JPH11346445A - 太陽光発電システム - Google Patents
太陽光発電システムInfo
- Publication number
- JPH11346445A JPH11346445A JP10152524A JP15252498A JPH11346445A JP H11346445 A JPH11346445 A JP H11346445A JP 10152524 A JP10152524 A JP 10152524A JP 15252498 A JP15252498 A JP 15252498A JP H11346445 A JPH11346445 A JP H11346445A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage battery
- voltage
- output
- power generation
- solar cell
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蓄電池を活用した太陽光発電システムにおける
コンバータの急激な変換効率の低下を抑制する。 【解決手段】太陽電池および蓄電池を同時に活用する場
合、太陽電池の作動電圧が蓄電池の作動電圧より極めて
低くなった時に、蓄電池のみ活用して負荷機器に電力供
給する制御方式を採用する。
コンバータの急激な変換効率の低下を抑制する。 【解決手段】太陽電池および蓄電池を同時に活用する場
合、太陽電池の作動電圧が蓄電池の作動電圧より極めて
低くなった時に、蓄電池のみ活用して負荷機器に電力供
給する制御方式を採用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄電池を有する太陽
光発電システムの制御方式に関する。
光発電システムの制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来蓄電池を有する太陽光発電システム
としては特開昭63−182722号公報および特開平5−25267
1 号公報に示されるように、発電出力が天候に左右され
て大きく変動する太陽光発電システムの電力有効活用と
電圧変動による機器品質の悪化防止を目的として、蓄電
池を備えるものとなっている。上記従来例は上記目的を
達成するためには有効なものとなっているが、制御方式
における運転効率に関しては何も記載されていない。
としては特開昭63−182722号公報および特開平5−25267
1 号公報に示されるように、発電出力が天候に左右され
て大きく変動する太陽光発電システムの電力有効活用と
電圧変動による機器品質の悪化防止を目的として、蓄電
池を備えるものとなっている。上記従来例は上記目的を
達成するためには有効なものとなっているが、制御方式
における運転効率に関しては何も記載されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、太陽
光発電システムに蓄電池を具備し、発電出力パターンと
負荷パターンをなるべく一致させる構成を設けた時に、
最適な運転効率を発揮させるための制御方式を提供する
ことにある。
光発電システムに蓄電池を具備し、発電出力パターンと
負荷パターンをなるべく一致させる構成を設けた時に、
最適な運転効率を発揮させるための制御方式を提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明においては、太陽電池および蓄電池の両方を
同時に活用して負荷機器に電力を供給するときに、太陽
電池および蓄電池から出力される電力の電圧値を比較
し、二つの電圧値の電圧比がある一定値以上になった場
合には、コンバータにおける変換効率が極めて悪くなる
とし、電圧値が高い方のみを活用して運転するという制
御方式を採用するものとする。また、蓄電池を活用する
時に、蓄電池の出力電圧がインバータの入力電圧より低
い場合にはコンバータにおいて降圧制御をすることにな
り、この場合にもコンバータにおける効率が悪くなるの
で蓄電池に充電する最高電圧はインバータの入力電圧よ
り低く設定するものとする。
に、本発明においては、太陽電池および蓄電池の両方を
同時に活用して負荷機器に電力を供給するときに、太陽
電池および蓄電池から出力される電力の電圧値を比較
し、二つの電圧値の電圧比がある一定値以上になった場
合には、コンバータにおける変換効率が極めて悪くなる
とし、電圧値が高い方のみを活用して運転するという制
御方式を採用するものとする。また、蓄電池を活用する
時に、蓄電池の出力電圧がインバータの入力電圧より低
い場合にはコンバータにおいて降圧制御をすることにな
り、この場合にもコンバータにおける効率が悪くなるの
で蓄電池に充電する最高電圧はインバータの入力電圧よ
り低く設定するものとする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図１〜図５
により説明する。図１は本発明の基本構成図である。図
