JPH11136879A - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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- JPH11136879A JPH11136879A JP9296499A JP29649997A JPH11136879A JP H11136879 A JPH11136879 A JP H11136879A JP 9296499 A JP9296499 A JP 9296499A JP 29649997 A JP29649997 A JP 29649997A JP H11136879 A JPH11136879 A JP H11136879A
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- storage battery
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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
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 付加価値を高めることができる太陽光発電装
置を得る。 【解決手段】 直流電力を出力する太陽電池１と蓄電池
２を備えるとともに、前記直流電力を系統５および負荷
６に供給するための交流電力に変換する機能と、系統５
からの交流電力を前記蓄電池２の充電電力に変換する機
能とを有する双方向変換器３を備え、前記太陽電池１と
双方向変換器３との間に介挿した昇降圧コンバータ４に
より、前記直流電力を、昇圧して双方向変換器３で交流
電力に変換するとともに、系統５からの交流電力を双方
向変換器３で変換した直流電力を、降圧して蓄電池２の
充電電力に変換する。
置を得る。 【解決手段】 直流電力を出力する太陽電池１と蓄電池
２を備えるとともに、前記直流電力を系統５および負荷
６に供給するための交流電力に変換する機能と、系統５
からの交流電力を前記蓄電池２の充電電力に変換する機
能とを有する双方向変換器３を備え、前記太陽電池１と
双方向変換器３との間に介挿した昇降圧コンバータ４に
より、前記直流電力を、昇圧して双方向変換器３で交流
電力に変換するとともに、系統５からの交流電力を双方
向変換器３で変換した直流電力を、降圧して蓄電池２の
充電電力に変換する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽光発電装置に関
するもので、さらに詳しく言えば、太陽電池と蓄電池を
備え、その直流電力を交流電力に変換して系統および負
荷に供給する機能と、系統からの交流電力を直流電力に
変換して蓄電池を充電する機能とを備えた太陽光発電装
置に関するものである。
するもので、さらに詳しく言えば、太陽電池と蓄電池を
備え、その直流電力を交流電力に変換して系統および負
荷に供給する機能と、系統からの交流電力を直流電力に
変換して蓄電池を充電する機能とを備えた太陽光発電装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電装置は、太陽電池によって発
電される直流電力を交流電力に変換して負荷および系統
に供給するようにしたもので、前記交流電力が負荷によ
って消費される交流電力より大きい場合には、余剰の交
流電力を系統に逆潮流させることによって省エネルギー
化を図るようにしたものである。
電される直流電力を交流電力に変換して負荷および系統
に供給するようにしたもので、前記交流電力が負荷によ
って消費される交流電力より大きい場合には、余剰の交
流電力を系統に逆潮流させることによって省エネルギー
化を図るようにしたものである。
【０００３】上記した太陽光発電装置では、太陽電池の
直流電圧が２００Ｖ程度であるため、太陽電池からの直
流電力を２００Ｖの系統に供給するために該直流電力を
交流電力に変換するインバータをトランスレスにした場
合には、前記直流電圧を４００Ｖ程度に昇圧する昇圧チ
ョッパを、太陽電池とインバータとの間に介在させる必
要があった。
直流電圧が２００Ｖ程度であるため、太陽電池からの直
流電力を２００Ｖの系統に供給するために該直流電力を
交流電力に変換するインバータをトランスレスにした場
合には、前記直流電圧を４００Ｖ程度に昇圧する昇圧チ
ョッパを、太陽電池とインバータとの間に介在させる必
要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した昇圧チョッパ
を用いた太陽光発電装置では、太陽電池から直流電力が
得られる場合には、負荷によって消費される交流電力を
賄ったり、余剰の交流電力を系統に逆潮流させることに
よって省エネルギー化が図れるが、太陽電池から直流電
力が得られない、夜間や雨天または曇天時には、すべて
系統からの交流電力で賄わなければならないという問題
があった。
を用いた太陽光発電装置では、太陽電池から直流電力が
