JPS614421A - セルバツク電力供給装置 - Google Patents

セルバツク電力供給装置

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JPS614421A
JPS614421A JP59124925A JP12492584A JPS614421A JP S614421 A JPS614421 A JP S614421A JP 59124925 A JP59124925 A JP 59124925A JP 12492584 A JP12492584 A JP 12492584A JP S614421 A JPS614421 A JP S614421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
power
output
solar cell
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP59124925A
Other languages
English (en)
Inventor
郁夫 渡辺
日比野 由貴夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP59124925A priority Critical patent/JPS614421A/ja
Publication of JPS614421A publication Critical patent/JPS614421A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (#業ヒの利用分野) この発明は独立に発電して得られる系統電源に、太陽電
池で得られる電力を直接返還して発電側の燃料消費を節
約するセルパック電力供給装置に関するものである。
(従来の技術) 離島や商用電源設備のない地域においては、特別に設置
したディーゼル、水力、火力、風力等の発電設備によっ
て電源を確保している。一般に需要電力は季節、時刻に
よって変動がある。従って、発電設備に最大需要電力に
対応できる能力をもたせることによって、電源を確保し
ている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、大型の発電設備を設置することは、需要電力
の小さい季節、時刻においては余剰電力が発生すること
になり不経済であるばかりでなく、前記の如き地域にお
ける発電設備としては電力コストが1昇し問題がある。
また、発電設備として、太陽電池を用いるのは効率面、
大電力供給面で問題が残り、この場合には大型な蓄電池
が必要となる。
この発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、
簡易でかつ低コストの設備で電源を系統電源へ供給する
ことによって、系統電源の過剰な需要にも対応できるセ
ルパック電力供給装置を提供することを目的としている
(問題点を解決するための手段) この発明は前記の問題点を解決するために、太陽電池が
インバータに接続され、前記太陽電池が最大電力を供給
する最適電圧と、系統電源から取り出した信号の周波数
とに対応して定まる基準信号を前記インバータに入力す
ることにより、前記太陽電池直流出力を前記基準信号に
追従させて交流電力に変換し、この変換出力を前記系統
電源に供給するようになしたことを特徴としている。
(作用) この発明では、太陽電池からの直流出力を追従させる基
準信号を太陽電池が最大電力を供給する最適電圧と系統
電源の周波数とを基にして決定しているので、入射太陽
光に応じて常に最大電力を引き出せるだけてなく、こう
して得られた電源を独自の発電設備の電力需要に応じた
電源として利。
用できるので発電設備の燃料節約、設備費が大幅、  
    [n1m;;64・ (実施例) 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。
第1図はこの発明の基本構成を示すブロック図、第2図
は太陽電池の出力特性図、第3図は第1図におけるイン
バータ部の詳細回路図、第4図は第3図のインバータ回
路の動作を説明するための波形図である。
太陽型itからの直流出力はインバータ2に供給され、
そこで交流出力に変換される。このインバータ2として
は、直流を交流に変換するものであれば種々の回路が用
いられるが、この実施例では自励型PAM方式のインバ
ータを用いた例について説明する。
インバータの具体的回路例は第3図に示されるように、
4@のスイッチング素子(SCR,トランジスタ等が用
いられるが、ここではトランジスタを用いる)Ql 、
Q2 、Q3 、Q4およびサージ防止用のダイオード
D 1.D 2.D 3.D 4からなる7“)−′回
路1太陽電池の出力5・逆波防止用ダ     。
イオード21と平滑用(脈流除去用)コンデンサ22を
介して供給されようになっている。このそれぞれのトラ
ンジスタQ1.Q2.Q3、Q4のベースには、駆動パ
ルスを所定の順序で印加され、そのクイ−2チング動作
を制御することにより交流電力を得る。
インバータ2の出力側には電流検出器3、ACリアクト
ル4およびトランス5が接続されている。ACリアクト
