JP2832667B2 - 太陽電池の出力制御装置 - Google Patents
太陽電池の出力制御装置Info
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- JP2832667B2 JP2832667B2 JP5022113A JP2211393A JP2832667B2 JP 2832667 B2 JP2832667 B2 JP 2832667B2 JP 5022113 A JP5022113 A JP 5022113A JP 2211393 A JP2211393 A JP 2211393A JP 2832667 B2 JP2832667 B2 JP 2832667B2
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- signal
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- 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
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池からの出力電
圧を制御して、負荷に供給する装置に関し、特に、常に
最大電力を太陽電池から出力させるものに関する。
圧を制御して、負荷に供給する装置に関し、特に、常に
最大電力を太陽電池から出力させるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光の照射を受けて発電する太陽電池
板は、太陽電池板への日射量と温度とを一定としたと
き、図６に示すように出力電流Ｉｓが或る一定値Ｉｏｐ
以上に増加すると、出力電圧Ｖｓは急激に低下して零と
なる。このような特性を持つ太陽電池の最大出力電力Ｐ
ｍａｘは、出力電流がＩｏｐのときに生じ、該Ｉｏｐ
と、このときの出力電圧Ｖｏｐの積によって与えられ
る。太陽電池パネルは、このような太陽電池板を一枚の
パネルに４０乃至５０個取り付け、直列または並列に接
続することによって構成されている。
板は、太陽電池板への日射量と温度とを一定としたと
き、図６に示すように出力電流Ｉｓが或る一定値Ｉｏｐ
以上に増加すると、出力電圧Ｖｓは急激に低下して零と
なる。このような特性を持つ太陽電池の最大出力電力Ｐ
ｍａｘは、出力電流がＩｏｐのときに生じ、該Ｉｏｐ
と、このときの出力電圧Ｖｏｐの積によって与えられ
る。太陽電池パネルは、このような太陽電池板を一枚の
パネルに４０乃至５０個取り付け、直列または並列に接
続することによって構成されている。
【０００３】このような太陽電池パネルでは、温度を一
定にして、日射量を変化させると、出力電流Ｉｓと出力
電圧Ｖｓとの関係は、図７に実線で示すように日射量が
減少すると、曲線Ａ１からＡ２に変化し、これにつれて
最大出力点もａ１からａ２に変化する。その結果、最大
出力点は一点鎖線で示すａ曲線のように変化する。
定にして、日射量を変化させると、出力電流Ｉｓと出力
電圧Ｖｓとの関係は、図７に実線で示すように日射量が
減少すると、曲線Ａ１からＡ２に変化し、これにつれて
最大出力点もａ１からａ２に変化する。その結果、最大
出力点は一点鎖線で示すａ曲線のように変化する。
【０００４】また、この太陽電池パネルでは、日射量を
一定にして温度を変化させると、出力電流Ｉｓと出力電
圧Ｖｓとの関係は、図７に破線で示すように温度が上昇
すると、曲線Ｂ１からＢ２に変化し、これにつれて最大
出力点もｂ１からｂ２に変化する。その結果、最大出力
点は二点鎖線で示すｂ曲線のように変化する。
一定にして温度を変化させると、出力電流Ｉｓと出力電
圧Ｖｓとの関係は、図７に破線で示すように温度が上昇
すると、曲線Ｂ１からＢ２に変化し、これにつれて最大
出力点もｂ１からｂ２に変化する。その結果、最大出力
点は二点鎖線で示すｂ曲線のように変化する。
【０００５】従って、日射量の変化及び温度変化に伴い
太陽電池パネルから取り出せる最大出力は、図８の斜線
領域を移動することになる。
太陽電池パネルから取り出せる最大出力は、図８の斜線
領域を移動することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のような次第であ
るので、温度や日射量の変化に従って、太陽電池から取
り出せる最大電力が変化し、このままでは太陽電池から
能率よく最大電力を取り出すことができないという問題
点があった。
るので、温度や日射量の変化に従って、太陽電池から取
り出せる最大電力が変化し、このままでは太陽電池から
能率よく最大電力を取り出すことができないという問題
