JPH0359660B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0359660B2 JPH0359660B2 JP57060068A JP6006882A JPH0359660B2 JP H0359660 B2 JPH0359660 B2 JP H0359660B2 JP 57060068 A JP57060068 A JP 57060068A JP 6006882 A JP6006882 A JP 6006882A JP H0359660 B2 JPH0359660 B2 JP H0359660B2
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- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- storage battery
- solar cell
- power
- current
- Prior art date
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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
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は太陽電池及びエネルギ蓄積手段とし
て蓄電池を並設し、これより、他の電源又は単独
負荷に電力を供給する太陽電池利用の給電システ
ムに関するものである。
て蓄電池を並設し、これより、他の電源又は単独
負荷に電力を供給する太陽電池利用の給電システ
ムに関するものである。
通常この種のシステムは、太陽電池の直流出力
を電力変換器により交流に変換し、他の交流電源
又は独立負荷に供給する場合が一般的である。
又、太陽電池の出力は、日射量により大巾に変動
し、負荷需要とは必らずしも一致しないことや、
電力変換器の容量低減、独立負荷運転時の安定性
等の為蓄電池が設けられることが多い。
を電力変換器により交流に変換し、他の交流電源
又は独立負荷に供給する場合が一般的である。
又、太陽電池の出力は、日射量により大巾に変動
し、負荷需要とは必らずしも一致しないことや、
電力変換器の容量低減、独立負荷運転時の安定性
等の為蓄電池が設けられることが多い。
第１図は、従来のこの種の給電システムの一実
施例を示す構成図である。図に於て１は太陽電
池、２は電力変換器、ここではインバータ、３は
太陽電池１とインバータ２とを結ぶ直流母線、４
はインバータ出力に必要に応じて設けられた変圧
器、５は他の電源系統又は独立負荷、６は上記直
流母線３に接続された蓄電池、７は電流制御回
路、８は同指令値、９は電流検出手段である。
施例を示す構成図である。図に於て１は太陽電
池、２は電力変換器、ここではインバータ、３は
太陽電池１とインバータ２とを結ぶ直流母線、４
はインバータ出力に必要に応じて設けられた変圧
器、５は他の電源系統又は独立負荷、６は上記直
流母線３に接続された蓄電池、７は電流制御回
路、８は同指令値、９は電流検出手段である。
次に動作について説明する。太陽電池１及び蓄
電池６の発生電力は、インバータ２により交流に
変換され変圧器４を介して他の電源系統５に供給
される。直流母線３の電圧、即ちインバータ入力
電圧は蓄電池６の電圧で固定される為入力電流を
電流検出手段９にて検出し、電流制御回路７に
て、指令値８との偏差を増巾、インバータ２の点
孤位相を調整することにより、インバータが供給
する電力を制御する。
電池６の発生電力は、インバータ２により交流に
変換され変圧器４を介して他の電源系統５に供給
される。直流母線３の電圧、即ちインバータ入力
電圧は蓄電池６の電圧で固定される為入力電流を
電流検出手段９にて検出し、電流制御回路７に
て、指令値８との偏差を増巾、インバータ２の点
孤位相を調整することにより、インバータが供給
する電力を制御する。
ところで、太陽電池の出力特性は第２図に一例
を示すごとく動作点電圧Ｖにより出力Ｐは大巾に
変化する。今、太陽電池が最大出力動作点Ｓで作
動するよう、蓄電池６の定格電圧を選定しても、
蓄電池電圧は充電時、常に定格電圧の数％高く放
電時は逆に数％低くなる為、実際はＣ又はＤ点で
動作しその分だけ出力は低下する又、太陽電池
は、温度や日射量により、例えば破線のごとく変
化し、この時動作点はC′，D′に移動する。このよ
うに太陽電池の最適動作点で作動させることが出
来ず、出力の低下は防ぎ得なかつた。
を示すごとく動作点電圧Ｖにより出力Ｐは大巾に
変化する。今、太陽電池が最大出力動作点Ｓで作
動するよう、蓄電池６の定格電圧を選定しても、
蓄電池電圧は充電時、常に定格電圧の数％高く放
電時は逆に数％低くなる為、実際はＣ又はＤ点で
動作しその分だけ出力は低下する又、太陽電池
