JPS61202215A - Output power controller for solar battery - Google Patents
Output power controller for solar batteryInfo
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- JPS61202215A JPS61202215A JP60044195A JP4419585A JPS61202215A JP S61202215 A JPS61202215 A JP S61202215A JP 60044195 A JP60044195 A JP 60044195A JP 4419585 A JP4419585 A JP 4419585A JP S61202215 A JPS61202215 A JP S61202215A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野)
本発明は太陽電池の出力電力制御装置、特に太陽光量、
温度等の自然条件の変動に応じて最大電力を出力するよ
うに制御する太陽電池の出力電力制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an output power control device for a solar cell, and particularly to a device for controlling the output power of a solar cell,
The present invention relates to an output power control device for a solar cell that controls the output of maximum power according to fluctuations in natural conditions such as temperature.
近年、太陽電池により太陽エネルギを電力に変換して利
用するシステムが実用に供されるようになってきている
。太陽エネルギを効率良く電力に変換して取り出すため
には、太陽電池の最大出力電力制御□を行なう必要があ
る。ポンプ、ブロア。In recent years, systems that use solar cells to convert solar energy into electricity have come into practical use. In order to efficiently convert solar energy into electricity and extract it, it is necessary to control the maximum output power of the solar cells. pump, blower.
ファン等を動hX、、j交流電動機用の可変周波数イン
バータを太陽□電池により駆動する従来の回路を第5図
に示す、。太陽電池1は逆流阻止用ダイオード2、平滑
リアクトル3を介して可変周波数インバータ5に直流電
力を供給し、インイ\−タ5は可変周波数の交流電圧を
交流電動機6に印加してその速度を制御する。インバー
タ5はジャイアントトランジスタ等の半導体スイッヂン
グ素子GU〜。A conventional circuit for driving a variable frequency inverter for an AC motor with a solar cell is shown in FIG. 5. The solar cell 1 supplies DC power to a variable frequency inverter 5 via a backflow blocking diode 2 and a smoothing reactor 3, and the inverter 5 applies a variable frequency AC voltage to an AC motor 6 to control its speed. do. The inverter 5 is a semiconductor switching element GU such as a giant transistor.
GZ1ダイオードDU−Dl等で構成され、パルス状に
電力を消費するのでその入力端にはコンデンサ4が設け
られ、このコンデンサ4と平滑リアクトル3により太陽
電池の出力電流リップルを抑&11すると共にサージ電
圧を抑制している。太陽電池1の出力電圧■、と出力電
流■8はそれぞれ電圧検出回路8と電流検出回路9で検
出され、最大電力l1111回路10に与えられる。最
大電力制御回路10はインバータ制御回路11に制御信
号を与え、インバータ5が最大電力を出力するように制
御する。It consists of a GZ1 diode DU-Dl, etc., and consumes power in a pulsed manner, so a capacitor 4 is provided at its input terminal.This capacitor 4 and smoothing reactor 3 suppress the output current ripple of the solar cell and reduce the surge voltage. is suppressed. The output voltage (2) and output current (2) 8 of the solar cell 1 are detected by a voltage detection circuit 8 and a current detection circuit 9, respectively, and are applied to a maximum power l1111 circuit 10. Maximum power control circuit 10 provides a control signal to inverter control circuit 11 to control inverter 5 to output maximum power.
