JPH1069321A - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 日射量が変化しても、多数のソーラセルから
得られたエネルギを高効率で電力変換できる電力変換回
路を備えた太陽光発電装置を提供することにある。 【解決手段】 各ソーラセル１〜８と各コンバータ１〜
８は１対１で接続されており、該ソーラセルとコンバー
タとの間に、ソーラセルから出力された電圧と電流を検
出回路１０ａ〜１０ｈとリレー１１ａ〜１１ｆが接続さ
れている。ＣＰＵ１４は前記電圧・電流検出回路１０ａ
〜１０ｈから得たデータを基に、前記コンバータ１〜８
の変換効率を高めるように、前記リレー１１ａ〜１１ｆ
を切替える制御信号を生成し、リレー制御回路１５に供
給する。また、ＣＰＵ１４は選ばれたコンバータを高変
換効率で動作させる制御信号を生成し、プリドライバ１
６に供給する。出力Ｖ・Ｉ検出回路２０が過電圧を検出
した時には、過昇圧保護回路２１が作動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は太陽光発電装置に
関し、特に日射条件に変化があり、ソーラセルが出力す
る電力が低下した場合においても、電力の取り出しを高
効率に保てる電力変換回路を備えた太陽光発電装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ソーラセルの電力変換回路は、図１１に
示されているような特性を有している。すなわち、設計
された動作点Ｘ（最大供給電力付近）で最大変換効率を
発揮し、供給電力Ｗが該動作点Ｘより低下すると、それ
に伴って電力変換回路の損失（ロス）の比率が上昇す
る。逆に、供給電力Ｗが該動作点Ｘより大きくなると、
変換デバイス等の発熱等により、電力変換回路の効率が
低下するし、かつデバイスの許容値を超え、耐久性を低
下させる。したがって、ソーラセルの発電電力は、前記
電力変換を考えると、日射量に影響され、日射量が低下
した時には、電力変換回路の適性使用域を外れ、変換効
率の低い点で使用されることになる。一般的には、ソー
ラセルの電力変換を効率的に行うために、図示のメイン
使用域で使用されている。

【０００３】そこで、特開昭６１−９７７２１号では、
太陽電池がいかなる条件下にあっても、その最大電力点
を自動的に追尾し、太陽エネルギを効率的に利用できる
ようにした発明を提案している。この発明では、太陽電
池の電圧と電流を入力とし、所定のサンプリング期間毎
に、その電力と電圧の変化から太陽電池の最大電力とな
るような適正な電圧基準値を得、該電圧基準値を基に太
陽電池の出力電圧を制御することにより、太陽電池の特
性がいかなるものであっても、自動的に最大電力点に制
御できるようにしたものである。

【０００４】また、ソーラセルの電力変換回路は直流の
変換回路であることが一般的である。直流は交流と異な
りエネルギ的交番（＋−の入替え）がないので、接点が
離れた瞬間に発生する端子と接点間の微小空間に大きな
熱が発生し、接点溶着が起きやすい。そこで、従来は、
ＤＣ２００Ｖ２Ａ級のリレーを用いていた。なお、この
種の従来技術として、ＤＣ電源で、リレーを用いて電源
電圧を変えるようにした実開昭５８−６６８３６号公
報、太陽電池の出力電圧が所定電圧値を越えたら太陽電
池の出力端を短絡することにより、太陽電池の出力電圧
が所定電圧値を越えないようにした特開昭６２−１５４
１２０号公報等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術によ
れば、電力変換回路一個当たりの電力変換効率は改善で
きるが、電力変換回路を複数個並列に接続された回路の
電力変換効率の向上については、何らの配慮もされてい
ないという問題があった。また、従来のＤＣ２００Ｖ２
Ａ級のリレーは、１ｋｇ以上の重量を有しており、装置
が大型化および重量化してしまうという問題があった。