は、温度や日射量により、例えば破線のごとく変
化し、この時動作点はC′，D′に移動する。このよ
うに太陽電池の最適動作点で作動させることが出
来ず、出力の低下は防ぎ得なかつた。
さらに、太陽電池１の出力は、日射量に応じて
刻々変化するが、インバータ２の出力は、指令値
８に等しく制御されるため、電力差は全て蓄電池
６の充放電で賄なわれる。この結果、蓄電池の容
量を十分大きくしなければ蓄電池にとつては急速
充放電のくり返しとなり寿命が短かくなる問題が
あつた。
刻々変化するが、インバータ２の出力は、指令値
８に等しく制御されるため、電力差は全て蓄電池
６の充放電で賄なわれる。この結果、蓄電池の容
量を十分大きくしなければ蓄電池にとつては急速
充放電のくり返しとなり寿命が短かくなる問題が
あつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去する為になされたもので、太陽電池出力直流母
線と蓄電池の間にチヨツパを設け、両者の電圧を
分離独立させ太陽電池の出力低下を出来るだけ防
止すると共に、蓄電池の充放電電流を制御するこ
とにより、蓄電池の寿命の低下を防止するととも
に、電力変換器を制御することにより直流母線の
直流電圧が、太陽電池の発電電力が最大となるよ
うな動作点電圧となるようにしたものである。
去する為になされたもので、太陽電池出力直流母
線と蓄電池の間にチヨツパを設け、両者の電圧を
分離独立させ太陽電池の出力低下を出来るだけ防
止すると共に、蓄電池の充放電電流を制御するこ
とにより、蓄電池の寿命の低下を防止するととも
に、電力変換器を制御することにより直流母線の
直流電圧が、太陽電池の発電電力が最大となるよ
うな動作点電圧となるようにしたものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図において、１０は直流母線３と蓄電池
６との間に設けられた直流−直流電力変換器（チ
ヨツパ）である。電流制御回路７の出力は第１図
と異なりチヨツパ１０の導通角を制御するよう接
続されている。又、電流検出手段９はチヨツパ１
０の電流、即ち、蓄電池の充放電電流を検出する
よう接続されている。一方、１１は電圧制御回
路、１２は電圧指令、１３は電圧検出手段で、上
記電圧制御回路の出力は、インバータ２の制御に
用いられる。
る。第３図において、１０は直流母線３と蓄電池
６との間に設けられた直流−直流電力変換器（チ
ヨツパ）である。電流制御回路７の出力は第１図
と異なりチヨツパ１０の導通角を制御するよう接
続されている。又、電流検出手段９はチヨツパ１
０の電流、即ち、蓄電池の充放電電流を検出する
よう接続されている。一方、１１は電圧制御回
路、１２は電圧指令、１３は電圧検出手段で、上
記電圧制御回路の出力は、インバータ２の制御に
用いられる。
次に動作について説明する。太陽電池１で発生
した電力はインバータ２により交流に変換され、
他の電源系統５に供給されるのであるが、直流母
線３と蓄電池６の間にはチヨツパ１０が設けられ
ており、このチヨツパの電流を電流検出手段９に
て検出し、運用計画等で初め定められた指令値８
との偏差を電流制御回路７により増巾し、偏差が
零となるように上記チヨツパ１０の通流率を制御
すれば、蓄電池の充放電電流は常に定められた値
に保つことが出来る。一方、直流母線３の電圧も
蓄電池６の電圧に関係なく作動出来る。電圧検出
手段にてこれを検出、電圧指令値１２との偏差を
電圧制御回路１１にて増巾、これによりインバー
タ２の交流系統電圧５に対する位相進み角を制御
することにより、直流母線電圧を所定の値に保つ
ことが出来る。この結果、電圧指令値として、太
陽電力の出力が最大となるような動作点電圧を与
えれば、最大出力運転も可能となる。
した電力はインバータ２により交流に変換され、
他の電源系統５に供給されるのであるが、直流母
線３と蓄電池６の間にはチヨツパ１０が設けられ
ており、このチヨツパの電流を電流検出手段９に
て検出し、運用計画等で初め定められた指令値８
との偏差を電流制御回路７により増巾し、偏差が
零となるように上記チヨツパ１０の通流率を制御
すれば、蓄電池の充放電電流は常に定められた値
に保つことが出来る。一方、直流母線３の電圧も
蓄電池６の電圧に関係なく作動出来る。電圧検出
手段にてこれを検出、電圧指令値１２との偏差を
電圧制御回路１１にて増巾、これによりインバー
タ２の交流系統電圧５に対する位相進み角を制御
することにより、直流母線電圧を所定の値に保つ
ことが出来る。この結果、電圧指令値として、太
陽電力の出力が最大となるような動作点電圧を与
えれば、最大出力運転も可能となる。
なお、電力変換器２として他励インバータを用
いた場合はインバータの出力電圧は系統電圧によ
つて決まるが、独立負荷運転も可能な自動（電圧
型）インバータ、特に直流入力電圧と出力電圧の
関係が固定された通常のインバータ（PAMや