点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、太陽電池と、この太陽電池の出力電
圧を制御して負荷に電力を供給する電圧制御手段と、こ
の電圧制御手段を駆動信号に応じて駆動する駆動手段
と、上記太陽電池の出力電力を検出する電力検出手段
と、上記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出手段
と、所定時間の経過ごとに上記駆動手段に対して上記出
力電圧を徐々に変化させる電圧変動信号を供給し電圧最
適値検出信号が供給されるまで上記電圧変動信号の供給
を継続する電圧変動信号供給手段と、上記出力電力の最
大値発生時に上記電圧最適値検出信号を発生する電圧最
適値検出手段と、上記電圧最適値検出信号の発生に応じ
て上記電圧検出手段の出力を保持する保持手段と、上記
電圧検出手段によって検出される上記出力電圧と上記保
持手段の出力との差に応じた上記駆動制御信号を上記駆
動手段に供給する制御手段とを、具備するものである。
ために、本発明は、太陽電池と、この太陽電池の出力電
圧を制御して負荷に電力を供給する電圧制御手段と、こ
の電圧制御手段を駆動信号に応じて駆動する駆動手段
と、上記太陽電池の出力電力を検出する電力検出手段
と、上記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出手段
と、所定時間の経過ごとに上記駆動手段に対して上記出
力電圧を徐々に変化させる電圧変動信号を供給し電圧最
適値検出信号が供給されるまで上記電圧変動信号の供給
を継続する電圧変動信号供給手段と、上記出力電力の最
大値発生時に上記電圧最適値検出信号を発生する電圧最
適値検出手段と、上記電圧最適値検出信号の発生に応じ
て上記電圧検出手段の出力を保持する保持手段と、上記
電圧検出手段によって検出される上記出力電圧と上記保
持手段の出力との差に応じた上記駆動制御信号を上記駆
動手段に供給する制御手段とを、具備するものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、所定時間の経過ごとに、電圧
変動信号供給手段によって電圧変動信号が駆動手段に供
給され、駆動手段は、電圧制御手段を駆動して、太陽電
池の出力電圧及び出力電力を徐々に変化させる。これら
の出力電圧、電力の変化は、電圧検出手段及び電力検出
手段によって検出されるが、出力電力が最大電力になっ
たとき、電圧最適値検出手段が電圧最適値検出信号を発
生する。これによって、電圧変動信号供給手段からの電
圧変動信号が停止する。同時に、電圧最適値検出信号に
よって保持手段が、そのときの太陽電池の出力電圧を保
持する。電圧検出手段で検出された電圧と保持手段に保
持されている電圧との差に応じて制御手段が駆動制御信
号を駆動手段に供給する。これによって、太陽電池から
取り出される電力は最大電力となる。所定時間が経過す
ると、再び上記と同様にして、最大電力が検出、そのと
きの太陽電池の出力電圧が保持され、これを基準信号と
して電圧制御が行われる。従って、所定時間が経過する
間に、温度や日射量が変化しても、対応することができ
る。
変動信号供給手段によって電圧変動信号が駆動手段に供
給され、駆動手段は、電圧制御手段を駆動して、太陽電
池の出力電圧及び出力電力を徐々に変化させる。これら
の出力電圧、電力の変化は、電圧検出手段及び電力検出
手段によって検出されるが、出力電力が最大電力になっ
たとき、電圧最適値検出手段が電圧最適値検出信号を発
生する。これによって、電圧変動信号供給手段からの電
圧変動信号が停止する。同時に、電圧最適値検出信号に
よって保持手段が、そのときの太陽電池の出力電圧を保
持する。電圧検出手段で検出された電圧と保持手段に保
持されている電圧との差に応じて制御手段が駆動制御信
号を駆動手段に供給する。これによって、太陽電池から
取り出される電力は最大電力となる。所定時間が経過す
ると、再び上記と同様にして、最大電力が検出、そのと
きの太陽電池の出力電圧が保持され、これを基準信号と
して電圧制御が行われる。従って、所定時間が経過する
間に、温度や日射量が変化しても、対応することができ
る。
【０００９】
【実施例】本実施例は、図２に示すように、太陽電池１
を有し、この太陽電池１は、保護ダイオード２を介して
電圧制御手段、例えばインバータ３の入力側に接続され
ている。このインバータ３は、トランジスタまたはＩＧ
ＢＴ等のスイッチング素子４乃至７によって構成されて
いる。このインバータ３の出力側にはリアクトル１５を
介して負荷８が接続されている。この負荷８には、開閉