【０００６】この発明の目的は、前記した従来技術の問
題点を除去し、日射量が変化しても、多数のソーラセル
から得られたエネルギを高効率で電力変換できる電力変
換回路を備えた太陽光発電装置を提供することにある。
また、他の目的は、小形化および軽量化された太陽光発
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】前記目的を達成するため
に、この発明は、複数個のソーラセルとその各々に接続
された電力変換回路とを有し、該ソーラセルの出力を電
力に変換して取り出すようにした太陽光発電装置におい
て、前記ソーラセルの出力を複数の組合わせで合成し
て、前記電力変換回路に供給することができるようにし
た切替手段と、前記電力変換回路の変換効率を高めるよ
うに、前記ソーラセルの出力の大きさに応じて前記切替
手段の動作を制御する信号を生成する切替制御信号生成
手段と、前記電力変換回路の変換効率を向上させるため
の制御信号を生成するピーク電力追尾手段とを具備した
点に、第１の特徴がある。

【０００８】この発明によれば、ソーラセルが受ける日
射条件に従ってソーラセルの出力を合成することがで
き、また該合成された電力が供給される電力供給回路が
高効率の変換動作をするように追尾制御されるので、複
数個のソーラセルの日射条件の変化に相応して、高効率
の電力変換を行えるようになる。

【０００９】また、本発明は、前記切替手段の動作時
に、該切替手段の両端子間を予め短絡する回路手段を設
けた点に第２の特徴がある。この発明によれば、ＡＣ電
圧規格値のリレーをＤＣ電力リレーとして用いることが
できるようになり、重量およびコストとも、１／１０以
下にすることができるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は、ソーラカーを正面から見た
図と、ソーラセルの特性図を示す。該特性図において、
横軸は電圧、縦軸は電流および電力を示している。図示
されているように、ソーラカー１の車体の表面１ａに多
数のソーラセルが張り付けられている。このソーラセル
は、日射の強さにより、異なる特性を示す。すなわち、
日射が弱い時、例えば日陰に入っている時とか曇天であ
るような場合には、図のａのような電圧−電流特性とｃ
のような電圧−電力特性を示す。一方、ソーラセルへの
日射が強い時、例えば直射日光を受けている時には、図
のｂのような電圧−電流特性とｄのような電圧−電力特
性を示す。

【００１１】まず、本発明の太陽光発電装置の概要を、
図２を参照して説明する。例えばソーラカーの車体の表
面に張り付けられた１０チャネルのセルモジュールはそ
れぞれ対応する電力変換回路（以下、コンバータと呼
ぶ）に接続されている。また、該各コンバータの出力は
一つにまとめられ、バッテリ３１とモータ３２に供給さ
れる。インピーダンス制御指令部３３は、各セルモジュ
ールから出力された電圧ｖと電流ｉを読込み、これに基
づいて各コンバータのインピーダンス制御信号を生成す
る。そして、該コンバータにより各セルのピーク電圧が
取り出せるように各コンバータの動作を制御する。前記
複数個のコンバータとインピーダンス制御指令部３３
は、一般にトラッカと呼ばれるものである。

【００１２】次に、図３を参照して、本発明の太陽光発
電装置の一実施形態を詳細に説明する。この実施形態
は、図２のセルモジュールとトラッカの構成の詳細を示
している。なお、図３はソーラセルを８個用いた場合の
例であるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００１３】各ソーラセル１〜８は、それぞれ入力電圧
・電流検出回路１０ａ〜１０ｈ、および電力変換回路
（以下、コンバータと呼ぶ）１〜８と接続され、各コン
バータ１〜８の出力は総合されて出力電圧・電流検出回
路２０に入力する。該出力は該出力電圧・電流検出回路
２０の後段に接続された過昇圧保護回路２１およびフュ
ーズ２２を経て出力される。ここに、前記コンバータ１
〜８は、ＰＷＭデューティの変更により、入出力間のイ
ンピーダンスを変更する装置ととらえることができる。
前記過昇圧保護回路２１は、一例として、図４に示され
ているように、過昇圧時にオンになるツェナダイオード
２１ａ、２１ｂと、該ツェナダイオード２１ａ、２１ｂ
がオンになった時にオンになるスイッチング素子２１ｃ
から構成されている。過昇圧になると、該スイッチング
素子２１ｃがオンなり、過昇圧を防止することができ
る。

