JPH11122820A - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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- JPH11122820A JPH11122820A JP9297735A JP29773597A JPH11122820A JP H11122820 A JPH11122820 A JP H11122820A JP 9297735 A JP9297735 A JP 9297735A JP 29773597 A JP29773597 A JP 29773597A JP H11122820 A JPH11122820 A JP H11122820A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池の出力を補助する蓄電池を、専用の
バッテリ充電器等を用意することなく、容易に充電し得
るようにする。 【解決手段】 系統電源５との連系運転中は太陽電池１
の直流電力を交流電力に変換する静止型の電力変換器１
０を、インバータ動作，コンバータ動作に切換わるイン
バータ／コンバータ回路部１１と、この回路部１１の運
転を制御する制御回路部１２とにより形成し、この制御
回路部１２に、連系運転，自立運転の指令により回路部
１１をインバータ動作の連系運転，自立運転に制御する
インバータ運転制御手段と、蓄電池８を充電する充電運
転の指令により回路部１１をコンバータ動作の充電運転
に制御するコンバータ運転制御手段とを備え、充電運転
に基づく回路部１１の直流電力により蓄電池８を充電す
る。
バッテリ充電器等を用意することなく、容易に充電し得
るようにする。 【解決手段】 系統電源５との連系運転中は太陽電池１
の直流電力を交流電力に変換する静止型の電力変換器１
０を、インバータ動作，コンバータ動作に切換わるイン
バータ／コンバータ回路部１１と、この回路部１１の運
転を制御する制御回路部１２とにより形成し、この制御
回路部１２に、連系運転，自立運転の指令により回路部
１１をインバータ動作の連系運転，自立運転に制御する
インバータ運転制御手段と、蓄電池８を充電する充電運
転の指令により回路部１１をコンバータ動作の充電運転
に制御するコンバータ運転制御手段とを備え、充電運転
に基づく回路部１１の直流電力により蓄電池８を充電す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の出力を
補助する蓄電池を備えたバッテリ付きの太陽光発電装置
に関する。
補助する蓄電池を備えたバッテリ付きの太陽光発電装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種バッテリ付きの太陽光発電
装置はほぼ図４に示すように構成され、屋根等に設置さ
れた太陽電池１の直流出力は逆流防止用のダイオード２
を介して静止形の電力変換器（パワーコンディショナ）
３に供給される。
装置はほぼ図４に示すように構成され、屋根等に設置さ
れた太陽電池１の直流出力は逆流防止用のダイオード２
を介して静止形の電力変換器（パワーコンディショナ）
３に供給される。
【０００３】この従来の電力変換器３はインバータによ
り形成され、主回路としてのインバータ回路部４とその
運転を制御する制御回路部（図示せず）とからなり、昼
間の系統電源５との連系運転中は、連系運転モードの運
転制御により、太陽電池１の直流電力を系統電源５に同
期した周波数の交流電力に変換し、この交流電力を負荷
６に供給する。
り形成され、主回路としてのインバータ回路部４とその
運転を制御する制御回路部（図示せず）とからなり、昼
間の系統電源５との連系運転中は、連系運転モードの運
転制御により、太陽電池１の直流電力を系統電源５に同
期した周波数の交流電力に変換し、この交流電力を負荷
６に供給する。
【０００４】このとき、いわゆる山登り方式の最大電力
追尾制御（以下Ｐmax 制御という）で太陽電池１から最
大電力を取出すように、インバータ回路部４のスイッチ
ング動作が制御される。
追尾制御（以下Ｐmax 制御という）で太陽電池１から最
大電力を取出すように、インバータ回路部４のスイッチ
ング動作が制御される。
【０００５】また、系統電源５が停電すると、連系運転
モードの制御が停止し、その後手動又は自動の運転モー
ドの切換により自立運転モードに移行する。
モードの制御が停止し、その後手動又は自動の運転モー
ドの切換により自立運転モードに移行する。
【０００６】この自立運転モードにあっては、バッテリ
解列スイッチ７が閉成されて電力変換器３の直流側に太
陽電池１及び蓄電池８が接続され、太陽電池１及び蓄電
池８からインバータ回路部４に直流電力が供給される。
解列スイッチ７が閉成されて電力変換器３の直流側に太
陽電池１及び蓄電池８が接続され、太陽電池１及び蓄電
池８からインバータ回路部４に直流電力が供給される。
【０００７】そして、制御回路部の自立運転制御によ
り、インバータ回路部４は供給された直流電力を規定の
系統電圧，周波数の交流電力に変換して負荷６に供給す
る。
り、インバータ回路部４は供給された直流電力を規定の
系統電圧，周波数の交流電力に変換して負荷６に供給す
る。
【０００８】つぎに、蓄電池８の充電について説明す
る。蓄電池８の充電は、電力変換器３と別個の専用のバ
ッテリ充電器９を用いて行われる。
る。蓄電池８の充電は、電力変換器３と別個の専用のバ