器９を介して商用交流電源１０に接続されている。この
開閉器９は、太陽電池１側から商用交流電源１０側に逆
潮流させる際に閉成される。
を有し、この太陽電池１は、保護ダイオード２を介して
電圧制御手段、例えばインバータ３の入力側に接続され
ている。このインバータ３は、トランジスタまたはＩＧ
ＢＴ等のスイッチング素子４乃至７によって構成されて
いる。このインバータ３の出力側にはリアクトル１５を
介して負荷８が接続されている。この負荷８には、開閉
器９を介して商用交流電源１０に接続されている。この
開閉器９は、太陽電池１側から商用交流電源１０側に逆
潮流させる際に閉成される。
【００１０】インバータ３の入力間には、電圧検出器１
１が設けられており、太陽電池１からインバータ３に印
加される電圧を検出している。同様にインバータ３と太
陽電池１との間に直列に電流検出器１２が設けられてお
り、太陽電池１からインバータ３に供給されている電流
を検出している。これら検出電圧及び検出電流は、制御
装置１３に供給され、これら検出電圧及び検出電流に基
づいて、制御装置１３は後述するように駆動装置１４に
駆動制御信号を供給し、これに応じて駆動装置１４がイ
ンバータ３の各スイッチ素子４乃至７を制御して、太陽
電池１の電圧が一定になるように負荷８に供給される電
力を制御する。
１が設けられており、太陽電池１からインバータ３に印
加される電圧を検出している。同様にインバータ３と太
陽電池１との間に直列に電流検出器１２が設けられてお
り、太陽電池１からインバータ３に供給されている電流
を検出している。これら検出電圧及び検出電流は、制御
装置１３に供給され、これら検出電圧及び検出電流に基
づいて、制御装置１３は後述するように駆動装置１４に
駆動制御信号を供給し、これに応じて駆動装置１４がイ
ンバータ３の各スイッチ素子４乃至７を制御して、太陽
電池１の電圧が一定になるように負荷８に供給される電
力を制御する。
【００１１】制御装置１３は、図１に示すように、電圧
検出器１１が検出した電圧と、電流検出器１２が検出し
た電流とを乗算する乗算器２１を備えている。乗算器２
１の乗算出力は、太陽電池１から取り出された出力電力
を表している。この乗算器２１、電圧検出器１１及び電
流検出器１２が電力検出手段を構成している。
検出器１１が検出した電圧と、電流検出器１２が検出し
た電流とを乗算する乗算器２１を備えている。乗算器２
１の乗算出力は、太陽電池１から取り出された出力電力
を表している。この乗算器２１、電圧検出器１１及び電
流検出器１２が電力検出手段を構成している。
【００１２】この出力電力を表す信号は、抵抗器２２、
２３によって分圧され、この分圧信号は比較器２６に供
給される。この比較器２６には、Ｄ／Ａ変換器２８の出
力が基準信号として供給されており、比較器２６は分圧
信号が基準信号よりも大きい間、出力「１」を発生す
る。この比較器２６の出力信号は、ＡＮＤ回路３０に供
給される。この比較器２６の出力が「１」である期間、
クロックパルス発生器３２が発生する一定周波数のクロ
ックパルスが、ＡＮＤ回路３０を介してカウンタ３４に
供給される。このカウンタ３４の出力が上記Ｄ／Ａ変換
器２８に供給されている。
２３によって分圧され、この分圧信号は比較器２６に供
給される。この比較器２６には、Ｄ／Ａ変換器２８の出
力が基準信号として供給されており、比較器２６は分圧
信号が基準信号よりも大きい間、出力「１」を発生す
る。この比較器２６の出力信号は、ＡＮＤ回路３０に供
給される。この比較器２６の出力が「１」である期間、
クロックパルス発生器３２が発生する一定周波数のクロ
ックパルスが、ＡＮＤ回路３０を介してカウンタ３４に
供給される。このカウンタ３４の出力が上記Ｄ／Ａ変換
器２８に供給されている。
【００１３】また、太陽電池１の電力を表している信号
の分圧信号は、比較器３６にも供給され、さらにＤ／Ａ
変換器３６の出力も比較器３６に供給されているが、比
較器３６は分圧信号がＤ／Ａ変換器３６の出力よりも小
さくなったとき、出力「１」を発生するように構成され
ている。これら比較器２６、３６、ＡＮＤ回路３０、ク
ロックパルス発生器３２、カウンタ３４、Ｄ／Ａ変換器
２８が電圧最適値検出手段を構成している。
の分圧信号は、比較器３６にも供給され、さらにＤ／Ａ
変換器３６の出力も比較器３６に供給されているが、比
較器３６は分圧信号がＤ／Ａ変換器３６の出力よりも小
さくなったとき、出力「１」を発生するように構成され
ている。これら比較器２６、３６、ＡＮＤ回路３０、ク
ロックパルス発生器３２、カウンタ３４、Ｄ／Ａ変換器
２８が電圧最適値検出手段を構成している。
