JPH0318911A - 太陽電池発電システムの出力制御装置 - Google Patents
太陽電池発電システムの出力制御装置Info
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- JPH0318911A JPH0318911A JP1152556A JP15255689A JPH0318911A JP H0318911 A JPH0318911 A JP H0318911A JP 1152556 A JP1152556 A JP 1152556A JP 15255689 A JP15255689 A JP 15255689A JP H0318911 A JPH0318911 A JP H0318911A
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は太陽電池発電システムの出力制御装置、こと
に太陽電池の出力電流を太陽電池の出力側に配された電
力変換器忙より制御し、太陽電池の出力電圧をその動作
点によって決まる設定電圧に保持して発電を行う発電シ
ステムが、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の偏
差を求控る電圧演算器と、その出力信号を電流設定値と
して太陽電池出力電流との偏差を求める電流演算器と、
その出力信号をパルス幅変調されたオン・オフ指令信号
に変換して前記電力変換器に向けて出力するパルス幅変
調器とを備えた出力制御装置に関する。
に太陽電池の出力電流を太陽電池の出力側に配された電
力変換器忙より制御し、太陽電池の出力電圧をその動作
点によって決まる設定電圧に保持して発電を行う発電シ
ステムが、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の偏
差を求控る電圧演算器と、その出力信号を電流設定値と
して太陽電池出力電流との偏差を求める電流演算器と、
その出力信号をパルス幅変調されたオン・オフ指令信号
に変換して前記電力変換器に向けて出力するパルス幅変
調器とを備えた出力制御装置に関する。
第６図は従来の太陽電池発電システムとその出力制御装
置の構成を示す接続図である。図において、太陽光発電
システムは、太陽電池２と、その出力側に配された電力
変換器としての降圧チ蘭ツパ３と、降圧チｌツバ３の出
力側に配された蓄電池４とで構成される主回路１および
、太陽電池２の出力電圧実際値を電圧設定器１１の設定
値と比較しその偏差を求める比例・積分調節器（以下Ｐ
工調節器と称する）である電圧調節器１２と、Ｐｘ！Ｉ
ｌｔｍ器の出力信号（比例ゲインと積分ゲインの和）′
ｔ−電流設定値として電流検出器６Ａにより検出される
太陽電池の出力電流実際値と比較し、その偏差を演算し
出力する電流調節器１３と、その出力信号と鋸歯状波三
角波等の搬送波との切シ合いによる二値化制御によって
パルス幅変調されたパルス列を出力するパルス幅変調器
１４とからなる出力制御装置１０とで構成される。出力
制御装置１０のパルス幅変調されたパルス列は降圧チ冒
ツバ乙のトランジスタなどのスイッチング素子にオン・
オフ制御指令信号として供給され、チロツバの通流率お
よび太陽電池２の出力電流が制御されることにより、太
陽電池の出力電圧をその動作点によって決まる一定電圧
に保持して効率のよい発電運転が行われる。
置の構成を示す接続図である。図において、太陽光発電
システムは、太陽電池２と、その出力側に配された電力
変換器としての降圧チ蘭ツパ３と、降圧チｌツバ３の出
力側に配された蓄電池４とで構成される主回路１および
、太陽電池２の出力電圧実際値を電圧設定器１１の設定
値と比較しその偏差を求める比例・積分調節器（以下Ｐ
工調節器と称する）である電圧調節器１２と、Ｐｘ！Ｉ
ｌｔｍ器の出力信号（比例ゲインと積分ゲインの和）′
ｔ−電流設定値として電流検出器６Ａにより検出される
太陽電池の出力電流実際値と比較し、その偏差を演算し
出力する電流調節器１３と、その出力信号と鋸歯状波三
角波等の搬送波との切シ合いによる二値化制御によって
パルス幅変調されたパルス列を出力するパルス幅変調器
１４とからなる出力制御装置１０とで構成される。出力
制御装置１０のパルス幅変調されたパルス列は降圧チ冒
ツバ乙のトランジスタなどのスイッチング素子にオン・
オフ制御指令信号として供給され、チロツバの通流率お