【００１４】また、前記ソーラセル２とコンバータ２と
の間には、ソーラセル２の出力を前記コンバータ１また
は２に切替接続する第１のラッチリレー１１ａが接続さ
れ、前記ソーラセル３とコンバータ３との間には、ソー
ラセル３の出力を前記コンバータ１または３に切替接続
する第２のラッチリレー１１ｂが接続され、また、前記
ソーラセル４とコンバータ４との間には、ソーラセル４
の出力を前記コンバータ３または４に切替接続する第３
のラッチリレー１１ｃが接続されている。

【００１５】また、前記ソーラセル６とコンバータ６と
の間には、ソーラセル６の出力を前記コンバータ５また
は６に切替接続する第４のラッチリレー１１ｄが接続さ
れ、前記ソーラセル７とコンバータ７との間には、ソー
ラセル７の出力を前記コンバータ５または７に切替接続
する第５のラッチリレー１１ｅが接続され、また、前記
ソーラセル８とコンバータ８との間には、ソーラセル８
の出力を前記コンバータ路７または８に切替接続する第
６のラッチリレー１１ｆが接続されている。

【００１６】また、前記入力電圧・電流検出回路１０ａ
〜１０ｈおよび出力電圧・電流検出回路２０の検出信号
は、マルチプレクサ１２を経てＡ／Ｄ変換回路１３ａ、
１３ｂに送られる。前記検出信号は、該Ａ／Ｄ変換回路
１３ａ、１３ｂでディジタル信号に変換され、ＣＰＵ１
４に入力する。ＣＰＵ１４は、前記入力電圧・電流検出
回路１０ａ〜１０ｊおよび出力電圧・電流検出回路２０
の検出信号に従って、リレー制御回路１５およびプリド
ライバ１６の動作を制御する。リレー制御回路１５は、
前記第１〜６のラッチリレー１１ａ〜１１ｆのオン、オ
フ回路を具備しており、該第１〜６のラッチリレー１１
ａ〜１１ｆの切替動作を制御する。また、前記プリドラ
イバ１６は使用するコンバータを決定あるいは選択する
ことによって、電力変換回路を常時電力変換効率の高い
ポイントで使用できるように制御する。

【００１７】ここで、プリドライバ１６によるコンバー
タ１〜８の制御について、図５を参照して説明する。図
はソーラセル特性を示し、Ｉは電流特性、Ｐは電力特性
を示している。図から明らかなように、電力Ｐが最大に
なるように制御するには、電力ピークの変極点Ｐ0 を境
にして、右側と左側では逆の制御になる。今、左側をＡ
モード制御、右側をＢモード制御と呼ぶと、Ａモード制
御では電圧が高くなる方向の制御すなわちインピーダン
スが高くなる方向の制御を行い、Ｂモード制御では逆に
電圧が低くなる方向の制御すなわちインピーダンスが低
くなる方向の制御を行うと、電力Ｐが前記変極点Ｐ0 に
近付く方向に制御することができる。

【００１８】次に、図３のＣＰＵ１４の動作を、図６の
フローチャートを参照して説明する。初期状態では、前
記第１〜６のラッチリレー１１ａ〜１１ｆは下側に接続
されているものとする。この時、ラッチリレーはオン状
態にあると呼ぶ。なお、逆にラッチリレーが上側に切替
えられた時には、ラッチリレーはオフ状態にあると呼
ぶ。

【００１９】ステップＳ１では、ある置数ｎが１と置か
れる。ステップＳ２では、全チャネルのコンバータ１〜
８のインピーダンス制御、すなわちＰＷＭ制御を中止し
て、動作初期モードとする。すなわち、コンバータ１〜
８をＰＷＭ制御させずに入出力スルー状態で動作を開始
する。ステップＳ３では、ＣＰＵ１４は、前記出力電
圧、電流検出回路２０にて検出された出力電圧を取り込
む。次いで、ステップＳ４にて、該出力電圧が所定の電
圧Ｖmax 以下であるか否かの判断がなされる。該Ｖmax
は、次のような理由により、予め設定された電圧であ
る。例えば、図２のトラッカの出力端に接続されている
バッテリ３１のコネクタ等の接続が不十分であると、該
トラッカの出力端が非常に大きなインピーダンス状態と
なる。この時、前記インピーダンス制御指令部３３から
ＰＷＭデューティ指令が１パルスでも出ると、該トラッ
カの出力端電圧は急上昇するという不具合が生ずる。前
記電圧Ｖmax はこの不具合を生じさせないために予め設
定された電圧である。