１において破線内が本発明の太陽光発電システムである
が、通常の太陽光発電システムと比較すると、太陽電池
１による発電出力が家庭内負荷に使用されない場合はそ
の余剰電力を蓄電池２に蓄電し、太陽電池１および蓄電
池２の直流電圧の電力を交流に変換して家庭内負荷に活
用するためのインバータ７は、太陽電池１および蓄電池
２の両方から入力するようになっており、太陽電池１お
よび蓄電池２の直流電圧をインバータ７の入力電圧に設
定するためにコンバータ８およびコンバータ９を設けて
いる。
により説明する。図１は本発明の基本構成図である。図
１において破線内が本発明の太陽光発電システムである
が、通常の太陽光発電システムと比較すると、太陽電池
１による発電出力が家庭内負荷に使用されない場合はそ
の余剰電力を蓄電池２に蓄電し、太陽電池１および蓄電
池２の直流電圧の電力を交流に変換して家庭内負荷に活
用するためのインバータ７は、太陽電池１および蓄電池
２の両方から入力するようになっており、太陽電池１お
よび蓄電池２の直流電圧をインバータ７の入力電圧に設
定するためにコンバータ８およびコンバータ９を設けて
いる。
【０００６】図１におけるインバータ７，コンバータ
８，コンバータ９，スイッチ１１，スイッチ１２，スイ
ッチ１３，スイッチ１４およびスイッチ１５は、図２の
ブロック構成図に示すようにマイクロコンピュータ３０
によって制御されるものとする。但し、図１においてマ
イクロコンピュータ３０およびその周辺の配線は省略し
ている。
８，コンバータ９，スイッチ１１，スイッチ１２，スイ
ッチ１３，スイッチ１４およびスイッチ１５は、図２の
ブロック構成図に示すようにマイクロコンピュータ３０
によって制御されるものとする。但し、図１においてマ
イクロコンピュータ３０およびその周辺の配線は省略し
ている。
【０００７】また、太陽電池１と蓄電池２の直流電圧を
比較するために、太陽電池１および蓄電池２の出口部に
は太陽電池１あるいは蓄電池２の出力電圧を検知するた
めの電圧センサー２５および２６を設けている。本発明
は太陽光発電システムにおける蓄電池２を活用した場合
の効率向上を目的としたものであるが、その制御方式の
構成は次のようなものである。通常太陽光発電システム
に蓄電池２を活用する場合は次のようなものを目的とし
ている。
比較するために、太陽電池１および蓄電池２の出口部に
は太陽電池１あるいは蓄電池２の出力電圧を検知するた
めの電圧センサー２５および２６を設けている。本発明
は太陽光発電システムにおける蓄電池２を活用した場合
の効率向上を目的としたものであるが、その制御方式の
構成は次のようなものである。通常太陽光発電システム
に蓄電池２を活用する場合は次のようなものを目的とし
ている。
【０００８】太陽電池１の発電出力パターンと家庭内電
気製品の負荷パターンが一致しない時、太陽電池１で発
電した電力を蓄電池２に蓄電して有効利用する。また、
太陽電池１からの出力の電圧変動による系統機器の品質
悪化を防止する。蓄電池２を活用したこれらの太陽光発
電システムは過去に例があり、それらのシステムの基本
的な制御方式には次のような基本ルールがある。
気製品の負荷パターンが一致しない時、太陽電池１で発
電した電力を蓄電池２に蓄電して有効利用する。また、
太陽電池１からの出力の電圧変動による系統機器の品質
悪化を防止する。蓄電池２を活用したこれらの太陽光発
電システムは過去に例があり、それらのシステムの基本
的な制御方式には次のような基本ルールがある。
【０００９】太陽光発電が行われているかぎり、その
発電量はインバータ７を介して家庭内負荷に供給する。
太陽光発電を家庭内負荷に供給しても余る場合は、そ
の余った電力はそのまま蓄電池２に蓄電する。さらに、
蓄電池２にも蓄電できなくなった場合はそれ以上の電力
は廃棄される。家庭内負荷の供給量が太陽光発電のみ
で不足する場合には、蓄電池２から可能なかぎり供給す
る。蓄電池２から供給してもなお不足する場合には、
商用電源から供給する。
発電量はインバータ７を介して家庭内負荷に供給する。
太陽光発電を家庭内負荷に供給しても余る場合は、そ
の余った電力はそのまま蓄電池２に蓄電する。さらに、
蓄電池２にも蓄電できなくなった場合はそれ以上の電力
は廃棄される。家庭内負荷の供給量が太陽光発電のみ
で不足する場合には、蓄電池２から可能なかぎり供給す
る。蓄電池２から供給してもなお不足する場合には、
商用電源から供給する。
【００１０】つまりこの基本制御方式の中では蓄電池２
よりは太陽電池１を優先して活用するものとなってい
る。この制御方式は蓄電できない太陽光発電を有効に活
用するためには当然であるが、運転効率の面を考える
と、太陽電池１と蓄電池２がどのような状態においても
前記の基本制御方式が最適になるとは限らない。
よりは太陽電池１を優先して活用するものとなってい
る。この制御方式は蓄電できない太陽光発電を有効に活
用するためには当然であるが、運転効率の面を考える
と、太陽電池１と蓄電池２がどのような状態においても
前記の基本制御方式が最適になるとは限らない。
