JPS58172724A - 太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法 - Google Patents
太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法Info
- Publication number
- JPS58172724A JPS58172724A JP57055637A JP5563782A JPS58172724A JP S58172724 A JPS58172724 A JP S58172724A JP 57055637 A JP57055637 A JP 57055637A JP 5563782 A JP5563782 A JP 5563782A JP S58172724 A JPS58172724 A JP S58172724A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- circuit
- battery
- signal
- 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.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽電池の出力を交流配電系統に送り込むため
に使用する半導体電力変換装置の運転制御方法に関する
ものである。
に使用する半導体電力変換装置の運転制御方法に関する
ものである。
上記半導体電力変換装置としては例えばインバータが考
えられるが、該インバータの始動、停止、）２イオ７．
、、はヵ陽電池。出力ヵ８イ７７、−２゜、（１転によ
り増加する損失より大きくなったときに運′転を開始し
、小さくなったときに運転を停止するのが望ましい。
えられるが、該インバータの始動、停止、）２イオ７．
、、はヵ陽電池。出力ヵ８イ７７、−２゜、（１転によ
り増加する損失より大きくなったときに運′転を開始し
、小さくなったときに運転を停止するのが望ましい。
また、運転、及び停止を頻繁に繰シ返す際にインバータ
の部品に与えるストレスが増加しないようにす宕には、
上記太陽電池出力のしきい値に対しヤインバータの始動
のレベルはやや高め、停止のレベルはやや低めであるこ
とが望まれ−る。
の部品に与えるストレスが増加しないようにす宕には、
上記太陽電池出力のしきい値に対しヤインバータの始動
のレベルはやや高め、停止のレベルはやや低めであるこ
とが望まれ−る。
このような要求を満たすにはインノ々−夕の停止時に電
池の期待出力を推定する方法と、インノ９−タの運転時
に停止条件を決める方法との間に矛′盾がないことが必
要となる。
池の期待出力を推定する方法と、インノ９−タの運転時
に停止条件を決める方法との間に矛′盾がないことが必
要となる。
これがよめには、第１の方法として発電に用いる電池と
別の太陽電池を用意し、その電池の出力を計量してこの
計量値をもとにインノ４−夕に始動、停止の信号を与え
る方法が考えられ、また第２の方法として発電に用いる
電池の電圧を監視し、その開放電圧が一定の値に上昇し
た時に運転を開始し、電池の運転電圧が一定の値を下回
った時に遅出器が必要となり、また配線工事や、実際、
の電池串力との調和を取る調整作業等多くの手数を要し
全体的にコスト高となり、さらに上記検出器の汚損や劣
化による誤差も発生するおそれがある。
別の太陽電池を用意し、その電池の出力を計量してこの
計量値をもとにインノ４−夕に始動、停止の信号を与え
る方法が考えられ、また第２の方法として発電に用いる
電池の電圧を監視し、その開放電圧が一定の値に上昇し
た時に運転を開始し、電池の運転電圧が一定の値を下回
った時に遅出器が必要となり、また配線工事や、実際、
の電池串力との調和を取る調整作業等多くの手数を要し
全体的にコスト高となり、さらに上記検出器の汚損や劣
化による誤差も発生するおそれがある。
一方、第２の方法では次のような問題点が生じる。
一般に太陽電池は第１図に示すような出力特性を有し、
その結果日射の１日の変化と電池出力の関係は第２図に
示すような関係となる。
その結果日射の１日の変化と電池出力の関係は第２図に
示すような関係となる。
太陽電池は通常その最大の出力が得られる最適動作電圧
において運転するのがよいが、系統電圧と一致するイン
バータ出力を得るために必要な電池電圧を下回って運転
することはできない。従って電池の動作電圧は上記２者
の高い方の電圧となり、また日射が少なく停止レベルに
近い時は後者により制限されるのが通例である。
において運転するのがよいが、系統電圧と一致するイン
バータ出力を得るために必要な電池電圧を下回って運転
することはできない。従って電池の動作電圧は上記２者
の高い方の電圧となり、また日射が少なく停止レベルに
近い時は後者により制限されるのが通例である。
