JP2000341876A - 太陽光発電装置 - Google Patents
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池による発電の有効利用が図れ、しか
も蓄電池の補充電を確実に行うことが可能で常に残存容
量が所定以上に確保できる優れた太陽光発電装置を提供
すること。 【解決手段】 制御手段は、実際の太陽電池Ｐの出力値
が基準日射強度下での太陽電池の出力値より小さい場合
に、電源（Ｐ，Ａ）の総出力値が基準日射強度下での太
陽電池の出力値になるように電源からの出力を制御し、
実際の太陽電池Ｐの出力値が基準日射強度下での太陽電
池の出力値より大きい場合に、太陽電池Ｐ以外の電源か
らの出力が零になるように制御する太陽光発電装置Ｓと
する。
も蓄電池の補充電を確実に行うことが可能で常に残存容
量が所定以上に確保できる優れた太陽光発電装置を提供
すること。 【解決手段】 制御手段は、実際の太陽電池Ｐの出力値
が基準日射強度下での太陽電池の出力値より小さい場合
に、電源（Ｐ，Ａ）の総出力値が基準日射強度下での太
陽電池の出力値になるように電源からの出力を制御し、
実際の太陽電池Ｐの出力値が基準日射強度下での太陽電
池の出力値より大きい場合に、太陽電池Ｐ以外の電源か
らの出力が零になるように制御する太陽光発電装置Ｓと
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、並列接続させた太
陽電池を含む複数種の電源で蓄電池を充電し、少なくと
も蓄電池から負荷に電力を供給するようにした太陽光発
電装置に関するものである。
陽電池を含む複数種の電源で蓄電池を充電し、少なくと
も蓄電池から負荷に電力を供給するようにした太陽光発
電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、太陽電池のみから成る電源で
蓄電池を充電し、負荷へ電力を供給できるようにした独
立型太陽光発電装置に使用される太陽電池の容量は、エ
ネルギー収支的には発電電力量と負荷消費電力量がバラ
ンスするように決定される。また、蓄電池容量は連続不
日照日数に基づいて決定される。
蓄電池を充電し、負荷へ電力を供給できるようにした独
立型太陽光発電装置に使用される太陽電池の容量は、エ
ネルギー収支的には発電電力量と負荷消費電力量がバラ
ンスするように決定される。また、蓄電池容量は連続不
日照日数に基づいて決定される。
【０００３】ところが、連続不日照日数は統計データが
無く、経験的に設定されているのが実状であった。そし
て、この設定日数以上に不日照が続くと、蓄電池は過放
電となるので負荷は停止してしまう。これを避けるため
に、商用電力等で蓄電池を補充電することがあるが、補
充電量が多過ぎる場合には、蓄電池が満充電状態に到る
と太陽電池からの充電ができなくなり、太陽電池の発電
電力が有効に利用されない。
無く、経験的に設定されているのが実状であった。そし
て、この設定日数以上に不日照が続くと、蓄電池は過放
電となるので負荷は停止してしまう。これを避けるため
に、商用電力等で蓄電池を補充電することがあるが、補
充電量が多過ぎる場合には、蓄電池が満充電状態に到る
と太陽電池からの充電ができなくなり、太陽電池の発電
電力が有効に利用されない。
【０００４】蓄電池を有する独立型太陽光発電装置の設
計では、下記式（１）に示すように、太陽電池の容量Ｐ
Ａは設置場所の日射量と負荷の消費電力量等により決定
される。
計では、下記式（１）に示すように、太陽電池の容量Ｐ
Ａは設置場所の日射量と負荷の消費電力量等により決定
される。
【０００５】 ＰＡ＝ＥＬ×ＧＳ／（ＨＡ×Ｋ１） ・・・ （１） ここで、ＰＡ：標準状態における太陽電池出力〔ｋＷ〕 ＥＬ：日負荷消費電力量〔ｋＷｈ／日〕 ＧＳ：標準状態の日射強度〔１ｋＷ／ｍ2 〕 ＨＡ：太陽電池アレイ面日平均全天日射量〔ｋＷｈ／