よび太陽電池２の出力電流が制御されることにより、太
陽電池の出力電圧をその動作点によって決まる一定電圧
に保持して効率のよい発電運転が行われる。
なお、電圧設定器１１への設定値の与え方は、あらかじ
め太陽電池２の電圧−電流特性に基づいて固定の電圧値
に固定する方法と、小きざみに設定電圧を調整して実際
値と比較し、よシ大きな発電電力が得られる電圧（動作
点）へとシフトして行く方法とが知られている。
め太陽電池２の電圧−電流特性に基づいて固定の電圧値
に固定する方法と、小きざみに設定電圧を調整して実際
値と比較し、よシ大きな発電電力が得られる電圧（動作
点）へとシフトして行く方法とが知られている。
また、日射量の変化に対応して太陽電池２の発電電力が
変化するので、負荷５で消費する電力とに差が生ずるが
、この差は蓄電池４の放電によって負荷に補給したシ、
逆に太陽電池の発電電力によって蓄電池を充電したシす
ることＫよって発電が持続される。
変化するので、負荷５で消費する電力とに差が生ずるが
、この差は蓄電池４の放電によって負荷に補給したシ、
逆に太陽電池の発電電力によって蓄電池を充電したシす
ることＫよって発電が持続される。
第７図は異なる従来列を示す接続図であシ、主回路２０
が電力変換器としてインバータ２３を備え、得られた交
流電力を電力系統２５に供給する発電システムを例に示
したものである。この場合、掛算器２２で電圧調節器１
２の出力と電圧検出器２７で検出された交流電圧とが掛
は合わされ、これを交流出力電流設定値として電流調節
器１３に供給する点が前述の従来例と異なってお）、パ
ルス幅変調器１４の出力パルス列によってインバータの
スイッチング素子がオン・オフ制御される。
が電力変換器としてインバータ２３を備え、得られた交
流電力を電力系統２５に供給する発電システムを例に示
したものである。この場合、掛算器２２で電圧調節器１
２の出力と電圧検出器２７で検出された交流電圧とが掛
は合わされ、これを交流出力電流設定値として電流調節
器１３に供給する点が前述の従来例と異なってお）、パ
ルス幅変調器１４の出力パルス列によってインバータの
スイッチング素子がオン・オフ制御される。
第３図の場合、出力力率を１とするために、系統なお、
電流調節器１３とパルス幅変調器１４の組み合わせをヒ
ステリシスコンパレータに代え、いわゆる電流瞬時値制
御とし走ものも知られている。
電流調節器１３とパルス幅変調器１４の組み合わせをヒ
ステリシスコンパレータに代え、いわゆる電流瞬時値制
御とし走ものも知られている。
第８図は太陽電池の一般的な電圧−電流特性（■工時性
）を示すグラフ、第９図および第１゛０図は第８図にお
けるＡ位置およびＢ位置の拡大図である。第８図におい
て、日射量が大きい場合のＶ工時性を曲線１００で１日
射量が小さい場合の特性を曲線１１０で示すように、太
陽電池の出力電流工８は日射量によって大幅忙変化する
ので、それぞれ発電量Ｖｐ −Ｌ゛、 またはＶｐ・
工２ が最も大きくなる点Ｐｓ ＋ Ｐ＊ ’ｆｒ
動作点として、いいかえれば出力電圧Ｖｐを一定に保持
して発電運転が行われる。マ九、動作点Ｐ１ における
Ｖ工面線の傾斜と、動作点Ｐ、におけるそれとは第９図
および第１０図に示すように異なるので、第６図または
第７図におけるＰ工調節器である電圧調節器１２の比例
ゲインは通常日照量が大きいときのＶ工面線１００の傾
斜に基づき、かつｖ工面線を微視的にみて直線と仮定し
て比例ゲインを一定値に決めるのが普通である。
）を示すグラフ、第９図および第１゛０図は第８図にお
けるＡ位置およびＢ位置の拡大図である。第８図におい
て、日射量が大きい場合のＶ工時性を曲線１００で１日
射量が小さい場合の特性を曲線１１０で示すように、太
陽電池の出力電流工８は日射量によって大幅忙変化する
ので、それぞれ発電量Ｖｐ −Ｌ゛、 またはＶｐ・
工２ が最も大きくなる点Ｐｓ ＋ Ｐ＊ ’ｆｒ
動作点として、いいかえれば出力電圧Ｖｐを一定に保持
して発電運転が行われる。マ九、動作点Ｐ１ における
Ｖ工面線の傾斜と、動作点Ｐ、におけるそれとは第９図
および第１０図に示すように異なるので、第６図または
第７図におけるＰ工調節器である電圧調節器１２の比例
ゲインは通常日照量が大きいときのＶ工面線１００の傾
斜に基づき、かつｖ工面線を微視的にみて直線と仮定し
て比例ゲインを一定値に決めるのが普通である。
いま、第６図に示す装置において負荷５に流れる電流が
増加し、これＫよって蓄電池４の電圧が下が９、チ、、