ル4は出力の連続性を維持するためのもので、トランス
5は系統電源6とのインターフェースに用いられ、太陽
型?l!!1からの出力に基づく電力が系統電源に供給
される。
インバータ2は基準信号と実際のインバータ出力との変
差信号をフィードバックすることにより出力を基準信号
に近似させるものであるが、このインバータ出力を規定
する基準信号は出力電力指令回路7、電流指令回路8、
掛算器9によって得られる。
即ち、トランス5を介して得られる系統電源6の周波数
等の情報が電流指令回路8にて検出され、掛算器9に送
出される。一方、出力電力指令回路7は太陽電池lから
の電圧を基にして出力電力が指令される。この出力電力
信号は掛算器9において電流指令回路8からの信号と掛
算され、周波数と振幅値が規定された基準信号として得
られ、減算器10に供給される。それ以後は、後述する
ようなインバータ制御が行なわれ、太陽電池の最大出力
がACリアクトル4、トランス5を通して系統電源6に
供給される。
出力電力指令部7では、太陽電池出力の最大電力を引き
出すための電圧検出を行なっている。例えば第2図には
太陽電池の電圧−電流、電力特性が示されている0図か
ら明らかなように、太陽電池で得られる電力は、入力太
陽光の強さに応じて最大電力を得るために最適な電圧V
optが存在する。この発明では、太陽電池の出力特性
のかかる性質を最大限に利用して最適出力制御を行なわ
せている。
こうして得られた基準信号は減算器lOの一端子に送ら
れる。減算器lOのもう一つの端子にはインバータ2の
出力に接続された電流検出器3で得られた電流信号が入
力される。減算器lOでは掛算器9からの基準信号と電
流検出器3からの出力電流との差信号をパルス幅変調(
PAM)回路11に送る。PAM回路11ではこの差信
号に基づいて、インバータ2を構成するトランジスタQ
1−Q4のベースに適当な順序でパルス幅が調整された
パルスを印加することにより各トランジスタのスイッチ
ング動作を制御する。つまり転流ループを規則性をもっ
て1サイクルに多数回オフオフさせる。
PAM回路11は例えば前記基準信号を中心として+側
および一側にそれぞれしきい値を設定しておき、極性を
考慮、した前記差信号に対応するパルス幅変調されたパ
ルス信号はベース分配回路12およびベースドライブ回
路13を介してイン/ヘータ2のインバータ動作原理に
基づいて所定のトランジスタのベースに印加される。そ
の結果、インバータ出力が基準信号に追従した短歯状波
形4   246・ 次にインバータ2の動作について第3図と第4図を参照
して説明する。
第4図(A)の時刻T1におけるように基準信号Rより
もインバータ出力電流iが小さい時にはベース信号分配
回路、12.ベースドライブ回路13の作用により第3
図のトランジスタQl 、 Q4がオンし、その結果で
きる回路の経路をインバータ出力電流iが流れる。この
ときトランジスタQ1のエミッタは直流電源の正電位と
なり、インバータ出力電流iはACリアクトル4の作用
により徐々に増大していく、この状態が続き、インバー
タ出力電流iが基準信号Rを越え時刻T2で+側のしき
い値の達するとトランジスタQ1がオフし、トランジス
タQ2がオンする。このとき太陽電池lからトランジス
タQlを通して系統電源66へ流れていた電流iは、ト
ランジスタQlのオフに伴い遮断される。そして前記リ
アクトル4の作用によりインバータ出力電流iは継続性
を保ちながら次第に減衰していき、いわゆるフライホイ
ールモづ回路を構成する。1 このようにインバータ出力電流iが次第に減衰して基準
信号Rを下回り、時刻T3で一例のしきい値に達すると
、トランジスタQ2がオフし、トランジスタQ1がオン
してインバータ2は時刻Tlと同じ状態になる。その結
果、前記と同様にインバータ出力電流iは疏れ、前述の
動作を以下繰り返す。この半周期の間、トランジスタQ
3はオフ、トランジスタQ4はオンの状態に保たれる。
このようにインバータ2では、インバータ出力電流iが
、ある脈動を以って接続される系統電源6の電圧波形に
同位相で追従していく、ここで+側、−側のしきい値幅
を小さくすればインバータ出力電流iの脈動は小さくふ
り、インバータ出力電流iが電流指令値工に精度よく追
従し、出力波形の歪みも小さくなる。
第1図のPAM回路11におけるパルス幅変調は前記の
如く、基準信号Rとインバータ出力電流i、および+、
−側のしきい値との相対的関係で定まる変調が行なわれ
、その出力を各トランジスタのベースに所定の時間関係
で出力する。
第4図(B)はこうして得られたパルス幅変調されたパ
ルス例を示す。また、残りの半周期に対しては、インバ
ータ2のトランジスタQlはオフ、トランジスタQ2は
オンのままとなり、トランジスタQ3とトランジスタQ
4とがスイッチングされてオン、オフを繰り返す、前記
半周期同様にインバータ出力電流iが電流指令値Iに追
従することになる。
従って、前記の如きインバータによれば系統電源6に対
し電圧波形と同相、同波形の電流を流し込むことになり
、力率lで波形歪みの少ない電力を供給することができ
る。
(発明の効果) この発明は前記のように、太陽電池により得られる電力
を最大電力が得られる太陽電池の最適電圧制御するとと