（ｍ2 ・日）〕 Ｋ１：総合設計係数（充電効率、インバータロス、配線
ロス、素子温度係数、汚れ係数など）〔０．４５〜０．
６５〕 である。
（ｍ2 ・日）〕 Ｋ１：総合設計係数（充電効率、インバータロス、配線
ロス、素子温度係数、汚れ係数など）〔０．４５〜０．
６５〕 である。
【０００６】また、蓄電池の容量Ｂｅは下記式（２）に
より決定される。
より決定される。
【０００７】 Ｂｅ＝ＥＬ×ＮＤ／（ＶＴ×Ｋ２） ・・・ （２） ここで、Ｂｅ：蓄電池容量〔Ａｈ〕 ＮＤ：連続不日照日数 ＶＴ：蓄電池電圧〔Ｖ〕 Ｋ２：総合設計係数（メンテナンスファクタ、放電深
度、インバータロスなど、いわゆる安全係数）〔０．５
〜０．６〕 ここで、通常ＨＡ（太陽電池アレイ面全天日射量）は、
設置場所の月平均日射量の内、最も小さい月の値を用い
る。例えば、東京における真南，傾斜角３０°の太陽電
池アレイ面の場合、１０月の３．２８ｋＷｈ／（ｍ2 ・
日）が用いられる。これは、１０月は発電量と消費電力
量が平均して釣り合い、日射量の多い他の月は余剰電力
が発生するという意味である。年平均日射量３．９２ｋ
Ｗｈ／（ｍ2 ・日）を用いても年間を通じてエネルギー
収支的には釣り合うが、余剰が最も大きくなる期間の余
剰分をすべて蓄電しなければならないため蓄電池が大き
くなる。
度、インバータロスなど、いわゆる安全係数）〔０．５
〜０．６〕 ここで、通常ＨＡ（太陽電池アレイ面全天日射量）は、
設置場所の月平均日射量の内、最も小さい月の値を用い
る。例えば、東京における真南，傾斜角３０°の太陽電
池アレイ面の場合、１０月の３．２８ｋＷｈ／（ｍ2 ・
日）が用いられる。これは、１０月は発電量と消費電力
量が平均して釣り合い、日射量の多い他の月は余剰電力
が発生するという意味である。年平均日射量３．９２ｋ
Ｗｈ／（ｍ2 ・日）を用いても年間を通じてエネルギー
収支的には釣り合うが、余剰が最も大きくなる期間の余
剰分をすべて蓄電しなければならないため蓄電池が大き
くなる。
【０００８】上記ＮＤは経験的に３〜５（日）に設定さ
れるが、もし雨天がそれ以上続けば蓄電池は過放電とな
る。これを避けるために、太陽電池と商用電源を図３に
示すように並列接続し、蓄電池が過放電の場合に、緊急
に商用電源から補充電する方法が採用されることがあ
る。
れるが、もし雨天がそれ以上続けば蓄電池は過放電とな
る。これを避けるために、太陽電池と商用電源を図３に
示すように並列接続し、蓄電池が過放電の場合に、緊急
に商用電源から補充電する方法が採用されることがあ
る。
【０００９】すなわち、太陽光発電装置Ｊにおいて、太
陽電池Ｐと商用電源Ａとを並列接続し、太陽電池Ｐと蓄
電池Ｂの間にスイッチＳ１と逆流防止ダイオードＤ１を
接続し、商用電源Ａと蓄電池Ｂの間にもスイッチＳ２と
逆流防止手段を含む交流／直流コンバータＡＤを接続
し、これらの電源より蓄電池Ｂを充電し、不図示の制御
回路でもって蓄電池Ｂの過放電状態や過充電状態を検出
した場合に、スイッチＳ１，Ｓ２を開閉制御しながら、
蓄電池Ｂより負荷Ｌに電力を供給するようにしている。
この装置によれば、蓄電池Ｂが過放電状態になった時、
スイッチＳ２を閉じて商用電源Ａにより補充電を行うの
で、太陽電池Ｐだけを設けた独立型太陽光発電装置より
電源供給のアベイラビリティが増す。
陽電池Ｐと商用電源Ａとを並列接続し、太陽電池Ｐと蓄
電池Ｂの間にスイッチＳ１と逆流防止ダイオードＤ１を
接続し、商用電源Ａと蓄電池Ｂの間にもスイッチＳ２と
逆流防止手段を含む交流／直流コンバータＡＤを接続
し、これらの電源より蓄電池Ｂを充電し、不図示の制御
回路でもって蓄電池Ｂの過放電状態や過充電状態を検出
した場合に、スイッチＳ１，Ｓ２を開閉制御しながら、
蓄電池Ｂより負荷Ｌに電力を供給するようにしている。
この装置によれば、蓄電池Ｂが過放電状態になった時、
スイッチＳ２を閉じて商用電源Ａにより補充電を行うの
で、太陽電池Ｐだけを設けた独立型太陽光発電装置より