パ３の出力電流工１がΔ工だけ増し九と仮定する。この
とき、太陽電池２はそのＶ工時性に基づいて日射量が大
きい時にはその出力電圧Ｖｐが第９図に示すようにΔｖ
ｈだけ低下し、日射量が小さいときには第１０図に示す
ように曲線１１０の傾斜が小さいため忙Δｖｈよシ大き
いΔｖｌＩだけ低下することになる。したがって、出力
制御装置１０は太陽電池の出力電圧ヲｖｐに戻すために
、チロツバ３の通流率を絞るようパルス幅を狭くしたパ
ルス列を出力することになる。とζろが、Ｐ工調節器の
比例ゲインが一定で日射量の大きい時の曲線１００に合
わせて最適化されている念めに１日射量の大きいときに
は第９図に示すように電流増加分Δ工をパルス幅変１１
によって絞って減少させ、出力電圧をΔｖｈだけ上昇さ
せてＶｐに近づける制御を行うことができるが、日射量
の小さく電流増加分Δ工に対する電圧の補正量ΔＶｌ、
が大きい場合には、あたかも第９図においてΔｖＬなる
大きな電圧降下があり九ものと誤判断して大きな電流設
定値を出力するので、チ冒ツバの通流率を大きく絞シ込
んでしまうという問題が発生し、これが原因で日射量の
少いときの制御が過補償となり、発電システムの動作が
不安定になるという欠点がある。また主回路にインバー
タを用いた発電システムについても同様である。
増加し、これＫよって蓄電池４の電圧が下が９、チ、、
パ３の出力電流工１がΔ工だけ増し九と仮定する。この
とき、太陽電池２はそのＶ工時性に基づいて日射量が大
きい時にはその出力電圧Ｖｐが第９図に示すようにΔｖ
ｈだけ低下し、日射量が小さいときには第１０図に示す
ように曲線１１０の傾斜が小さいため忙Δｖｈよシ大き
いΔｖｌＩだけ低下することになる。したがって、出力
制御装置１０は太陽電池の出力電圧ヲｖｐに戻すために
、チロツバ３の通流率を絞るようパルス幅を狭くしたパ
ルス列を出力することになる。とζろが、Ｐ工調節器の
比例ゲインが一定で日射量の大きい時の曲線１００に合
わせて最適化されている念めに１日射量の大きいときに
は第９図に示すように電流増加分Δ工をパルス幅変１１
によって絞って減少させ、出力電圧をΔｖｈだけ上昇さ
せてＶｐに近づける制御を行うことができるが、日射量
の小さく電流増加分Δ工に対する電圧の補正量ΔＶｌ、
が大きい場合には、あたかも第９図においてΔｖＬなる
大きな電圧降下があり九ものと誤判断して大きな電流設
定値を出力するので、チ冒ツバの通流率を大きく絞シ込
んでしまうという問題が発生し、これが原因で日射量の
少いときの制御が過補償となり、発電システムの動作が
不安定になるという欠点がある。また主回路にインバー
タを用いた発電システムについても同様である。
この発明の目的は、太陽電池の出力電圧の変化に対する
出力制御装置の制御定数を日射量に対して可変にするこ
とにより、太陽電池の制御を日射量の広い変化範囲にわ
たって最適化することにある。
出力制御装置の制御定数を日射量に対して可変にするこ
とにより、太陽電池の制御を日射量の広い変化範囲にわ
たって最適化することにある。
上記課題を解決するために、この発明によれば、太陽電
池の出力電流全太陽電池の出力側に配された電力変換器
によ多制御し、太陽電池の出力電圧をその動作点によっ
て決まる設定電圧に保持して発電を行う発電システムが
、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の偏差を求め
る電圧調節器と、その出力信号を電流設定値として太陽
電池出力電流との偏差を求める電流調節器と、その出力
信号をパルス幅変調され六オン・オフ指令信号に変換し
て前記電力変換器に向けて出力するパルス幅変調器とか
らなる′出力制御装置を備えたものにおいて、前記電圧
調節器が比例演算器と積分演算器とが分離された比例・
積分調節器からなり、かつ比例演算器の出力全日射量の
変化に対応して補正して出力する比例ゲインの補正手段
、およびこの補正手段の出力と前記積分演算器の出力と
を加算して出力する加算器とを備えてなるものとする。
池の出力電流全太陽電池の出力側に配された電力変換器
によ多制御し、太陽電池の出力電圧をその動作点によっ
て決まる設定電圧に保持して発電を行う発電システムが
、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の偏差を求め
る電圧調節器と、その出力信号を電流設定値として太陽
電池出力電流との偏差を求める電流調節器と、その出力