ッテリ充電器９を用いて行われる。
【０００９】この充電器９は交流入力側がインバータ回
路部４の交流出力側，すなわち系統電源５側に接続さ
れ、系統電源５から負荷６に供給される交流電力の一部
を充電用の直流電力に変換し、この電力を蓄電池８に供
給してこの蓄電池８を充電する。
路部４の交流出力側，すなわち系統電源５側に接続さ
れ、系統電源５から負荷６に供給される交流電力の一部
を充電用の直流電力に変換し、この電力を蓄電池８に供
給してこの蓄電池８を充電する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前記図４の従来装置の
場合、蓄電池８の充電に専用の充電器９を要し、部品数
が多くなって構成が複雑化し、高価になる問題点があ
る。
場合、蓄電池８の充電に専用の充電器９を要し、部品数
が多くなって構成が複雑化し、高価になる問題点があ
る。
【００１１】本発明は、従来の専用のバッテリ充電器等
を用意することなく、前記蓄電地の充電が行えるように
することを課題とする。
を用意することなく、前記蓄電地の充電が行えるように
することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の太陽光発電装置においては、系統電源と
の連系運転中に太陽電池の電流電力を交流電力に変換し
て負荷給電する静止形の電力変換器を、インバータ動
作，コンバータ動作に切換わるインバータ／コンバータ
回路部と、この回路部の運転を制御する制御回路部とに
より形成し、この制御回路部に、連系運転，自立運転の
指令によりインバータ／コンバータ回路部をインバータ
動作の連系運転，自立運転に制御するインバータ運転制
御手段と、蓄電池を充電する充電運転の指令によりイン
バータ／コンバータ回路部をコンバータ動作の充電運転
に制御するコンバータ運転制御手段とを備え、充電運転
に基づくインバータ／コンバータ回路部の直流電力によ
り蓄電池を充電する。
めに、本発明の太陽光発電装置においては、系統電源と
の連系運転中に太陽電池の電流電力を交流電力に変換し
て負荷給電する静止形の電力変換器を、インバータ動
作，コンバータ動作に切換わるインバータ／コンバータ
回路部と、この回路部の運転を制御する制御回路部とに
より形成し、この制御回路部に、連系運転，自立運転の
指令によりインバータ／コンバータ回路部をインバータ
動作の連系運転，自立運転に制御するインバータ運転制
御手段と、蓄電池を充電する充電運転の指令によりイン
バータ／コンバータ回路部をコンバータ動作の充電運転
に制御するコンバータ運転制御手段とを備え、充電運転
に基づくインバータ／コンバータ回路部の直流電力によ
り蓄電池を充電する。
【００１３】したがって、静止形の電力変換器がインバ
ータ／コンバータ回路部とその運転を制御する制御回路
部とを備え、いわゆるインバータ／コンバータに形成さ
れる。
ータ／コンバータ回路部とその運転を制御する制御回路
部とを備え、いわゆるインバータ／コンバータに形成さ
れる。
【００１４】そして、連系運転，自立運転の際は、制御
回路部によりインバータ／コンバータ回路部がインバー
タ動作に切換わり、従来装置と同様の連系運転，自立運
転が行われる。
回路部によりインバータ／コンバータ回路部がインバー
タ動作に切換わり、従来装置と同様の連系運転，自立運
転が行われる。
【００１５】つぎに、蓄電池を充電する際は、インバー
タ／コンバータ回路部がコンバータ動作に切換わり、そ
の充電運転により形成された直流電力で蓄電池が充電さ
れる。
タ／コンバータ回路部がコンバータ動作に切換わり、そ
の充電運転により形成された直流電力で蓄電池が充電さ
れる。
【００１６】そのため、従来装置のように専用のバッテ
リ充電器等を用意することなく、電力変換器により蓄電
池を充電することができ、部品点数が少なく、簡素，安
価な構成で信頼性の高い充電が容易に行える。
リ充電器等を用意することなく、電力変換器により蓄電
池を充電することができ、部品点数が少なく、簡素，安
価な構成で信頼性の高い充電が容易に行える。
【００１７】
【発明の実施形態】本発明の実施の１形態につき、図１
ないし図３を参照して説明する。全体構成を示した図１
において、図４と同一符号は同一のものを示し、１０は
図４の電力変換器３の代わりに設けられた静止形の電力
変換器であり、図４のインバータ回路部４代わりのイン
バータ／コンバータ回路部１１と，その制御回路部１２
とにより形成されている。
ないし図３を参照して説明する。全体構成を示した図１
において、図４と同一符号は同一のものを示し、１０は
図４の電力変換器３の代わりに設けられた静止形の電力
変換器であり、図４のインバータ回路部４代わりのイン
バータ／コンバータ回路部１１と，その制御回路部１２
とにより形成されている。
【００１８】１３，１４はインバータ／コンバータ回路
部１１の直流側（太陽電池側）に設けられた直流計測用
の計器用変流器，計器用変圧器であり、インバータ／コ
ンバータ回路部１１の直流側の計測電流ＩDC，計測電圧
ＶDCの信号を制御回路部１２に供給する。
部１１の直流側（太陽電池側）に設けられた直流計測用
の計器用変流器，計器用変圧器であり、インバータ／コ
ンバータ回路部１１の直流側の計測電流ＩDC，計測電圧
ＶDCの信号を制御回路部１２に供給する。
【００１９】１５，１６はインバータ／コンバータ回路
部１１の交流側（系統電源側）に設けられた交流計測用