電源供給のアベイラビリティが増す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、商用電
源Ａによる補充電は蓄電池Ｂの容量のどこまで充電する
か不明である。例えば、蓄電池Ｂの残存容量があるレベ
ルに達した時、スイッチＳ２を閉成して補充電を開始
し、蓄電池Ｂを満充電まで補充すると、太陽電池Ｐが出
力しても蓄電池Ｂの過充電状態を検出すればスイッチＳ
１を開状態とするが、これでは太陽電池Ｐの発電電力は
有効に利用されない。
源Ａによる補充電は蓄電池Ｂの容量のどこまで充電する
か不明である。例えば、蓄電池Ｂの残存容量があるレベ
ルに達した時、スイッチＳ２を閉成して補充電を開始
し、蓄電池Ｂを満充電まで補充すると、太陽電池Ｐが出
力しても蓄電池Ｂの過充電状態を検出すればスイッチＳ
１を開状態とするが、これでは太陽電池Ｐの発電電力は
有効に利用されない。
【００１１】蓄電池容量のどこまで補充電するかを決定
するには、日射量がどれだけあるか、すなわち太陽電池
による発電がどれだけ期待できるかを予測しなければな
らない。これは、当日もしくは翌日の天気を精度よく予
測する必要があることになり、この予測は不可能といえ
る。
するには、日射量がどれだけあるか、すなわち太陽電池
による発電がどれだけ期待できるかを予測しなければな
らない。これは、当日もしくは翌日の天気を精度よく予
測する必要があることになり、この予測は不可能といえ
る。
【００１２】そこで本発明は、太陽電池による発電の有
効利用が図れ、しかも蓄電池の補充電を確実に行うこと
が可能で常に残存容量が所定以上に確保できる優れた太
陽光発電装置を提供することを目的とする。
効利用が図れ、しかも蓄電池の補充電を確実に行うこと
が可能で常に残存容量が所定以上に確保できる優れた太
陽光発電装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の太陽光発電装置は、太陽電池を含む複数種
の電源を並列接続し、該電源からの出力を制御手段を介
して蓄電池に充電するようにし、少なくとも蓄電池から
負荷に電力を供給するように成した太陽光発電装置であ
って、制御手段は、太陽電池の出力値が基準日射強度下
での太陽電池の出力値より小さい場合に、電源の総出力
値が基準日射強度下での太陽電池の出力値になるように
電源からの出力を制御し、太陽電池の出力値が基準日射
強度下での太陽電池の出力値より大きい場合に、太陽電
池以外の電源からの出力が零になるように制御すること
を特徴とする。
に、本発明の太陽光発電装置は、太陽電池を含む複数種
の電源を並列接続し、該電源からの出力を制御手段を介
して蓄電池に充電するようにし、少なくとも蓄電池から
負荷に電力を供給するように成した太陽光発電装置であ
って、制御手段は、太陽電池の出力値が基準日射強度下
での太陽電池の出力値より小さい場合に、電源の総出力
値が基準日射強度下での太陽電池の出力値になるように
電源からの出力を制御し、太陽電池の出力値が基準日射
強度下での太陽電池の出力値より大きい場合に、太陽電
池以外の電源からの出力が零になるように制御すること
を特徴とする。
【００１４】また、全ての電源が停止した場合の蓄電池
の残存容量が、負荷に所定期間だけ電力を供給できる容
量以上に設定されていることを特徴とする。
の残存容量が、負荷に所定期間だけ電力を供給できる容
量以上に設定されていることを特徴とする。
【００１５】さらに、エネルギー収支的には太陽電池の
出力のみで負荷のエネルギー消費を賄えることとし、か
つ蓄電池容量は最小に設計できるものとする。
出力のみで負荷のエネルギー消費を賄えることとし、か
つ蓄電池容量は最小に設計できるものとする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、上記本発明に係る太陽光
発電装置の実施形態について、図面に基づき詳細に説明
する。