得られる場合には、負荷によって消費される交流電力を
賄ったり、余剰の交流電力を系統に逆潮流させることに
よって省エネルギー化が図れるが、太陽電池から直流電
力が得られない、夜間や雨天または曇天時には、すべて
系統からの交流電力で賄わなければならないという問題
があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、直流電力を出力する太陽電
池と蓄電池を備えるとともに、前記直流電力を系統およ
び負荷に供給するための交流電力に変換する機能と、系
統からの交流電力を前記蓄電池の充電電力に変換する機
能とを有する双方向変換器を備えた太陽光発電装置であ
って、前記太陽電池と双方向変換器との間に昇降圧コン
バータを介挿し、昇降圧コンバータを昇圧動作させ、昇
圧された直流電力を双方向変換器で交流電力に変換して
系統および負荷に供給する機能と、昇降圧コンバータを
降圧動作させ、系統からの交流電力を双方向変換器で直
流電力に変換して昇降圧コンバータに供給し、降圧され
た直流電力を蓄電池の充電電力とすることを特徴とする
ものであり、これにより、昇降圧コンバータによって昇
圧された直流電力を交流電力に変換して系統および負荷
に供給することができるとともに、昇降圧コンバータに
よって降圧された直流電力によって蓄電池を充電するこ
とができる。
め、請求項１記載の発明は、直流電力を出力する太陽電
池と蓄電池を備えるとともに、前記直流電力を系統およ
び負荷に供給するための交流電力に変換する機能と、系
統からの交流電力を前記蓄電池の充電電力に変換する機
能とを有する双方向変換器を備えた太陽光発電装置であ
って、前記太陽電池と双方向変換器との間に昇降圧コン
バータを介挿し、昇降圧コンバータを昇圧動作させ、昇
圧された直流電力を双方向変換器で交流電力に変換して
系統および負荷に供給する機能と、昇降圧コンバータを
降圧動作させ、系統からの交流電力を双方向変換器で直
流電力に変換して昇降圧コンバータに供給し、降圧され
た直流電力を蓄電池の充電電力とすることを特徴とする
ものであり、これにより、昇降圧コンバータによって昇
圧された直流電力を交流電力に変換して系統および負荷
に供給することができるとともに、昇降圧コンバータに
よって降圧された直流電力によって蓄電池を充電するこ
とができる。
【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の太陽光発電装置において、昇降圧コンバータは太陽
電池の発電量が一定値以上または蓄電池の残存容量が一
定値以上の少なくとも一方の場合に昇圧動作させ、太陽
電池の発電量が一定値以下または蓄電池の残存容量が一
定値以下の少なくとも一方の場合に降圧動作させること
を特徴とするものであり、これにより、太陽電池の発電
量が多い場合や蓄電池の残存容量が多い場合には太陽電
池または蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して系
統および負荷に供給することができるとともに、太陽電
池の発電量が零または少ない、夜間や雨天または曇天時
または蓄電池の残存容量が少ない場合には蓄電池を充電
することができる。
載の太陽光発電装置において、昇降圧コンバータは太陽
電池の発電量が一定値以上または蓄電池の残存容量が一
定値以上の少なくとも一方の場合に昇圧動作させ、太陽
電池の発電量が一定値以下または蓄電池の残存容量が一
定値以下の少なくとも一方の場合に降圧動作させること
を特徴とするものであり、これにより、太陽電池の発電
量が多い場合や蓄電池の残存容量が多い場合には太陽電
池または蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して系
統および負荷に供給することができるとともに、太陽電
池の発電量が零または少ない、夜間や雨天または曇天時
または蓄電池の残存容量が少ない場合には蓄電池を充電
することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【０００８】図１は本発明の実施の形態に係る太陽光発
電装置の回路図である。
電装置の回路図である。
【０００９】図１に示した本発明の実施の形態の特徴
は、直流電力を出力する太陽電池１と蓄電池２を備える
とともに、前記直流電力を系統５および負荷６に供給す
るための交流電力に変換する機能と、系統５からの交流
電力を前記蓄電池２の充電電力に変換する機能とを有す
る双方向変換器３を備え、前記太陽電池１と双方向変換
器３との間に昇降圧コンバータ４を介挿し、前記直流電
力を昇降圧コンバータ４の昇圧動作によって昇圧し、こ
の直流電力を双方向変換器３に供給して交流電力に変換
するとともに、系統１０からの交流電力を双方向変換器
３に供給して直流電力に変換し、この直流電力を前記昇
降圧コンバータ４の降圧動作によって降圧し、この降圧
された直流電力を得るようにしたことである。
は、直流電力を出力する太陽電池１と蓄電池２を備える
とともに、前記直流電力を系統５および負荷６に供給す