このため、電池電圧を監視することによりインバータを
停止しようとするならば、電池電圧の許容下、限以上に
停止レベルをとる必要が出てくる。
停止しようとするならば、電池電圧の許容下、限以上に
停止レベルをとる必要が出てくる。
第２図における日没時刻近傍の電池の動作電圧の軌跡を
考えると第６図に示す実線のようになる。
考えると第６図に示す実線のようになる。
（・・）は許容下限電圧より若干高目の指令値、（ニ）
は停止電圧＝許容下限電圧、（ホ）は運転損失と一致す
る出力を示し、すなわち許容電圧より若干高目、の電圧
指定値を設定し、その電圧上で日射の減少に対応して出
力を減らし、やがて出力がＯすなわち電池は無負荷状態
になる。その後無負荷電圧が更に減少し、所定の停止電
圧に達して初めてインバータを停止することとなる。こ
のため、出力が微少もしくは零の時点でも運転を続ける
こととなり、損失の方が多い無駄時間が発生することに
なる。
は停止電圧＝許容下限電圧、（ホ）は運転損失と一致す
る出力を示し、すなわち許容電圧より若干高目、の電圧
指定値を設定し、その電圧上で日射の減少に対応して出
力を減らし、やがて出力がＯすなわち電池は無負荷状態
になる。その後無負荷電圧が更に減少し、所定の停止電
圧に達して初めてインバータを停止することとなる。こ
のため、出力が微少もしくは零の時点でも運転を続ける
こととなり、損失の方が多い無駄時間が発生することに
なる。
本発明の目的は上記第１．２の方法の不都合を解消し、
簡便かつ安価な装置で無駄のない理想的なタイミングに
おいてインバータ等の始動、停止を行なうことができる
太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法を提供するこ
とにある。
簡便かつ安価な装置で無駄のない理想的なタイミングに
おいてインバータ等の始動、停止を行なうことができる
太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法を提供するこ
とにある。
しかしてこの目的は本発明によれば、太陽電池等の主電
池と交流配電系統とを接続する半導体電力変換装置にお
いて、電池の開放電圧を監視して始動を判断し、まだ該
半導体電力変換装置の出力を監視して停止を判断し、こ
の停止判断は遅延回路を用いて始動判断の一定時間経過
後に行なうことにより達成される。
池と交流配電系統とを接続する半導体電力変換装置にお
いて、電池の開放電圧を監視して始動を判断し、まだ該
半導体電力変換装置の出力を監視して停止を判断し、こ
の停止判断は遅延回路を用いて始動判断の一定時間経過
後に行なうことにより達成される。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第４図は本発明方法の実施例を示す回路図で、図中１は
主電池たる太陽電池、４は交流配電系統で両者はインバ
ータ２を介して接続され、３はインバータ２の交流側に
接続された制御電源である。
主電池たる太陽電池、４は交流配電系統で両者はインバ
ータ２を介して接続され、３はインバータ２の交流側に
接続された制御電源である。
太陽電池１の電圧信号と始動電圧設定器Ｈの電圧設定信
号を比較器１２に導入する。
号を比較器１２に導入する。
この比較器１２は太陽電池ｌの電圧が設定器１１の電圧
を越えたときに動作信号を出すもので、ヒステリシスを
持つように構成すれば電池電圧が開放電圧から実際の運
転電圧まで降下しても動作可能の判断は変わらない。
を越えたときに動作信号を出すもので、ヒステリシスを
持つように構成すれば電池電圧が開放電圧から実際の運
転電圧まで降下しても動作可能の判断は変わらない。
インバータ２の出力の過不足を判断する回路１４の出力
信号をナンド回路１５に導入し、一方、上記比較器１２
からの動作信号をタイマーによる遅延回路１３を介して
上記ナンド回路１５に導入する。
信号をナンド回路１５に導入し、一方、上記比較器１２
からの動作信号をタイマーによる遅延回路１３を介して
上記ナンド回路１５に導入する。
このナンド回路１５の出力信号と上記比較器１２がらの
出力信号とをアンド回路１６に導入し、アンド回路１６
から運転指令信号を得る。
出力信号とをアンド回路１６に導入し、アンド回路１６
から運転指令信号を得る。
にの場合、比較器１２の出方信号は電池電圧が所定値よ
り高いとハイになり、遅延回路１３の出方信号は比較器
１２の出方がハイになるとそれから遅れてハイになり、
電力判断回路１４の出力信号は出力レベルが所定値より
ハイになり、アンド回路１６の出力信号は運転可能時が
ハイのレベルとなるように選択する。
り高いとハイになり、遅延回路１３の出方信号は比較器
１２の出方がハイになるとそれから遅れてハイになり、
電力判断回路１４の出力信号は出力レベルが所定値より
ハイになり、アンド回路１６の出力信号は運転可能時が
ハイのレベルとなるように選択する。