発電装置の実施形態について、図面に基づき詳細に説明
する。
【００１７】本発明の原理について説明する。ここで、
太陽電池の容量は太陽電池面（受光面）の全天日射量の
年平均日射量下で出力と負荷の消費が釣り合うように設
定する。また、太陽電池と商用電源とで蓄電池を充電す
るものとする。
太陽電池の容量は太陽電池面（受光面）の全天日射量の
年平均日射量下で出力と負荷の消費が釣り合うように設
定する。また、太陽電池と商用電源とで蓄電池を充電す
るものとする。
【００１８】図１（ａ）において、基準日射強度下での
太陽電池の出力値である基準日射下電流は、太陽電池面
の全天日射量の年平均日射量の下での太陽電池出力電流
に相当する。そして、この出力電流量はロスを含めて負
荷が１日に消費する電流量に合致する。実日射下太陽電
池出力電流は刻々変化する実際の太陽電池出力電流であ
り、商用補充電電流は基準日射下電流と実日射下太陽電
池出力電流との差である。
太陽電池の出力値である基準日射下電流は、太陽電池面
の全天日射量の年平均日射量の下での太陽電池出力電流
に相当する。そして、この出力電流量はロスを含めて負
荷が１日に消費する電流量に合致する。実日射下太陽電
池出力電流は刻々変化する実際の太陽電池出力電流であ
り、商用補充電電流は基準日射下電流と実日射下太陽電
池出力電流との差である。
【００１９】毎日の収支では出力が一定であるため、連
続不日照を考慮した蓄電池容量をもつ必要は無い。ま
た、日射データとして入手し得る年平均日射量を基準に
基準日射下電流のプロファイルを定めるため、太陽電池
の有効利用が図られ、かつ、理論的には太陽電池容量は
太陽電池単独でも負荷を賄えるため商用電源による補充
電は抑えられる。
続不日照を考慮した蓄電池容量をもつ必要は無い。ま
た、日射データとして入手し得る年平均日射量を基準に
基準日射下電流のプロファイルを定めるため、太陽電池
の有効利用が図られ、かつ、理論的には太陽電池容量は
太陽電池単独でも負荷を賄えるため商用電源による補充
電は抑えられる。
【００２０】例えば、商用電力でバックアップした独立
型太陽電池電源により、商用電源の停止時より負荷を最
低限２日間は稼動したい場合、図３における蓄電池容量
を３日分とする。１日分は通常の太陽電池による充電や
負荷への放電に使われ、残存２日分は必ず保持される。
なぜなら、図１に示す基準日射下電流が毎日得られ、こ
れが負荷の１日の消費に相当するので、災害等の商用電
源の長期停電が何時起こっても蓄電池の残存容量は２日
分以上ある。
型太陽電池電源により、商用電源の停止時より負荷を最
低限２日間は稼動したい場合、図３における蓄電池容量
を３日分とする。１日分は通常の太陽電池による充電や
負荷への放電に使われ、残存２日分は必ず保持される。
なぜなら、図１に示す基準日射下電流が毎日得られ、こ
れが負荷の１日の消費に相当するので、災害等の商用電
源の長期停電が何時起こっても蓄電池の残存容量は２日
分以上ある。
【００２１】図１において、時刻Ｔ１は予め設定された
時刻であり、時刻Ｔ１における蓄電池の残存容量がＡ１
であれば、実線Ａにより残存容量は直線的に変化する。
設定時刻Ｔ２では残存容量はＡ２となり、太陽電池の発
電が無くなる時刻Ｔ２以降はＡ３を経て翌日の時刻Ｔ２
でＡ１の残存容量に戻る。
時刻であり、時刻Ｔ１における蓄電池の残存容量がＡ１
であれば、実線Ａにより残存容量は直線的に変化する。
設定時刻Ｔ２では残存容量はＡ２となり、太陽電池の発
電が無くなる時刻Ｔ２以降はＡ３を経て翌日の時刻Ｔ２
でＡ１の残存容量に戻る。
【００２２】ここで、時刻Ｔ１に蓄電池の残存容量がＢ
１であれば破線Ｂにより残存容量は直線的に変化する。
太陽電池が発電する時間帯Ｔ１〜Ｔ２の間に、蓄電池が
満充電の状態に達し、負荷消費量の１日分は確保され
る。この時点で全ての電源をｏｆｆとし以降翌日Ｔ１ま
で電源をｏｎしない。蓄電池の残存容量はＢ２→Ｂ３を
経て、時刻Ｔ１にはＡ１より多いがＢ１よりは少ない状
