JPH10289025A - 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ - Google Patents
太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナInfo
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- JPH10289025A JPH10289025A JP9098766A JP9876697A JPH10289025A JP H10289025 A JPH10289025 A JP H10289025A JP 9098766 A JP9098766 A JP 9098766A JP 9876697 A JP9876697 A JP 9876697A JP H10289025 A JPH10289025 A JP H10289025A
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】昇圧回路省略可能として電力変換効率と部品点
数削減によるコストダウンを図る一方、太陽電池を高電
圧化した際にその入力電圧が内部の部品の耐圧オーバー
にならないように制限可能にする。 【解決手段】インバータ回路４の動作を制御するパワー
コンディショナ制御部２によって太陽電池Ｅの入力電圧
を運転電圧範囲の上限値以下に制御して前記入力電圧の
高電圧化を可能とし、これによって入力電圧を昇圧回路
で昇圧することなくインバータ回路４に直接入力可能と
した構成。
数削減によるコストダウンを図る一方、太陽電池を高電
圧化した際にその入力電圧が内部の部品の耐圧オーバー
にならないように制限可能にする。 【解決手段】インバータ回路４の動作を制御するパワー
コンディショナ制御部２によって太陽電池Ｅの入力電圧
を運転電圧範囲の上限値以下に制御して前記入力電圧の
高電圧化を可能とし、これによって入力電圧を昇圧回路
で昇圧することなくインバータ回路４に直接入力可能と
した構成。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ムにおけるパワーコンディショナに関する。
ムにおけるパワーコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電による分散型電源と商用電源
とを連系し、太陽光発電によって家庭内機器に電力を供
給するとともに余分の電力を系統に逆潮流する一方で、
太陽光発電だけでは電力が不足する場合は系統側から電
力を供給する太陽光発電システムがある。このようなシ
ステムにおいては、太陽光エネルギを電気エネルギに変
換する太陽電池と、この太陽電池からの出力が太陽電池
側に逆流しないようにするダイオードや開閉器からなる
接続箱と、太陽電池からの直流電力を商用電源と同期が
とれた交流電力に変換する電力変換装置（インバータ回
路）と、商用電源の異常を検出する保護装置とを有して
おり、上記インバータ回路と保護装置などがパワーコン
ディショナと称されている。
とを連系し、太陽光発電によって家庭内機器に電力を供
給するとともに余分の電力を系統に逆潮流する一方で、
太陽光発電だけでは電力が不足する場合は系統側から電
力を供給する太陽光発電システムがある。このようなシ
ステムにおいては、太陽光エネルギを電気エネルギに変
換する太陽電池と、この太陽電池からの出力が太陽電池
側に逆流しないようにするダイオードや開閉器からなる
接続箱と、太陽電池からの直流電力を商用電源と同期が
とれた交流電力に変換する電力変換装置（インバータ回
路）と、商用電源の異常を検出する保護装置とを有して
おり、上記インバータ回路と保護装置などがパワーコン
ディショナと称されている。
【０００３】図９で示すように太陽電池Ｅと商用電力系
統Ｐとの間に介在するパワーコンディショナ１は平滑コ
ンデンサＣ１、パワーコンディショナ制御部２、昇圧回
路３およびインバータ回路４を備えて構成されている。
このようなパワーコンディショナ１を用いる太陽光発電
システムにおいては、屋外に設置された太陽電池Ｅの出
力を配線を介して屋内に引き込むには屋内配線規定で定
められている配線電圧以下に設定する必要がある一方、
商用電力系統Ｐと連系するためにパワーコンディショナ
１内の直ー交電力変換などのため前記配線電圧以上に昇
圧する昇圧回路３が必須の要素とされているため電力変
換効率低下とか部品のコストアップといった問題を有し
ている。ところで、上記屋内配線規定は現在、屋内配線