信号をパルス幅変調され六オン・オフ指令信号に変換し
て前記電力変換器に向けて出力するパルス幅変調器とか
らなる′出力制御装置を備えたものにおいて、前記電圧
調節器が比例演算器と積分演算器とが分離された比例・
積分調節器からなり、かつ比例演算器の出力全日射量の
変化に対応して補正して出力する比例ゲインの補正手段
、およびこの補正手段の出力と前記積分演算器の出力と
を加算して出力する加算器とを備えてなるものとする。
日射量が大きいときの太陽電池のｖ工時性を考慮して比
例ゲインが一定値に設定されたＰＩ調節器の比例ゲイン
を、日射量によって変化する発電電力や電流等の電気量
によって補正するよう構成したことにより、Ｐ工調節器
の比例ゲインを日射量によって変化する太陽！池のＶＩ
工特に対応して最適化できるので、Ｐ工調節器である電
圧調節器の出力は太陽電池の電圧変化に対して日射量が
大きいとき大きく１日射量が小さいとき小さく制御され
ることＫなシ、日射量が小さいときにも過補償となるこ
となく太陽電池の動作点を保持して安定した発電運転を
行うことができる。比例ゲインの補正手段としては、電
力または電流検出器と関数演算器とで構成することがで
き、太陽電池の出力電力または出力電流、電力変換器の
中間電流。
例ゲインが一定値に設定されたＰＩ調節器の比例ゲイン
を、日射量によって変化する発電電力や電流等の電気量
によって補正するよう構成したことにより、Ｐ工調節器
の比例ゲインを日射量によって変化する太陽！池のＶＩ
工特に対応して最適化できるので、Ｐ工調節器である電
圧調節器の出力は太陽電池の電圧変化に対して日射量が
大きいとき大きく１日射量が小さいとき小さく制御され
ることＫなシ、日射量が小さいときにも過補償となるこ
となく太陽電池の動作点を保持して安定した発電運転を
行うことができる。比例ゲインの補正手段としては、電
力または電流検出器と関数演算器とで構成することがで
き、太陽電池の出力電力または出力電流、電力変換器の
中間電流。
電力変換器の出力電流または出力電力を電圧検出器、電
流検出器で検出して演算器に入力することべよシ日射量
をこれに比例した電気量に変換して演算を行うことがで
きる。また、パイロットセルまたは日射量計を有する発
電システムでは、これらの出力電力または出力電流を演
算器に入力して比例ゲインの補正を行うことができる。
流検出器で検出して演算器に入力することべよシ日射量
をこれに比例した電気量に変換して演算を行うことがで
きる。また、パイロットセルまたは日射量計を有する発
電システムでは、これらの出力電力または出力電流を演
算器に入力して比例ゲインの補正を行うことができる。
以下この発Ｅ！Ａを実施例に基づいて説明する。
第１図は仁の発明の実施例である太陽電池発電システム
とその出力制御装置の構成を示す接続図であ夛、電力変
換器として降圧チョッパを用いた場合を例に示したもの
である。図において、太陽電池２の出力側には、スイッ
チングトランジスタ等ノスイッチング素子３Ａ、フライ
ホイールタイオード３Ｂ、リアクトル３Ｃ，コンデンサ
３Ｄ等からなる降圧チ曹ツバ３と、蓄電池４とが設けら
れ、負荷５が要求する電力と日射量によって変化する太
陽電池２の出力電力との差を蓄電ａ４の充放電によって
調整しつつ太陽電池の動作点を保持して発電運転が行わ
れる。一方、電圧調節器３０゜電流調節器１３．および
パルス幅変調器１４で構成される出力制御装置の電圧調
！ｆＪ器３Ｄは、ｔ８Ｅ設定器１１の設定値と太陽電池
２の出方電圧とを比較してその偏差を求める比例演算器
６１と積分演算器３２とが分離され、かつ加算器３３を
有するＰ工調節器として構成される。また、４０は比例
ゲインの補正手段であシ、図の場合太陽電池２の出力電
力を太陽電池の出力電圧および電流検出器６Ａの検出電
流とで求める電力演算器４１と、電力演算器４１の出力
に基づいて比例演算器３１の出力を補正し、補正した出
力を加算器３３に向けて出力する関数演算器４２とで構
成される。
とその出力制御装置の構成を示す接続図であ夛、電力変
換器として降圧チョッパを用いた場合を例に示したもの
である。図において、太陽電池２の出力側には、スイッ
チングトランジスタ等ノスイッチング素子３Ａ、フライ
ホイールタイオード３Ｂ、リアクトル３Ｃ，コンデンサ
３Ｄ等からなる降圧チ曹ツバ３と、蓄電池４とが設けら
れ、負荷５が要求する電力と日射量によって変化する太
