JPS62293936A - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
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- JPS62293936A JPS62293936A JP61133839A JP13383986A JPS62293936A JP S62293936 A JPS62293936 A JP S62293936A JP 61133839 A JP61133839 A JP 61133839A JP 13383986 A JP13383986 A JP 13383986A JP S62293936 A JPS62293936 A JP S62293936A
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- Direct Current Feeding And Distribution (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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
この発明は、太陽光発電装置、特にその電力変換装置を
自動的に起動させることが出来る太陽光発電装置に関す
るものである。
自動的に起動させることが出来る太陽光発電装置に関す
るものである。
第３図は、一般的な太陽光発電装置を一部ブロック図で
示す回路図である。図において、（１）は太陽光発電素
子であり１例えばシリコン単結晶、シリコンリボン結晶
、ＧａＡｓ、 アモルファス等によって構成された素
子である。この太陽光発電素子（１）の出力側は逆流防
止ダイオード（２）を介して電力変換装置（３）に接続
されている。この電力変換装置（３）は、例えばトラン
ジスタ、サイリスタ、 ＧＴＯ等の半導体素子によって
構成されたインバータである。この電力変換装置（３）
の出力側は負荷切換装置（４）を介して電力系統（５）
または単独負荷（６）に接続される。なお、負荷切換装
置（４）は電力系統価）に給電する所謂連系システムと
、単独負荷（６）に給電する独立システムとの切換えを
行なうものであり、この負荷切換装置（４）がなく何れ
かのシステムに専用の場合も多い。このような太陽光発
電装置においては、太陽光発電素子（１）で得られた直
流電力が。
示す回路図である。図において、（１）は太陽光発電素
子であり１例えばシリコン単結晶、シリコンリボン結晶
、ＧａＡｓ、 アモルファス等によって構成された素
子である。この太陽光発電素子（１）の出力側は逆流防
止ダイオード（２）を介して電力変換装置（３）に接続
されている。この電力変換装置（３）は、例えばトラン
ジスタ、サイリスタ、 ＧＴＯ等の半導体素子によって
構成されたインバータである。この電力変換装置（３）
の出力側は負荷切換装置（４）を介して電力系統（５）
または単独負荷（６）に接続される。なお、負荷切換装
置（４）は電力系統価）に給電する所謂連系システムと
、単独負荷（６）に給電する独立システムとの切換えを
行なうものであり、この負荷切換装置（４）がなく何れ
かのシステムに専用の場合も多い。このような太陽光発
電装置においては、太陽光発電素子（１）で得られた直
流電力が。
電力変換装置（３）によって直流／交流変換された後に
、負荷切換装置（４）を通して電力系統（５）に供給さ
れるか、或は単独負荷（６）に供給される。
、負荷切換装置（４）を通して電力系統（５）に供給さ
れるか、或は単独負荷（６）に供給される。
第４図は太陽光発電素子（りの出力特性例えばＶ−４特
性（電圧−電流）およびＶ−Ｐ特性（電圧−電力）を示
したグラフ図であり、各出力特性は日射量（ε）の強さ
に応じて変化する。図の■、■は日射量が強い場合（ε
、）を、そして■、■は日射量が弱い場合（ｔ２）を示
したものである。ｖ−ｐ特性に見られるように、電圧に
対する発生電力は山形の特性を示し、通常最大発生電力
が得られる点の電圧Ｖｏｐ （最適動作点電圧と云う）
で運転されるように太陽光発電装置はその電圧マツチン
グがとられる。
性（電圧−電流）およびＶ−Ｐ特性（電圧−電力）を示
したグラフ図であり、各出力特性は日射量（ε）の強さ
に応じて変化する。図の■、■は日射量が強い場合（ε
、）を、そして■、■は日射量が弱い場合（ｔ２）を示
したものである。ｖ−ｐ特性に見られるように、電圧に
対する発生電力は山形の特性を示し、通常最大発生電力
が得られる点の電圧Ｖｏｐ （最適動作点電圧と云う）
で運転されるように太陽光発電装置はその電圧マツチン
グがとられる。
太陽光発電素子（１）の発生電力は朝から夕方迄日照が
得られている期間しか得られないし、また日中でも雨天
時は殆んど得られないので、太陽光発電装置の起動、停
止が問題となる。そこで、従来は１例えば特開昭５９−
７６１２１号公報（こ開示されかつ第５図に示すように