【００２０】さて、前記ステップＳ４の判断が肯定にな
ると、ステップＳ５に進み、第１チャンネルの入力電圧
・電流検出回路１０ａによって入力電圧が検出され、ス
テップＳ６では、該入力電圧・電流検出回路１０ａによ
って入力電流が検出され、マルチプレクサ１２を経てＣ
ＰＵ１４に伝えられる。ステップＳ７では、ＣＰＵ１４
は前記入力電圧と入力電流とから、入力電力が演算され
る。ステップＳ８では、ｎ≧Ｍ（ここに、Ｍはソーラセ
ルの個数であり、図３の例ではＭ＝８である。）である
か否かの判断がなされる。そしてこの判断が否定の時に
は、ステップＳ９に進んでｎに１が加算される。ステッ
プＳ１０では、マルチプレクサ１２のチャンネル切り替
えが行われる。そして、今度は第２チャンネルにつき、
前記した動作が再度実行される。

【００２１】以上の動作が、ステップＳ８の判断が肯定
になるまで繰り返されると、ステップＳ１１に進んで各
チャネルセルの入力電力Ｐn を所定の基準電力Ｐr と比
較する動作が行われる。ステップＳ１２では、その比較
の結果に基づいて使用するコンバータを決定し、ステッ
プＳ１３では該使用するコンバータにソーラセルの入力
電圧を集中するべく、前記ラッチリレーの切替えを行
う。ステップＳ１４では、各使用コンバータの電力変換
効率が向上するように、該使用コンバータをインピーダ
ンス制御する。そして、この状態で所定のＴ時間の間電
力変換を行い、該Ｔ時間が経過すると（ステップＳ１５
の判断が肯定）、ステップＳ１に戻って、再度前記した
動作が繰り返される。

【００２２】前記ステップＳ４の判断が否定であった場
合には、過昇圧であるのでフェイルモードに入る。すな
わち、ステップＳ１６に進み、全チャネルのインピーダ
ンス制御を中止し、過昇圧を解消する。

【００２３】次に、図６の点線で囲ったステップＳ２０
の動作を、図７と図８を参照してより詳細に説明する。
ステップＳ２１では、ある置数ｍがｍ＝１と置かれる。
ステップＳ２２では、ソーラセル１〜４の各入力電力Ｐ
1 〜Ｐ4 が基準電力Ｐr と比較される。この比較によ
り、例えば、ソーラセル１〜４に直射日光が当たってい
て、該入力電力Ｐ1 〜Ｐ4 のそれぞれがほぼ該基準電力
Ｐr と等しければ、ステップＳ２３では使用コンバータ
Ｃx として、前記コンバータ１〜４が決定される。この
時、ステップＳ２４では、ラッチリレー１１ａ〜１１ｃ
の各々は、下側に接続される。すなわち、オン状態にさ
れる。

【００２４】しかしながら、例えばソーラセル１〜４が
日陰に入っていて、該入力電力Ｐ1〜Ｐ4 のそれぞれが
ほぼ該基準電力Ｐr の半分程度であれば、コンバータの
電力変換効率を上げるべく、コンバータ１とコンバータ
３が使用コンバータとして決定される。この時、ステッ
プＳ２４では、ラッチリレー１１ａは上側、ラッチリレ
ー１１ｂは下側、ラッチリレー１１ｃは上側に接続され
る。また、例えば天候が曇天あるいは雨天で、該入力電
力Ｐ1 〜Ｐ4 のそれぞれがほぼ該基準電力Ｐrの１／４
程度であれば、コンバータの電力変換効率を上げるべ
く、コンバータ１が使用コンバータとして決定される。
この時、ステップＳ２４では、ラッチリレー１１ａ〜１
１ｃは全て上側に接続される。