【００１４】比較器３６の出力は、ホールド回路３８に
供給されており、このホールド回路３８には、電圧信号
も供給されており、ホールド回路３８は、比較器３６の
出力が「１」である期間、比較器３６の出力が「０」か
ら「１」に変化する直前の電圧信号をホールドして出力
する。
供給されており、このホールド回路３８には、電圧信号
も供給されており、ホールド回路３８は、比較器３６の
出力が「１」である期間、比較器３６の出力が「０」か
ら「１」に変化する直前の電圧信号をホールドして出力
する。
【００１５】このホールド回路３８のホールド出力は、
誤差増幅器４０に供給されている。この誤差増幅器４０
には、分圧信号も供給されており、両者の誤差分を増幅
して、誤差増幅器４０が、ダイオード４２を介して駆動
装置１４に供給する。
誤差増幅器４０に供給されている。この誤差増幅器４０
には、分圧信号も供給されており、両者の誤差分を増幅
して、誤差増幅器４０が、ダイオード４２を介して駆動
装置１４に供給する。
【００１６】クロックパルス発生器３２、カウンタ３
４、ホールド回路３８は、クロックパルス制御回路４６
が発生するリセットパルス信号によってリセットされ
る。このクロックパルス発生器３２は、外部から起動信
号入力端子４８に起動信号が入力されたとき、リセット
パルス信号を発生し、さらに所定時間が経過するごと
に、リセットパルス信号を発生するように構成されてい
る。
４、ホールド回路３８は、クロックパルス制御回路４６
が発生するリセットパルス信号によってリセットされ
る。このクロックパルス発生器３２は、外部から起動信
号入力端子４８に起動信号が入力されたとき、リセット
パルス信号を発生し、さらに所定時間が経過するごと
に、リセットパルス信号を発生するように構成されてい
る。
【００１７】このリセットパルス信号は、出力設定装置
５０にも供給される。この出力設定装置５０は、リセッ
トパルス信号が供給されたときに、太陽電池１からイン
バータ３に最大電流制御範囲内の最小電圧Ｖｍｉｎを供
給できる値の駆動制御信号をダイオード５２を介して駆
動装置１４に供給し、時間の経過と共に、インバータ３
に供給される電圧が最大電圧Ｖｍａｘに向かって増加す
るように駆動制御信号の値を変化させるように構成され
ている。そして、この出力設定装置５０は、比較器３６
から出力「１」が供給されたとき、駆動制御信号の発生
を停止するようにも構成されている。
５０にも供給される。この出力設定装置５０は、リセッ
トパルス信号が供給されたときに、太陽電池１からイン
バータ３に最大電流制御範囲内の最小電圧Ｖｍｉｎを供
給できる値の駆動制御信号をダイオード５２を介して駆
動装置１４に供給し、時間の経過と共に、インバータ３
に供給される電圧が最大電圧Ｖｍａｘに向かって増加す
るように駆動制御信号の値を変化させるように構成され
ている。そして、この出力設定装置５０は、比較器３６
から出力「１」が供給されたとき、駆動制御信号の発生
を停止するようにも構成されている。
【００１８】この実施例では、太陽電池１に太陽光が照
射されると、太陽電池１が電圧を励起し、この電圧がダ
イオード２を介してインバータ３に供給され、このイン
バータ３で電圧制御されて、負荷８に供給される。
射されると、太陽電池１が電圧を励起し、この電圧がダ
イオード２を介してインバータ３に供給され、このイン
バータ３で電圧制御されて、負荷８に供給される。
【００１９】インバータ３の制御は次のようにして行わ
れる。起動入力端子４８に図３（ａ）に示すように時刻
ｔ０において起動信号が入力されると、クロックパルス
発生器３２は、図３（ｂ）に示すようにリセットパルス
信号を発生する。このリセットパルス信号によってクロ
ックパルス発生器３２、カウンタ３４、ホールド回路３
８がリセットされ、インバータ３に印加される電圧を最
小電圧Ｖｍｉｎから最大電圧Ｖｍａｘに向かって徐々に
増加させるために、出力設定装置５０が同図（ｄ）に示
すように駆動制御信号の値を徐々に変化させていく。
れる。起動入力端子４８に図３（ａ）に示すように時刻
ｔ０において起動信号が入力されると、クロックパルス
発生器３２は、図３（ｂ）に示すようにリセットパルス
信号を発生する。このリセットパルス信号によってクロ
ックパルス発生器３２、カウンタ３４、ホールド回路３
８がリセットされ、インバータ３に印加される電圧を最
小電圧Ｖｍｉｎから最大電圧Ｖｍａｘに向かって徐々に
増加させるために、出力設定装置５０が同図（ｄ）に示
すように駆動制御信号の値を徐々に変化させていく。
【００２０】このように電圧をＶｍｉｎからＶｍａｘに
向かって変化させると、太陽電池１から取り出せる電力
Ｐは、図４に示すように徐々に増加し、最大電力Ｐｍａ