【００１１】コンバータ８およびコンバータ９における
変換効率は太陽電池１あるいは蓄電池２の出力電圧が低
くなると急激に悪化する。したがって、太陽電池１の出
力電圧が蓄電池２の出力電圧よりかなり低くなった場合
には太陽電池１は活用せずに蓄電池２だけを使用して電
力の供給をしたほうが運転効率がよい。図３に示すよう
に太陽光発電は日射量に応じて出力電圧が変化する。
変換効率は太陽電池１あるいは蓄電池２の出力電圧が低
くなると急激に悪化する。したがって、太陽電池１の出
力電圧が蓄電池２の出力電圧よりかなり低くなった場合
には太陽電池１は活用せずに蓄電池２だけを使用して電
力の供給をしたほうが運転効率がよい。図３に示すよう
に太陽光発電は日射量に応じて出力電圧が変化する。
【００１２】また、蓄電池２を活用する場合の出力電圧
特性は図４に示す如く放電するとともにしだいに低下し
ていく。図３の如く太陽光発電は日射量が低い時は出力
電圧が低下する時があるため、その場合には前記の如く
蓄電池２だけを活用する方式を採用する。この制御方式
を図２のブロック構成図および図５のフローチャート図
により詳細に説明する。
特性は図４に示す如く放電するとともにしだいに低下し
ていく。図３の如く太陽光発電は日射量が低い時は出力
電圧が低下する時があるため、その場合には前記の如く
蓄電池２だけを活用する方式を採用する。この制御方式
を図２のブロック構成図および図５のフローチャート図
により詳細に説明する。
【００１３】図５に示すフローチャート図では最初は太
陽電池１での発電が可能な状態として判断した場合をス
タートとして設定し、蓄電池２に蓄電がなされているも
のとする。まず、電圧センサー２５で太陽電池１の作動
電圧を検知し、太陽電池１の発電だけで家庭内負荷への
電力供給が足りる時はスイッチ１２およびスイッチ１４
をＯＮし、その他のスイッチをＯＦＦして太陽光発電だ
けで運転する作動とする。
陽電池１での発電が可能な状態として判断した場合をス
タートとして設定し、蓄電池２に蓄電がなされているも
のとする。まず、電圧センサー２５で太陽電池１の作動
電圧を検知し、太陽電池１の発電だけで家庭内負荷への
電力供給が足りる時はスイッチ１２およびスイッチ１４
をＯＮし、その他のスイッチをＯＦＦして太陽光発電だ
けで運転する作動とする。
【００１４】次に、太陽光発電だけで不十分の時は電圧
センサー２５および電圧センサー２６で太陽電池１およ
び蓄電池２の作動電圧を検知し、太陽電池１と蓄電池２
の活用だけで家庭内負荷への電力供給が可能な時はスイ
ッチ１２，スイッチ１３およびスイッチ１４をＯＮし、
他のスイッチはＯＦＦして太陽光発電と蓄電池２の活用
で運転する。
センサー２５および電圧センサー２６で太陽電池１およ
び蓄電池２の作動電圧を検知し、太陽電池１と蓄電池２
の活用だけで家庭内負荷への電力供給が可能な時はスイ
ッチ１２，スイッチ１３およびスイッチ１４をＯＮし、
他のスイッチはＯＦＦして太陽光発電と蓄電池２の活用
で運転する。
【００１５】また、太陽光発電と蓄電池２の活用だけで
不十分の時はスイッチ１５もＯＮしてさらに商用電源か
らの電力供給も加えて運転するものとする。この時これ
らの運転で各家庭内負荷に対応する太陽電池１および蓄
電池２の電圧値はメモリ３３に記憶させておき、電圧セ
ンサー２５で検知した太陽電池１の電圧値を入力回路３
１へ入力して、ＣＰＵ３２で太陽光発電だけで家庭内負
荷への電力供給が可能かどうかを判断する。
不十分の時はスイッチ１５もＯＮしてさらに商用電源か
らの電力供給も加えて運転するものとする。この時これ
らの運転で各家庭内負荷に対応する太陽電池１および蓄
電池２の電圧値はメモリ３３に記憶させておき、電圧セ
ンサー２５で検知した太陽電池１の電圧値を入力回路３
１へ入力して、ＣＰＵ３２で太陽光発電だけで家庭内負
荷への電力供給が可能かどうかを判断する。
【００１６】その結果によりインバータ７，コンバータ
８，コンバータ９および各スイッチを出力回路３４を介
して作動させる。ここまでは従来の蓄電池２を活用した
太陽光発電システムと同様の制御方式であり、以上のよ
うに蓄電池２より太陽電池１を優先して活用するものと
なっているが、運転効率を考慮するとどのような状態で
も前記の制御方式が最適であるとは限らない。
８，コンバータ９および各スイッチを出力回路３４を介
して作動させる。ここまでは従来の蓄電池２を活用した
太陽光発電システムと同様の制御方式であり、以上のよ
うに蓄電池２より太陽電池１を優先して活用するものと
なっているが、運転効率を考慮するとどのような状態で
も前記の制御方式が最適であるとは限らない。
【００１７】コンバータ８およびコンバータ９ではかな
り大きな昇圧を行うと、変換効率が極めて悪くなる。し
たがって、太陽電池１の作動電圧が蓄電池２の１／２以
下になったならば、太陽光発電は活用せずに蓄電池２だ
けを活用するか、あるいは蓄電池２と商用電源を合わせ
て活用する制御方式とする。
り大きな昇圧を行うと、変換効率が極めて悪くなる。し
たがって、太陽電池１の作動電圧が蓄電池２の１／２以
