
子直流電流の電圧値とその子直流電流の電力値との間の
電気特性を把握する。
【0022】かかる太陽光発電装置にあっては、第1実
施形態の効果に加えて、太陽光発電素子1 を構成する複
数個の子太陽光発電素子1aにより発電された子直流電流
のそれぞれの電力値は、小さくてすむから、子小電力直
流電流を通電する電流検出部5 等の機器は、小型でもよ
くなり、全体の構成を小型化できる。
【0023】次に、本発明の第3実施形態を図5に基づ
いて以下に説明する。なお、第1実施形態と実質的に同
一の機能を有した部材には同一の符号を付し、第1実施
形態と異なるところのみ記す。第1実施形態では、太陽
光発電素子1 により発電された直流電流の電流値を変動
させて、最大電力値を得ることができる条件を検索する
構成になっているのに対し、本実施形態では、太陽光発
電素子1 により発電された直流電流と同一の電気特性及
びその直流電流の電力値よりも小さい電力値を有した小
電力直流電流を発電する小電力太陽光発電素子1cを設
け、その小電力太陽光発電素子1cにより発電された小電
力直流電流の電流値を変動させて、最大電力値を得るこ
とができる条件を検索する構成になっている。
【0024】詳しくは、電圧検出部4 は、小電力太陽光
発電素子1bに並列接続され、その小電力太陽光発電素子
1cにより発電された小電力直流電流の電圧値を検出す
る。電流検出部5 は、小電力太陽光発電素子1cに直列接
続され、その小電力太陽光発電素子1bにより発電された
小電力直流電流の電流値を検出する。電力値演算部6
は、電圧検出部4 及び電流検出部5 によりそれぞれ検出
された電圧値及び電流値に基づいて小電力直流電流の電
力値を演算する。電流値変動用トランジスタ7 は、小電
力直流電流の電流値を変動させる。電気特性把握手段9
は、電流値が変動された小電力直流電流の電圧値とその
小直流電流の電力値との間の電気特性を把握する。
【0025】かかる太陽光発電装置にあっては、第1実
施形態の効果に加えて、太陽光発電素子により発電され
た直流電流の電力値よりも小さい電力値を有した小電力
直流電流を通電する電流検出部5 等の機器は、太陽光発
電素子1 により発電された直流電流を通電する機器より
も小型でもよくなり、全体の構成を小型化できる。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、最大電力値を得
ることができるときの電圧値は、従来例における所定電
圧値よりも大きいのであるから、太陽光発電素子により
発電された直流電流が、最大電力値を得ることができる
電圧値を有することでもって、従来例における所定電圧
値よりも電圧値が小さくなることがなくなり、給電手段
による外部への給電及びその給電の規制が繰り返されな
くなって、安定した給電を確保できる。
【0027】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明の効果に加えて、太陽光発電素子を構成する複数個の
子太陽光発電素子により発電された子直流電流のそれぞ
れの電力値は、小さくてすむから、子小電力直流電流を
通電する電流検出部等の機器は、小型でもよくなり、全
体の構成を小型化できる。
【0028】請求項3記載の発明は、最大電力値を得る
ことができるときの電圧値は、従来例における所定電圧
値よりも大きいのであるから、太陽光発電素子により発
電された直流電流が、最大電力値を得ることができる電
圧値を有することでもって、従来例における所定電圧値
よりも電圧値が小さくなることがなくなり、給電手段に
よる外部への給電及びその給電の規制が繰り返されなく
なって、安定した給電を確保できる。しかも、太陽光発
電素子により発電された直流電流の電力値よりも小さい
電力値を有した小電力直流電流を通電する電流検出部等
の機器は、太陽光発電素子により発電された直流電流を
通電する機器よりも小型でもよくなり、全体の構成を小
型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す回路図である。
【図2】同上の三角波信号出力並びに直流電流の電流値
及び電力値の関係を示す説明図である。
【図3】同上の最大電力値を得る方法を示す説明図であ
る。
【図4】本発明の第2実施形態を示す回路図である。
【図5】本発明の第3実施形態を示す回路図である。
【図6】従来例を示す回路図である。
【図7】同上の直流電流の電圧値と電流値との関係を示
す説明図である。
【図8】同上の直流電流の電圧値と電力値との関係を示
す説明図である。
【符号の説明】
1 太陽光発電素子 1a 子太陽光発電素子 1c 小電力用太陽光発電素子 2 電力変換回路(給電手段) 4 電圧検出部 5 電流検出部 6 電力値演算部 7 電流値変動用トランジスタ(電流値変動手段) 8 電気特性把握手段 10 制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年4月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図1乃至