【００２５】以上の処理が終ると、ステップＳ２５に進
んで、ｍに４が加算される。そして、ステップＳ２６で
は、ｍ＞Ｍが成立したか否かの判断が成される。この判
断が否定の時には、前記ステップＳ２２に進んで、今度
はソーラセル５〜８に接続されたコンバータ５〜８につ
いて、前記と同じ処理が行われる。すなわち、各ソーラ
セル５〜８の各入力電力Ｐ5 〜Ｐ8 を前記基準電力Ｐr
と比較することにより、コンバータ５〜６のうちの使用
コンバータが決定され、それに従って、ラッチリレー１
１ｄ〜１１ｆのオン、オフ制御が行われる。

【００２６】次に、前記ステップＳ２６の判断が肯定に
なると、すなわち、使用するコンバータが全て決定さ
れ、それに従って、ラッチリレーのオン、オフ制御が行
われると、ステップＳ２７に進み、以下では、プリドラ
イバ１６による、該使用コンバータにより各セルのピー
ク電力追尾動作に移る。ステップＳ２７ではｘ＝１と置
かれ、ステップＳ２８では第１番目の使用コンバータＣ
1 の電力変換効率向上動作に入る。ステップＳ２９で
は、まず該使用コンバータＣ1 への入力電力が演算され
る。そして、ステップＳ３０では、前回の電力と今回の
電力とが比較される。そして、前回値＜今回値が成立す
ると判断されると、ステップＳ３１に進んで、インピー
ダンス制御指令値の比較がなされる。ここで、前回値＜
今回値が成立すると、該第１チャンネルはＡモード制御
域にあると判断され、ステップＳ３３にて、インピーダ
ンスを大にする制御指令が対応するプリドライバから行
われる。前記ステップＳ３１の判断が否定の時には、Ｂ
モード制御域にあると判断され、ステップＳ３４にて、
インピーダンスを小にする制御指令が対応するプリドラ
イバから行われる。

【００２７】前記ステップＳ３０の判断が否定の時に
は、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２にて、イン
ピーダンス制御指令値の比較結果が前回値＜今回値であ
ると判断されると、Ｂモード制御域にあると判断され、
ステップＳ３５にて、インピーダンスを小にする制御指
令が対応するプリドライバから行われる。逆に、前回値
＞今回値であると判断されると、Ａモード制御域にある
と判断され、ステップＳ３６にて、インピーダンスを大
にする制御指令が対応するプリドライバから行われる。

【００２８】以上の制御により、ソーラセルに当たる日
射量の大小に関わらず、使用コンバータＣ1 の出力電力
を高めるように、該コンバータＣ1 を制御することがで
きる。 次に、ステップＳ３７では、前記制御によって
得られる電力値を今回値として、電力値の更新を行う。
ステップＳ３８では、電力指令値を今回の指令値に更新
する。ステップＳ３９では、ｘに１が加算され、ステッ
プＳ４０では、全ての使用コンバータＣx のインピーダ
ンス制御は終了したか否かの判断がなされる。そして、
この判断が否定の時には、ステップＳ２８に戻って、第
２番目の使用コンバータＣ2 の電力変換効率を向上させ
るインピーダンス制御に移る。

【００２９】以上の動作が繰り返し行われ、ステップＳ
４０の判断が肯定になると、すなわち、全ての使用コン
バータのインピーダンス制御が終了すると、前記ステッ
プＳ１５に進む。そして、予め定められたＴ時間の間、
前記設定された条件で、ソーラセルの電力変換が行われ
る。

【００３０】以上の動作が、例えばソーラカーの走行中
繰り返されることにより、コンバータ１〜８は、ソーラ
セルに当たる日射量に合わせて、常に最良の電力変換効
率で稼働させることができるようになる。この結果、ソ
ーラセルに当たる日射量が変動しても、コンバータを常
に電力変換効率のピーク点付近で使用することができる
ようになる。