るための交流電力に変換する機能と、系統５からの交流
電力を前記蓄電池２の充電電力に変換する機能とを有す
る双方向変換器３を備え、前記太陽電池１と双方向変換
器３との間に昇降圧コンバータ４を介挿し、前記直流電
力を昇降圧コンバータ４の昇圧動作によって昇圧し、こ
の直流電力を双方向変換器３に供給して交流電力に変換
するとともに、系統１０からの交流電力を双方向変換器
３に供給して直流電力に変換し、この直流電力を前記昇
降圧コンバータ４の降圧動作によって降圧し、この降圧
された直流電力を得るようにしたことである。
【００１０】前記太陽電池１と蓄電池２とは、太陽電池
１の出力端子１１ａ，１１ｂと蓄電池２の端子との間に
設けられたスイッチ２１を介して接続されている。
１の出力端子１１ａ，１１ｂと蓄電池２の端子との間に
設けられたスイッチ２１を介して接続されている。
【００１１】前記双方向変換器３は、直流入力端子３１
ａ，３１ｂ間に直列接続されたスイッチング素子３２
ａ、スイッチング素子３２ｂおよび直列接続されたスイ
ッチング素子３２ｃ、スイッチング素子３２ｄと、前記
各スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに
逆並列に接続されたダイオード３３ａ，３３ｂ，３３
ｃ，３３ｄとからなる変換部３０ａ、前記スイッチング
素子３２ａ、スイッチング素子３２ｂの直列接続点とス
イッチング素子３２ｃ、スイッチング素子３２ｄの直列
接続点との間に直列接続されたリアクトル３４ａ、コン
デンサ３４ｂからなるフィルタ３０ｂからなり、前記コ
ンデンサ３４ｂの端子が双方向変換器３の交流出力端子
３１ｃ，３１ｄとなり、スイッチ５１を介して系統５に
接続されるとともに、負荷６に接続されている。
ａ，３１ｂ間に直列接続されたスイッチング素子３２
ａ、スイッチング素子３２ｂおよび直列接続されたスイ
ッチング素子３２ｃ、スイッチング素子３２ｄと、前記
各スイッチング素子３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに
逆並列に接続されたダイオード３３ａ，３３ｂ，３３
ｃ，３３ｄとからなる変換部３０ａ、前記スイッチング
素子３２ａ、スイッチング素子３２ｂの直列接続点とス
イッチング素子３２ｃ、スイッチング素子３２ｄの直列
接続点との間に直列接続されたリアクトル３４ａ、コン
デンサ３４ｂからなるフィルタ３０ｂからなり、前記コ
ンデンサ３４ｂの端子が双方向変換器３の交流出力端子
３１ｃ，３１ｄとなり、スイッチ５１を介して系統５に
接続されるとともに、負荷６に接続されている。
【００１２】前記昇降圧コンバータ４は、端子４１ａが
太陽電池１の出力端子１１ａに接続され、端子４１ｂが
太陽電池１の出力端子１１ｂに接続されたコンデンサ４
１と、端子４５ａが前記双方向変換器３の直流入力端子
３１ａに接続され、端子４５ｂが前記双方向変換器３の
直流入力端子３１ｂに接続されたコンデンサ４５と、前
記コンデンサ４１の端子４１ａ，４１ｂ間に直列接続さ
れたチョークコイル４２およびスイッチング素子４３ａ
と、前記チョークコイル４２、スイッチング素子４３ａ
の直列接続点と前記コンデンサの端子４５ａとの間に接
続されたスイッチング素子４３ｂと、前記スイッチング
素子４３ａに逆並列に接続されたダイオード４６ａと、
前記スイッチング素子４３ｂに逆並列に接続されたダイ
オード４６ｂとからなる。
太陽電池１の出力端子１１ａに接続され、端子４１ｂが
太陽電池１の出力端子１１ｂに接続されたコンデンサ４
１と、端子４５ａが前記双方向変換器３の直流入力端子
３１ａに接続され、端子４５ｂが前記双方向変換器３の
直流入力端子３１ｂに接続されたコンデンサ４５と、前
記コンデンサ４１の端子４１ａ，４１ｂ間に直列接続さ
れたチョークコイル４２およびスイッチング素子４３ａ
と、前記チョークコイル４２、スイッチング素子４３ａ
の直列接続点と前記コンデンサの端子４５ａとの間に接
続されたスイッチング素子４３ｂと、前記スイッチング
素子４３ａに逆並列に接続されたダイオード４６ａと、
前記スイッチング素子４３ｂに逆並列に接続されたダイ
オード４６ｂとからなる。
【００１３】次に、上記した太陽光発電装置の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】（昇降圧コンバータの昇圧動作）太陽電池
１の発電量が一定値以上または蓄電池２の残存容量が一
定値以上の少なくとも一方の場合に昇降圧コンバータ４
を昇圧動作させる。すなわち、前記スイッチング素子４
３ａを高周波でオン、オフさせ、前記スイッチング素子
４３ｂをオフさせておくことにより、スイッチング素子
４３ａのオン時に太陽電池１からの直流電力が前記チョ
ークコイル４２に蓄積され、スイッチング素子４３ａの
オフ時に前記チョークコイル４２に蓄積された直流電力
が前記ダイオード４６ｂを介して循環してコンデンサ４
５に昇圧された直流電力を得る。
１の発電量が一定値以上または蓄電池２の残存容量が一
定値以上の少なくとも一方の場合に昇降圧コンバータ４
を昇圧動作させる。すなわち、前記スイッチング素子４