の計器用変流器，計器用変圧器であり、インバータ／コ
ンバータ回路部１１の交流側の計測電流圧ＩAC，計測電
圧ＶACの信号を制御回路部１２に供給する。
部１１の交流側（系統電源側）に設けられた交流計測用
の計器用変流器，計器用変圧器であり、インバータ／コ
ンバータ回路部１１の交流側の計測電流圧ＩAC，計測電
圧ＶACの信号を制御回路部１２に供給する。
【００２０】１７は蓄電池８に設けられたサーミスタ等
の温度センサであり、蓄電池８の計測温度（液温）θの
信号を制御回路部１２に供給する。
の温度センサであり、蓄電池８の計測温度（液温）θの
信号を制御回路部１２に供給する。
【００２１】そして、インバータ／コンバータ回路部１
１は電力用ＩＧＢＴ等の半導体スイッチのブリッジ回路
からなり、制御回路部１２からＰＷＭ制御方式の運転制
御のゲート信号が供給されてスイッチング動作が制御さ
れ、連系運転及び自立運転の際はインバータ動作で直流
電力を交流電力に変換し、充電運転の際はコンバータ動
作に切換わって交流電力を直流電力に変換する。
１は電力用ＩＧＢＴ等の半導体スイッチのブリッジ回路
からなり、制御回路部１２からＰＷＭ制御方式の運転制
御のゲート信号が供給されてスイッチング動作が制御さ
れ、連系運転及び自立運転の際はインバータ動作で直流
電力を交流電力に変換し、充電運転の際はコンバータ動
作に切換わって交流電力を直流電力に変換する。
【００２２】つぎに、制御回路部１２は図２に示すよう
に構成され、インバータ運転制御手段及びコンバータ運
転制御手段を備える。
に構成され、インバータ運転制御手段及びコンバータ運
転制御手段を備える。
【００２３】そして、計測電流ＩDC，ＩAC，計測電圧Ｖ
DC，ＶACの信号及び計測温度θの信号は、Ａ／Ｄ変換器
１８によりデジタル信号に変換されてマイクロプロセッ
サ（ＣＰＵ）からなる演算処理部１９に供給される。
DC，ＶACの信号及び計測温度θの信号は、Ａ／Ｄ変換器
１８によりデジタル信号に変換されてマイクロプロセッ
サ（ＣＰＵ）からなる演算処理部１９に供給される。
【００２４】また、手動の操作又はシーケンサの自動制
御により、系統電源５の正常時は太陽電池１の直流出力
が得られる昼間に、連系運転モードの指令信号Ｍ1 が入
出力インターフェース部２０を介して演算処理部１９に
供給される。
御により、系統電源５の正常時は太陽電池１の直流出力
が得られる昼間に、連系運転モードの指令信号Ｍ1 が入
出力インターフェース部２０を介して演算処理部１９に
供給される。
【００２５】さらに、系統電源５の停電時は自立運転モ
ードの指令信号Ｍ2 が入出力インターフェンス部２０を
介して演算処理部１９に供給され、太陽電池１の出力が
消失する夜間等の蓄電池８の充電時は手動の操作又は自
動制御により、充電運転モードの指令信号Ｍ3 が入出力
インターフェース部２０を介して演算処理部１９に供給
される。
ードの指令信号Ｍ2 が入出力インターフェンス部２０を
介して演算処理部１９に供給され、太陽電池１の出力が
消失する夜間等の蓄電池８の充電時は手動の操作又は自
動制御により、充電運転モードの指令信号Ｍ3 が入出力
インターフェース部２０を介して演算処理部１９に供給
される。
【００２６】そして、演算処理部１９は、Ａ／Ｄ変換器
１８からの各デジタル信号に基づき、インバータ／コン
バータ回路部１１の直流側及び交流側の電圧，電流，蓄
電池８の温度を監視する。
１８からの各デジタル信号に基づき、インバータ／コン
バータ回路部１１の直流側及び交流側の電圧，電流，蓄
電池８の温度を監視する。
【００２７】また、入出力インターフェース部２０から
の各指令信号Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 に基づき運転モードの指
令を判別する。
の各指令信号Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 に基づき運転モードの指
令を判別する。
【００２８】そして、指令信号Ｍ1 が供給されて連系運
転モードが指令されると、演算処理部１９は連系運転モ
ードの処理，制御を実行し、モード切換信号ＳＷをハイ
レベル又はローレベルにして制御系切換用の切換器２１
を連系・充電接点２１ａに切換える。
転モードが指令されると、演算処理部１９は連系運転モ
ードの処理，制御を実行し、モード切換信号ＳＷをハイ
レベル又はローレベルにして制御系切換用の切換器２１
を連系・充電接点２１ａに切換える。
【００２９】このときシーセンサ等から解列スイッチ７
に開放指令の開閉制御信号が供給され、解列スイッチ７
が解放されて蓄電池８がインバータ／コンバータ回路部
１１から切離される。
に開放指令の開閉制御信号が供給され、解列スイッチ７
が解放されて蓄電池８がインバータ／コンバータ回路部
１１から切離される。
【００３０】そして、山登り方式のＰmax 制御で太陽電
池１から最大電力を取出し、系統電源５に同期した交流
電力に変換して負荷６に供給するため、演算処理部１９
は直流側の計測電圧ＶDCにより太陽電池１の直流出力の
電圧を監視してＰmax 制御演算を実行し、その直流出力
の電圧の変化傾向等を把握し、演算結果に基づき、太陽
電池１の直流出力の電圧（計測電圧ＶDC）の基準となる
直流の基準電圧ＶDC・R EFを、太陽電池１の取出し可能な
最大電力の変化に追従するようにステップ状に可変設定
し、時々刻々の基準電圧ＶDC・REFの信号をＤ／Ａ変換器
２２を介して減算器２３に供給する。