の電圧がアップされる方向に改正が予定されており、そ
うすると、太陽電池Ｅの電圧をわざわざ昇圧回路３で昇
圧してインバータ回路４で直ー交電力変換する必要がな
くなり、昇圧回路３は上記問題をなくすうえで省略する
ことが当然考えられる。
統Ｐとの間に介在するパワーコンディショナ１は平滑コ
ンデンサＣ１、パワーコンディショナ制御部２、昇圧回
路３およびインバータ回路４を備えて構成されている。
このようなパワーコンディショナ１を用いる太陽光発電
システムにおいては、屋外に設置された太陽電池Ｅの出
力を配線を介して屋内に引き込むには屋内配線規定で定
められている配線電圧以下に設定する必要がある一方、
商用電力系統Ｐと連系するためにパワーコンディショナ
１内の直ー交電力変換などのため前記配線電圧以上に昇
圧する昇圧回路３が必須の要素とされているため電力変
換効率低下とか部品のコストアップといった問題を有し
ている。ところで、上記屋内配線規定は現在、屋内配線
の電圧がアップされる方向に改正が予定されており、そ
うすると、太陽電池Ｅの電圧をわざわざ昇圧回路３で昇
圧してインバータ回路４で直ー交電力変換する必要がな
くなり、昇圧回路３は上記問題をなくすうえで省略する
ことが当然考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昇圧回
路３を省略した際に起こる問題は太陽電池Ｅの出力を昇
圧回路３で昇圧した分大きくなるために系統に異常が発
生して太陽電池Ｅが系統から切り離されて無負荷状態に
なると、従来のパワーコンディショナ１ではその出力電
圧を制限する手段がなかったため、その出力電圧がパワ
ーコンディショナ１内の平滑コンデンサＣ１といった部
品の耐圧以上に上昇してパワーコンディショナ１が破壊
されてしまうというという課題がある。
路３を省略した際に起こる問題は太陽電池Ｅの出力を昇
圧回路３で昇圧した分大きくなるために系統に異常が発
生して太陽電池Ｅが系統から切り離されて無負荷状態に
なると、従来のパワーコンディショナ１ではその出力電
圧を制限する手段がなかったため、その出力電圧がパワ
ーコンディショナ１内の平滑コンデンサＣ１といった部
品の耐圧以上に上昇してパワーコンディショナ１が破壊
されてしまうというという課題がある。
【０００５】そこで、本発明はこうした上記規定の改正
を見込んで昇圧回路を省略するにあたり、太陽電池の出
力を一定電圧以下に制限するように構成して例えば系統
に異常が起こってもそれが復旧されると再び安定して運
転を再開できるパワーコンディショナを提供しようとす
るものである。
を見込んで昇圧回路を省略するにあたり、太陽電池の出
力を一定電圧以下に制限するように構成して例えば系統
に異常が起こってもそれが復旧されると再び安定して運
転を再開できるパワーコンディショナを提供しようとす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のパワーコンディ
ショナにおいては、インバータ回路の動作を制御するパ
ワーコンディショナ制御部によって太陽電池出力に関わ
る入力電圧を運転電圧範囲の上限値以下に制御すること
で前記入力電圧の高電圧化を可能として、入力電圧を昇
圧回路で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入
力可能としたことによって上述した課題を解決してい
る。
ショナにおいては、インバータ回路の動作を制御するパ
ワーコンディショナ制御部によって太陽電池出力に関わ
る入力電圧を運転電圧範囲の上限値以下に制御すること
で前記入力電圧の高電圧化を可能として、入力電圧を昇
圧回路で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入
力可能としたことによって上述した課題を解決してい
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】実施の形態１ 図１は本発明の実施の形態１にかかる太陽光発電システ
ムにおけるトランスレス型のパワーコンディショナの回
路図であり、同図を参照して本実施の形態１のパワーコ
ンディショナ１は、平滑コンデンサＣ１、パワーコンデ
ィショナ制御部２およびインバータ回路４だけで構成さ
れていて昇圧回路を有していない一方で、このパワーコ
ンディショナ１においては太陽電池Ｅから高入力電圧可
能とされている。平滑コンデンサＣ１で平滑化された太
陽電池Ｅの入力電圧はインバータ回路４に与えられる。
パワーコンディショナ制御部２は各スイッチ素子Ｓ２〜