ｘとなり、それから減少していく。
向かって変化させると、太陽電池１から取り出せる電力
Ｐは、図４に示すように徐々に増加し、最大電力Ｐｍａ
ｘとなり、それから減少していく。
【００２１】この最大電力Ｐｍａｘが得られる状態を検
出するために、電圧検出器１１の検出出力と、電流検出
器１２の検出出力とを乗算器２１で乗算して、図３
（ｅ）に示すように電力を表す信号を生成する。この信
号は抵抗器２２、２３によって分圧されて、比較器２６
に供給され、ここでＤ／Ａ変換器２８からの出力と比較
される。
出するために、電圧検出器１１の検出出力と、電流検出
器１２の検出出力とを乗算器２１で乗算して、図３
（ｅ）に示すように電力を表す信号を生成する。この信
号は抵抗器２２、２３によって分圧されて、比較器２６
に供給され、ここでＤ／Ａ変換器２８からの出力と比較
される。
【００２２】しかし、Ｄ／Ａ変換器２８に信号を供給し
ているカウンタ３４は当初リセットされており、出力は
０であるので、Ｄ／Ａ変換器２８の出力も０であり、分
圧信号の方がＤ／Ａ変換器２８の出力よりも大きいの
で、図３（ｆ）に示すように比較器２６の出力は「１」
となる。
ているカウンタ３４は当初リセットされており、出力は
０であるので、Ｄ／Ａ変換器２８の出力も０であり、分
圧信号の方がＤ／Ａ変換器２８の出力よりも大きいの
で、図３（ｆ）に示すように比較器２６の出力は「１」
となる。
【００２３】この出力「１」がＡＮＤ回路３０に供給さ
れているので、図３（ｃ）に示すようにＡＮＤ回路３０
を介してクロックパルス発生器３２のクロックパルスが
カウンタ３４に供給され、ここでカウントされ、カウン
ト値が増加し、これがＤ／Ａ変換器２８でアナログ変換
されて、比較器２６に供給される。従って、比較器２６
に供給されている基準信号は、太陽電池１からの電圧が
Ｖｍｉｎから増加していくにつれて増加していく。
れているので、図３（ｃ）に示すようにＡＮＤ回路３０
を介してクロックパルス発生器３２のクロックパルスが
カウンタ３４に供給され、ここでカウントされ、カウン
ト値が増加し、これがＤ／Ａ変換器２８でアナログ変換
されて、比較器２６に供給される。従って、比較器２６
に供給されている基準信号は、太陽電池１からの電圧が
Ｖｍｉｎから増加していくにつれて増加していく。
【００２４】やがて乗算器２１によって検出された電力
が最大電力Ｐｍａｘに到達した後、時刻ｔ１において若
干Ｐｍａｘよりも小さくなると、比較器２６に供給され
ている分圧信号の方がＤ／Ａ変換器２８の出力（最大電
力に対応する）よりも小さくなるので、比較器２６の出
力は図３（ｆ）に示すように「０」となる。これによっ
てＡＮＤ回路３０を介してのカウンタ３４へのクロック
パルスの供給は、図３（ｃ）に示すように停止される。
が最大電力Ｐｍａｘに到達した後、時刻ｔ１において若
干Ｐｍａｘよりも小さくなると、比較器２６に供給され
ている分圧信号の方がＤ／Ａ変換器２８の出力（最大電
力に対応する）よりも小さくなるので、比較器２６の出
力は図３（ｆ）に示すように「０」となる。これによっ
てＡＮＤ回路３０を介してのカウンタ３４へのクロック
パルスの供給は、図３（ｃ）に示すように停止される。
【００２５】一方、比較器３６にも、分圧信号とＤ／Ａ
変換器２８の出力信号とが供給されているので、時刻ｔ
１において、比較器３６は図３（ｇ）に示すように出力
「１」をホールド回路３８に供給する。これによって、
ホールド回路３８は、出力「１」となる直前に発生して
いた電圧信号（最大電力Ｐｍａｘが発生したときの電圧
信号）をホールドする。また、比較器３６の出力「１」
は、出力設定装置５０に供給され、出力設定装置５０は
図３（ｄ）に示すように、駆動制御信号の供給を停止す
る。
変換器２８の出力信号とが供給されているので、時刻ｔ
１において、比較器３６は図３（ｇ）に示すように出力
「１」をホールド回路３８に供給する。これによって、
ホールド回路３８は、出力「１」となる直前に発生して
いた電圧信号（最大電力Ｐｍａｘが発生したときの電圧
信号）をホールドする。また、比較器３６の出力「１」
は、出力設定装置５０に供給され、出力設定装置５０は
図３（ｄ）に示すように、駆動制御信号の供給を停止す
る。
【００２６】以後、ホールド回路３８に保持されている
保持信号（最大電力Ｐｍａｘが発生したときの電圧信
号）と電圧信号との差が、誤差増幅器４０によって増幅
され、駆動制御信号としてダイオード４２を介して駆動
装置１４に供給される。以後、太陽電池１から最大電力
Ｐｍａｘが取り出されるように、フィードバック制御が
なされる。
保持信号（最大電力Ｐｍａｘが発生したときの電圧信