日射計（７）を用いて日射量Ｃが基準値εＬより大きい
か小さいかによって電力変換装置（３）をそれぞれ起動
、停止させる装置や、第６図に示すように光発電素子の
短絡電流かはゾ日射量に比例することから、短絡電流検
出用光発電素子（８）を設け、かつこの短絡電流検出用
光発電素子（８）の両端間に接続した短絡電流検出器（
９）よりの電流値レベル信号Ｉｓｃが基準値工ｅｃＬよ
り大きいか小さいかによって電力変換装置（３）をそれ
ぞれ起動、停止させる装置や、或は例えば特開昭５９−
７６１２２号公報に開示されかつ第７図に示すように太
陽光発電素子（１）の直流側に設けたコンタクタ（１０
）をＯＮシて抵抗器（１１）を接続しておき、この時の
直流電圧検出器例えば分圧器（１２）の出力レベル信号
Ｖｄが第１基準値ｖａｒ、より大きくなると電力変換装
置（３）を起動させる装置が採用されていた。
得られている期間しか得られないし、また日中でも雨天
時は殆んど得られないので、太陽光発電装置の起動、停
止が問題となる。そこで、従来は１例えば特開昭５９−
７６１２１号公報（こ開示されかつ第５図に示すように
日射計（７）を用いて日射量Ｃが基準値εＬより大きい
か小さいかによって電力変換装置（３）をそれぞれ起動
、停止させる装置や、第６図に示すように光発電素子の
短絡電流かはゾ日射量に比例することから、短絡電流検
出用光発電素子（８）を設け、かつこの短絡電流検出用
光発電素子（８）の両端間に接続した短絡電流検出器（
９）よりの電流値レベル信号Ｉｓｃが基準値工ｅｃＬよ
り大きいか小さいかによって電力変換装置（３）をそれ
ぞれ起動、停止させる装置や、或は例えば特開昭５９−
７６１２２号公報に開示されかつ第７図に示すように太
陽光発電素子（１）の直流側に設けたコンタクタ（１０
）をＯＮシて抵抗器（１１）を接続しておき、この時の
直流電圧検出器例えば分圧器（１２）の出力レベル信号
Ｖｄが第１基準値ｖａｒ、より大きくなると電力変換装
置（３）を起動させる装置が採用されていた。
これら装置はどれも、Ｗ力変換装置（３）の無負荷損失
以上に太陽光発電素子（１）の発生電力が得られる値で
以って起動条件とされている。な詔、第７図に示した装
置は単なる直流電圧即ち太陽光発電素子（１）の開放電
圧（無負荷時の電圧）では温度依存性が大きくて基準値
設定が難しいために考えられた装置であり、規定の直流
電圧のもとにおける電力変換装置（３）の無負荷損失に
相当する抵抗器（１１）をつないでおき１日射が増えて
規定の直流電圧になった時に起動させると共にコンタク
タ（１０）をＯＦＦさせるものである。しかも、この装
置は単独負荷（６）へ給電する場合には日射量が極端に
低下した時〔電力変換装置（３）の無負荷損失以下に相
当する。〕直流電圧の低下により、これを検出して電力
変換装置（３）を停止させることが出来るが、電力系統
（５）と接続された場合には電力系統（５）からエネル
ギーを受けて電力変換装置（３）の運転を継続すること
が出来るために、停止は他の方法による必要がある。
以上に太陽光発電素子（１）の発生電力が得られる値で
以って起動条件とされている。な詔、第７図に示した装
置は単なる直流電圧即ち太陽光発電素子（１）の開放電
圧（無負荷時の電圧）では温度依存性が大きくて基準値
設定が難しいために考えられた装置であり、規定の直流
電圧のもとにおける電力変換装置（３）の無負荷損失に
相当する抵抗器（１１）をつないでおき１日射が増えて
規定の直流電圧になった時に起動させると共にコンタク
タ（１０）をＯＦＦさせるものである。しかも、この装
置は単独負荷（６）へ給電する場合には日射量が極端に
低下した時〔電力変換装置（３）の無負荷損失以下に相
当する。〕直流電圧の低下により、これを検出して電力
変換装置（３）を停止させることが出来るが、電力系統
（５）と接続された場合には電力系統（５）からエネル
ギーを受けて電力変換装置（３）の運転を継続すること
が出来るために、停止は他の方法による必要がある。
上述したように日射計を用いた装置や１日射を間接的に
みるために先発１に素子の短絡電流を専用に検出する回
路を設けた装置では電力変換装置の起動、停止を行なう
のに別個のセンサを設けなければならず、そのために電
力変換装置に至る迄に余分な配線を行なう必要があり、
付属装置としてのコストが高くついて建設費がかさむ等
の問題点があった。また、直流側１こコンタクタを介し
て抵抗器をつないでおく装置では、電力変換装置内に大
きな部品を付けなければならず、抵抗発熱による放熱対
策を施こす必要があること、装置が大きくなる等、コス
ト高に併せて別な問題点もあった。
みるために先発１に素子の短絡電流を専用に検出する回
路を設けた装置では電力変換装置の起動、停止を行なう
のに別個のセンサを設けなければならず、そのために電
力変換装置に至る迄に余分な配線を行なう必要があり、
付属装置としてのコストが高くついて建設費がかさむ等
の問題点があった。また、直流側１こコンタクタを介し