陽電池２の出力電力との差を蓄電ａ４の充放電によって
調整しつつ太陽電池の動作点を保持して発電運転が行わ
れる。一方、電圧調節器３０゜電流調節器１３．および
パルス幅変調器１４で構成される出力制御装置の電圧調
！ｆＪ器３Ｄは、ｔ８Ｅ設定器１１の設定値と太陽電池
２の出方電圧とを比較してその偏差を求める比例演算器
６１と積分演算器３２とが分離され、かつ加算器３３を
有するＰ工調節器として構成される。また、４０は比例
ゲインの補正手段であシ、図の場合太陽電池２の出力電
力を太陽電池の出力電圧および電流検出器６Ａの検出電
流とで求める電力演算器４１と、電力演算器４１の出力
に基づいて比例演算器３１の出力を補正し、補正した出
力を加算器３３に向けて出力する関数演算器４２とで構
成される。
比例演算器３１の比例ゲインは、日射量の大きいときの
太陽電池２のＶ工時性（第８図における曲線１００）の
動作点Ｐ１近傍ｔ−最適化するに好的な一定ゲインに設
定されてお）、シたがって電圧偏差ΔＶｌに対して日射
量の高低に関わりなく一定の電流補正指令Δ工を出力す
る。一方、関数演算器４２は、太陽電池２の動作点Ｐｓ
ｔたはＰ。
太陽電池２のＶ工時性（第８図における曲線１００）の
動作点Ｐ１近傍ｔ−最適化するに好的な一定ゲインに設
定されてお）、シたがって電圧偏差ΔＶｌに対して日射
量の高低に関わりなく一定の電流補正指令Δ工を出力す
る。一方、関数演算器４２は、太陽電池２の動作点Ｐｓ
ｔたはＰ。
近傍でＶＩ特性曲線の傾斜が直線辺／Ｌスできる場合掛
算器として構成される。したがって、比例演算器３１の
出力は関数演算器４２で日射量に比例して変化する太陽
電池２の出力電力と掛は算されることになシ、比例ゲイ
ンの補正手段を付追する仁とＫよル可変ゲインの比例演
算器を用いたと等価な機能を得ることができる。すなわ
ち、第９図における日射量の大きいときの７１曲１ｓ１
００に対しても、また第１０図における日射量の小さい
ときのＶ工曲線に対しても最適化された可変比例ゲイン
を有する電圧調節器３０を得ることができる。
算器として構成される。したがって、比例演算器３１の
出力は関数演算器４２で日射量に比例して変化する太陽
電池２の出力電力と掛は算されることになシ、比例ゲイ
ンの補正手段を付追する仁とＫよル可変ゲインの比例演
算器を用いたと等価な機能を得ることができる。すなわ
ち、第９図における日射量の大きいときの７１曲１ｓ１
００に対しても、また第１０図における日射量の小さい
ときのＶ工曲線に対しても最適化された可変比例ゲイン
を有する電圧調節器３０を得ることができる。
第２図は第１図に示す実施ガの変形的を示す接続図であ
り、降圧チッッパ３の出力電圧、出力電流を電圧検出器
７および電流検出器６Ｃで検出しその積を電力演算器４
１で求めて日射量に比例した電気量としたものである。
り、降圧チッッパ３の出力電圧、出力電流を電圧検出器
７および電流検出器６Ｃで検出しその積を電力演算器４
１で求めて日射量に比例した電気量としたものである。
第３図はこの発明の異なる実施例である太陽電池発電シ
ステムとその出力制御装置を示す接続図であ夛、比例ゲ
インの補正手段を主回路１に配された電流検出器６と、
その検出電流と比例演算器３１の出力を掛は算する関数
演算器５２とで構成し、日射量によって変化する電流を
電気量として比例ゲインを補正し死点が前述の実施例と
異なる。
ステムとその出力制御装置を示す接続図であ夛、比例ゲ
インの補正手段を主回路１に配された電流検出器６と、
その検出電流と比例演算器３１の出力を掛は算する関数
演算器５２とで構成し、日射量によって変化する電流を
電気量として比例ゲインを補正し死点が前述の実施例と
異なる。
電流検出器としては、太陽電池２の出力電流を検出する
検出器６Ａ、降圧チｌツバ３の中間回路電流の検出器６
Ｂ、降圧チ曹ツバ３の出力電流の検出ａ６Ｃのいずれを
用いてもよく、電力演算器を省略できるので、装置を簡
素化できる利点が得られる。
検出器６Ａ、降圧チｌツバ３の中間回路電流の検出器６
Ｂ、降圧チ曹ツバ３の出力電流の検出ａ６Ｃのいずれを
用いてもよく、電力演算器を省略できるので、装置を簡
素化できる利点が得られる。
第４図はこの発明の他の実施例を示す接続図であり日射
量の変化をパイロットセル６２と、その短絡電流の検出
器６３と、検出器６３の検出電流を比例ゲインの補正信
号とする関数演算器５２とで比例ゲインの補正手段を構
成し死点が前述の各実施例と異なっており、パイロット