下になったならば、太陽光発電は活用せずに蓄電池２だ
けを活用するか、あるいは蓄電池２と商用電源を合わせ
て活用する制御方式とする。
【００１８】この制御方式を活用する上で、本発明にお
いては太陽電池１と蓄電池２の電圧比を１：２以下とし
て設定しているが、この値は各電池特性および制御回路
の特性で多種多様に設定されうるものとなる。また、蓄
電池２の充電時の最大電圧は図１におけるインバータ７
の入力電圧以下に設定するのが良い。その理由は蓄電池
２の出力電圧がインバータ７の入力電圧よりも高くなる
と、コンバータ９における電圧変換が降圧制御となり、
変換効率が悪くなるからである。以上が本発明の実施例
である。
いては太陽電池１と蓄電池２の電圧比を１：２以下とし
て設定しているが、この値は各電池特性および制御回路
の特性で多種多様に設定されうるものとなる。また、蓄
電池２の充電時の最大電圧は図１におけるインバータ７
の入力電圧以下に設定するのが良い。その理由は蓄電池
２の出力電圧がインバータ７の入力電圧よりも高くなる
と、コンバータ９における電圧変換が降圧制御となり、
変換効率が悪くなるからである。以上が本発明の実施例
である。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、蓄電池を活用した太陽
光発電システムにおいて、コンバータの変換効率を最適
なものに設定し、システムの運転効率を高めることがで
きる。
光発電システムにおいて、コンバータの変換効率を最適
なものに設定し、システムの運転効率を高めることがで
きる。
【図１】本発明の実施例である太陽発電システム基本構
成図である。
成図である。
【図２】図１のブロック回路図である。
【図３】太陽電池における日射量と動作電圧の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図４】蓄電池における放電時の電圧特性を示した特性
図である。
図である。
【図５】本発明における制御方式のフローチャート図で
ある。
ある。
１…太陽電池、２…蓄電池、７…インバータ、８，９…
コンバータ、１１，１２，１３，１４，１５…スイッ
チ、２５，２６…電圧センサー、３０…マイクロコンピ
ュータ、３１…入力回路、３２…ＣＰＵ、３３…メモ
リ、３４…出力回路。
コンバータ、１１，１２，１３，１４，１５…スイッ
チ、２５，２６…電圧センサー、３０…マイクロコンピ
ュータ、３１…入力回路、３２…ＣＰＵ、３３…メモ
リ、３４…出力回路。
Claims (1)
- 【請求項１】太陽電池と蓄電池と前記太陽電池から出力
される直流電圧値を変換するコンバータと、前記蓄電池
から出力される直流電圧値を変換するコンバータと、前
記二つのコンバータから出力される電力を交流に変換す
るインバータを具備し、前記太陽電池と前記蓄電池の両
方からの出力電力を活用することが可能な時に、前記蓄
電池の出力電圧に対する前記太陽電池の出力電圧の電圧
比がある一定値以上までは太陽電池の電力を優先して活
用し、前記電圧比が前記一定値以下になった場合には前
記蓄電池の電力を活用することを特徴とした太陽光発電
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10152524A JPH11346445A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 太陽光発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10152524A JPH11346445A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 太陽光発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346445A true JPH11346445A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15542329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10152524A Pending JPH11346445A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 太陽光発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11346445A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002171674A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電力貯蔵型太陽光発電システム |
| EP2393153A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | Samsung SDI Co., Ltd. | Energy storage system |