一般に・太陽電池は照射光量の変化によって出力が大き
く変!II する。第6図に一般に知られている゛太陽
電池の代表的な出力特性を示す。即ち、光度E、1.E
2. ・、、、E、(E >E2>−>Eo、)をパ
ラメータとして出力電流I、に対する出力電圧V (実
線)および出力電力P8 (破線)の特性を示す。また
、一点鎖線は出力電力P、が最大になる点P ・ を各
照醸についてプロットしたちaX
のであり、■1llaxは計画した照度範囲内における
点PIIlaxのどる最高電圧、Vloは同じく最低電
圧である。上記の出力特性を有する太陽電池を電源とし
て可変周波数インバータを運転するときは、太陽電池が
らの出力電力が最大(P□8)となるような周波数制御
が行なわれる。可変周波数インバータ5で駆動される交
流電動機6の負荷がポンプ、707.772等負荷トル
クが回転速度に応じて増加する負荷の場合は、周波数を
増加させると交流電動機6の速度および出力が増加し、
太陽電池1の出力電流I8も増加する。インバータ5の
制御は一般に電圧/周波数の比V/Fを一定(磁束−定
)に維・持するように行なわれるので、負荷トルクが回
転速度に対して一定の場合あるいば°回転速・度の一乗
□以上に比例する場□・合は、インバータ5の周波数の
増加に応じて太陽電池1の出力電力も増大する。しかし
、・太陽型□池1の最大出力電力P における出力電
流・■゛8を越えて周波数ax
を増大′さ・ぜると第6図に示すように太陽電池1の・
出力゛電力゛PSは急激に低下する。In general, the output of solar cells changes greatly depending on the amount of light irradiated! II. FIG. 6 shows typical output characteristics of commonly known solar cells. That is, the luminous intensity E, 1. E
2. The characteristics of output voltage V (solid line) and output power P8 (dashed line) with respect to output current I are shown using E, (E>E2>->Eo,) as parameters. In addition, the dashed-dotted line is the point P ・ where the output power P is maximum, plotted for each illuminance, and 1llax is the highest voltage at the point PIIlax within the planned illuminance range, and Vlo is the lowest voltage. be. When a variable frequency inverter is operated using a solar cell having the above output characteristics as a power source, frequency control is performed so that the output power of the solar cell is maximized (P□8). If the load on the AC motor 6 driven by the variable frequency inverter 5 is a pump, such as a load where the load torque increases according to the rotation speed, increasing the frequency will increase the speed and output of the AC motor 6. ,
The output current I8 of the solar cell 1 also increases. Generally, the inverter 5 is controlled so as to maintain the voltage/frequency ratio V/F constant (magnetic flux - constant). If it is proportional to the first power of degrees □ or more, the output power of the solar cell 1 also increases as the frequency of the inverter 5 increases. However, when the output current at the maximum output power P of the solar cell 1 is increased, the frequency ax is increased beyond 8, as shown in FIG.
The output "power" PS drops rapidly.
この太陽電池の出力特性を考慮して日照条件等の自然現
象により大きく変動する太陽エネルギを最大限に効率よ
く利用するために・、”最大電力III m回路゛10
を用いて太陽電″池の最大1力出力点゛Pg+ax゛の
追従制御が行なわれて゛いる′。゛第″′71M′は最
□ 大糟カーn口路10の一例を示す回路図であ
る。Considering the output characteristics of solar cells, in order to utilize solar energy that fluctuates greatly due to natural phenomena such as sunlight conditions as efficiently as possible, we developed the "Maximum Power III m Circuit" 10.
Follow-up control of the maximum single power output point ``Pg + ax'' of the solar cell is carried out using the . .
太lI!電池1の出力電圧■、と出力・電流■8はそれ
ぞれバッフ7アンプ12.13’を介゛して乗算器14
に゛与え゛られ、ここで太陽電池の出力電力Psが演算
される。この出力電力信号P8はA/D変換−1゛bに
よりデジタル値に変換されてマイクロコンピュータ17
の人力ボートP1に与えられるまた、太陽電池の出力電
圧■、、もA/D変換器16によりデジタル値に、変換
されてマイクロフンピユータ17の入力ボートP1に与
えられる。Thick! The output voltage (■) of the battery 1, and the output/current (■8) are respectively supplied to the multiplier 14 via the buffer 7 amplifier 12.13'.
The output power Ps of the solar cell is calculated here. This output power signal P8 is converted into a digital value by A/D conversion-1'b, and is converted into a digital value by the microcomputer 17.
In addition, the output voltage (2) of the solar cell, which is applied to the human-powered boat P1, is also converted into a digital value by the A/D converter 16, and is applied to the input boat P1 of the microcomputer 17.
A/D変換器15および16の・各チップセレ、クト端
子C8にはマイクロコンピュータ17の出力ボートP2
.1.” 2.2から、の制御信号が与えられ□1、A
/D変換器15および16のどららか一方・が選。The output port P2 of the microcomputer 17 is connected to each chip select terminal C8 of the A/D converters 15 and 16.
.. 1. ” From 2.2, the control signal is given □1, A
Either one of /D converters 15 and 16 is selected.