態に戻る。
１であれば破線Ｂにより残存容量は直線的に変化する。
太陽電池が発電する時間帯Ｔ１〜Ｔ２の間に、蓄電池が
満充電の状態に達し、負荷消費量の１日分は確保され
る。この時点で全ての電源をｏｆｆとし以降翌日Ｔ１ま
で電源をｏｎしない。蓄電池の残存容量はＢ２→Ｂ３を
経て、時刻Ｔ１にはＡ１より多いがＢ１よりは少ない状
態に戻る。
【００２３】時刻Ｔ１〜Ｔ２は、その地点の可照時間
（例えば、東京の１月１５日は１０時間）を示す。図１
の基準日射下電流を決定するには、得られる日射デー
タ，太陽電池面の年平均日射量を時刻別に展開しなけれ
ばならない。実際の日射量は１日の中で不規則に変化す
るが、年平均で考えるとサイン曲線で近似されることは
よく知られている。この関係は下記式（３）で表すこと
ができる。
（例えば、東京の１月１５日は１０時間）を示す。図１
の基準日射下電流を決定するには、得られる日射デー
タ，太陽電池面の年平均日射量を時刻別に展開しなけれ
ばならない。実際の日射量は１日の中で不規則に変化す
るが、年平均で考えるとサイン曲線で近似されることは
よく知られている。この関係は下記式（３）で表すこと
ができる。
【００２４】 Ｉ＝（π・ＨＡ／２Ｔ０）ｃｏｓ｛（π／Ｔ０）（Ｔ−１２）｝・・・（３） ここで、Ｉ：時刻別太陽電池面日射強度〔ｋＷ／ｍ2 〕 ＨＡ：太陽電池面日平均全天日射量〔ｋＷｈ／ｍ2 〕 Ｔ０：可照時間〔ｈ〕 Ｔ：時刻（太陽時）〔ｈ〕 前述した式（１）により、太陽電池出力ＰＡは求められ
るから、各時刻別日射強度Ｉの下で太陽電池の出力電流
は決定される。これが図１の基準日射下電流である。
るから、各時刻別日射強度Ｉの下で太陽電池の出力電流
は決定される。これが図１の基準日射下電流である。
【００２５】以上の点を踏まえて、図２に示すような太
陽光発電装置Ｓを構成する。すなわち、太陽電池Ｐと補
助電源である商用電源Ａとを並列接続し、これらの電源
と蓄電池Ｂとの間に制御回路Ｕを含む制御手段を介し
て、これら電源からの電力でもって蓄電池Ｂを充電し、
蓄電池Ｂから負荷Ｌに電力を供給するようにしている。
そして、この制御手段は、実際の太陽電池Ｐの出力値が
基準日射強度下での太陽電池Ｐの出力値より小さい場合
に、電源の総出力値が基準日射強度下での太陽電池の出
力値になるように電源からの出力を制御し、実際の太陽
電池の出力値が基準日射強度下での太陽電池の出力値よ
り大きい場合に、補助電源である商用電源Ａ（太陽電池
以外の電源）からの出力が零になるように制御するよう
に構成されている。なお、図２は簡単のため、電源とし
て太陽電池と商用電源の並列接続の例を示しているが、
これに限定されるものではなく、太陽電池と他の電源を
複数接続するようにしてもよい。
陽光発電装置Ｓを構成する。すなわち、太陽電池Ｐと補
助電源である商用電源Ａとを並列接続し、これらの電源
と蓄電池Ｂとの間に制御回路Ｕを含む制御手段を介し
て、これら電源からの電力でもって蓄電池Ｂを充電し、
蓄電池Ｂから負荷Ｌに電力を供給するようにしている。
そして、この制御手段は、実際の太陽電池Ｐの出力値が
基準日射強度下での太陽電池Ｐの出力値より小さい場合
に、電源の総出力値が基準日射強度下での太陽電池の出
力値になるように電源からの出力を制御し、実際の太陽
電池の出力値が基準日射強度下での太陽電池の出力値よ
り大きい場合に、補助電源である商用電源Ａ（太陽電池
以外の電源）からの出力が零になるように制御するよう
に構成されている。なお、図２は簡単のため、電源とし
て太陽電池と商用電源の並列接続の例を示しているが、
これに限定されるものではなく、太陽電池と他の電源を
複数接続するようにしてもよい。
【００２６】具体的には、太陽電池Ｐはその出力電流検
出手段１を介して商用電源Ａと並列接続され、商用電源
ＡはＡＣ／ＤＣコンバータＡＤと補充電電流検出手段２
を介して太陽電池Ｐと並列接続されている。また、これ
ら並列接続された電源は、電源出力検出手段である電源