セルを備えた発電システムに適用することにより、出力
制御装置をよシー層簡素化できるとともに、パイロット
セルの配置やその数によｐ１日射量の変化音より正確に
とらえた制御を行うことができる。
量の変化をパイロットセル６２と、その短絡電流の検出
器６３と、検出器６３の検出電流を比例ゲインの補正信
号とする関数演算器５２とで比例ゲインの補正手段を構
成し死点が前述の各実施例と異なっており、パイロット
セルを備えた発電システムに適用することにより、出力
制御装置をよシー層簡素化できるとともに、パイロット
セルの配置やその数によｐ１日射量の変化音より正確に
とらえた制御を行うことができる。
第５図はこの発明の異なる他の実施例を示す接続図であ
り、日射量計７０で日射量の変化を電圧値として検出し
、この検出電圧を関数演算器７２の比例ゲイン補正信号
とした点が前・述の各実施例と異なっておル、日射量計
を備えた発電システムに適用することにより、装置の構
成を簡素化できるとともに、日射量の変化をよル適正に
とらえた制御を行うことができる。
り、日射量計７０で日射量の変化を電圧値として検出し
、この検出電圧を関数演算器７２の比例ゲイン補正信号
とした点が前・述の各実施例と異なっておル、日射量計
を備えた発電システムに適用することにより、装置の構
成を簡素化できるとともに、日射量の変化をよル適正に
とらえた制御を行うことができる。
なお上述の各実施列は電力変換器として降圧チ画ツバを
用いた発電システム１に例に説明し九が、電力変換器と
してイ／パータを用いた発電システムにも同様に適用す
ることができる。
用いた発電システム１に例に説明し九が、電力変換器と
してイ／パータを用いた発電システムにも同様に適用す
ることができる。
この発明は前述のように、電圧調節器、電流調節器、お
よびパルス幅変調器からなる出力制御装置の電圧ｖ１４
節器を比例演算器と積分演算器を分離し友比例積分調節
器とし、かつ比例演算器の出力を日射量の変化に対応し
て変化させる比例ゲインの補正手段を付加し、その出力
と積分演算器の出力を加算器で加算して出力するよう構
成した。その結果、日射量が大きいときの太陽電池のＶ
Ｉ工特に基づいて比例ゲインが一定値に固定され喪比例
演算器の出力を比例ゲインの補正手段によって日射量の
変化に比例して変化する可変比例ゲインに補正すること
が可能とな）、従来最適化されていない低い日射量で負
荷電流が変化し、これに伴なって太陽電池の出力電圧が
変化すると、電力変換器の出力電流の制御が過補償にな
って制御が不安定になるという問題点が排除され、日射
量の広い変化範囲にわ友って制御定数を最適化できる出
力制御回路を備え九太陽電池発電システムを提供するこ
とができる０日射量に比的して変化する電気量としては
、太陽電池の出力電力、出力電流。
よびパルス幅変調器からなる出力制御装置の電圧ｖ１４
節器を比例演算器と積分演算器を分離し友比例積分調節
器とし、かつ比例演算器の出力を日射量の変化に対応し
て変化させる比例ゲインの補正手段を付加し、その出力
と積分演算器の出力を加算器で加算して出力するよう構
成した。その結果、日射量が大きいときの太陽電池のＶ
Ｉ工特に基づいて比例ゲインが一定値に固定され喪比例
演算器の出力を比例ゲインの補正手段によって日射量の
変化に比例して変化する可変比例ゲインに補正すること
が可能とな）、従来最適化されていない低い日射量で負
荷電流が変化し、これに伴なって太陽電池の出力電圧が
変化すると、電力変換器の出力電流の制御が過補償にな
って制御が不安定になるという問題点が排除され、日射
量の広い変化範囲にわ友って制御定数を最適化できる出
力制御回路を備え九太陽電池発電システムを提供するこ
とができる０日射量に比的して変化する電気量としては
、太陽電池の出力電力、出力電流。
電力変換器の中間回路電流、電力変換器の出力電力、出
力電流を利用でき、また、パイロットセルの出力電流や
日射量計の出力電圧を利用することもでき、上記の電気
量のうち既設の検出器を利用することによって装置を簡
素化できる利点が得られる。
力電流を利用でき、また、パイロットセルの出力電流や
日射量計の出力電圧を利用することもでき、上記の電気
量のうち既設の検出器を利用することによって装置を簡
素化できる利点が得られる。
第１図はこの発明の実施的である太陽電池発電システム
とその出力制御装置の構成を示す接続図、第２図は第１
図に示す実施列の変形例を示す接続図、第３図はこの発