択されてマイクロコンピュータ17の入カポ、−トP、
にデジタル信号が与えられる。マイクロコンピュータ1
7は後述する゛制御および判定を行っ1.ソ周波数基準
信号をデジタル値で出力端子DBから出力し、D/A変
換器18を介してアナログ聞の ′周波数基準信
号FHをインバータ制御回路1.1に与える。インバー
タ制・御回路11は周波@基準:信号゛FHを・入力し
、V/F111111. P、WMi’JIIIJ、ニ
、J:する可変周波数の制御信)号を出力してインバー
タ5を制御し、交・流電動機6を駆動する。 、
・第8図は第7図におけるマイクロコンピュータ17の
機能ブロック・図である。以下第8図を参照。selected and input to the microcomputer 17, -P,
is given a digital signal. Microcomputer 1
7 performs the control and determination described below.1. The frequency reference signal FH in digital form is output from the output terminal DB, and the analog frequency reference signal FH is applied to the inverter control circuit 1.1 via the D/A converter 18. The inverter control/control circuit 11 inputs the frequency@reference signal ゛FH, and receives the V/F111111. P, WMi'JIIIJ, D, J: A variable frequency control signal) is output to control the inverter 5 and drive the AC/current motor 6. ,
- FIG. 8 is a functional block diagram of the microcomputer 17 in FIG. 7. See Figure 8 below.
しながら、従来の出力電力制御方法について説明する。Meanwhile, a conventional output power control method will be explained.
まず、電動機を起動するときは所定の周波数fを用い、
起動が完了すると太陽電池出力電圧V8と出力電力P8
をブロック21で読込み、電圧判定ブロック23で■3
の電圧範囲を判定する。First, when starting the electric motor, use a predetermined frequency f,
When startup is complete, solar cell output voltage V8 and output power P8
is read in block 21, and ■3 is read in voltage judgment block 23.
Determine the voltage range of
ブロック25では、VS>vmaxまたはvs〈■
であれば周波数変化幅としてΔf2を選択111n
し、■ ≧■8≧vminであれば周波数変化幅ma
×
としてΔf1を選択する。但しここで八f1〈Δ[2で
ある。選択されたΔf1またはΔf2はそれぞれ加減算
ブロック26.27に与えられる。In block 25, VS>vmax or vs<■
If so, select Δf2 as the frequency change width, and if ■≧■8≧vmin, select the frequency change width ma.
Select Δf1 as ×. However, here, 8f1<Δ[2. The selected Δf1 or Δf2 are applied to addition/subtraction blocks 26, 27, respectively.
電圧がv >v またはVSくvloの範囲でS
111ax
ある場合はΔf2加減算ブロック27″C周波数fがΔ
f2だけ増減され粗い制御が行われ、一方、電圧■3が
VII18x≧v3≧■minの範囲である場合はΔf
1加減算ブロック26で周波数fがΔf1だけ増減され
密な制御が行われる。この増減された信号は、加減算周
波数出力ブロック28を経てインバータ周波数基準FH
として出力される。一方ブロック21で読込まれた出力
電力Psは電力増減判定ブロック22でその増減が判別
され、Δf1選定ブロック24およびへf1加減算ブロ
ックを介して出力周波数fをΔf1だけ増減し、加減算
周波数出力ブロック28からF8として出力する。ブロ
ック28では、vs>vIl18xまたはVS〈vmi
nであれば、ブロック27の出力をブロック26の出力
より優先してインバータ周波数1i準FHとする。S when the voltage is in the range v > v or VS < vlo
111ax If Δf2 addition/subtraction block 27″C frequency f is Δ
Rough control is performed by increasing or decreasing f2, and on the other hand, if voltage ■3 is in the range of VII18x≧v3≧■min, Δf
In the 1 addition/subtraction block 26, the frequency f is increased or decreased by Δf1 to perform precise control. This increased/decreased signal is passed through the addition/subtraction frequency output block 28 to the inverter frequency reference FH.
is output as On the other hand, the output power Ps read in the block 21 is judged to be increased or decreased by the power increase/decrease determination block 22, and the output frequency f is increased or decreased by Δf1 via the Δf1 selection block 24 and the f1 addition/subtraction block, and then outputted from the addition/subtraction frequency output block 28. Output as F8. In block 28, vs>vIl18x or VS<vmi
If n, the output of the block 27 is given priority over the output of the block 26 and the inverter frequency is set to 1i quasi-FH.
次に第9図および第10図に示す流れ図を用いてこのマ
イクロコンピュータ17の動作を説明する。まず所定の
周波数fで電動機を起動する(ステップ31)。続いて
太陽電池出力電圧v8および出力電力P8を読込み(ス
テップS2)、太陽電池出力電圧v3を判別しくステッ
プ83)、■3が設定範囲■1.18X≧VS≧■wi
nにあれば周波数fをΔf1だけ増加させて(ステップ
34)、再度電圧v3をチェックしくステップS6゜S
7)、V3が設定範囲■ll1ax≧■8≧■ll1i
oにあれば出力電力P8をチェックしくステップS8)
、出力電力が増加したときは再度周波数を八f1だけ増
加させる(ステップ83.34>。Next, the operation of this microcomputer 17 will be explained using the flowcharts shown in FIGS. 9 and 10. First, the electric motor is started at a predetermined frequency f (step 31). Next, the solar cell output voltage v8 and the output power P8 are read (step S2), and the solar cell output voltage v3 is determined (step 83), ■3 is the setting range ■1.18X≧VS≧■wi
If it is n, increase the frequency f by Δf1 (step 34) and check the voltage v3 again in step S6゜S.