出力電流検出手段３及び蓄電池電圧検出手段４を介して
蓄電池Ｂと接続されており、さらに、ＡＣ／ＤＣコンバ
ータＡＤ、出力電流検出手段１、補充電電流検出手段
２、電源出力電流検出手段３、蓄電池電圧検出手段４、
及び電源出力電流検出手段３と蓄電池電圧検出手段４の
間の配線のそれぞれは、制御回路Ｕに接続されて、制御
手段が構成されている。
出手段１を介して商用電源Ａと並列接続され、商用電源
ＡはＡＣ／ＤＣコンバータＡＤと補充電電流検出手段２
を介して太陽電池Ｐと並列接続されている。また、これ
ら並列接続された電源は、電源出力検出手段である電源
出力電流検出手段３及び蓄電池電圧検出手段４を介して
蓄電池Ｂと接続されており、さらに、ＡＣ／ＤＣコンバ
ータＡＤ、出力電流検出手段１、補充電電流検出手段
２、電源出力電流検出手段３、蓄電池電圧検出手段４、
及び電源出力電流検出手段３と蓄電池電圧検出手段４の
間の配線のそれぞれは、制御回路Ｕに接続されて、制御
手段が構成されている。
【００２７】制御回路Ｕは、入出力インターフェース
７、過充電防止手段８、基準日射下電流値等の記憶を行
うＲＡＭ９、主にＡＣ／ＤＣコンバータの出力制御や過
充電防止制御等を行うＣＰＵ１０等から構成される。
７、過充電防止手段８、基準日射下電流値等の記憶を行
うＲＡＭ９、主にＡＣ／ＤＣコンバータの出力制御や過
充電防止制御等を行うＣＰＵ１０等から構成される。
【００２８】次に、上記太陽光発電装置Ｓの作動につい
て説明する。
て説明する。
【００２９】上述した式（１），（２）で得られた基準
日射下電流の日毎のプロファイルはＲＡＭ９に記憶され
る。時刻Ｔ１になると電流制御手段６を作動させ、電源
出力電流検出手段３で検出した電源出力電流値とＲＡＭ
９に記憶された基準日射下電流値を比較し、基準日射下
電流値＞実際の太陽電池の出力電流値のときは、電流制
御手段６によりＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御
し、基準日射下電流値＝電源出力電流値となるようにす
る。一方、基準日射下電流値＜実際の太陽電池の出力電
流値のときは、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力は零とす
る。この動作は時刻Ｔ１〜Ｔ２の間行われる。この間、
蓄電池電圧検出手段４で蓄電池電圧を計測しており、蓄
電池Ｂが過充電に到ると過充電防止手段５で回路を切り
離し、過充電を防止することができる。
日射下電流の日毎のプロファイルはＲＡＭ９に記憶され
る。時刻Ｔ１になると電流制御手段６を作動させ、電源
出力電流検出手段３で検出した電源出力電流値とＲＡＭ
９に記憶された基準日射下電流値を比較し、基準日射下
電流値＞実際の太陽電池の出力電流値のときは、電流制
御手段６によりＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御
し、基準日射下電流値＝電源出力電流値となるようにす
る。一方、基準日射下電流値＜実際の太陽電池の出力電
流値のときは、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力は零とす
る。この動作は時刻Ｔ１〜Ｔ２の間行われる。この間、
蓄電池電圧検出手段４で蓄電池電圧を計測しており、蓄
電池Ｂが過充電に到ると過充電防止手段５で回路を切り
離し、過充電を防止することができる。
【００３０】かくして、太陽電池Ｐによる発電の有効利
用が図れ、しかも蓄電池Ｂの補充電を確実に行うことが
可能で常に残存容量が所定以上に確保できる。
用が図れ、しかも蓄電池Ｂの補充電を確実に行うことが
可能で常に残存容量が所定以上に確保できる。
【００３１】上記太陽光発電装置Ｓにおいて、次に示す
ように変形することも可能である。上記太陽光発電装置
Ｓでは、太陽電池Ｐの容量を年間平均で負荷Ｌの電力消
費が賄えるサイズとしたが、単純には半年過充電で切り