なお、上記回路１４の具体例としては下記のものが考え
られる。
られる。
まず、第５図に示すようにインバータ２の出力側から得
た電圧信号と電流信号とをそれぞれ波形変換器２１と２
２とに導入し、両変換器２１と２２の出方信号をエクス
クル−シブノア回路２３に導入し、同回路２３の出力信
号を平滑回路２４を介して比較器２５に導入する。この
ようにしてインバータ２の出方電圧、電流をロジック信
号に変換した後に潮流方向を判断するように構成したも
ので比較的安価に構成できる。
た電圧信号と電流信号とをそれぞれ波形変換器２１と２
２とに導入し、両変換器２１と２２の出方信号をエクス
クル−シブノア回路２３に導入し、同回路２３の出力信
号を平滑回路２４を介して比較器２５に導入する。この
ようにしてインバータ２の出方電圧、電流をロジック信
号に変換した後に潮流方向を判断するように構成したも
ので比較的安価に構成できる。
次に他側として、インバータ２の電圧信号と電流信号と
を掛算器からなる電力演算器３１に導入し、該演算器３
１の出力信号を平滑回路３２を介して比較器３３に導入
する。このようにして掛算器等により実際の電力演算を
行なうもので、この構成によれば停止レベル設定の自由
度が高いものとなる。
を掛算器からなる電力演算器３１に導入し、該演算器３
１の出力信号を平滑回路３２を介して比較器３３に導入
する。このようにして掛算器等により実際の電力演算を
行なうもので、この構成によれば停止レベル設定の自由
度が高いものとなる。
なお、これらの始動、停止の判断に故障等他の条件によ
る始動、停止の判断を組合せてもよい。
る始動、停止の判断を組合せてもよい。
本発明は上記のごとき構成をとることにより、インバー
タ出力の過不足を判断する回路１４は、遅延回路１３と
す／ド回路１５とにより始動判断の後一定の時間後に停
止判断が有効となるに働く。
タ出力の過不足を判断する回路１４は、遅延回路１３と
す／ド回路１５とにより始動判断の後一定の時間後に停
止判断が有効となるに働く。
その結果、インバータ２が運転指令を受けても、停止判
断が有効となるまでにソフトスタート動作等によりイン
バータ出力が定常値すなわち始動判断時の期待出力値に
達するま＋の一定時間を確保することができる。
断が有効となるまでにソフトスタート動作等によりイン
バータ出力が定常値すなわち始動判断時の期待出力値に
達するま＋の一定時間を確保することができる。
また、比較器１２とナンド回路１５との出力がアン停止
時は始動判断が優先し、インバータ始動から一定時間経
過後は停止判断が優先する。さらに、インバータ始動、
停止の判断レベルは任意に選びうる゛ので、各々を電池
の出力と、インバータの損失の増加を考慮し設定するこ
とが１゛きる。
時は始動判断が優先し、インバータ始動から一定時間経
過後は停止判断が優先する。さらに、インバータ始動、
停止の判断レベルは任意に選びうる゛ので、各々を電池
の出力と、インバータの損失の増加を考慮し設定するこ
とが１゛きる。
以上述べたように本発明の電力変換装置の運転制御方法
は、太陽電池等の主電池と交流配電系統とを接続する半
導体電力変換装置において、配電系統からとる電力が増
えるよう々時には運転を停止し、期待出力の大きな時に
は運転を行なうという機能を安価な部品を用い、簡素な
構成で実現できる。また、実際の電池の出力や電力変換
装置の出力を監視してその機能を実現するので、始動、
停止の設定の経緯的な変化も少なく、無駄のない。
は、太陽電池等の主電池と交流配電系統とを接続する半
導体電力変換装置において、配電系統からとる電力が増
えるよう々時には運転を停止し、期待出力の大きな時に
は運転を行なうという機能を安価な部品を用い、簡素な
構成で実現できる。また、実際の電池の出力や電力変換
装置の出力を監視してその機能を実現するので、始動、
停止の設定の経緯的な変化も少なく、無駄のない。
理想的な動作が得られるものである。
なお、上記実施例としては、太陽電池出力を系統に送シ
込むインバータについて説明したが、太陽電池出力を蓄
電池の充電に用いたり他の直接電源とつき合せて用いる
ためのチョッパの運転停止の判断にも応用できるもので
ある。
込むインバータについて説明したが、太陽電池出力を蓄
電池の充電に用いたり他の直接電源とつき合せて用いる
ためのチョッパの運転停止の判断にも応用できるもので
ある。
４４、図面の簡単な説明
第１図は太陽電池の特性図、第２図は日射の１日の変化
と電池出力の関係図、第３図は電池電圧のみを監視して
変換装置の始動停止を行なった時の太陽電池の運転軌跡
図、第４図は本発明の運転制御方法の実施例を示すブロ
ック回路図、第５図、第６図は上記第４図で使用する電
力判断回路の詳細図である。
と電池出力の関係図、第３図は電池電圧のみを監視して
変換装置の始動停止を行なった時の太陽電池の運転軌跡
図、第４図は本発明の運転制御方法の実施例を示すブロ