7), V3 is within the setting range ■ll1ax≧■8≧■ll1i
o, check the output power P8 (step S8)
, when the output power increases, the frequency is increased by 8f1 again (step 83.34>).
逆に出力電力が増加しないときは周波数「をΔf1だけ
減少させ(ステップS9)、同様の手順(ステップS1
1に814)を行う。一方、電圧V3が設定範囲外すな
わちV、〉VIIlaxまたは■3<■ll1ioであ
れば(ステップ85,810゜814)、第10図のサ
ブルーチンに示すようにvS〉vmaxのとぎは周波数
fをΔ1゛2だけ増加ざI!−(ステップ815,81
6)、V8くvminのときはΔf2だり減少させる(
ステップS15゜817)。以上のように、太i電池の
出力電圧が設定範囲外であればインバータ周波数を大ぎ
く変化させて太陽電池を最大出力電力点に急速に接近さ
せるような制御が行われる。Conversely, when the output power does not increase, the frequency "is decreased by Δf1 (step S9), and the same procedure (step S1
1 to 814). On the other hand, if the voltage V3 is outside the setting range, that is, if V, > VIIlax or ■3 < ■ll1io (steps 85, 810° 814), as shown in the subroutine of FIG.゛Increase by 2 I! - (Steps 815, 81
6), When V8 is low vmin, reduce Δf2 (
Step S15°817). As described above, if the output voltage of the thick i-cell is outside the set range, control is performed to drastically change the inverter frequency and bring the solar cell rapidly close to the maximum output power point.
しかしながら上記従来の最大電力制御方法には、次のよ
うな問題がある。太陽電池出力特性は、一般に照射光量
だけでなく周囲温度にも著しく影響を受(プる。第11
図は一般的な太陽電池出力の照射光量および温度による
影響を示すグラフである。However, the conventional maximum power control method described above has the following problems. The output characteristics of solar cells are generally significantly affected not only by the amount of irradiation but also by the ambient temperature.
The figure is a graph showing the influence of the irradiation light amount and temperature on the output of a typical solar cell.
ここで、実線は照度E1.E、・・・、Eoをパラメー
タとしたときの温度T1における出力特性を示し、破線
は同じく照度E 、E 、・・・、Eoをパラメー
タとしたとぎの温度T2 (T2〉T1)における出力
特性を示す。このように温度が上昇すると照度が同じで
も電圧が低下し、短絡電流は逆に増加する。まlζ、一
点鎖線は出力電力P、が最大になるときの点PlI18
xを各照度についてプロットしたものであり、P(T)
は温度T1、max I
P (T2)は温度T2におけるプロットを示l1a
x
す。このように計画した照度範囲内における点PIIl
axのとる最高電圧、最低電圧はそれぞれ温度T、T2
で異なり、グラフI11@に示”すようにV (T
)、V、 (T1)、V (T2)Illa
x 1 man
max、V ・ (T2)となる。従って太陽
電池の使用1n
温度範囲を仮にT −T2とすれば、VIllaxの値
としてはV (T1)、V□inの値としてax
Vl、(T2 )に設定しなければならないことになる
。即ち、温度T1の時の電圧範囲■1llax(T1)
〜■1o (T1)あるいは温度T2の時の霜月範囲■
(T2)〜V1o (■i2)に比1lax
べてはるかに電圧範囲が広くなる。温度設定範囲を更に
広げると当然電圧設定範囲も更に広げな【プればならな
い。Here, the solid line indicates illuminance E1. The broken line shows the output characteristics at temperature T1 when E, ..., Eo are parameters, and the broken line shows the output characteristics at temperature T2 (T2>T1) when illuminance E, E, ..., Eo is used as parameters. shows. As the temperature rises, the voltage decreases even if the illuminance remains the same, and the short-circuit current increases. The dashed line is the point PlI18 when the output power P is maximum.
x is plotted for each illuminance, and P(T)
is the temperature T1, and max I P (T2) is the plot at the temperature T2 l1a
x Point PIIl within the illuminance range planned in this way
The highest and lowest voltages taken by ax are at temperatures T and T2, respectively.