明の異なる実施例になる装置の構成を示す接続図、第４
図はこの発明の他の実施例になる装置の構成を示す接続
図、第５図はこの発明の異なる他の実施例になる装置の
構成を示す接続図、第６図および第７図は従来の互いに
異なる太陽電池発電システムとその出力制御装置の構成
をそれぞれ示す接続図、第８図は太陽電池の一般的な電
圧−電流特性を示すグラフ、第９図および第１０図は第
８図のＡ部およびＢ部をそれぞれ拡大して示すグラフで
ある。 １．２０・・・主回路、２・・・太陽電池、３・・・電
力変換器（降圧チ曹ツバ）、４・・・蓄電池、５・・・
負荷、６ＡＩ６Ｂ、６Ｃ・・・電流検出器、７，２７・
・・電圧検出器、１１・・・電圧設定器、１２・・・電
圧調節器、１３・・・電流調節器、１４・・・パルス幅
変調器、２２・・・掛算器、２３・・・電力変換器（イ
ンバータ）、２５・・・電力系統、３０・・・電圧調節
器（ＰＩ調節器）、４１・・・比例演算器、４２・・・
積分演算器、３３・・・加算器、４０・・・比例ゲイン
の補正手段、４１・・・電力演算器、４２，５２，７２
・・・関数演算器、６２・・・パイロットセル、６３・
・・電流検出器、７０・・・日射すな 躬 ？ ＩＡ３区 第４図
とその出力制御装置の構成を示す接続図、第２図は第１
図に示す実施列の変形例を示す接続図、第３図はこの発
明の異なる実施例になる装置の構成を示す接続図、第４
図はこの発明の他の実施例になる装置の構成を示す接続
図、第５図はこの発明の異なる他の実施例になる装置の
構成を示す接続図、第６図および第７図は従来の互いに
異なる太陽電池発電システムとその出力制御装置の構成
をそれぞれ示す接続図、第８図は太陽電池の一般的な電
圧−電流特性を示すグラフ、第９図および第１０図は第
８図のＡ部およびＢ部をそれぞれ拡大して示すグラフで
ある。 １．２０・・・主回路、２・・・太陽電池、３・・・電
力変換器（降圧チ曹ツバ）、４・・・蓄電池、５・・・
負荷、６ＡＩ６Ｂ、６Ｃ・・・電流検出器、７，２７・
・・電圧検出器、１１・・・電圧設定器、１２・・・電
圧調節器、１３・・・電流調節器、１４・・・パルス幅
変調器、２２・・・掛算器、２３・・・電力変換器（イ
ンバータ）、２５・・・電力系統、３０・・・電圧調節
器（ＰＩ調節器）、４１・・・比例演算器、４２・・・
積分演算器、３３・・・加算器、４０・・・比例ゲイン
の補正手段、４１・・・電力演算器、４２，５２，７２
・・・関数演算器、６２・・・パイロットセル、６３・
・・電流検出器、７０・・・日射すな 躬 ？ ＩＡ３区 第４図
Claims (1)
- １）太陽電池の出力電流を太陽電池の出力側に配された
電力変換器により制御し、太陽電池の出力電圧をその動
作点によって決まる設定電圧に保持して発電を行う発電
システムが、前記設定電圧に対する太陽電池出力電圧の
偏差を求める電圧調節器と、その出力信号を電流設定値
として太陽電池出力電流との偏差を求める電流調節器と
、その出力信号をパルス幅変調されたオン・オフ指令信
号に変換して前記電力変換器に向けて出力するパルス幅
変調器とからなる出力制御装置を備えたものにおいて、
前記電圧調節器が比例演算器と積分演算器とが分離され
た比例・積分調節器からなり、かつ比例演算器の出力を
日射量の変化に対応して補正して出力する比例ゲインの
補正手段、およびζの補正手段の出力と前記積分演算器
の出力とを加算して出力する加算器とを備えてなること
を特徴とする太陽電池発電システムの出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152556A JPH0812570B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 太陽電池発電システムの出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152556A JPH0812570B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 太陽電池発電システムの出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318911A true JPH0318911A (ja) | 1991-01-28 |