Ｓ５をオンオフしてスイッチ素子Ｓ２、インダクタＬ
３、系統電源Ｐ、インダクタＬ２およびスイッチ素子Ｓ
５の第１経路と、スイッチ素子Ｓ４、インダクタＬ２、
系統電源Ｐ、インダクタＬ３およびスイッチ素子Ｓ３の
第２経路とを形成することで、系統電源Ｐ側に交流の負
荷電流を出力制御する。
ムにおけるトランスレス型のパワーコンディショナの回
路図であり、同図を参照して本実施の形態１のパワーコ
ンディショナ１は、平滑コンデンサＣ１、パワーコンデ
ィショナ制御部２およびインバータ回路４だけで構成さ
れていて昇圧回路を有していない一方で、このパワーコ
ンディショナ１においては太陽電池Ｅから高入力電圧可
能とされている。平滑コンデンサＣ１で平滑化された太
陽電池Ｅの入力電圧はインバータ回路４に与えられる。
パワーコンディショナ制御部２は各スイッチ素子Ｓ２〜
Ｓ５をオンオフしてスイッチ素子Ｓ２、インダクタＬ
３、系統電源Ｐ、インダクタＬ２およびスイッチ素子Ｓ
５の第１経路と、スイッチ素子Ｓ４、インダクタＬ２、
系統電源Ｐ、インダクタＬ３およびスイッチ素子Ｓ３の
第２経路とを形成することで、系統電源Ｐ側に交流の負
荷電流を出力制御する。
【０００９】このようなパワーコンディショナ１を備え
た太陽光発電システムでは、図２で示される太陽電池Ｅ
のＩＶカーブ（電流ー電圧特性）において最大電力点電
圧Ｖｐｍａｘが例えばＤＣ３５０Ｖ程度とした場合、開
放電圧ＶｏｐがＤＣ５３０〜７００Ｖ程度の高電圧とな
るために、例えば平滑コンデンサＣ１などのパワーコン
ディショナ１の構成部品の耐圧を越えてしまうという問
題が発生してしまう。なお、ここでＰＶカーブは電力ー
電圧特性であって複数示されているが、からにかけ
て太陽電池Ｅに対する照度が低下していく場合を示して
いる。ＰＶカーブは他のＰＶカーブの中で太陽電池Ｅ
に対する照度が最も低く開放電圧ＶｏｐがＤＣ４２０Ｖ
であるのに対して他のＰＶカーブ〜はいずれも同一
の開放電圧Ｖｏｐになっている。これら各ＰＶカーブに
対してＩＶカーブがあるが、図では１つのＩＶカーブだ
けが示されている。そこで、パワーコンディショナ制御
部２は最高電圧を例えば部品の耐圧であるＤＣ４２０Ｖ
を上限値とする運転電圧範囲においてその上限値ＤＣ４
２０Ｖ以下に制限するようにインバータ回路４の動作を
制御可能になっている。この制御としては、パワーコン
ディショナ制御部２は、太陽電池Ｅの入力電圧がその上
限値のＤＣ４２０Ｖに達しているかどうかを検出し、上
限値ＤＣ４２０Ｖに達している場合はインバータ回路４
のスイッチ素子Ｓ２，Ｓ３を同時にオンにしてこのスイ
ッチ素子Ｓ２，Ｓ３を介して負荷電流を流して最高電圧
を上限値ＤＣ４２０Ｖ以下に制御して部品の保護が図れ
るようにしている。なお、通常運転状態ではＰＶカーブ
における最大電力電圧付近に制御されているので、この
保護機能動作は、本体装置側に異常があって正常運転が
できない場合とか、系統異常があり正常運転ができない
場合などに限定される。したがって、本実施の形態１に
おいては、系統側にＡＣ２００Ｖを出力するにあたって
はインバータ回路４の動作を制御するパワーコンディシ
ョナ制御部２によって太陽電池Ｅの入力電圧を例えばＤ
Ｃ３５０Ｖに高電圧化することで昇圧回路３が不要とな
る一方、その入力電圧を運転電圧範囲の上限値ＤＣ４２
０Ｖ以下に制御することから太陽電池Ｅの入力電圧の高
電圧化が可能となるとともに、その入力電圧を昇圧回路
で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入力可能
となって昇圧回路３不要による電力変換効率の向上と部
品点数削減によるコストダウンが可能となる。
た太陽光発電システムでは、図２で示される太陽電池Ｅ
のＩＶカーブ（電流ー電圧特性）において最大電力点電
圧Ｖｐｍａｘが例えばＤＣ３５０Ｖ程度とした場合、開
放電圧ＶｏｐがＤＣ５３０〜７００Ｖ程度の高電圧とな
るために、例えば平滑コンデンサＣ１などのパワーコン
ディショナ１の構成部品の耐圧を越えてしまうという問
題が発生してしまう。なお、ここでＰＶカーブは電力ー
電圧特性であって複数示されているが、からにかけ
て太陽電池Ｅに対する照度が低下していく場合を示して
いる。ＰＶカーブは他のＰＶカーブの中で太陽電池Ｅ
に対する照度が最も低く開放電圧ＶｏｐがＤＣ４２０Ｖ
であるのに対して他のＰＶカーブ〜はいずれも同一
の開放電圧Ｖｏｐになっている。これら各ＰＶカーブに
対してＩＶカーブがあるが、図では１つのＩＶカーブだ
けが示されている。そこで、パワーコンディショナ制御