As shown in graph I11@, V (T
), V, (T1), V (T2) Illa
x 1 man
max, V・(T2). Therefore, if the operating temperature range of the solar cell is T-T2, the value of VIllax must be set to V (T1), and the value of V□in must be set to ax Vl, (T2). In other words, the voltage range at temperature T1 is 1llax (T1)
~■1o (T1) or frost moon range at temperature T2■
(T2) to V1o (i2), the voltage range is much wider than 1lax. If the temperature setting range is further expanded, the voltage setting range must also be further expanded.
ところが、電圧設定範囲が広いと、従来の制御方法では
十分な制御を行うことかできなくなる。However, if the voltage setting range is wide, the conventional control method cannot perform sufficient control.
これは前述したように従来の方法では、電圧が設定範囲
内に、あるときには周波数変化幅として小さいΔf1を
用いた密な制御を行うので、実際の最大電力点からかな
り離れた点であっても設定範囲内であれば密な制御が行
われ、応答性が非常に悪くなるためである。このように
応答性が悪く、最1*′i″11 tr +、fj 3
a ′t”j 6 ′″& S T 8 ’l < ’
K 6 t ゛太陽電池の効率よい、利用は図れなくな
る。This is because, as mentioned above, in the conventional method, the voltage is kept within a set range, and at certain times precise control is performed using a small Δf1 as the frequency change width, so even if the voltage is within a set range, even at a point quite far from the actual maximum power point. This is because if it is within the set range, close control will be performed and responsiveness will be extremely poor. In this way, the responsiveness is poor, and the maximum 1*′i″11 tr +, fj 3
a ′t”j 6 ′″& S T 8 'l <'
K 6 t ゛ Efficient use of solar cells will no longer be possible.
、そこで本発明は、照射光lF3より温度が変化しても
、常に太陽電池の出力電力が最大となるように迅速に追
従しつる太陽電池の出力電力制m装置を提供することを
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an output power control device for a solar cell that can quickly follow the output power of the solar cell so that it always reaches the maximum even if the temperature changes due to the irradiation light IF3. .
本発明の特徴は、出力電力が最大となるように、太陽電
池の電力を制御して負荷組供給する太陽電池の出力電力
制御装置であって、前記太陽電池の電力を変換して前記
負荷に与える電力変換手段と、萌呵太陽電池の出力電圧
が所定範囲内にあるか否かを判定する電圧判定手段と、
前記太陽電池の出力電力の増減を判定する出力電力増減
判定手段と、前記出力電圧が前記所定範囲外にあるとき
に、前記出力電力が最大となるように前記電力変換手段
を調整する第1の調整手段と、前記出力電圧が前記所定
範囲内にあり、かつ、前記出力電力が増減したときに、
前記出力電力が最大となるように前記電力変換手段を、
前記第1の11111手段より細かい調整幅で調整する
第2の調整手段と、をそなえる太1電池の出力電力制御
装置において、一定時間ごとに前記太陽電池、の無負荷
電圧を複数回検出し、この検出値の最大値に基づいて前
記所定範囲、を、決定する電圧範囲決定手段を更、に設
け、照射光、、恐および温度が変、化・して、も、常、
に太陽電池1の出力電力が、最大となるように迅速な4
追従を行うことができるように、した点にある。A feature of the present invention is an output power control device for a solar cell that controls the power of a solar cell and supplies it to a load so that the output power is maximized, the device converting the power of the solar cell to the load. a voltage determining means for determining whether or not the output voltage of the Moekai solar cell is within a predetermined range;
output power increase/decrease determination means for determining an increase or decrease in output power of the solar cell; and a first power conversion means for adjusting the power conversion means so that the output power is maximized when the output voltage is outside the predetermined range. an adjusting means; when the output voltage is within the predetermined range and the output power is increased or decreased;
the power conversion means so that the output power is maximized;
a second adjustment means that adjusts with a finer adjustment range than the first 11111 means; detecting the no-load voltage of the solar cell multiple times at regular intervals; Further, voltage range determining means is provided for determining the predetermined range based on the maximum value of the detected value, and the voltage range determining means is provided so that the voltage range is always determined even when the irradiation light and the temperature change.
4 quickly so that the output power of solar cell 1 is maximum.
It is at the point where you can do the tracking.