３ａを高周波でオン、オフさせ、前記スイッチング素子
４３ｂをオフさせておくことにより、スイッチング素子
４３ａのオン時に太陽電池１からの直流電力が前記チョ
ークコイル４２に蓄積され、スイッチング素子４３ａの
オフ時に前記チョークコイル４２に蓄積された直流電力
が前記ダイオード４６ｂを介して循環してコンデンサ４
５に昇圧された直流電力を得る。
【００１５】こうして得られた直流電力は昇圧されてい
るので、前記双方向変換器３によって所望の交流電圧の
交流電力に変換することができ、該交流電力を系統５お
よび負荷６に供給すれば、系統５から負荷６に供給する
交流電力を低減することができる。
るので、前記双方向変換器３によって所望の交流電圧の
交流電力に変換することができ、該交流電力を系統５お
よび負荷６に供給すれば、系統５から負荷６に供給する
交流電力を低減することができる。
【００１６】すなわち、太陽電池１の発電量が一定値以
上の場合は、太陽電池１からの直流電力を双方向変換器
３によって交流電力に変換し、これを系統５に供給する
ことによって省エネルギー化を図ることができ、蓄電池
２の残存容量が一定値以上の場合は、太陽電池１または
蓄電池２からの直流電力を双方向変換器３によって交流
電力に変換し、これを系統５に供給することによって省
エネルギー化を図ることができる。
上の場合は、太陽電池１からの直流電力を双方向変換器
３によって交流電力に変換し、これを系統５に供給する
ことによって省エネルギー化を図ることができ、蓄電池
２の残存容量が一定値以上の場合は、太陽電池１または
蓄電池２からの直流電力を双方向変換器３によって交流
電力に変換し、これを系統５に供給することによって省
エネルギー化を図ることができる。
【００１７】（昇降圧コンバータの降圧動作）太陽電池
１の発電量が一定値以下または蓄電池２の残存容量が一
定値以下の少なくとも一方の場合に昇降圧コンバータ４
を降圧動作させる。すなわち、前記スイッチング素子４
３ａをオフさせておき、前記スイッチング素子４３ｂを
高周波でオン、オフさせることにより、系統５からの交
流電力は双方向変換器３によって直流電力に変換され、
スイッチング素子４３ｂのオン時に前記チョークコイル
４２に蓄積され、スイッチング素子４３ｂのオフ時に前
記チョークコイル４２に蓄積された直流電力が前記ダイ
オード４６ａを介して循環してコンデンサ４１に降圧さ
れた直流電力を得る。
１の発電量が一定値以下または蓄電池２の残存容量が一
定値以下の少なくとも一方の場合に昇降圧コンバータ４
を降圧動作させる。すなわち、前記スイッチング素子４
３ａをオフさせておき、前記スイッチング素子４３ｂを
高周波でオン、オフさせることにより、系統５からの交
流電力は双方向変換器３によって直流電力に変換され、
スイッチング素子４３ｂのオン時に前記チョークコイル
４２に蓄積され、スイッチング素子４３ｂのオフ時に前
記チョークコイル４２に蓄積された直流電力が前記ダイ
オード４６ａを介して循環してコンデンサ４１に降圧さ
れた直流電力を得る。
【００１８】こうして得られた直流電力は降圧されてい
るので、前記昇降圧コンバータ４によって所望の直流電
圧の直流電力に変換することができ、該直流電力をスイ
ッチ２１を介して蓄電池２に供給すれば、別に充電器を
用いないで蓄電池２を充電することができる。
るので、前記昇降圧コンバータ４によって所望の直流電
圧の直流電力に変換することができ、該直流電力をスイ
ッチ２１を介して蓄電池２に供給すれば、別に充電器を
用いないで蓄電池２を充電することができる。
【００１９】すなわち、太陽電池１の発電量が一定値以
下の場合は、系統５から負荷６に交流電力を供給し、蓄
電池２の残存容量が一定値以下の場合は、夜間などに系
統５からの交流電力を双方向変換器３によって直流電力
に変換し、該直流電力をスイッチ２１を介して蓄電池２
に供給することによって省エネルギー化を図ることがで
きる。
下の場合は、系統５から負荷６に交流電力を供給し、蓄
電池２の残存容量が一定値以下の場合は、夜間などに系
統５からの交流電力を双方向変換器３によって直流電力
に変換し、該直流電力をスイッチ２１を介して蓄電池２
に供給することによって省エネルギー化を図ることがで
きる。
【００２０】
【発明の効果】上記した如く、各請求項記載の発明は、
ＩＧＢＴなどからなるスイッチング素子を双方向変換器
に４個、昇降圧コンバータに２個使用するだけで、蓄電
池２を備えた太陽光発電装置における太陽電池からの直
流電力を有効に利用することができるとともに、別に充
電器を用いないで夜間などに系統からの交流電力を有効
に利用することができるので、太陽光発電装置の付加価
値を高めることができる。
ＩＧＢＴなどからなるスイッチング素子を双方向変換器
に４個、昇降圧コンバータに２個使用するだけで、蓄電
池２を備えた太陽光発電装置における太陽電池からの直
流電力を有効に利用することができるとともに、別に充
電器を用いないで夜間などに系統からの交流電力を有効
に利用することができるので、太陽光発電装置の付加価