| JPH0812570B2 JPH0812570B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15543053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1152556A Expired - Lifetime JPH0812570B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 太陽電池発電システムの出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812570B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001211659A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバータ |
| JP2005115553A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
| JP2007221893A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Nec Engineering Ltd | 太陽電池によるコンデンサ充電回路 |
| JP2010193712A (ja) * | 2010-05-24 | 2010-09-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバータ |
| JP2010226950A (ja) * | 2010-05-24 | 2010-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバータ |
| JP2016181977A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | サンケン電気株式会社 | 電源装置 |
| CN117129883A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 广东亿昇达科技有限公司 | 基于环路控制的电池检测方法及装置 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1152556A patent/JPH0812570B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001211659A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバータ |
| JP2005115553A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
| JP2007221893A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Nec Engineering Ltd | 太陽電池によるコンデンサ充電回路 |
| JP2010193712A (ja) * | 2010-05-24 | 2010-09-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバータ |
| JP2010226950A (ja) * | 2010-05-24 | 2010-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバータ |
| JP2016181977A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | サンケン電気株式会社 | 電源装置 |
| CN117129883A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 广东亿昇达科技有限公司 | 基于环路控制的电池检测方法及装置 |
| CN117129883B (zh) * | 2023-10-25 | 2024-02-09 | 广东亿昇达科技有限公司 | 基于环路控制的电池检测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0812570B2 (ja) | 1996-02-07 |
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