JPH096445A - 太陽電池の最大電力制御法 - Google Patents
太陽電池の最大電力制御法Info
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- JPH096445A JPH096445A JP7158902A JP15890295A JPH096445A JP H096445 A JPH096445 A JP H096445A JP 7158902 A JP7158902 A JP 7158902A JP 15890295 A JP15890295 A JP 15890295A JP H096445 A JPH096445 A JP H096445A
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- Japan
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- maximum power
- product
- point
- operating point
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過去の最大電力を記憶させることなく、現在
の状態から任意の日射強度において動作点を最大電力点
へ移動させることができる太陽電池の最大電力制御法を
提供する。 【構成】 太陽電池の出力電力Ｐの微分値と出力電圧Ｖ
の微分値とを乗算する。この積が正であるときには取り
出し電流値を減少させることにより出力電圧Ｖを上げ、
この積が負であるときには取り出し電流値を増加させる
ことにより、出力電圧Ｖを下げて動作点を最大電力点Ｐ
max へ移動させる。
の状態から任意の日射強度において動作点を最大電力点
へ移動させることができる太陽電池の最大電力制御法を
提供する。 【構成】 太陽電池の出力電力Ｐの微分値と出力電圧Ｖ
の微分値とを乗算する。この積が正であるときには取り
出し電流値を減少させることにより出力電圧Ｖを上げ、
この積が負であるときには取り出し電流値を増加させる
ことにより、出力電圧Ｖを下げて動作点を最大電力点Ｐ
max へ移動させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光発電システム等
に使用されている太陽電池から電力を最大限に取り出す
ための太陽電池の最大電力制御法に関するものである。
に使用されている太陽電池から電力を最大限に取り出す
ための太陽電池の最大電力制御法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池には、取り出し電流値Ｉを増加
させて行くと出力電圧Ｖが徐々に低下する性質があるた
め、取り出し電流値Ｉと出力電圧Ｖの積である電力Ｐを
太陽電池から最大限取り出すためには、動作点（Ｖ−Ｐ
特性線上の位置）を制御する必要がある。
させて行くと出力電圧Ｖが徐々に低下する性質があるた
め、取り出し電流値Ｉと出力電圧Ｖの積である電力Ｐを
太陽電池から最大限取り出すためには、動作点（Ｖ−Ｐ
特性線上の位置）を制御する必要がある。
【０００３】従来の太陽電池の最大電力制御法として
は、太陽電池の出力電流と出力電圧とから出力電力を逐
次演算して過去の最大電力値を記憶させておき、現在の
電力値を記憶されている過去の最大電力値と比較して現
在の電力が最大であるか否かを判断し、最大電力点を探
す方法があった。しかしこの方法は専用の記憶回路を必
要とするうえ、マイコン等を用いて制御するには演算及
び制御ルーチン用のソフトウエアが必要であった。
は、太陽電池の出力電流と出力電圧とから出力電力を逐
次演算して過去の最大電力値を記憶させておき、現在の
電力値を記憶されている過去の最大電力値と比較して現
在の電力が最大であるか否かを判断し、最大電力点を探
す方法があった。しかしこの方法は専用の記憶回路を必
要とするうえ、マイコン等を用いて制御するには演算及
び制御ルーチン用のソフトウエアが必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、過去の最大電力を記憶させることな
く、現在の状態から任意の日射強度において動作点を最
大電力点へ移動させることができ、これによってハード
ウエアの簡素化を図ることのできる太陽電池の最大電力
制御法を提供するためになされたものである。
の問題点を解決し、過去の最大電力を記憶させることな
く、現在の状態から任意の日射強度において動作点を最
大電力点へ移動させることができ、これによってハード
ウエアの簡素化を図ることのできる太陽電池の最大電力
制御法を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、太陽電池の出力電力の微分値と
出力電圧の微分値とを乗算し、その積が正であるときに
は取り出し電流値を減少させ、その積が負であるときに
は取り出し電流値を増加させることにより、動作点を最
大電力点へ移動させることを特徴とするものである。
めになされた本発明は、太陽電池の出力電力の微分値と
出力電圧の微分値とを乗算し、その積が正であるときに
は取り出し電流値を減少させ、その積が負であるときに
は取り出し電流値を増加させることにより、動作点を最
大電力点へ移動させることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】太陽電池の電圧電流及び電圧電力特性は図１に
示すとおりであり、Ｐmax として示した点が最大電力点
である。そしてこれに対応する出力電圧が、最適動作電