部２は最高電圧を例えば部品の耐圧であるＤＣ４２０Ｖ
を上限値とする運転電圧範囲においてその上限値ＤＣ４
２０Ｖ以下に制限するようにインバータ回路４の動作を
制御可能になっている。この制御としては、パワーコン
ディショナ制御部２は、太陽電池Ｅの入力電圧がその上
限値のＤＣ４２０Ｖに達しているかどうかを検出し、上
限値ＤＣ４２０Ｖに達している場合はインバータ回路４
のスイッチ素子Ｓ２，Ｓ３を同時にオンにしてこのスイ
ッチ素子Ｓ２，Ｓ３を介して負荷電流を流して最高電圧
を上限値ＤＣ４２０Ｖ以下に制御して部品の保護が図れ
るようにしている。なお、通常運転状態ではＰＶカーブ
における最大電力電圧付近に制御されているので、この
保護機能動作は、本体装置側に異常があって正常運転が
できない場合とか、系統異常があり正常運転ができない
場合などに限定される。したがって、本実施の形態１に
おいては、系統側にＡＣ２００Ｖを出力するにあたって
はインバータ回路４の動作を制御するパワーコンディシ
ョナ制御部２によって太陽電池Ｅの入力電圧を例えばＤ
Ｃ３５０Ｖに高電圧化することで昇圧回路３が不要とな
る一方、その入力電圧を運転電圧範囲の上限値ＤＣ４２
０Ｖ以下に制御することから太陽電池Ｅの入力電圧の高
電圧化が可能となるとともに、その入力電圧を昇圧回路
で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入力可能
となって昇圧回路３不要による電力変換効率の向上と部
品点数削減によるコストダウンが可能となる。
【００１０】実施の形態２ 図３を参照して本発明の実施の形態２について説明する
と、実施の形態１においては、パワーコンディショナ制
御部２によるソフトウエア的な動作による保護機能動作
であったが、図３で示される実施の形態２の回路構成の
ようにハードウエア的な回路構成でも保護機能動作が可
能である。
と、実施の形態１においては、パワーコンディショナ制
御部２によるソフトウエア的な動作による保護機能動作
であったが、図３で示される実施の形態２の回路構成の
ようにハードウエア的な回路構成でも保護機能動作が可
能である。
【００１１】すなわち、本実施の形態２のパワーコンデ
ィショナ１においては、平滑コンデンサＣ１両端間に互
いに直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続部における
電圧を比較器ＣＰの逆転端子−に入力し、その逆転端子
−での電圧がその正転端子＋に接続された基準電源Ｅ１
の電圧以上であれば、比較器ＣＰからゲート回路ＧＴを
接続するとともに、比較器ＣＰの出力部をゲート回路Ｇ
Ｔに接続し、ゲート回路ＧＴの両出力部それぞれをイン
バータ回路４内のスイッチ素子Ｓ２，Ｓ３に接続して構
成されている。太陽電池Ｅの入力電圧が運転電圧範囲の
上限値ＤＣ４２０Ｖに達すると、比較器ＣＰはゲート回
路ＧＴを開き、これによって、パワーコンディショナ制
御部２はスイッチ素子Ｓ２，Ｓ３をオンにして負荷電流
Ｉをこれに流して太陽電池Ｅの入力電圧の最高値を上限
値ＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。これによって、本実施
の形態２においても実施の形態１と同様の作用効果を得
られることになる。
ィショナ１においては、平滑コンデンサＣ１両端間に互
いに直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続部における
電圧を比較器ＣＰの逆転端子−に入力し、その逆転端子
−での電圧がその正転端子＋に接続された基準電源Ｅ１
の電圧以上であれば、比較器ＣＰからゲート回路ＧＴを
接続するとともに、比較器ＣＰの出力部をゲート回路Ｇ
Ｔに接続し、ゲート回路ＧＴの両出力部それぞれをイン
バータ回路４内のスイッチ素子Ｓ２，Ｓ３に接続して構
成されている。太陽電池Ｅの入力電圧が運転電圧範囲の
上限値ＤＣ４２０Ｖに達すると、比較器ＣＰはゲート回
路ＧＴを開き、これによって、パワーコンディショナ制
御部２はスイッチ素子Ｓ２，Ｓ３をオンにして負荷電流
Ｉをこれに流して太陽電池Ｅの入力電圧の最高値を上限
値ＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。これによって、本実施
の形態２においても実施の形態１と同様の作用効果を得
られることになる。
【００１２】実施の形態３ 図４を参照して本発明の実施の形態３について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図４で示されるように平