号）と電圧信号との差が、誤差増幅器４０によって増幅
され、駆動制御信号としてダイオード４２を介して駆動
装置１４に供給される。以後、太陽電池１から最大電力
Ｐｍａｘが取り出されるように、フィードバック制御が
なされる。
【００２７】時刻ｔ０から予め定めた時間Ｔ２が経過し
た時刻ｔ２には、クロックパルス制御回路４６がリセッ
トパルスを、上述したのと同様にクロックパルス発生器
３２、カウンタ３４、ホールド回路３８、出力設定装置
５０に供給する。以後、上述したのと同様にして、最大
電力が検出され、この最大電力が発生したときの出力電
圧が保持され、この保持電圧に基づいて制御が行われ
る。
た時刻ｔ２には、クロックパルス制御回路４６がリセッ
トパルスを、上述したのと同様にクロックパルス発生器
３２、カウンタ３４、ホールド回路３８、出力設定装置
５０に供給する。以後、上述したのと同様にして、最大
電力が検出され、この最大電力が発生したときの出力電
圧が保持され、この保持電圧に基づいて制御が行われ
る。
【００２８】従って、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間
Ｔ１が、最大電力Ｐｍａｘを一定に出力している期間
（Ｔ２−Ｔ１）よりも充分に短かくなるように（例えば
１／１０）選定すれば、時刻ｔ１からｔ２までの期間、
最大電力を取り出すことができる。また、リセットパル
スが発生してから再び発生するまでの期間Ｔ２を比較的
短く（例えば１分間）に設定すれば、日射量や温度変化
があっても、変化後における最大電力を取り出すことが
できる。
Ｔ１が、最大電力Ｐｍａｘを一定に出力している期間
（Ｔ２−Ｔ１）よりも充分に短かくなるように（例えば
１／１０）選定すれば、時刻ｔ１からｔ２までの期間、
最大電力を取り出すことができる。また、リセットパル
スが発生してから再び発生するまでの期間Ｔ２を比較的
短く（例えば１分間）に設定すれば、日射量や温度変化
があっても、変化後における最大電力を取り出すことが
できる。
【００２９】上記の実施例では、２台の比較器２６、３
６を用いたが、例えば比較器３６を除去し、比較器２６
の出力をインバータで反転させて、ホールド回路３８及
び出力設定装置５０に供給するように構成してもよい。
６を用いたが、例えば比較器３６を除去し、比較器２６
の出力をインバータで反転させて、ホールド回路３８及
び出力設定装置５０に供給するように構成してもよい。
【００３０】また、上記の実施例は、アナログ制御を中
心としたものであるが、マイクロコンピュータ等を利用
して、ディジタル制御で行ってもよい。この場合、図１
の場合と同様に太陽電池１、保護ダイオード２、インバ
ータ３、電圧検出器１１、電流検出器１２を使用し、こ
の電圧検出器１１、電流検出器１２の出力をディジタル
化してマイクロコンピュータに供給し、マイクロコンピ
ュータの出力をＤ／Ａ変換器でアナログ化して、インバ
ータ３のスイッチング素子４乃至７に供給する。
心としたものであるが、マイクロコンピュータ等を利用
して、ディジタル制御で行ってもよい。この場合、図１
の場合と同様に太陽電池１、保護ダイオード２、インバ
ータ３、電圧検出器１１、電流検出器１２を使用し、こ
の電圧検出器１１、電流検出器１２の出力をディジタル
化してマイクロコンピュータに供給し、マイクロコンピ
ュータの出力をＤ／Ａ変換器でアナログ化して、インバ
ータ３のスイッチング素子４乃至７に供給する。
【００３１】この場合のフローチャートを図５に示す。
まず、太陽電池１の出力電圧及び出力電流を検出し（ス
テップＳ２）、出力電力を計算する（ステップＳ４）。
この電力が最大値であるか判断する（ステップＳ６）。
最大値でないと、インバータ３に供給される電圧をＶｍ
ｉｎからＶｍａｘ側に少し変化させるように制御値を変
更し（ステップＳ８）、この制御値に応じてインバータ
３を制御し（ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻り、
電力が最大値になるまで、ステップＳ２、４、６、８、
１０のループを実行する。
まず、太陽電池１の出力電圧及び出力電流を検出し（ス
テップＳ２）、出力電力を計算する（ステップＳ４）。
この電力が最大値であるか判断する（ステップＳ６）。
最大値でないと、インバータ３に供給される電圧をＶｍ
ｉｎからＶｍａｘ側に少し変化させるように制御値を変
更し（ステップＳ８）、この制御値に応じてインバータ
３を制御し（ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻り、
電力が最大値になるまで、ステップＳ２、４、６、８、