【００３１】本実施形態によれば、図９に示されている
ように、前記コンバータ１〜４をそれぞれ独立に最大効
率で稼働させると、該コンバータ１〜４の合計電力とし
て、Ｐ3 〜Ｐ4 の電力を得ることができ、前記ソーラセ
ル１〜４の出力をラッチリレー１１ａと１１ｃをオフ状
態にして、コンバータ１と３のみを稼働させる２集合状
態にすると、コンバータ１と３の合計電力として、Ｐ2
〜Ｐ3 の電力を得ることができるようになる。また、前
記ソーラセル１〜４の出力をラッチリレー１１ａ、１１
ｂおよび１１ｃをオフ状態にして、コンバータ１のみを
稼働させる４集合状態にすると、コンバータ１の出力電
力として、Ｐ1 程度の電力を得ることができるようにな
る。換言すると、本実施形態によれば、高効率帯域の広
い電力変換回路を提供することができるようになる。

【００３２】また、上記の説明では、リレーを切替えて
から各コンバータを制御し、ピーク変換効率がピーク点
付近にくるように制御したが、リレーを切替える前に各
々のセルをピーク点付近に制御し、各々のセルの最大電
力を検出してから、リレーを切替えるようにしてもよ
い。こうすることによって、一部の異常セル（破損、劣
化又は何かが表面に付着したセル）を検出し、これを除
外することも可能となる。

【００３３】次に、本発明の第２実施形態を図１０を参
照して説明する。この実施形態は、ラッチリレーの切替
え時に接点と端子との間に微小間隔が生じ、これによっ
て接点溶着が起きるのを防止したものである。図１０は
図３の中のラッチリレー１１ａを代表として記したが、
他のラッチリレー１１ｂ〜１１ｆについても同様であ
る。ラッチリレー１１ａの入力端子とオフ側およびオン
側端子間には、それぞれ、ラッチリレー１１ａの切替え
時に端子間を短絡するダイオード４０ａ、４０ｂと、ス
イッチング素子４１ａ、４１ｂが接続されている。ま
た、該スイッチング素子４１ａ、４１ｂには、例えばワ
ンショットマルチバイブレータ等からなる制御信号発生
装置４２ａ、４２ｂが接続されている。該制御信号発生
装置４２ａ、４２ｂは、それぞれオン回路、オフ回路か
ら切替え指令が出力された時に、所定時間スイッチング
素子４１ａ、４１ｂをオンにする信号を出力する。

【００３４】ラッチリレー１１ａをオフ側からオン側に
切り替える時にオフ回路１５ａおよびオン回路１５ｂか
ら短絡信号が出力されると、前記制御信号発生装置４２
ａ、４２ｂから所定のパルス幅の信号が出力され、スイ
ッチング素子４１ａ、４１ｂをオンにする。この結果、
ラッチリレー１１ａの入力端子とオフ側およびオン側端
子間は短絡される。この時、オン回路１５ｂからラッチ
リレー１１ａにオン信号が出力されると、リレー接点は
オフ側端子からオン側端子に切り替わり、図示されてい
ない回路により自己保持される。該リレー接点が、オフ
側端子から離れ、オン側端子に接続されるまでの間は、
ラッチリレー１１ａの両対局端子間は短絡されているの
で、接点の溶着や摩耗を防止することができる。該ラッ
チリレー１１ａのリレー接点をオン側からオフ側に切り
替える時にも、前記と同様の動作が行われる。この結
果、ＡＣ耐圧限界でＤＣ電力を切り替えることができる
ようになる。なお、前記の説明では、リレー接点切替え
時に、両対局端子間を短絡させるようにしたが、入力端
子と新たに切り替えられる方の対局端子間だけを短絡す
るようにしてもよい。

【００３５】この実施形態によれば、ラッチリレー１１
ａ〜１１ｆの接点切り替え時に、入力端子と対局端子間
を短絡するようにしたので、ＡＣ電圧規格値のリレーを
ＤＣ電力リレーとして用いることができるようになり、
重量およびコストとも、１／１０以下にすることができ
る。また、接点切替え時のスパークの発生がないため、
従来のＣＲフィルタ式接点保護回路に比べて、同電力切
替え時のリレー耐久性が大幅に向上する。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかように、この発明
によれば、個々のソーラセルが受ける日射条件に応じ
て、該ソーラセルの出力を合成し、該ソーラセルに接続
された電力変換回路に供給するようにしたので、該ソー
ラセルが受ける日射条件に相応した高効率の電力変換を
することができる。また、該電力変換回路は、高効率の
電力変換ができるように追尾制御されるので、前記ソー
ラセルの出力の合成と合わせて、高効率の電力変換を行
えるようになる。また、前記ソーラセルは所定個数毎に
組分けされ、該組毎に電力変換効率を高めるように構成
されているので、多数のソーラセルが張り付けられた装
置に使用しても、簡単な構成でこれを実現することがで
きる。