図3 に基づいて以下に説明する。この太陽光発電装置
は、太陽光発電素子1 、電力変換回路(給電手段)2 、
系統連部3、電圧検出部4 、電流検出部5 、電力値演
算部6 、電流値変動用トランジスタ(電流値変動手段)
7 、三角波発生回路8 、電気特性把握手段9 、制御手段
10を備えて構成される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】電力変換回路(給電手段)2 は、制御手段
10により制御されて、太陽光発電素子1 により発電され
た直流電流を交流電流に変換するとともに、系統連
3 を介して外部へ給電する。系統連部3 は、給電状態
を監視して、出力電圧、出力電流及び出力周波数等の異
常を検出する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯浅 裕明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 臼井 久視 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽光発電素子と、太陽光発電素子によ
    り発電された直流電流を外部へ給電する給電手段と、直
    流電流の電圧値を検出する電圧検出部と、直流電流の電
    流値を検出する電流検出部と、電圧検出部及び電流検出
    部によりそれぞれ検出された電圧値及び電流値に基づい
    て直流電流の電力値を演算する電力値演算部と、直流電
    流の電流値を変動させる電流値変動手段と、電流値が変
    動された直流電流の電圧値とその直流電流の電力値との
    間の電気特性を把握する電気特性把握手段と、電気特性
    把握手段により把握された電気特性に基づいて検出され
    た最大電力値が所定電力値以上のとき給電手段が外部へ
    給電するよう制御する制御手段と、を備えたことを特徴
    とする太陽光発電装置。
  2. 【請求項2】 前記太陽光発電素子は複数個の子太陽光
    発電素子からなるものであって、前記電圧検出部及び前
    記電流検出部は子太陽光発電素子の発電する子直流電流
    の電圧値及び電流値を検出し、前記電力値演算部は電圧
    検出部及び電流検出部によりそれぞれ検出された電圧値
    及び電流値に基づいて子直流電流の電力値を演算し、前
    記電流値変動手段は子直流電流の電流値を変動させ、前
    記電気特性把握手段は電流値が変動された子直流電流の
    電圧値とその子直流電流の電力値との間の電気特性を把
    握するようなしたことを特徴とする請求項1記載の太陽
    光発電装置。
  3. 【請求項3】 太陽光発電素子と、太陽光発電素子によ
    り発電された直流電流を外部へ給電する給電手段と、直
    流電流と同一の電気特性及び直流電流の電力値よりも小
    さい電力値を有した小電力直流電流を発電する小電力太
    陽光発電素子と、小電力直流電流の電圧値を検出する電
    圧検出部と、小電力直流電流の電流値を検出する電流検
    出部と、電圧検出部及び電流検出部によりそれぞれ検出
    された電圧値及び電流値に基づいて小電力直流電流の電
    力値を演算する電力値演算部と、小電力直流電流の電流
    値を変動させる電流値変動手段と、電流値が変動された
    小電力直流電流の電圧値とその小電力直流電流の電力値
    との間の電気特性を把握する電気特性把握手段と、電気
    特性把握手段により把握された電気特性に基づいて検出
    された最大電力値が所定電力値以上のとき給電手段が外
    部へ給電するよう制御する制御手段と、を備えたことを
    特徴とする太陽光発電装置。
JP9015815A 1997-01-30 1997-01-30 太陽光発電装置 Pending JPH10214124A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2259871A1 (es) * 2004-04-30 2006-10-16 Torytrans, S.L. Sistema de control de convertidores cc/cc para celulas fotovoltaicas con busqueda del punto de maxima potencia basado en microcontrolador.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2259871A1 (es) * 2004-04-30 2006-10-16 Torytrans, S.L. Sistema de control de convertidores cc/cc para celulas fotovoltaicas con busqueda del punto de maxima potencia basado en microcontrolador.

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