PWMインバータでない）を用いる場合、上記電
圧制御は出力電圧制御として使用することも出来
る。即ち電圧指令１２を一定にした定量圧制御の
ほかに、電源系統５の電圧を検出し、これを指令
値とした系統電圧追従制御や電圧の代りに無効電
力を用い、インバータの供給する無効電力が一定
になるようインバータの位相進み角制御を行なう
ことが出来る。この場合、太陽電池出力は多少下
がるが、系統への無効電力による影響は低減され
る。
いた場合はインバータの出力電圧は系統電圧によ
つて決まるが、独立負荷運転も可能な自動（電圧
型）インバータ、特に直流入力電圧と出力電圧の
関係が固定された通常のインバータ（PAMや
PWMインバータでない）を用いる場合、上記電
圧制御は出力電圧制御として使用することも出来
る。即ち電圧指令１２を一定にした定量圧制御の
ほかに、電源系統５の電圧を検出し、これを指令
値とした系統電圧追従制御や電圧の代りに無効電
力を用い、インバータの供給する無効電力が一定
になるようインバータの位相進み角制御を行なう
ことが出来る。この場合、太陽電池出力は多少下
がるが、系統への無効電力による影響は低減され
る。
なお、電力変換器２としてPAM式やPWM式
インバータのごとく電圧調整手段を有するインバ
ータを用いた場合は先の第３図の実施例に示す直
流電圧制御に加え、上記電圧調整手段による出力
電圧制御を行うことが出来る。
インバータのごとく電圧調整手段を有するインバ
ータを用いた場合は先の第３図の実施例に示す直
流電圧制御に加え、上記電圧調整手段による出力
電圧制御を行うことが出来る。
以上の説明は、他の交流電源に接続した場合で
あるが、独立負荷時には、上記インバータの位相
制御は出来ず一定周波数運転となることは云うま
でもない。
あるが、独立負荷時には、上記インバータの位相
制御は出来ず一定周波数運転となることは云うま
でもない。
又、直流電源や直流負荷に供給する場合は、上
記電力変換器２は直流−直流電力変換を使用し、
これを用い直流母線を所望の値に制御し、太陽電
池出力の低下を防止することが出来る。さらに直
流負荷に電力を供給する場に限れば、必ずしも電
力変換器２がなくても、この発明が適用出来る。
この場合、上記直流母線電圧は直接、任意に制御
出来ず、蓄電池の充放電電流設値８を変えて調整
することにより、太陽電池の出力低下を防止する
ことと、蓄電池の寿命低下を防止することの両者
を十分満たすことは困難となるが、少なくとも後
者は十分達成出来る。
記電力変換器２は直流−直流電力変換を使用し、
これを用い直流母線を所望の値に制御し、太陽電
池出力の低下を防止することが出来る。さらに直
流負荷に電力を供給する場に限れば、必ずしも電
力変換器２がなくても、この発明が適用出来る。
この場合、上記直流母線電圧は直接、任意に制御
出来ず、蓄電池の充放電電流設値８を変えて調整
することにより、太陽電池の出力低下を防止する
ことと、蓄電池の寿命低下を防止することの両者
を十分満たすことは困難となるが、少なくとも後
者は十分達成出来る。
さらに、チヨツパの電流指令値８として、初め
定められた値以外に、日射量や、太陽電池１又は
インバータ２の出力に応じ、許容値内で設定を変
えることも当然可能である。
定められた値以外に、日射量や、太陽電池１又は
インバータ２の出力に応じ、許容値内で設定を変
えることも当然可能である。
以上のように、この発明によれば、直流母線と
蓄電池の間にチヨツパを設け、蓄電池と太陽電池
の動点電圧を分離したので、蓄電池の充放電によ
る電圧変動と太陽電池最適動作点電圧の不整合に
よる出力低下を防止すると共にチヨツパの通流率
を調整により蓄電池の充放電電流を制御し、急速
充放電を防止したため、蓄電池の寿命低下を防ぐ
ことができ、しかも電力変換器を制御することに
より直流母線の直流電圧が、太陽電池の発電電力
が最大となるような動作点電圧となるようにした
ので、太陽電池を常に最大出力で運転できるとい
う効果がある。
蓄電池の間にチヨツパを設け、蓄電池と太陽電池
の動点電圧を分離したので、蓄電池の充放電によ
る電圧変動と太陽電池最適動作点電圧の不整合に
よる出力低下を防止すると共にチヨツパの通流率
を調整により蓄電池の充放電電流を制御し、急速
充放電を防止したため、蓄電池の寿命低下を防ぐ
ことができ、しかも電力変換器を制御することに
より直流母線の直流電圧が、太陽電池の発電電力
が最大となるような動作点電圧となるようにした
ので、太陽電池を常に最大出力で運転できるとい
う効果がある。
第１図は従来の太陽電池を用いた給電システム
の一例を示す構成図、第２図は第１図の動作を説
明するための太陽電池の電圧−出力特性の一例を
示す図、第３図は、この発明による給電システム
の一実施例を示す構成図である。 図において、１……太陽電池、２……電力変換
器（インバータ）、３……直流母源、４……出力