て抵抗器をつないでおく装置では、電力変換装置内に大
きな部品を付けなければならず、抵抗発熱による放熱対
策を施こす必要があること、装置が大きくなる等、コス
ト高に併せて別な問題点もあった。
この発明は上述したような問題点を解決するためになさ
れたもので、装置外部ｔこセンサ等を設ける必要がなく
、電力変換装置を自動的に起動出来る太陽光発電装置を
得ることを目的とする。
れたもので、装置外部ｔこセンサ等を設ける必要がなく
、電力変換装置を自動的に起動出来る太陽光発電装置を
得ることを目的とする。
この発明に係る太陽光発電装置は、太陽光発電素子の直
流電圧が電力変換装置の運転電圧を超えたことを検出す
るための電圧検出器と、太陽光発電素子を一瞬短絡させ
るためのスイッチング素子と、短絡電流が規定レベルを
超えたことを検出するための電流検出器と、これら条件
が満された時に電力変換装置を起動させるための回路と
を設けたものである。
流電圧が電力変換装置の運転電圧を超えたことを検出す
るための電圧検出器と、太陽光発電素子を一瞬短絡させ
るためのスイッチング素子と、短絡電流が規定レベルを
超えたことを検出するための電流検出器と、これら条件
が満された時に電力変換装置を起動させるための回路と
を設けたものである。
この発明では１日射計等の外部センサを設ける必要がな
く、太陽光発電素子を一瞬短絡するためのスイッチング
素子および自動起動回路を追加するのみでよく、他は通
常、電力変換装置内に制御・採掘のために設けられてい
る直流側の電圧検出器。
く、太陽光発電素子を一瞬短絡するためのスイッチング
素子および自動起動回路を追加するのみでよく、他は通
常、電力変換装置内に制御・採掘のために設けられてい
る直流側の電圧検出器。
電流検出器を利用して、太陽光発電素子の直流電圧が運
転電圧を超えた時かつ太陽光発電素子の短絡時の直流電
流が規定レベルを超えた時に、自動起動回路からの起動
信号で電力変換装置を自動的に起動させることが出来る
。
転電圧を超えた時かつ太陽光発電素子の短絡時の直流電
流が規定レベルを超えた時に、自動起動回路からの起動
信号で電力変換装置を自動的に起動させることが出来る
。
第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す回
路図であり、（１）〜（６）および（１２）は従来装置
におけるものと全く同一である。（１３）は太陽光発電
素子（１）と電力変換装置（３）の間で逆流防止ダイオ
ード（２）と直列に接続されて太陽光発電素子（１）か
らの直流電流を検出する直流電流検出器例えば分流器、
（１４）はこの直流電流検出器（１３）と逆流防止ダ
イオード（２）の間で直流電圧検出器（１２）と並列に
接続されて太陽光発電素子（１）を短絡する短絡用スイ
ッチング素子、そして（１５）はこれら直流電圧検出器
（１２） 、直流電流検出器（１３）および短絡用スイ
ッチング素子（１４）に接続されて出力が電力変換装置
（３）の起動信号として用いられる自動起動回路である
。
路図であり、（１）〜（６）および（１２）は従来装置
におけるものと全く同一である。（１３）は太陽光発電
素子（１）と電力変換装置（３）の間で逆流防止ダイオ
ード（２）と直列に接続されて太陽光発電素子（１）か
らの直流電流を検出する直流電流検出器例えば分流器、
（１４）はこの直流電流検出器（１３）と逆流防止ダ
イオード（２）の間で直流電圧検出器（１２）と並列に
接続されて太陽光発電素子（１）を短絡する短絡用スイ
ッチング素子、そして（１５）はこれら直流電圧検出器
（１２） 、直流電流検出器（１３）および短絡用スイ
ッチング素子（１４）に接続されて出力が電力変換装置
（３）の起動信号として用いられる自動起動回路である
。
上述したように構成された太陽光発電装置の動作を％第
２図に示したフローチャート図について説明する。
２図に示したフローチャート図について説明する。
太陽光発電素子の発生電力が電力変換装置の無負荷損失
以上になった時に電力変換装置を起動させると、太陽光
エネルギーを最も効率よく利用出来る。電力変換装置の
制御電力は太陽光発電素子電力から供給される。電力変
換装置を介して電力系統または単独負荷に電力を供給す
る場合、太陽光発電素子の発生電力の最大値近傍におけ
る直流電圧（通常最適動作点電圧と云う）で電力変換装
置は運転される。太陽光発電素子は無負荷時の電圧が最
適動作点電圧の１．３〜１．５倍の値である。電力変換
装置の定常運転時の電圧（はゾ最適動作電圧）を■０と
する。
以上になった時に電力変換装置を起動させると、太陽光
エネルギーを最も効率よく利用出来る。電力変換装置の
制御電力は太陽光発電素子電力から供給される。電力変
換装置を介して電力系統または単独負荷に電力を供給す
る場合、太陽光発電素子の発生電力の最大値近傍におけ
る直流電圧（通常最適動作点電圧と云う）で電力変換装
置は運転される。太陽光発電素子は無負荷時の電圧が最