滑コンデンサＣ１両端間に並列に抵抗Ｒ３とスイッチ素
子Ｓ１とを直列に接続してなる保護回路を接続し、パワ
ーコンディショナ制御部２が太陽電池Ｅの入力電圧が運
転電圧範囲の上限値ＤＣ４２０Ｖに達したと検出すると
スイッチ素子Ｓ１をオンに駆動し、これによって、負荷
電流をこの保護回路に流して太陽電池Ｅの入力電圧の最
高値を上限値ＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。これによっ
て、本実施の形態３においても実施の形態１と同様の作
用効果を得られることになる。
と、上記保護機能動作はまた、図４で示されるように平
滑コンデンサＣ１両端間に並列に抵抗Ｒ３とスイッチ素
子Ｓ１とを直列に接続してなる保護回路を接続し、パワ
ーコンディショナ制御部２が太陽電池Ｅの入力電圧が運
転電圧範囲の上限値ＤＣ４２０Ｖに達したと検出すると
スイッチ素子Ｓ１をオンに駆動し、これによって、負荷
電流をこの保護回路に流して太陽電池Ｅの入力電圧の最
高値を上限値ＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。これによっ
て、本実施の形態３においても実施の形態１と同様の作
用効果を得られることになる。
【００１３】実施の形態４ 図５を参照して本発明の実施の形態４について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図５で示されるように平
滑コンデンサＣ１両端間に並列にスイッチ素子Ｓ１’と
蓄電池Ｅ２とを直列に接続してなる保護回路を接続し、
パワーコンディショナ制御部２が太陽電池Ｅの入力電圧
が運転電圧範囲の上限値ＤＣ４２０Ｖに達したと検出す
るとスイッチ素子Ｓ１’をオンに駆動し、これによっ
て、負荷電流をこの保護回路に流して太陽電池Ｅの入力
電圧の最高値をＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。これによ
って、本実施の形態４においても実施の形態１と同様の
作用効果を得られることになる。
と、上記保護機能動作はまた、図５で示されるように平
滑コンデンサＣ１両端間に並列にスイッチ素子Ｓ１’と
蓄電池Ｅ２とを直列に接続してなる保護回路を接続し、
パワーコンディショナ制御部２が太陽電池Ｅの入力電圧
が運転電圧範囲の上限値ＤＣ４２０Ｖに達したと検出す
るとスイッチ素子Ｓ１’をオンに駆動し、これによっ
て、負荷電流をこの保護回路に流して太陽電池Ｅの入力
電圧の最高値をＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。これによ
って、本実施の形態４においても実施の形態１と同様の
作用効果を得られることになる。
【００１４】実施の形態５ 図６を参照して本発明の実施の形態５について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図６ａで示されるように
太陽電池Ｅを構成する各太陽電池セル個々に並列にツェ
ナーダイオードＺＤ１を接続し、太陽電池セルが所定の
電圧に達し全体の太陽電池Ｅの入力電圧が運転電圧範囲
の上限値ＤＣ４２０Ｖに達すると各太陽電池セルそれぞ
れのツェナーダイオードＺＤ１が導通し、導通したツェ
ナーダイオードＺＤ１に負荷電流が流れて太陽電池Ｅの
入力電圧の最高値をＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。ある
いは、同じく図６ｂで示されるように太陽電池Ｅを構成
する各太陽電池モジュールに並列にツェナーダイオード
ＺＤ２を接続し、全体の太陽電池Ｅ出力がＤＣ４２０Ｖ
に達するとツェナーダイオードＺＤ２が導通し、導通し
たツェナーダイオードＺＤ２に負荷電流が流れて最高電
圧をＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。なお、この場合の太
陽電池Ｅを構成する各太陽電池セル個々のＩＶカーブ
は、図７で示される。図７は太陽電池セルに個々にツェ
ナーダイオードＺＤ１を並列接続した場合の各ツェナー
ダイオードＺＤ１のツェナー電圧がＤＣ０．６Ｖとして
いる。以上のように本実施の形態５においても実施の形
態１と同様の作用効果を得られることになる。
と、上記保護機能動作はまた、図６ａで示されるように
太陽電池Ｅを構成する各太陽電池セル個々に並列にツェ
ナーダイオードＺＤ１を接続し、太陽電池セルが所定の
電圧に達し全体の太陽電池Ｅの入力電圧が運転電圧範囲