もにその電力を直接系統電源に供給しているので、独自
に設置した発電設備の最大供給電力能力を比較的小さく
でき、過剰な需要があったときをも含めて他の需要に対
しては上記太陽電池出力を用いることで対応できるから
、発電コストの大幅な低下が期待できる。また、太陽電
池出力は蓄電池を介さずに直接系統電源に供給されるか
ら、コスト増も比較的少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の基本構成を示すブロック図、第2図
は太陽電池の出力特性を示す図、第3図は第1図のイン
バータの具体的回路図、第4図はその動作説明図である
。 ■・・・太陽電池    2・・・インバータ3・・・
電流検出器   4・・・ACリアクタ5・・・トラン
ス    6・・・系統電源7・・・出力電力指令回路 8・・・電流指令回路  9・・・掛算器10・・・減
算器    11・・・PAM回路■?・・・ベース信
号分配回路 13・・・ベースドライブ回路 第3図 第4図 手続補正書 昭和59年9月 5日 l 事件の表示 昭和59年特許願第124925号 2 発明の名称  セルパック電力供給装置3 補正を
する者 事件との関係   特許出願人 住所 静岡県磐田市新貝2500番地 氏名 ヤマハ発動機株式会社 4 代理人〒151 住所 東京都渋谷区代々木2丁目23番1号6 補正の
対象  明細書の発明の詳細な説明の欄、明細書の図面
の簡単な説明の欄及び図面。 7 補正の内容 別紙の通り (1)明細書第4頁第10行のrPAMJをrpwM」
と訂正する。 (2)同書第5頁第1行の「駆動パルスを」を「駆動パ
ルスが」と訂正する。 (3)同書第6頁第7行の「出力電力指令部」を「出力
電力指令回路」と訂正する。 (4)同書第7頁第1行、第2行及び第9行の「PAM
JをrPWMJと訂正し、同頁第11行の「対応する」
を「対応するように」と訂正し、同頁第11行の「短歯
状」を「鋸歯状」と訂正する。 (5)同書第8頁第1O行の「しきい値の」を「しきい
値に」と訂正する。 (6)同書第9頁第13行(7)rPAMJをrpwM
」と訂正する。 (7)同書第10頁第13行の「制御する」を「に制御
する」と訂正する。 (8)同書第11頁第7行のrACリアクタ」をrAC
リアクトル」と訂正し、同頁第  11行のrPAMJ
をrPWMJと訂正する。 (9)第1図を別紙添付図面の通り訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 太陽電池がインバータに接続され、前記太陽電池が最大
    電力を供給する最適電圧と、系統電源から取り出した信
    号の周波数とに対応して定まる基準信号を前記インバー
    タに入力することにより、前記太陽電池直流出力を前記
    基準信号に追従させて交流電力に変換し、この変換出力
    を前記系統電源に供給するようになしたセルバック電力
    供給装置。
JP59124925A 1984-06-18 1984-06-18 セルバツク電力供給装置 Pending JPS614421A (ja)

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JP59124925A JPS614421A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 セルバツク電力供給装置

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JP59124925A JPS614421A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 セルバツク電力供給装置

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JPS614421A true JPS614421A (ja) 1986-01-10

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ID=14897543

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JP59124925A Pending JPS614421A (ja) 1984-06-18 1984-06-18 セルバツク電力供給装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63198539A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 コマツ電子金属株式会社 ハイブリツド発電システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935533A (ja) * 1982-08-20 1984-02-27 株式会社日立製作所 電力変換装置
JPS5976123A (ja) * 1982-10-21 1984-05-01 中部電力株式会社 太陽光発電装置

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