【００３７】また、本発明によれば、前記切替手段の接
点切り替え時に、入力端子と対局端子間を短絡するよう
にしたので、ＡＣ電圧規格値のリレーをＤＣ電力リレー
として用いることができるようになり、重量およびコス
トとも、１／１０以下にすることができる。また、接点
切替え時のスパークの発生がないため、電力切替え時の
リレー耐久性が大幅に向上する。

【００３８】また、前記ソーラセルは所定個数毎に組分
けされ、また前記リレーの重量を低減できるので、本発
明を、極めて多数のソーラセルが張り付けられたソーラ
カー等に使用すると、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ソーラカーを正面から見た図と、ソーラセル
の特性図である。

【図２】 本発明の概略の構成を示す図である。

【図３】 本発明の一実施形態の構成を示す図である。

【図４】 過昇圧保護回路の一例を示す回路図である。

【図５】 ソーラセル特性を示す図である。

【図６】 本発明の一実施形態の動作を説明するフロー
チャートである。

【図７】 図６のステップＳ２０を詳細に説明するフロ
ーチャートである。

【図８】 図７の続きを示すフローチャートである。

【図９】 本発明の一実施形態により得られる変換後の
電力を示す図である。

【図１０】 本発明の第２の実施形態を示す回路図であ
る。

【図１１】 電力変換回路の電力変換効率特性を示す図
である。

【符号の説明】

１…ソーラカー、１０ａ〜１０ｈ…入力電圧・電流検出
回路、１１ａ〜１１ｆ…ラッチリレー、１２…マルチプ
レクサ、１３ａ，１３ｂ…Ａ／Ｄ変換回路、１４…ＣＰ
Ｕ、１５…リレー制御回路、１６…プリドライバ、２０
…出力電圧・電流検出回路、２１…過昇圧保護回路、２
２…フューズ、３１…バッテリ、３２…モータ、３３…
インピーダンス制御指令部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のソーラセルとその各々に接続さ
   れた電力変換回路とを有し、該ソーラセルの出力を電力
   に変換して取り出すようにした太陽光発電装置におい
   て、 前記ソーラセルの出力を複数の組合わせで合成して、前
   記電力変換回路に供給することができるようにした切替
   手段と、 前記電力変換回路の変換効率を高めるように、前記ソー
   ラセルの出力の大きさに応じて前記切替手段の動作を制
   御する信号を生成する切替制御信号生成手段と、 前記
   電力変換回路の変換効率を向上させるための制御信号を
   生成するピーク電力追尾手段とを具備し、 前記複数個のソーラセルの日射条件の変化に相応して、
   高効率の電力変換を行えるようにしたことを特徴とする
   太陽光発電装置。
2. 【請求項２】 請求項１の太陽光発電装置において、 前記ソーラセルは所定個数毎に組分けされ、該組毎に該
   ソーラセルの出力を合成する切替手段を具備したことを
   特徴とする太陽光発電装置。
3. 【請求項３】 請求項１の太陽光発電装置において、 前記切替制御信号生成手段は前記ソーラセルの出力が小
   さいほど、多数個のソーラセル出力を合成する制御信号
   を生成することを特徴とする太陽光発電装置。
4. 【請求項４】 請求項１の太陽光発電装置において、 前記ピーク電力追尾手段は前記電力変換回路のインピー
   ダンスを制御する信号を生成して出力することを特徴と
   する太陽光発電装置。
5. 【請求項５】 請求項１の太陽光発電装置において、 前記切替手段の動作時に、該切替手段の両端子間を予め
   短絡する回路手段を設けたことを特徴とする太陽光発電
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１の太陽光発電装置において、 前記電力変換回路の出力側に、過昇圧保護回路を設けた
   ことを特徴とする太陽光発電装置。