値を高めることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽光発電装置の回
路図である。
路図である。
１ 太陽電池 ２ 蓄電池 ３ 双方向変換器 ４ 昇降圧コンバータ ５ 系統 ６ 負荷
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電力を出力する太陽電池と蓄電池を
備えるとともに、前記直流電力を系統および負荷に供給
するための交流電力に変換する機能と、系統からの交流
電力を前記蓄電池の充電電力に変換する機能とを有する
双方向変換器を備えた太陽光発電装置であって、前記太
陽電池と双方向変換器との間に昇降圧コンバータを介挿
し、昇降圧コンバータを昇圧動作させ、昇圧された直流
電力を双方向変換器で交流電力に変換して系統および負
荷に供給する機能と、昇降圧コンバータを降圧動作さ
せ、系統からの交流電力を双方向変換器で直流電力に変
換して昇降圧コンバータに供給し、降圧された直流電力
を蓄電池の充電電力とすることを特徴とする太陽光発電
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の太陽光発電装置におい
て、昇降圧コンバータは太陽電池の発電量が一定値以上
または蓄電池の残存容量が一定値以上の少なくとも一方
の場合に昇圧動作させ、太陽電池の発電量が一定値以下
または蓄電池の残存容量が一定値以下の少なくとも一方
の場合に降圧動作させる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 |
|---|---|---|---|
| JP9296499A JPH11136879A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9296499A JPH11136879A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11136879A true JPH11136879A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17834350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9296499A Pending JPH11136879A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11136879A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6492740B2 (en) | 2000-04-14 | 2002-12-10 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Engine generator |
| JP2006060983A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Matsushita Ecology Systems Co Ltd | 電源装置 |
| AT501736B1 (de) * | 2001-09-06 | 2006-11-15 | Net Neue En Technik Gmbh | Wechselstromnetz |
| JP2008206269A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP2011151960A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Eliiy Power Co Ltd | 蓄電システム、蓄電方法およびプログラム |
| JP2011188601A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Tabuchi Electric Co Ltd | 移動体搭載二次電池の充電システムおよび電動車両 |
| JP2012157166A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Denso Corp | 分散型電源設備 |
| KR101491794B1 (ko) * | 2013-07-29 | 2015-02-23 | 건국대학교 산학협력단 | 가전기기 연계형 에너지 공급 시스템 및 그 제어방법 |
| US8994217B2 (en) | 2010-06-07 | 2015-03-31 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage system |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP9296499A patent/JPH11136879A/ja active Pending
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