変圧器、５……電源系統又は独立負荷、６……蓄
電池、７……電流制御回路、８……電流指令、９
……電流検出手段、１０……チヨツパ（直−直電
力変換器）、１１……電圧制御回路、１２……電
圧指令、１３……電圧検出手段。なお、図中、同
一符号は同一、又は相当部分を示す。
の一例を示す構成図、第２図は第１図の動作を説
明するための太陽電池の電圧−出力特性の一例を
示す図、第３図は、この発明による給電システム
の一実施例を示す構成図である。 図において、１……太陽電池、２……電力変換
器（インバータ）、３……直流母源、４……出力
変圧器、５……電源系統又は独立負荷、６……蓄
電池、７……電流制御回路、８……電流指令、９
……電流検出手段、１０……チヨツパ（直−直電
力変換器）、１１……電圧制御回路、１２……電
圧指令、１３……電圧検出手段。なお、図中、同
一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 太陽電池及びこれに並列接続された蓄電池よ
り他の電源又は負荷に電力を供給する給電システ
ムにおいて、上記太陽電池が接続された直流母線
と上記蓄電池との間に挿入されたチヨツパ、 該チヨツパに流れる上記蓄電池の充電または放
電電流を検出する電流検出手段と、上記チヨツパ
の通流率を調整することにより蓄電池の充電また
は放電電流を指令値に等しくなるように制御する
電流制御手段と、 上記直流母線と上記他の電源又は負荷の間に接
続された電力変換器と、上記直流母線の直流電圧
を検出する電圧検出手段と、 上記電力変換器を制御することにより上記直流
母線の直流電圧が、上記太陽電池の発電電力が最
大となるような動作点電圧となるように制御する
電圧制御手段とを備えたことを特徴とする給電シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060068A JPS58179133A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 給電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060068A JPS58179133A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 給電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58179133A JPS58179133A (ja) | 1983-10-20 |
| JPH0359660B2 true JPH0359660B2 (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=13131394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57060068A Granted JPS58179133A (ja) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | 給電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58179133A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256825A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-18 | Shikoku Electric Power Co Inc | 太陽光発電システムの制御装置 |
| JPH06113482A (ja) * | 1992-09-28 | 1994-04-22 | Japan Storage Battery Co Ltd | 双方向直流電力変換装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5863039A (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-14 | 株式会社東芝 | 安定化バス非安定バス切替装置 |
| JPS5889038A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-27 | 松尾 博文 | 太陽電池電源システム |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP57060068A patent/JPS58179133A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58179133A (ja) | 1983-10-20 |
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