適動作点電圧の１．３〜１．５倍の値である。電力変換
装置の定常運転時の電圧（はゾ最適動作電圧）を■０と
する。
ステップＳ１における電力変換装置（３）の停止中に日
射量が増加し、ステップＳ２において直流電圧検出器（
１２）で検出された直流電圧ＶｄがＶｏを超えた時に、
ステップＳ５において自動起動回路（１５）は短絡用ス
イッチング素子（１４）をターンオンさせて太陽光発電
素子（１）を３ｗ間短絡させる。この時間ｔｗは直流電
流検出器（１３）で短絡時の直流電流を検出するのに必
要な時間例えば数ｍｓ以下でよく、従って短絡用スイッ
チング素子（１４）の容量も極めて短時間容量でよいこ
とから小さいものでよい。ステップＳ４において短絡時
の直流電流工ｄが、電力変換装置（３）の無負荷損失に
相当するレベル例えば工ｄｂ ＝ ０，０５ Ｉｏ （
工ｏは定格直流電流）より大きければ、ステップＳ５に
おいて自動起動回路（１５）からの起動信号で電力変換
装置（３）を起動させる。逆に工ｄく工ｄＬであればス
テップＳ６に進んで周期Ｔ＝例えば１０分毎にステップ
Ｓ３に戻って短絡用スイッチング素子（１りを周期的ｌ
こ短絡させ、ステップＳ４で今一度短絡電流値を判定す
る。これを繰り返しながら最終的にステップＳ５で電力
変換装置（３）を起動させる。そしてステップＳ７にお
いて電力変換装置（３）を運転させるが、ステップＳ８
においてＩｄ＜工ｄＬとなるとステップＢ９で電力変換
装置（３）を停止させる。
射量が増加し、ステップＳ２において直流電圧検出器（
１２）で検出された直流電圧ＶｄがＶｏを超えた時に、
ステップＳ５において自動起動回路（１５）は短絡用ス
イッチング素子（１４）をターンオンさせて太陽光発電
素子（１）を３ｗ間短絡させる。この時間ｔｗは直流電
流検出器（１３）で短絡時の直流電流を検出するのに必
要な時間例えば数ｍｓ以下でよく、従って短絡用スイッ
チング素子（１４）の容量も極めて短時間容量でよいこ
とから小さいものでよい。ステップＳ４において短絡時
の直流電流工ｄが、電力変換装置（３）の無負荷損失に
相当するレベル例えば工ｄｂ ＝ ０，０５ Ｉｏ （
工ｏは定格直流電流）より大きければ、ステップＳ５に
おいて自動起動回路（１５）からの起動信号で電力変換
装置（３）を起動させる。逆に工ｄく工ｄＬであればス
テップＳ６に進んで周期Ｔ＝例えば１０分毎にステップ
Ｓ３に戻って短絡用スイッチング素子（１りを周期的ｌ
こ短絡させ、ステップＳ４で今一度短絡電流値を判定す
る。これを繰り返しながら最終的にステップＳ５で電力
変換装置（３）を起動させる。そしてステップＳ７にお
いて電力変換装置（３）を運転させるが、ステップＳ８
においてＩｄ＜工ｄＬとなるとステップＢ９で電力変換
装置（３）を停止させる。
以上説明したように、この発明は、太陽光発電素子で得
られた直流電圧を検出する電圧検出器と、太陽光発電素
子を短絡させるスイッチング素子と、短絡時の太陽光発
電素子の直流電流を検出する′電流検出器と、前記直流
電圧が運転電圧を超えかつ前記直流電流が所定レベルを
超える時に起動信号を発生する自動起動回路とにより、
電力変換装置の起動を自動的に行なうようにしたので、
外部に特別なセンサ等を設ける必要がなく、装置を安価
１こ構成出来る効果がある。なお、電圧検出器および電
流検出器は１通常、電力変換装置内にあるものを利用出
来る。
られた直流電圧を検出する電圧検出器と、太陽光発電素
子を短絡させるスイッチング素子と、短絡時の太陽光発
電素子の直流電流を検出する′電流検出器と、前記直流
電圧が運転電圧を超えかつ前記直流電流が所定レベルを
超える時に起動信号を発生する自動起動回路とにより、
電力変換装置の起動を自動的に行なうようにしたので、
外部に特別なセンサ等を設ける必要がなく、装置を安価
１こ構成出来る効果がある。なお、電圧検出器および電
流検出器は１通常、電力変換装置内にあるものを利用出
来る。
第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す回
路図、第２図は第１図に示した太陽光発電装置の動作を
示すフローチャート図、第３図は一般的な太陽光発電装
置を一部ブロック図で示す回路図、第４図は太陽光発電
素子の出力特性を示すグラフ図、第５図ないし第７図は
従来の自動起動装置を示す図である。 図において、（１）は太陽光発電素子、（３）は電力変
換装置、 （１２）は直流電圧検出器、（１３）は直流
電流検出器、 （１４）は短絡用スイッチング素子、
（ｔＳ）は自動起動回路である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 罠１図 罠２図 芭６図 兜７図
路図、第２図は第１図に示した太陽光発電装置の動作を
示すフローチャート図、第３図は一般的な太陽光発電装
置を一部ブロック図で示す回路図、第４図は太陽光発電
素子の出力特性を示すグラフ図、第５図ないし第７図は
従来の自動起動装置を示す図である。 図において、（１）は太陽光発電素子、（３）は電力変