池１から最大電力を取出し、系統電源５に同期した交流
電力に変換して負荷６に供給するため、演算処理部１９
は直流側の計測電圧ＶDCにより太陽電池１の直流出力の
電圧を監視してＰmax 制御演算を実行し、その直流出力
の電圧の変化傾向等を把握し、演算結果に基づき、太陽
電池１の直流出力の電圧（計測電圧ＶDC）の基準となる
直流の基準電圧ＶDC・R EFを、太陽電池１の取出し可能な
最大電力の変化に追従するようにステップ状に可変設定
し、時々刻々の基準電圧ＶDC・REFの信号をＤ／Ａ変換器
２２を介して減算器２３に供給する。
【００３１】また、計測電圧ＶACに基づいて系統電圧の
同期情報の信号を形成し、この信号により正弦波発生回
路２４をＰＬＬ制御し、この発生回路２４から乗算器２
５に系統電圧に同期した交流の基準電圧ＶAC・REFの信号
を供給する。
同期情報の信号を形成し、この信号により正弦波発生回
路２４をＰＬＬ制御し、この発生回路２４から乗算器２
５に系統電圧に同期した交流の基準電圧ＶAC・REFの信号
を供給する。
【００３２】そして、減算器２３は計測電圧ＶDCと基準
電圧ＶDC・REFとの差（ＶDC−ＶDC・R EF）を演算し、この
差の信号を直流電圧制御部２６を介して乗算器２５に供
給する。
電圧ＶDC・REFとの差（ＶDC−ＶDC・R EF）を演算し、この
差の信号を直流電圧制御部２６を介して乗算器２５に供
給する。
【００３３】このとき、直流電圧制御部２６はいわゆる
振幅リミッタとして作用し、前記差の信号を抑制する。
振幅リミッタとして作用し、前記差の信号を抑制する。
【００３４】さらに、乗算器２５は前記差の信号と基準
電圧ＶAC・REFの信号とを乗算し、前記差の信号の振幅を
有し，基準電圧ＶAC・REFに同期して変化する、正弦波形
の制御基準の信号を形成し、この信号を減算器２７に供
給する。
電圧ＶAC・REFの信号とを乗算し、前記差の信号の振幅を
有し，基準電圧ＶAC・REFに同期して変化する、正弦波形
の制御基準の信号を形成し、この信号を減算器２７に供
給する。
【００３５】この減算器２７は前記制御基準の信号から
交流側の計測電流ＩACの信号を減算し、その出力信号を
振幅リミッタとしての出力電流制御部２８を介して加算
器２９に供給する。
交流側の計測電流ＩACの信号を減算し、その出力信号を
振幅リミッタとしての出力電流制御部２８を介して加算
器２９に供給する。
【００３６】そして、加算器２９は制御部２８の出力信
号と計測電圧ＶACの信号とを加算して連系運転の制御信
号を形成し、この制御信号を切換器２１を介してＰＷＭ
パルス作成回路３０に供給する。
号と計測電圧ＶACの信号とを加算して連系運転の制御信
号を形成し、この制御信号を切換器２１を介してＰＷＭ
パルス作成回路３０に供給する。
【００３７】この作成回路３０は供給された制御信号に
基づき、系統電源５に同期したインバータ駆動用のゲー
ト信号を形成してインバータ／コンバータ回路部１１の
各半導体スイッチに供給し、インバータ／コンバータ回
路部１１をインバータ運転する。
基づき、系統電源５に同期したインバータ駆動用のゲー
ト信号を形成してインバータ／コンバータ回路部１１の
各半導体スイッチに供給し、インバータ／コンバータ回
路部１１をインバータ運転する。
【００３８】このインバータ運転の出力電流制御によ
り、電力変換器１０は太陽電池１から時々刻々の最大電
力を取出して系統電圧に同期した交流電力に変換し、こ
の交流電力を負荷６に供給する。
り、電力変換器１０は太陽電池１から時々刻々の最大電
力を取出して系統電圧に同期した交流電力に変換し、こ
の交流電力を負荷６に供給する。
【００３９】つぎに、系統電源５が事故等で停電する
と、例えば、演算処理部１９が系統電圧の低下等からこ
の停電を検出し、インバータ／コンバータ回路部１１及
び制御回路部１２を運転停止に制御し、連系運転を停止
して単独運転の発生を防止する。
と、例えば、演算処理部１９が系統電圧の低下等からこ
の停電を検出し、インバータ／コンバータ回路部１１及
び制御回路部１２を運転停止に制御し、連系運転を停止
して単独運転の発生を防止する。
【００４０】その後、自立運転モードの指令信号Ｍ2 が
入出力インターフェース部２０を介して演算処路部１９
に供給されると、演算処理部１９は自立運転モードの処
理、制御を実行し、モード切換信号ＳＷを反転して切換
器２１を自立運転接点２１ｂに切換える。
入出力インターフェース部２０を介して演算処路部１９
に供給されると、演算処理部１９は自立運転モードの処
理、制御を実行し、モード切換信号ＳＷを反転して切換
器２１を自立運転接点２１ｂに切換える。
【００４１】この切換によりインバータ／コンバータ回
路部１１の運転制御系が減算器２３から加算器２９を介
して切換器２１に至る接点２１ａ側の連系・充電運転制
御系より接点２１ｂ側の自立運転制御系に切換わる。
路部１１の運転制御系が減算器２３から加算器２９を介
して切換器２１に至る接点２１ａ側の連系・充電運転制
御系より接点２１ｂ側の自立運転制御系に切換わる。
【００４２】この自立運転制御系は減算器３１から出力
電圧制御部３２，減算器３３，出力電圧補正部３４を介
して切換器２１に至る構成からなり、減算器３１は基準
電圧ＶAC・REFの信号及び計測電圧ＶACの信号が供給さ
れ、基準電圧ＶAC・RFEと計測電圧ＶACとの差（Ｖ
AC・REF-VAC）を演算し、この交流の差の信号を出力電圧
制御部３２を介して減算器３３に供給する。