１０のループを実行する。
【００３２】やがて最大電力が検出されると（ステップ
Ｓ６の判断がイエス）、そのときの制御値、すなわち出
力電圧最適値を記憶し（ステップＳ１２）、この太陽電
池１の出力電力が最大電力となるように、即ち、ステッ
プＳ１２で記憶した制御値に対応するように定電圧制御
をインバータ３に対して行う（ステップＳ１８）。そし
て、所定時間が経過しているか判断し（ステップＳ２
０）、経過していなければ（ステップＳ２０の判断がノ
ー）、ステップＳ１８に戻り、ステップＳ１８、２０の
ループを実行し、定電圧制御を継続する。ステップＳ２
０の判断がイエスになると、即ち所定時間が経過する
と、ステップＳ２に戻り、再び制御値の再設定を行う。
Ｓ６の判断がイエス）、そのときの制御値、すなわち出
力電圧最適値を記憶し（ステップＳ１２）、この太陽電
池１の出力電力が最大電力となるように、即ち、ステッ
プＳ１２で記憶した制御値に対応するように定電圧制御
をインバータ３に対して行う（ステップＳ１８）。そし
て、所定時間が経過しているか判断し（ステップＳ２
０）、経過していなければ（ステップＳ２０の判断がノ
ー）、ステップＳ１８に戻り、ステップＳ１８、２０の
ループを実行し、定電圧制御を継続する。ステップＳ２
０の判断がイエスになると、即ち所定時間が経過する
と、ステップＳ２に戻り、再び制御値の再設定を行う。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、太陽電
池から取り出させる最大電力を発生する出力電圧最適値
を検出、保持し、この保持された出力電圧最適値を基準
信号として、所定時間の間、電圧制御手段を制御し、所
定時間が経過後に、再び出力電圧最適値の検出、保持を
行って、この保持された出力電圧最適値を基準信号とし
て、所定時間の間、電圧制御手段を制御することを繰り
返しているので、日射量や温度の変化があっても、常に
最大電力を太陽電池から取り出すことができる。
池から取り出させる最大電力を発生する出力電圧最適値
を検出、保持し、この保持された出力電圧最適値を基準
信号として、所定時間の間、電圧制御手段を制御し、所
定時間が経過後に、再び出力電圧最適値の検出、保持を
行って、この保持された出力電圧最適値を基準信号とし
て、所定時間の間、電圧制御手段を制御することを繰り
返しているので、日射量や温度の変化があっても、常に
最大電力を太陽電池から取り出すことができる。
【図１】本発明による太陽電池の出力制御装置の第１の
実施例の主要部のブロック図である。
実施例の主要部のブロック図である。
【図２】同第１の実施例の全体のブロック図である。
【図３】同第１の実施例の動作説明用のタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図４】同第１の実施例で使用した太陽電池の出力電流
と電力との関係を示す図である。
と電力との関係を示す図である。
【図５】同第２の実施例のフローチャートである。
【図６】太陽電池の出力電流と出力電圧との関係を示す
図である。
図である。
【図７】太陽電池の出力電流と出力電圧との関係が日射
量及び温度の変化によって変化する状態を示す図であ
る。
量及び温度の変化によって変化する状態を示す図であ
る。
【図８】太陽電池における最大電力が日射量及び温度の
変化によって変化する状態を示す図である。
変化によって変化する状態を示す図である。
１ 太陽電池 ３ インバータ（電圧制御手段） ８ 負荷 １１ 電圧検出器（電力検出手段） １２ 電流検出器（電力検出手段） １４ 駆動装置（駆動手段） ２１ 乗算器（電力検出手段） ２６ 比較器（電圧最適値検出手段） ２８ Ｄ／Ａ変換器（電圧最適値検出手段） ３０ ＡＮＤ回路（電圧最適値検出手段） ３２ クロックパルス発生器（電圧最適値検出手段） ３４ カウンタ（電圧最適値検出手段） ３６ 比較器（電圧最適値検出手段） ３８ ホールド回路（保持手段） ４０ 誤差増幅器（制御手段） ５０ 出力設定装置（電圧変動信号供給手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−70315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−36318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−85312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−97721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−118919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−81911（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05F 1/67 H02M 7/48 - 7/98