換装置、 （１２）は直流電圧検出器、（１３）は直流
電流検出器、 （１４）は短絡用スイッチング素子、
（ｔＳ）は自動起動回路である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 罠１図 罠２図 芭６図 兜７図
Claims (1)
- 太陽光発電素子で得られた直流電力を、電力変換装置を
通して電力系統または単独負荷に供給する太陽光発電装
置であって、前記太陽光発電素子と並列に接続されてそ
の直流電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器と
並列に接続されたスイッチング素子と、このスイッチン
グ素子と直列に接続されて前記太陽光発電素子の直流電
流を検出する電流検出器と、これら電圧検出器、スイッ
チング素子および電流検出器に接続され、前記電圧検出
器によって検出された直流電圧が前記電力変換装置の運
転電圧よりも大きくなった時に前記スイッチング素子を
ターンオンして前記太陽光発電素子を短絡させ、この時
前記電流検出器によって検出された短絡電流が規定レベ
ルを超えたら前記電力変換装置を起動させる回路とを備
えた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 |
|---|---|---|---|
| JP61133839A JPS62293936A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61133839A JPS62293936A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 太陽光発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293936A true JPS62293936A (ja) | 1987-12-21 |
| JPH0444496B2 JPH0444496B2 (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=15114245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61133839A Granted JPS62293936A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62293936A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103477294A (zh) * | 2011-03-30 | 2013-12-25 | 三洋电机株式会社 | 电力变换系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5686030A (en) * | 1979-11-26 | 1981-07-13 | Exxon Research Engineering Co | Method and device for controlling application of dc output from solar battery to load |
| JPS6069720A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-20 | Toshiba Corp | 太陽光発電システム |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP61133839A patent/JPS62293936A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5686030A (en) * | 1979-11-26 | 1981-07-13 | Exxon Research Engineering Co | Method and device for controlling application of dc output from solar battery to load |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103477294A (zh) * | 2011-03-30 | 2013-12-25 | 三洋电机株式会社 | 电力变换系统 |
| JP5903565B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2016-04-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0444496B2 (ja) | 1992-07-21 |
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