電圧制御部３２，減算器３３，出力電圧補正部３４を介
して切換器２１に至る構成からなり、減算器３１は基準
電圧ＶAC・REFの信号及び計測電圧ＶACの信号が供給さ
れ、基準電圧ＶAC・RFEと計測電圧ＶACとの差（Ｖ
AC・REF-VAC）を演算し、この交流の差の信号を出力電圧
制御部３２を介して減算器３３に供給する。
【００４３】このとき、系統電源５が消失しているた
め、演算処理部１９のタイミング制御により正弦波発生
回路２４が規定の系統周波数で自走発振し、基準電圧Ｖ
AC・REFの信号は設定振幅の系統周波数の信号からなる。
め、演算処理部１９のタイミング制御により正弦波発生
回路２４が規定の系統周波数で自走発振し、基準電圧Ｖ
AC・REFの信号は設定振幅の系統周波数の信号からなる。
【００４４】また、出力電圧制御部３２はいわゆる振幅
リミッタとして作用し、前記差の信号を抑制する。
リミッタとして作用し、前記差の信号を抑制する。
【００４５】そして、減算器３３は出力電圧制御部３２
の出力信号から計測電流ＩACの信号を減算し、その出力
信号を所定補正特性の出力電圧補正部３４により補正し
て自立運転の制御信号を形成する。
の出力信号から計測電流ＩACの信号を減算し、その出力
信号を所定補正特性の出力電圧補正部３４により補正し
て自立運転の制御信号を形成する。
【００４６】この自立運転の制御信号が切換器２１を介
してＰＷＭパルス作成回路３０に供給され、この作成回
路３０は自立運転の制御信号に基づき、正弦波発生回路
２４の自走発振の周波数・位相に同期したインバータ駆
動用のゲート信号を形成してインバータ／コンバータ回
路部１１の各半導体スイッチに供給し、インバータ／コ
ンバータ回路部１１をインバータ運転する。
してＰＷＭパルス作成回路３０に供給され、この作成回
路３０は自立運転の制御信号に基づき、正弦波発生回路
２４の自走発振の周波数・位相に同期したインバータ駆
動用のゲート信号を形成してインバータ／コンバータ回
路部１１の各半導体スイッチに供給し、インバータ／コ
ンバータ回路部１１をインバータ運転する。
【００４７】このとき、指令信号Ｍ2 の供給に連動して
解列スイッチ７に閉成指令の開閉制御信号が供給され、
解列スイッチ７が閉成されて蓄電池８がインバータ／コ
ンバータ回路部１１に接続され、太陽電池１の直流電力
と蓄電池８の直流電力とがインバータ／コンバータ回路
部１１に並列給電され、十分な直流電力が確保される。
解列スイッチ７に閉成指令の開閉制御信号が供給され、
解列スイッチ７が閉成されて蓄電池８がインバータ／コ
ンバータ回路部１１に接続され、太陽電池１の直流電力
と蓄電池８の直流電力とがインバータ／コンバータ回路
部１１に並列給電され、十分な直流電力が確保される。
【００４８】また、自立運転の際はインバータ／コンバ
ータ回路部１１から給電される負荷６がいわゆる重要負
荷（特定負荷）に限られ、この重要負荷がインバータ／
コンバータ回路部１１の交流電力で運転される。
ータ回路部１１から給電される負荷６がいわゆる重要負
荷（特定負荷）に限られ、この重要負荷がインバータ／
コンバータ回路部１１の交流電力で運転される。
【００４９】つぎに、太陽電池１の直流出力が消失する
夜間等になり、充電運転モードの指令信号Ｍ3が入出力
インターフェース部２０を介して演算処回部１９に供給
されると、演算処理部１９が充電運転モードの処理，制
御を実行する。
夜間等になり、充電運転モードの指令信号Ｍ3が入出力
インターフェース部２０を介して演算処回部１９に供給
されると、演算処理部１９が充電運転モードの処理，制
御を実行する。
【００５０】このとき、解列スイッチ７が自立運転時と
同様に閉成され、蓄電池８がインバータ／コンバータ回
路部１１の直流側に接続される。
同様に閉成され、蓄電池８がインバータ／コンバータ回
路部１１の直流側に接続される。
【００５１】そして、インバータ／コンバータ回路部１
１をコンバータ運転して蓄電池８を充電するため、演算
処理部１９は基準電圧ＶDC・REFを充電電圧として設定す
る。
１をコンバータ運転して蓄電池８を充電するため、演算
処理部１９は基準電圧ＶDC・REFを充電電圧として設定す
る。
【００５２】この充電電圧は蓄電池８の充電に伴う温度
上昇を抑制するため、温度センサ１７の計測温度θが設
定温度になると、常充電の設定電圧１からこの電圧より
低い設定電圧２に可変され、前記設定温度をしきい値と
して計測温度θにしたがって高低変化する。
上昇を抑制するため、温度センサ１７の計測温度θが設
定温度になると、常充電の設定電圧１からこの電圧より
低い設定電圧２に可変され、前記設定温度をしきい値と
して計測温度θにしたがって高低変化する。
【００５３】さらに、減算器２３によりコンバータ出力
電圧である計測電圧ＶDCと基準電圧ＶDC・REFとの差（Ｖ
DC−ＶDC・REF）を演算し、その巻の信号を直流電圧制御
部２６を介して乗算器２５に供給する。
電圧である計測電圧ＶDCと基準電圧ＶDC・REFとの差（Ｖ
DC−ＶDC・REF）を演算し、その巻の信号を直流電圧制御
部２６を介して乗算器２５に供給する。
【００５４】このとき、蓄電池８の寿命向上等を考慮し
てその充電電流を制限するため、制御部２６に接続され
た充電電流制限設定部３５は、蓄電池８の充電電流が設
定範囲を越えないように制御部２６の制御値を可変し、
差（ＶDC−ＶDC・REF）の信号を抑制して蓄電池８の充電
電圧を調整する。