の上限値ＤＣ４２０Ｖに達すると各太陽電池セルそれぞ
れのツェナーダイオードＺＤ１が導通し、導通したツェ
ナーダイオードＺＤ１に負荷電流が流れて太陽電池Ｅの
入力電圧の最高値をＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。ある
いは、同じく図６ｂで示されるように太陽電池Ｅを構成
する各太陽電池モジュールに並列にツェナーダイオード
ＺＤ２を接続し、全体の太陽電池Ｅ出力がＤＣ４２０Ｖ
に達するとツェナーダイオードＺＤ２が導通し、導通し
たツェナーダイオードＺＤ２に負荷電流が流れて最高電
圧をＤＣ４２０Ｖ以下に制御する。なお、この場合の太
陽電池Ｅを構成する各太陽電池セル個々のＩＶカーブ
は、図７で示される。図７は太陽電池セルに個々にツェ
ナーダイオードＺＤ１を並列接続した場合の各ツェナー
ダイオードＺＤ１のツェナー電圧がＤＣ０．６Ｖとして
いる。以上のように本実施の形態５においても実施の形
態１と同様の作用効果を得られることになる。
【００１５】実施の形態６ 図８を参照して本発明の実施の形態６について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図８で示されるように太
陽電池Ｅと平滑コンデンサＣ１との間に降圧チョッパ型
レギュレータ５を挿入接続し、パワーコンディショナ制
御部２が平滑コンデンサＣ１出力が運転電圧範囲の上限
値ＤＣ４２０Ｖに達すると、スイッチ素子Ｓ１’をオン
オフ制御して太陽電池Ｅの入力電圧の最高値をＤＣ４２
０Ｖ以下に制御する。以上のように本実施の形態６にお
いても実施の形態１と同様の作用効果を得られることに
なる。
と、上記保護機能動作はまた、図８で示されるように太
陽電池Ｅと平滑コンデンサＣ１との間に降圧チョッパ型
レギュレータ５を挿入接続し、パワーコンディショナ制
御部２が平滑コンデンサＣ１出力が運転電圧範囲の上限
値ＤＣ４２０Ｖに達すると、スイッチ素子Ｓ１’をオン
オフ制御して太陽電池Ｅの入力電圧の最高値をＤＣ４２
０Ｖ以下に制御する。以上のように本実施の形態６にお
いても実施の形態１と同様の作用効果を得られることに
なる。
【００１６】このようにして上述の各実施の形態におい
ては、太陽電池Ｅの入力電圧の最高値を例えばＤＣ４２
０Ｖ以下に制御するようにしているから内線規定におけ
る屋内配線の最高使用電圧がＡＣ３００Ｖ、ＤＣ４５０
Ｖにすることが予定されていることにも対処でき、きわ
めて有効なものになることが考えられる。
ては、太陽電池Ｅの入力電圧の最高値を例えばＤＣ４２
０Ｖ以下に制御するようにしているから内線規定におけ
る屋内配線の最高使用電圧がＡＣ３００Ｖ、ＤＣ４５０
Ｖにすることが予定されていることにも対処でき、きわ
めて有効なものになることが考えられる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、太陽電池
の入力電圧が高電圧化してもその入力電圧が運転電圧範
囲の上限値以下となるように制御可能としたから、昇圧
回路が不要となって電力変換効率が従来よりも大幅に改
善され、かつ部品点数も削減できるから、そのことによ
ってパワーコンディショナのコストも従来のそれにくら
べて大幅に削減できるようになるとともに、太陽電池の
入力電圧が高電圧化してもその入力電圧が運転電圧範囲
の上限値以下に制御されるからパワーコンディショナが
内部の部品の耐圧オーバーで破壊されるということがな
い。
の入力電圧が高電圧化してもその入力電圧が運転電圧範
囲の上限値以下となるように制御可能としたから、昇圧
回路が不要となって電力変換効率が従来よりも大幅に改
善され、かつ部品点数も削減できるから、そのことによ
ってパワーコンディショナのコストも従来のそれにくら
べて大幅に削減できるようになるとともに、太陽電池の
入力電圧が高電圧化してもその入力電圧が運転電圧範囲
の上限値以下に制御されるからパワーコンディショナが
内部の部品の耐圧オーバーで破壊されるということがな
い。
【図１】本発明の実施形態１に係るパワーコンディショ
ナの回路図。
ナの回路図。
【図２】太陽電池のＩＶカーブとＰＶカーブとを示す
図。
図。
【図３】本発明の実施の形態２に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
ョナの回路図。
【図４】本発明の実施の形態３に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
ョナの回路図。