圧Ｖopt となる。さて動作点はこのＶ−Ｐ特性線上を移
動するが、そのパターンは次の４種類となる。 最適動作電圧Ｖopt 以下の領域において最大電力点Ｐ
max から遠ざかる場合。 最適動作電圧Ｖopt 以上の領域において最大電力点Ｐ
max から遠ざかる場合。 最適動作電圧Ｖopt 以下の領域において最大電力点Ｐ
max に接近する場合。 最適動作電圧Ｖopt 以上の領域において最大電力点Ｐ
max に接近する場合。
示すとおりであり、Ｐmax として示した点が最大電力点
である。そしてこれに対応する出力電圧が、最適動作電
圧Ｖopt となる。さて動作点はこのＶ−Ｐ特性線上を移
動するが、そのパターンは次の４種類となる。 最適動作電圧Ｖopt 以下の領域において最大電力点Ｐ
max から遠ざかる場合。 最適動作電圧Ｖopt 以上の領域において最大電力点Ｐ
max から遠ざかる場合。 最適動作電圧Ｖopt 以下の領域において最大電力点Ｐ
max に接近する場合。 最適動作電圧Ｖopt 以上の領域において最大電力点Ｐ
max に接近する場合。
【０００７】の場合、動作点が最大電力点Ｐmax から
遠ざかっているために出力電力の微分値は負となり、出
力電圧も低下しているから出力電圧の微分値も負とな
る。その結果、出力電力の微分値と出力電圧の微分値と
を乗算した積は正となる。またの場合には、動作点が
最大電力点Ｐmax から遠ざかっているために出力電力の
微分値は負となるが出力電圧は増加しているから出力電
圧の微分値は正となり、出力電力の微分値と出力電圧の
微分値とを乗算した積は負となる。同様に、の場合に
は微分値の積は正となり、の場合には微分値の積は負
となる。
遠ざかっているために出力電力の微分値は負となり、出
力電圧も低下しているから出力電圧の微分値も負とな
る。その結果、出力電力の微分値と出力電圧の微分値と
を乗算した積は正となる。またの場合には、動作点が
最大電力点Ｐmax から遠ざかっているために出力電力の
微分値は負となるが出力電圧は増加しているから出力電
圧の微分値は正となり、出力電力の微分値と出力電圧の
微分値とを乗算した積は負となる。同様に、の場合に
は微分値の積は正となり、の場合には微分値の積は負
となる。
【０００８】このように、演算された微分値の積は、動
作点が最適動作電圧Ｖopt 以下の領域においては常に正
となり、最適動作電圧Ｖopt 以上の領域においては常に
負となる。従って、微分値の積が正の場合には取り出し
電流値を減少させることによって出力電力を増加させ、
動作点を最大電力点Ｐmax へ移動させればよく、逆に微
分値の積が負の場合には取り出し電流値を増加させるこ
とによって出力電力を減少させ、動作点を最大電力点Ｐ
max へ移動させればよい。このようにして、本発明によ
れば過去の記憶に頼ることなく、任意の日射強度におい
て常に動作点が最大電力点Ｐmax を追尾するように動作
させることができる。
作点が最適動作電圧Ｖopt 以下の領域においては常に正
となり、最適動作電圧Ｖopt 以上の領域においては常に
負となる。従って、微分値の積が正の場合には取り出し
電流値を減少させることによって出力電力を増加させ、
動作点を最大電力点Ｐmax へ移動させればよく、逆に微
分値の積が負の場合には取り出し電流値を増加させるこ
とによって出力電力を減少させ、動作点を最大電力点Ｐ
max へ移動させればよい。このようにして、本発明によ
れば過去の記憶に頼ることなく、任意の日射強度におい
て常に動作点が最大電力点Ｐmax を追尾するように動作
させることができる。
【０００９】
【実施例】図２は本発明の実施例を説明するブロック図
である。１は出力演算装置であり、太陽電池の出力電流
Ｉと出力電圧Ｖとから出力電力Ｐを演算する。２は出力
電力Ｐの微分演算要素であり、出力電力Ｐの微分値を出
力する。３は出力電圧Ｖの微分演算要素であり、出力電
圧Ｖの微分値を出力する。４は乗算要素であり、出力電
力Ｐの微分値と出力電圧Ｖの微分値とを乗算する。
である。１は出力演算装置であり、太陽電池の出力電流
Ｉと出力電圧Ｖとから出力電力Ｐを演算する。２は出力
電力Ｐの微分演算要素であり、出力電力Ｐの微分値を出
力する。３は出力電圧Ｖの微分演算要素であり、出力電
圧Ｖの微分値を出力する。４は乗算要素であり、出力電
力Ｐの微分値と出力電圧Ｖの微分値とを乗算する。
【００１０】この乗算要素４の出力は符号判定要素５に
おいて正負の判定がなされ、その２値の出力は制御電圧
の増減切換要素６へ送られる。この制御電圧の増減切換
要素６は、太陽電池からの取り出し電流量を加減するた
めに用いる制御電圧を増減するためのものであり、電流
加減要素７が太陽電池からの取り出し電流量を加減す
る。
おいて正負の判定がなされ、その２値の出力は制御電圧
の増減切換要素６へ送られる。この制御電圧の増減切換
要素６は、太陽電池からの取り出し電流量を加減するた
めに用いる制御電圧を増減するためのものであり、電流
加減要素７が太陽電池からの取り出し電流量を加減す
る。
【００１１】このように、出力電力Ｐの微分値と出力電
圧Ｖの微分値とを乗算した積が正であるときには取り出
し電流値を減少させ、その積が負であるときには取り出
し電流値を増加させることにより、動作点を最大電力点
へ移動させることができる。図３は上記の制御法を実施
するために使用される基本回路を示すものである。
圧Ｖの微分値とを乗算した積が正であるときには取り出
し電流値を減少させ、その積が負であるときには取り出
し電流値を増加させることにより、動作点を最大電力点
へ移動させることができる。図３は上記の制御法を実施