・〔発明の実施例、〕、1
: 交、yL電動機用の可変周波数インバータを太陽電
池1に、よ、り駆動す、る場合の本発明・の5一実施例
を第11m、、、に、示、す。この回路は第5図に示6
した。従来例の回路において、、最大N流制御回路10
からインバータ、、制、御回路11にゲートしゃ断信号
G。、を与えるよ;、う、にし、たもので、その他の要
素、については第51、二、、:二:=二τ:ユ=:″
mm”t=L=:二::・・:二、第7図に示した従来
例において、・マ、イクロヲンビュータ17、に更、に
出力ボートP2.3を設け、ここか、らゲートしゃ断信
号G。、を出力す、るようにしたも、のであ、る。第3
図は第2図に、お、けるマイクロコ、ン、ピユータ17
の機能ブロック図、である。これは第8図の従、来例に
最適V□x 、”+in決定ブロック29を追加したも
のである。第11図に示されているように、同一照度で
も太陽電池の出力特性はt!11Fによって大きく変化
する。しかし、温度が一定ならば無負荷電圧(18”=
0のときの電圧V8)は照麿に対して大きくは変化しな
い性質がある。従ってこの性vi貴利用して、太陽電池
の無 −負荷電圧を検出1れば、その温度におけ
、るほぼ最適なV 、V、 の値を容易に推定す
ることが+18.X、、 lln
できることになり、従来のf!制御のように■+nax
とv1nの電圧差を大きくとる必要がない。第3図のブ
ロック29では、このような方法によって最
。・[Embodiments of the invention], 1: The 51st embodiment of the present invention in which a variable frequency inverter for an AC, YL motor is driven by a solar cell 1 is shown in the 11th m... ,show. This circuit is shown in Figure 56.
did. In the conventional circuit, the maximum N flow control circuit 10
A gate cutoff signal G is sent from the inverter to the control circuit 11. , give , , , , and other elements, the 51st, 2, , :2:=2τ:yu=:″
mm"t=L=:2::...:2, In the conventional example shown in FIG. It is also possible to output the cutoff signal G., so there is.3rd
The diagram is shown in Figure 2.
This is a functional block diagram of. This is an addition of the optimal V□x, ``+in determination block 29 to the conventional and conventional example shown in FIG. 8. As shown in FIG. 11, even at the same illuminance, the output characteristic of the solar cell is t! 11F. However, if the temperature is constant, the no-load voltage (18" =
The voltage (V8) at 0 does not change much with respect to Terumaro. Therefore, by making use of this property and detecting the no-load voltage of the solar cell, it is possible to easily estimate the almost optimal values of V and V at that temperature. X,, lln Now you can do the conventional f! Like control■+nax
There is no need to make a large voltage difference between and v1n. In block 29 of FIG.
.
適な■wax 、■sinが決定さ・れる。Appropriate ■wax and ■sin are determined.
゛°°“Oy 929.““it 6 t2 +”[/
)−%゛2゜て第4図の流、れ□図を参照しながら説明
する。まず、マイク、ロコンピュータ、17に内蔵のタ
イマーカウンタを用いて、一定時、間間隔で割込みをか
ける(ステップ818)。、割込みがかかるとマイクロ
。゛°°“Oy 929.”“it 6 t2 +”[/
)-%゛2゜The flow of Fig. 4 will be explained with reference to Fig. □. First, using the timer counter built into the microphone and computer 17, interrupts are made at regular intervals (step 818). , interrupts and micro.
コンピュータ17のボートP2.3からインバー・タゲ
ートしゃ断信号G。、が出力される(ステップ519)
。インバータ制御回路11はインバータゲ−トしゃ断信
号G。、をうけてインバータ5のゲートをしゃ断し太陽
電池の出力を無負荷状態とする。Inverter tag gate cutoff signal G from boat P2.3 of computer 17. , is output (step 519)
. The inverter control circuit 11 receives an inverter gate cutoff signal G. , the gate of the inverter 5 is cut off, and the output of the solar cell is placed in a no-load state.
続いてこの状態で、太陽電池の無負荷電圧を複数回読込
み、その最大値をV3とする。例えばN回の読込みを行
う場合について考えると、まず読込みカウンタIを01
v8の初期値をOに設定する(ステップS20〉。次に
その時点での太陽電池の無負荷電圧V、(1)を読込み
(ステップ521)、これをV8と比較する(ステップ
522)。ここでV8 (I)〉■8であれば、V8の
値をVS (I)の値と置換する(ステップ523)。Subsequently, in this state, the no-load voltage of the solar cell is read multiple times, and the maximum value is set as V3. For example, if we consider the case of reading N times, first set the reading counter I to 01.