てその充電電流を制限するため、制御部２６に接続され
た充電電流制限設定部３５は、蓄電池８の充電電流が設
定範囲を越えないように制御部２６の制御値を可変し、
差（ＶDC−ＶDC・REF）の信号を抑制して蓄電池８の充電
電圧を調整する。
【００５５】そして、乗算器２５により直流電圧制御部
３２の出力信号と正弦波発生回路２４の系統電源５に同
期した正弦波形の基準電圧ＶAC・REFとが乗算され、正弦
波形の信号が形成される。
３２の出力信号と正弦波発生回路２４の系統電源５に同
期した正弦波形の基準電圧ＶAC・REFとが乗算され、正弦
波形の信号が形成される。
【００５６】この信号が減算器２７，出力電流制御部２
８，加算器２９を通り、交流側の計測電流ＩAC，計測電
圧ＶACの信号が加，減算されて調整され、充電運転の制
御信号が形成され、この制御信号が切換器２１を介して
ＰＷＭパルス作成回路３０に供給される。
８，加算器２９を通り、交流側の計測電流ＩAC，計測電
圧ＶACの信号が加，減算されて調整され、充電運転の制
御信号が形成され、この制御信号が切換器２１を介して
ＰＷＭパルス作成回路３０に供給される。
【００５７】この作成回路３０は演算処理部１９の運転
モードの切換えにより、充電運転時は供給された制御信
号に基づいてコンバータ駆動用のゲート信号を形成し、
インバータ／コンバータ回路部１１の各半導体スイッチ
に供給し、計測電圧ＶDCが基準電圧ＶDC・REFになるよう
にインバータ／コンバータ回路部１１をコンバータ運転
する。
モードの切換えにより、充電運転時は供給された制御信
号に基づいてコンバータ駆動用のゲート信号を形成し、
インバータ／コンバータ回路部１１の各半導体スイッチ
に供給し、計測電圧ＶDCが基準電圧ＶDC・REFになるよう
にインバータ／コンバータ回路部１１をコンバータ運転
する。
【００５８】このコンバータ運転は、系統電圧に対して
出力交流電流がインバータ運転時より１８０°移相する
ようにインバータ／コンバータ回路部１１の各半導体ス
イッチを制御して行われる。
出力交流電流がインバータ運転時より１８０°移相する
ようにインバータ／コンバータ回路部１１の各半導体ス
イッチを制御して行われる。
【００５９】そして、インバータ／コンバータ回路部１
１のコンバータ運転の直流電力が解列スイッチ７を介し
て蓄電池８に供給され、蓄電池８がいわゆる浮動充電で
充電される。
１のコンバータ運転の直流電力が解列スイッチ７を介し
て蓄電池８に供給され、蓄電池８がいわゆる浮動充電で
充電される。
【００６０】また、充電が終了すると、インバータ／コ
ンバータ回路部１１はコンバータ運転を停止し、連系運
転モード等に切換わる。
ンバータ回路部１１はコンバータ運転を停止し、連系運
転モード等に切換わる。
【００６１】したがって、蓄電池８の充電が従来の専用
のバッテリ充電器９等を用いることなく、電力変換器１
０のインバータ／コンバータ回路部１１をコンバータ運
転のモードに切換えて行われる。
のバッテリ充電器９等を用いることなく、電力変換器１
０のインバータ／コンバータ回路部１１をコンバータ運
転のモードに切換えて行われる。
【００６２】また、制御回路部１２に設けられた演算処
理部１９が運転モードに応じた処理，制御を実行し、こ
の処理，制御に基づき、例えば直流側の基準電圧Ｖ
DC・REFは図３のフローチャートに示すように、連系運転
時は同図のステップＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 のループによりＰ
max 制御演算の結果にしたがって可変設定され、充電運
転時は同図のステップＳ1 ，Ｓ4 ，Ｓ5 ，Ｓ6 により蓄
電池８の温度の高低にしたがって予め決定された２値電
圧（設定電圧１，２）に択一的に設定される。
理部１９が運転モードに応じた処理，制御を実行し、こ
の処理，制御に基づき、例えば直流側の基準電圧Ｖ
DC・REFは図３のフローチャートに示すように、連系運転
時は同図のステップＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 のループによりＰ
max 制御演算の結果にしたがって可変設定され、充電運
転時は同図のステップＳ1 ，Ｓ4 ，Ｓ5 ，Ｓ6 により蓄
電池８の温度の高低にしたがって予め決定された２値電
圧（設定電圧１，２）に択一的に設定される。
【００６３】そして、制御回路部１２の減算器２３から
加算器２９を介して切換器２１に至る制御系が本来の連
系運転の制御系と充電運転の制御系とに共用されるた
め、蓄電池８の充電が専用の運転制御系を設けることな
く行われ、部品数が多くならず、最も簡単には従来装置
の制御プログラムのみを変更して形成する事も可能であ
り、簡素，安価に蓄電池８の信頼性の高い充電が行え
る。
加算器２９を介して切換器２１に至る制御系が本来の連
系運転の制御系と充電運転の制御系とに共用されるた
め、蓄電池８の充電が専用の運転制御系を設けることな
く行われ、部品数が多くならず、最も簡単には従来装置
の制御プログラムのみを変更して形成する事も可能であ
り、簡素，安価に蓄電池８の信頼性の高い充電が行え
る。
【００６４】しかも、直流電圧制御部２６，充電電流制
限設定部３５の充電電流制限機能により、蓄電池８が設
定温度以上に上昇しないように充電電流を制限するよう
にしたため、蓄電池８の状態に応じた適切な電流で充電
することができ、単に蓄電池８の浮動充電のみを行う場
合のような充電電流の無制約な増大がなく、蓄電池８の