離され、半年は商用電源のバックアップを受けることと
なる。もし、太陽電池Ｐの利用率を上げたい場合は、日
射量の月平均日射量が最も大きい月に発電と消費電力が
バランスするようにすれば、他の月は太陽電池の発電量
不足、すなわち平均して太陽電池出力は基準日射下電流
より小さくなるため、太陽電池の発電電力は有効利用さ
れることになる。ただしこの場合、年間を通じて、太陽
電池単独で負荷を賄うというコンセプトはなくなる。
ように変形することも可能である。上記太陽光発電装置
Ｓでは、太陽電池Ｐの容量を年間平均で負荷Ｌの電力消
費が賄えるサイズとしたが、単純には半年過充電で切り
離され、半年は商用電源のバックアップを受けることと
なる。もし、太陽電池Ｐの利用率を上げたい場合は、日
射量の月平均日射量が最も大きい月に発電と消費電力が
バランスするようにすれば、他の月は太陽電池の発電量
不足、すなわち平均して太陽電池出力は基準日射下電流
より小さくなるため、太陽電池の発電電力は有効利用さ
れることになる。ただしこの場合、年間を通じて、太陽
電池単独で負荷を賄うというコンセプトはなくなる。
【００３２】なお、本実施形態では、電源として商用電
源を用いた例を示したが、ディーゼル発電機や他の発電
手段等を用いてもよく、また、制御手段による出力の比
較を電流値で行ったが、例えば電力で行うようにしても
よく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施
が可能である。
源を用いた例を示したが、ディーゼル発電機や他の発電
手段等を用いてもよく、また、制御手段による出力の比
較を電流値で行ったが、例えば電力で行うようにしても
よく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施
が可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽光発
電装置によれば、太陽電池による発電の有効利用が図れ
る。
電装置によれば、太陽電池による発電の有効利用が図れ
る。
【００３４】また、蓄電池の残存容量を所定量確保でき
るため、これにより太陽電池以外の電源が停電しても負
荷を所定期間稼動できる。
るため、これにより太陽電池以外の電源が停電しても負
荷を所定期間稼動できる。
【００３５】また、連続不日照補償をもとに蓄電池容量
を決定する必要がないため、蓄電池を極力小さくでき
る。
を決定する必要がないため、蓄電池を極力小さくでき
る。
【００３６】さらに、蓄電池が過放電とならないため、
過放電防止回路が不要となる。
過放電防止回路が不要となる。
【００３７】そして、これらのことより、簡便な構成で
しかも信頼性の高い非常に優れた太陽光発電装置を提供
できる。
しかも信頼性の高い非常に優れた太陽光発電装置を提供
できる。
【図１】（ａ）は１日における太陽電池基準出力値と電
源の出力値との関係、及び負荷出力を示す図であり、
（ｂ）は１日における蓄電池の残存容量の変化を示す図
である。
源の出力値との関係、及び負荷出力を示す図であり、
（ｂ）は１日における蓄電池の残存容量の変化を示す図
である。
【図２】本発明に係る太陽光発電装置の回路構成を模式
的に示すブロック図である。
的に示すブロック図である。
【図３】従来の太陽光発電装置の一例を模式的に示す回
路図である。
路図である。
１：出力電流検出手段 ２：補充電電流検出手段 ３：電源出力電流検出手段 ４：蓄電池電圧検出手段 ７：入出力インターフェース ８：過充電防止手段 ９：ＲＡＭ １０：ＣＰＵ Ａ：商用電源 ＡＤ：ＡＣ／ＤＣコンバータ Ｂ：蓄電池 Ｌ：負荷 Ｐ：太陽電池 Ｓ：太陽光発電装置 Ｕ：制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池を含む複数種の電源を並列接続
し、該電源からの出力を制御手段を介して蓄電池に充電
するようにし、少なくとも前記蓄電池から負荷に電力を