| JP2013153572A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Sanyo Denki Co Ltd | 電力供給制御装置及び電力供給制御方法 |
| JP2016036253A (ja) * | 2015-11-05 | 2016-03-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力制御装置及びそれを用いた電力供給システム、並びに電力制御方法 |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP10152524A patent/JPH11346445A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002171674A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電力貯蔵型太陽光発電システム |
| EP2393153A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | Samsung SDI Co., Ltd. | Energy storage system |
| US8994217B2 (en) | 2010-06-07 | 2015-03-31 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage system |
| JP2013153572A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Sanyo Denki Co Ltd | 電力供給制御装置及び電力供給制御方法 |
| JP2016036253A (ja) * | 2015-11-05 | 2016-03-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力制御装置及びそれを用いた電力供給システム、並びに電力制御方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5800919B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| US4725740A (en) | DC-AC converting arrangement for photovoltaic system | |
| US7976996B2 (en) | Fuel cell system | |
| US11338689B2 (en) | System and method for controlling vehicle including solar cell | |
| US20110107123A1 (en) | Power control system for distributing power to power demanding facility | |
| JPH11289676A (ja) | 二次電池充放電装置用の電源装置 | |
| JP6099719B1 (ja) | 直流給電システム | |
| EP3565101B1 (en) | Switching control method for isolated bidirectional dc-dc converter | |
| JP3470996B2 (ja) | 燃料電池発電装置の操作方法 | |
| JP2001095179A (ja) | 蓄電システム及び電力供給システム | |
| JP2002218654A (ja) | 太陽光発電システム | |
| US6670063B1 (en) | Fuel cell system | |
| JP3936092B2 (ja) | 交流無停電電源システム | |
| JP3181423B2 (ja) | バッテリ併用型太陽光発電設備 | |
| JPH11346445A (ja) | 太陽光発電システム | |
| US20050045225A1 (en) | Apparatus for supplying standby power | |
| JP6677186B2 (ja) | 直流給電システム | |
| JPH10127071A (ja) | 太陽光発電装置 | |
| JP3216969B2 (ja) | 無停電形太陽光発電システム | |
| KR100581200B1 (ko) | 이차전지 충방전 장치용 전원장치 | |
| WO2020162166A1 (ja) | 電力システムおよび電力変換装置 | |
| JP3688744B2 (ja) | 太陽光発電装置 | |
| JP6760130B2 (ja) | 電力供給システム | |
| JP6629694B2 (ja) | 電力制御装置及びその制御方法 | |
| JPH06266454A (ja) | バッテリ併用型太陽光発電設備 |