長寿命化が図られて信頼性が一層向上する。
限設定部３５の充電電流制限機能により、蓄電池８が設
定温度以上に上昇しないように充電電流を制限するよう
にしたため、蓄電池８の状態に応じた適切な電流で充電
することができ、単に蓄電池８の浮動充電のみを行う場
合のような充電電流の無制約な増大がなく、蓄電池８の
長寿命化が図られて信頼性が一層向上する。
【００６５】さらに、本形態の場合は、高速動作が必要
な切換器２１や演算器２３，３１からＰＭＷパルス作成
回路３０に至る実際の制御系の各回路部をアナログのい
わゆるデイスクリート回路で形成し、Ｐmax 制御演算等
を演算処理部１９のソフトウェア処理で行う構成にした
ため、制御の遅れ等がなく、信頼性の高い運転制御が行
える。
な切換器２１や演算器２３，３１からＰＭＷパルス作成
回路３０に至る実際の制御系の各回路部をアナログのい
わゆるデイスクリート回路で形成し、Ｐmax 制御演算等
を演算処理部１９のソフトウェア処理で行う構成にした
ため、制御の遅れ等がなく、信頼性の高い運転制御が行
える。
【００６６】そして、図２においては、演算処理部１９
及び減算器２２から切換器２１に至る各回路部により、
連系運転の制御系を充電運転の制御系に共用してインバ
ータ運転制御手段，コンバータ運転制御手段を形成した
が、制御回路部の構成は図２に限られるものではなく、
例えば充電運転の制御系を運系運転、自立運転の制御系
と別個に設けてインバータ運転制御手段、コンバータ運
転制御手段を形成してもよい。
及び減算器２２から切換器２１に至る各回路部により、
連系運転の制御系を充電運転の制御系に共用してインバ
ータ運転制御手段，コンバータ運転制御手段を形成した
が、制御回路部の構成は図２に限られるものではなく、
例えば充電運転の制御系を運系運転、自立運転の制御系
と別個に設けてインバータ運転制御手段、コンバータ運
転制御手段を形成してもよい。
【００６７】また、基準電圧ＶDC・REF，ＶAC・REF及び設
定電圧１，２等は適当に設定してよいのは勿論である。
定電圧１，２等は適当に設定してよいのは勿論である。
【００６８】
【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。まず、静止形の電力変換器１０が、インバータ／コ
ンバータ回路部１１とその運転を制御する制御回路部１
２とを備え、いわゆるインバータ／コンバータに形成さ
れる。
る。まず、静止形の電力変換器１０が、インバータ／コ
ンバータ回路部１１とその運転を制御する制御回路部１
２とを備え、いわゆるインバータ／コンバータに形成さ
れる。
【００６９】そして、連系運転，自立運転の際は、制御
回路部１２によりインバータ／コンバータ回路部１１が
インバータ動作に切換わり、従来装置と同様の連系運
転，自立運転が行われ、蓄電池８を充電する夜間等に
は、インバータ／コンバータ回路部１１がコンバータ運
転に切換わり、この運転により形成された直流電力で蓄
電池８を充電することができる。
回路部１２によりインバータ／コンバータ回路部１１が
インバータ動作に切換わり、従来装置と同様の連系運
転，自立運転が行われ、蓄電池８を充電する夜間等に
は、インバータ／コンバータ回路部１１がコンバータ運
転に切換わり、この運転により形成された直流電力で蓄
電池８を充電することができる。
【００７０】そのため、従来装置のように専用のバッテ
リ充電器等を用意することなく、電力変換器１０により
蓄電池８を充電することができ、部品点数が少なく、簡
素，安価な構成で信頼性の高い充電が容易に行える。
リ充電器等を用意することなく、電力変換器１０により
蓄電池８を充電することができ、部品点数が少なく、簡
素，安価な構成で信頼性の高い充電が容易に行える。
【図１】本発明の実施の１形態のブロック結線図であ
る。
る。
【図２】図１の一部の詳細なブロック結線図である。
【図３】図２の一部の動作説明用のフローチャートであ
る。
る。
【図４】従来設置のブロック結線図である。
１ 太陽電池 ５ 系統電源 ８ 蓄電池 １０ 静止形の電力変換器 １１ インバータ／コンバータ回路部 １２ 制御回路部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 7/68 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統との連系運転中は太陽電池の直
流電力を静止形の電力変換器により交流電力に変換して
負荷給電し、 電力系統から解列されて自立運転に移行したときに、前
記電力変換器の直流側に蓄電池を接続し、前記太陽電池
及び前記蓄電池の直流電力を前記電力変換器により交流
電力に変換して負荷給電する太陽光発電装置において、 前記電力変換器を、インバータ動作，コンバータ動作に
切換わるインバータ／コンバータ回路部と、該回路部の
運転を制御する制御回路部とにより形成し、 前記制御回路部に、 連系運転，自立運転の指令により前記インバータ／コン
バータ回路部をインバータ動作の連系運転，自立運転に
制御するインバータ運転制御手段と、 前記蓄電池を充電する充電運転の指令により前記インバ
ータ／コンバータ回路部をコンバータ動作の充電運転に
制御するコンバータ運転制御手段とを備え、 前記充電運転に基づく前記インバータ／コンバータ回路
部の直流電力により前記蓄電池を充電するようにしたこ