The initial value of v8 is set to O (step S20>. Next, the no-load voltage V, (1) of the solar cell at that time is read (step 521), and this is compared with V8 (step 522).Here If V8 (I)>■8, the value of V8 is replaced with the value of VS (I) (step 523).
続いて所定の時間持ちルーチンを実行しくステップ52
4)、読込みカウンタ■を1だけ増加させる(ステップ
525)。こうしてステップS21からステップS25
までのルーチンを、1=Nになるまで繰返す(ステップ
826)。このようにして最終的に得られたVsの値は
N回の読込み値のうちの最大値となる。この最大値から
太陽電池の出力特性グラフを参照してほぼ最適な■
の伯を決定し、続いてこのVIllaxから経験a+a
X
的に求めた所定幅V、をさし引いて■minの値を決定
するくステップ527)。この値をマイクロコンピュー
タ17のレジスタ内にストアしくステップ828)、タ
イマーカウンタの割込みルーチンからもとの制御にもど
り再びタイマーカウンタの割込みがかかるまでメインの
tIllmを行う。Next, step 52 executes a routine for a predetermined period of time.
4) Increment the read counter ■ by 1 (step 525). In this way, from step S21 to step S25
The routine up to this point is repeated until 1=N (step 826). The value of Vs finally obtained in this way is the maximum value among the values read N times. From this maximum value, refer to the output characteristics graph of the solar cell and find the almost optimal ■
Then, from this VIllax, experience a+a
The value of min is determined by subtracting the predetermined width V, which is calculated according to the equation (step 527). This value is stored in the register of the microcomputer 17 (step 828), and the original control is returned from the timer counter interrupt routine, and the main tIllm is performed until the timer counter interrupt occurs again.
このJ、うに、従来tま電圧判定ブロック23はレジス
タにあらかじめストアされている■max’■ ・ の
値によって太陽電池の電圧を判断してい1n
だが、本発明では常に新しいv、■ll1ioの値ma
×
をレジスタにストアしており、そのレジスタ内のv、■
ll1ioの最新の値によって太陽電池の電ax
圧を判断することになる。これによって電圧設定範囲を
不必要に広げる必要はなくなり、しかも動作時の温度に
最適な電圧設定範囲が得られることになる。Conventionally, the voltage judgment block 23 judges the voltage of the solar cell based on the value of max' which is stored in advance in the register, but in the present invention, the value of v and ll1io is always new. ma
× is stored in a register, and v in that register, ■
The voltage ax of the solar cell is determined based on the latest value of ll1io. This eliminates the need to unnecessarily widen the voltage setting range, and also provides a voltage setting range that is optimal for the operating temperature.
なお、太lll電池の無負荷電圧■8として複数回の読
込み値の中の最大値を採るようにしたのは、無負荷電圧
が短時間の間に変動することに対処するためである。即
ち、太陽電池の無負荷電圧は第11図に示したように温
度に大きく依存するが、同時に照度によってもある程度
左右される。一般に温度の変化は比較的緩慢であるため
、検出した無負荷電圧が短時間の温度変動によって誤差
を生じることは少ないが、照度は短時間で変化する可能
性があり、たまたま照度に変動が生じた時点で検出が行
われると、V 、V、 が適切な値とmax
+n+n
ならず、最適な出力電力制御ができなくなってしまうの
である。The reason why the maximum value among the values read a plurality of times is taken as the no-load voltage (8) of the thick battery is to cope with the fact that the no-load voltage fluctuates over a short period of time. That is, the no-load voltage of the solar cell largely depends on the temperature as shown in FIG. 11, but it also depends to some extent on the illuminance. In general, temperature changes are relatively slow, so the detected no-load voltage is unlikely to have errors due to short-term temperature fluctuations, but illuminance may change over a short period of time, and fluctuations in illuminance may occur by chance. When detection is performed at the point in time, V, V, are set to appropriate values and max
+n+n, and optimal output power control cannot be achieved.
〔発明の効果]
以上のとおり本発明によれば、太陽電池の出力電力制御
装置にa3いて、制御基準として用いる出力電圧の所定
範囲を適時その動作環境に応じて設定しなおすようにし
たため、照射光量および温度が変化しても、常に太v;
A電池の出力電力が最大どなるように迅速な追従制御が
可能になる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the output power control device for the solar cell is configured to reset the predetermined range of the output voltage used as the control reference in a timely manner according to the operating environment. Always thick even if the light intensity and temperature change;
Rapid follow-up control becomes possible to control the maximum output power of battery A.