ック回路図、第５図、第６図は上記第４図で使用する電
力判断回路の詳細図である。
１・・・太陽電池 ２・・・インバータ３・・・
制御電源 ４・・・配電系統１１・・・始動電圧
設定器 １２・・・比較器１３・・・遅延回路
１４・・・電力判断回路１５・・・ナンド回路１６・・
・アンド回路２１．２２・・・波形変換器 ２３・・・エクスクル−シブノア回路 ２４．３２・・・平滑回路 ２５．３３・・・比較器
３＋・・・電力演算器 第１図 欠 日射 第２図 第３図 匁 塾１崎蘭 第４図
制御電源 ４・・・配電系統１１・・・始動電圧
設定器 １２・・・比較器１３・・・遅延回路
１４・・・電力判断回路１５・・・ナンド回路１６・・
・アンド回路２１．２２・・・波形変換器 ２３・・・エクスクル−シブノア回路 ２４．３２・・・平滑回路 ２５．３３・・・比較器
３＋・・・電力演算器 第１図 欠 日射 第２図 第３図 匁 塾１崎蘭 第４図
Claims (1)
- 太陽電池等の主電池と交流配電系統とを接続する半導体
電力変換装置において、電池の開放電圧を監視して始動
を判断し、また該半導体電力変換装置の出力を監視して
停止を判断し、この停止判断は遅延回路を用いて始動判
断の一定時間経過後に行なうようにしたことを特徴とす
る太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57055637A JPS58172724A (ja) | 1982-04-03 | 1982-04-03 | 太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57055637A JPS58172724A (ja) | 1982-04-03 | 1982-04-03 | 太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172724A true JPS58172724A (ja) | 1983-10-11 |
| JPH0429082B2 JPH0429082B2 (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=13004311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57055637A Granted JPS58172724A (ja) | 1982-04-03 | 1982-04-03 | 太陽光発電用電力変換装置の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172724A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293937A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-21 | 三菱電機株式会社 | 太陽光発電装置 |
| US8781538B2 (en) | 2007-05-30 | 2014-07-15 | Kyocera Corporation | Portable terminal, portable apparatus and supply power control method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53101620A (en) * | 1977-02-16 | 1978-09-05 | Hitachi Ltd | Power converter |
-
1982
- 1982-04-03 JP JP57055637A patent/JPS58172724A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53101620A (en) * | 1977-02-16 | 1978-09-05 | Hitachi Ltd | Power converter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293937A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-21 | 三菱電機株式会社 | 太陽光発電装置 |
| US8781538B2 (en) | 2007-05-30 | 2014-07-15 | Kyocera Corporation | Portable terminal, portable apparatus and supply power control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429082B2 (ja) | 1992-05-18 |
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