とを特徴とする太陽光発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9297735A JPH11122820A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9297735A JPH11122820A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122820A true JPH11122820A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17850508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9297735A Pending JPH11122820A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11122820A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012094844A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| JP2012244756A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Reliance Kk | 電力変換装置 |
| WO2013001746A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 三洋電機株式会社 | インバータおよびそれを搭載した電力変換装置 |
| JP2014023229A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Aisin Seiki Co Ltd | 発電システム |
| JP2014200170A (ja) * | 2012-05-29 | 2014-10-23 | 三菱電機株式会社 | 充放電装置及び電源切替システム |
| JP2015080360A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 京セラ株式会社 | 電力制御装置 |
| JPWO2015107706A1 (ja) * | 2014-01-20 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2019126116A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | ファナック株式会社 | 蓄電部を有するモータ駆動装置及びモータ駆動システム |
-
1997
- 1997-10-14 JP JP9297735A patent/JPH11122820A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012094844A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| JP2012244756A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Nippon Reliance Kk | 電力変換装置 |
| WO2013001746A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 三洋電機株式会社 | インバータおよびそれを搭載した電力変換装置 |
| JP2014200170A (ja) * | 2012-05-29 | 2014-10-23 | 三菱電機株式会社 | 充放電装置及び電源切替システム |
| JP2015202050A (ja) * | 2012-05-29 | 2015-11-12 | 三菱電機株式会社 | 電源切替装置及び電源切替システム |
| JP2014023229A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Aisin Seiki Co Ltd | 発電システム |
| JP2015080360A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | 京セラ株式会社 | 電力制御装置 |
| JPWO2015107706A1 (ja) * | 2014-01-20 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| US9935465B2 (en) | 2014-01-20 | 2018-04-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
| JP2019126116A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | ファナック株式会社 | 蓄電部を有するモータ駆動装置及びモータ駆動システム |
| US10680546B2 (en) | 2018-01-12 | 2020-06-09 | Fanuc Corporation | Motor drive device including power storage unit, and motor drive system |
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