供給するように成した太陽光発電装置であって、前記制
御手段は、太陽電池の出力値が基準日射強度下での太陽
電池の出力値より小さい場合に、前記電源の総出力値が
基準日射強度下での太陽電池の出力値になるように前記
電源からの出力を制御し、前記太陽電池の出力値が基準
日射強度下での太陽電池の出力値より大きい場合に、前
記太陽電池以外の電源からの出力が零になるように制御
することを特徴とする太陽光発電装置。 - 【請求項２】 蓄電池の残存容量が、前記電源の停止
後、前記負荷に所定期間だけ電力を供給できる容量以上
に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の太
陽光発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143901A JP2000341876A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143901A JP2000341876A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 太陽光発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341876A true JP2000341876A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15349710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11143901A Pending JP2000341876A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000341876A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013125156A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 三洋電機株式会社 | 配電システム |
| JP2015033234A (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-16 | 住友電気工業株式会社 | 電源システム |
| CN107040188A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-11 | 三峡大学 | 一种光伏励磁的风光互补发电装置 |
-
1999
- 1999-05-24 JP JP11143901A patent/JP2000341876A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013125156A1 (ja) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | 三洋電機株式会社 | 配電システム |
| JP2015033234A (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-16 | 住友電気工業株式会社 | 電源システム |
| CN107040188A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-11 | 三峡大学 | 一种光伏励磁的风光互补发电装置 |
| CN107040188B (zh) * | 2017-04-13 | 2018-09-11 | 三峡大学 | 一种光伏励磁的风光互补发电装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041124 |
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