【図５】本発明の実施の形態４に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
ョナの回路図。
【図６】本発明の実施の形態５に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
ョナの回路図。
【図７】図６ａの太陽電池セルのＩＶカーブを示す図。
【図８】本発明の実施の形態６に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
ョナの回路図。
【図９】従来のパワーコンディショナの回路図。
１ パワーコンディショナ ２ パワーコンディショナ制御部 ４ インバータ回路 Ｅ 太陽電池
Claims (6)
- 【請求項１】インバータ回路の動作を制御するパワーコ
ンディショナ制御部によって太陽電池出力に関わる入力
電圧を運転電圧範囲の上限値以下に制御することで前記
入力電圧の高電圧化を可能として、入力電圧を昇圧回路
で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入力可能
としたことを特徴とする、太陽光発電システムにおける
パワーコンディショナ。 - 【請求項２】前記パワーコンディショナ制御部は、入力
電圧が前記上限値に達すると前記太陽電池両端間に並列
となるインバータ回路内のスイッチ素子をオンにしてこ
のスイッチ素子に負荷電流を流して前記入力電圧を所定
値以下に制御することを特徴とする請求項１に記載の、
太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ。 - 【請求項３】前記太陽電池両端間に並列に抵抗とスイッ
チ素子とを有する保護回路を接続し、前記パワーコンデ
ィショナ制御部は、入力電圧が前記上限値に達すると前
記保護回路内のスイッチ素子をオンにしてこのスイッチ
素子に負荷電流を流して前記入力電圧を前記上限値以下
に制御することを特徴とする請求項１に記載の、太陽光
発電システムにおけるパワーコンディショナ。 - 【請求項４】前記太陽電池両端間に並列にスイッチ素子
と電池とを有する保護回路を接続し、前記パワーコンデ
ィショナ制御部は、入力電圧が前記上限値に達すると前
記保護回路内のスイッチ素子をオンにしてこのスイッチ
素子に負荷電流を流して前記入力電圧を前記上限値以下
に制御することを特徴とする請求項１に記載の、太陽光
発電システムにおけるパワーコンディショナ。 - 【請求項５】前記太陽電池を構成する太陽電池セル個々
にまたは前記太陽電池全体にツェナーダイオードを接続
し、前記太陽電池両端間電圧が前記上限値に達すると前
記ツェナーダイオードを導通させることで該ツェナーダ
イオードに負荷電流を流して前記入力電圧を前記上限値
以下に制御することを特徴とする請求項１に記載の、太
陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ。 - 【請求項６】前記太陽電池と平滑コンデンサとの間に降
圧チョッパ型のレギュレータを接続し、前記レギュレー
タは内部に前記太陽電池と平滑コンデンサとの間に直列
に挿入されるスイッチ素子を有してなり、前記パワーコ
ンディショナ制御部は前記太陽電池両端間電圧が前記上
限値に達すると前記スイッチ素子をオンオフさせて前記
入力電圧を前記上限値以下に制御することを特徴とする
請求項１に記載の、太陽光発電システムにおけるパワー
コンディショナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098766A JPH10289025A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098766A JPH10289025A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10289025A true JPH10289025A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14228527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9098766A Pending JPH10289025A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10289025A (ja) |
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