第1図は本発明に係る制御装置の一実施例の回路図、第
2図は第1図における最大電力制御回路の回路図、第3
図は第2図にお(プるマイクロコンピュータの機能ブロ
ック図、第4図は第3図における最適■ 、■、io
決定ブロックの処理手順ax
を示す流れ図、第5図は従来の制御iD波装置一例の回
路図、第6図は一般的な太陽電池の出力特性を示寸グラ
フ、第7図は第5図における最大電力制御回路の回路図
、第8図は第7図におけるマイクロコンピュータの機能
ブロック図、第9図、第10図は第7図におけるマイク
ロコンピュータの動作を説明する流れ図、第11図は一
般的な太陽電池の出力特性を示すグラフ、である。
1・・・太陽電池、2・・・逆流阻止用ダイオード、3
・・・平滑リアクトル、4・・・コンデン丈、5・・・
可変周波数インバータ、6・・・交流電動機、7・・・
負荷、8・・・電圧検出回路、9・・・電流検出回路、
10・・・最大電力1tII+御回路、11・・・イン
バータ制御回路、12.13・・・バッファアンプ、1
4・・・乗算器、15.16・・・A/D変換器、17
・・・マイクロコンピュータ、18・・・D/A変換器
。
第1図
第S図
FM ・第4図
第5図
・ FM ・
第9図
第11図
X!電池出力電>t(Is)FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the control device according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the maximum power control circuit in FIG. 1, and FIG.
Figure 2 shows the functional block diagram of the microcomputer, and Figure 4 shows the optimal
A flowchart showing the processing procedure ax of the decision block, FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a conventional control iD wave device, FIG. A circuit diagram of the maximum power control circuit, Fig. 8 is a functional block diagram of the microcomputer in Fig. 7, Figs. 9 and 10 are flow charts explaining the operation of the microcomputer in Fig. 7, and Fig. 11 is a general diagram. 2 is a graph showing the output characteristics of a solar cell. 1... Solar cell, 2... Backflow blocking diode, 3
...Smooth reactor, 4...Condenser length, 5...
Variable frequency inverter, 6... AC motor, 7...
load, 8... voltage detection circuit, 9... current detection circuit,
10... Maximum power 1tII+ control circuit, 11... Inverter control circuit, 12.13... Buffer amplifier, 1
4... Multiplier, 15.16... A/D converter, 17
...Microcomputer, 18...D/A converter. Figure 1 Figure S FM ・ Figure 4 Figure 5 FM ・ Figure 9 Figure 11 X! Battery output voltage>t(Is)
Claims (1)
御して負荷に供給する太陽電池の出力電力制御装置であ
つて、 前記太陽電池の電力を変換して前記負荷に与える電力変
換手段と、 前記太陽電池の出力電圧が所定範囲内にあるか否かを判
定する電圧判定手段と、 前記太陽電池の出力電力の増減を判定する出力電力増減
判定手段と、 前記出力電圧が前記所定範囲外にあるときに、前記出力
電力が最大となるように前記電力変換手段を調整する第
1の調整手段と、 前記出力電圧が前記所定範囲内にあり、かつ、前記出力
電力が増減したときに、前記出力電力が最大となるよう
に前記電力変換手段を、前記第1一定時間ごとに前記太
陽電池の無負荷電圧を複数回検出し、この検出値の最大
値に基づいて前記所定範囲を決定する電圧範囲決定手段
を更に設けたことを特徴とする太陽電池の出力電力制御
装置。[Claims] 1. An output power control device for a solar cell that controls the power of a solar cell and supplies it to a load so that the output power is maximized, which converts the power of the solar cell to a power conversion means for applying to a load; a voltage determination means for determining whether the output voltage of the solar cell is within a predetermined range; an output power increase/decrease determination means for determining an increase or decrease in the output power of the solar cell; a first adjusting means that adjusts the power conversion means so that the output power is maximized when the output voltage is outside the predetermined range; and when the output voltage is within the predetermined range and the output When the power increases or decreases, the power conversion means detects the no-load voltage of the solar cell a plurality of times at each first fixed time so that the output power becomes the maximum, and based on the maximum value of the detected values. An output power control device for a solar cell, further comprising voltage range determining means for determining the predetermined range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60044195A JPS61202215A (en) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Output power controller for solar battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60044195A JPS61202215A (en) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Output power controller for solar battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61202215A true JPS61202215A (en) | 1986-09-08 |
Family
ID=12684790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60044195A Pending JPS61202215A (en) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Output power controller for solar battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61202215A (en) |
-
1985
- 1985-03-06 JP JP60044195A patent/JPS61202215A/en active Pending
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