Claims (1)
- 【請求項１】 太陽電池と、この太陽電池の出力電圧を
制御して負荷に電力を供給する電圧制御手段と、この電
圧制御手段を駆動信号に応じて駆動する駆動手段と、上
記太陽電池の出力電力を検出する電力検出手段と、上記
太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出手段と、所定時
間の経過ごとに上記駆動手段に対して上記出力電圧を徐
々に変化させる電圧変動信号を供給し電圧最適値検出信
号が供給されるまで上記電圧変動信号の供給を継続する
電圧変動信号供給手段と、上記出力電力の最大値発生時
に上記電圧最適値検出信号を発生する電圧最適値検出手
段と、上記電圧最適値検出信号の発生に応じて上記電圧
検出手段の出力を保持する保持手段と、上記電圧検出手
段によって検出される上記出力電圧と上記保持手段の出
力との差に応じた上記駆動制御信号を上記駆動手段に供
給する制御手段とを、具備する太陽電池の出力制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5022113A JP2832667B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 太陽電池の出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5022113A JP2832667B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 太陽電池の出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06214667A JPH06214667A (ja) | 1994-08-05 |
| JP2832667B2 true JP2832667B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=12073837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5022113A Expired - Fee Related JP2832667B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 太陽電池の出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832667B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003065564A1 (fr) * | 2002-01-31 | 2003-08-07 | Fuji Electric Holdings Co.,Ltd. | Procede et dispositif permettant le controle de convertisseur photovoltaique, et dispositif d'eau d'alimentation |
| DE112007000197T5 (de) | 2006-01-27 | 2008-10-30 | Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. | Photovoltaik-Wechselrichter |
| JP6019072B2 (ja) * | 2014-09-08 | 2016-11-02 | 株式会社プロセシオ | 太陽電池を電源とした２次電池の充電回路 |
| WO2020039537A1 (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | ソニー株式会社 | 制御装置、制御方法、及び制御システム |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP5022113A patent/JP2832667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06214667A (ja) | 1994-08-05 |
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