するために使用される基本回路を示すものである。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
過去の最大電力を記憶させる必要がなく、現在の状態か
ら任意の日射強度において動作点を最大電力点へ追尾さ
せて移動させることができる。このため、マイコン等を
用いたデジタル制御が不要となるため、ハードウエアの
簡素化が図れるとともに、それに伴うソフトウエアの開
発も不要となる利点がある。
過去の最大電力を記憶させる必要がなく、現在の状態か
ら任意の日射強度において動作点を最大電力点へ追尾さ
せて移動させることができる。このため、マイコン等を
用いたデジタル制御が不要となるため、ハードウエアの
簡素化が図れるとともに、それに伴うソフトウエアの開
発も不要となる利点がある。
【図１】太陽電池の電圧電流及び電圧電力特性図であ
る。
る。
【図２】実施例のブロック図である。
【図３】実施例の制御法を実施するために使用される基
本回路図である。
本回路図である。
【符号の説明】 Ｖ 出力電圧 Ｉ 出力電流 Ｐ 出力電力 Ｐmax 最大電力点 Ｖopt 最適動作電圧 １ 出力演算装置 ２ 出力電力の微分演算要素 ３ 出力電圧の微分演算要素 ４ 乗算要素 ５ 符号判定要素 ６ 制御電圧の増減切換要素 ７ 電流加減要素
Claims (1)
- 【請求項１】 太陽電池の出力電力の微分値と出力電圧
の微分値とを乗算し、その積が正であるときには取り出
し電流値を減少させ、その積が負であるときには取り出
し電流値を増加させることにより、動作点を最大電力点
へ移動させることを特徴とする太陽電池の最大電力制御
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7158902A JPH096445A (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 太陽電池の最大電力制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7158902A JPH096445A (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 太陽電池の最大電力制御法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH096445A true JPH096445A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15681866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7158902A Pending JPH096445A (ja) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 太陽電池の最大電力制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH096445A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101006100B1 (ko) * | 2010-03-03 | 2011-01-07 | 인타스(주) | 일사량에 따른 섭동 및 관측 방법을 이용하여 최대 전력을 추정하는 태양광 발전 제어 시스템 및 방법 |
| JP2015055920A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 山洋電気株式会社 | 最大電力点追尾装置及び電力変換装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043719A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Daihen Corp | 光電池電源装置 |
| JPH07239724A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 太陽光発電システム及びその最大電力制御方法 |
-
1995
- 1995-06-26 JP JP7158902A patent/JPH096445A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043719A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Daihen Corp | 光電池電源装置 |
| JPH07239724A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 太陽光発電システム及びその最大電力制御方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101006100B1 (ko) * | 2010-03-03 | 2011-01-07 | 인타스(주) | 일사량에 따른 섭동 및 관측 방법을 이용하여 최대 전력을 추정하는 태양광 발전 제어 시스템 및 방법 |
| JP2015055920A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 山洋電気株式会社 | 最大電力点追尾装置及び電力変換装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980327 |