JPS61285519A - 太陽電池利用給電システム - Google Patents
太陽電池利用給電システムInfo
- Publication number
- JPS61285519A JPS61285519A JP60126233A JP12623385A JPS61285519A JP S61285519 A JPS61285519 A JP S61285519A JP 60126233 A JP60126233 A JP 60126233A JP 12623385 A JP12623385 A JP 12623385A JP S61285519 A JPS61285519 A JP S61285519A
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- 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
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
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、太陽電池を電源とし電力変換装置を介して
負荷または電力系統に給電する給電システム、特に太陽
電池の光照射量および素子の温度変化に基因する供給電
力の低減を防止し、常に最大電力を供給し得るようにし
た太陽電池利用給電 ｉシステムに関する。
負荷または電力系統に給電する給電システム、特に太陽
電池の光照射量および素子の温度変化に基因する供給電
力の低減を防止し、常に最大電力を供給し得るようにし
た太陽電池利用給電 ｉシステムに関する。
〔従来の技術〕
１従来、この種のシステムとして、Ａ／Ｄ変換回
１１、 路とマイクロコンピュータを用いてその制御を行
１、なうものが知ら托ている。
ｌ゛〔発明が解決しようとする問
題点〕 ｉしかしながら、この
ようなシステムには、次の ）よ、４□や
７．あ、。 ｉイ）Ａ／Ｄ変換回
路とマイク・コンビー−タラ用１いているため、部品点
数が増大しコスト高になる。 合口）Ａ／Ｄ
変換回路の変換時間による遅れ、およ トび
マイクロプロセッサによる処理時間の遅れ等に
ｉ′合 、ｉｚｒ高速性が失″ｂｈ、ａ・
１したがって、この発明は筒車かっ安価で
しかも高速に動作するシステム構成にして太陽電池の有
１効利用を図ることを目的とする。
１従来、この種のシステムとして、Ａ／Ｄ変換回
１１、 路とマイクロコンピュータを用いてその制御を行
１、なうものが知ら托ている。
ｌ゛〔発明が解決しようとする問
題点〕 ｉしかしながら、この
ようなシステムには、次の ）よ、４□や
７．あ、。 ｉイ）Ａ／Ｄ変換回
路とマイク・コンビー−タラ用１いているため、部品点
数が増大しコスト高になる。 合口）Ａ／Ｄ
変換回路の変換時間による遅れ、およ トび
マイクロプロセッサによる処理時間の遅れ等に
ｉ′合 、ｉｚｒ高速性が失″ｂｈ、ａ・
１したがって、この発明は筒車かっ安価で
しかも高速に動作するシステム構成にして太陽電池の有
１効利用を図ることを目的とする。
太陽電池の出力電圧および電力を周期的にサンプルホー
ルドして検出する手段と、この検出値の現在値と過去値
とから出力電圧および電力の変化方向（増減）を判別す
る手段と、この判別結果から太陽電池出力電流の変化さ
せるべき方向を判定する論理手段とを設ける。
ルドして検出する手段と、この検出値の現在値と過去値
とから出力電圧および電力の変化方向（増減）を判別す
る手段と、この判別結果から太陽電池出力電流の変化さ
せるべき方向を判定する論理手段とを設ける。
この論理手段の出力にもとづいて電流調節器に与えるべ
き電流指令値を操作することにより、負荷または電力系
統に太陽電池の最大出力電力を供給し、その有効利用を
図るようにする。
き電流指令値を操作することにより、負荷または電力系
統に太陽電池の最大出力電力を供給し、その有効利用を
図るようにする。
すなわち、一般に太陽電池は、光照射量変化および素子
の温度変化により出力特性が異なる。例えば、光照射量
をパラメータとすると、電圧に対する電力、電流特性は
第３図の如く表わされる。
の温度変化により出力特性が異なる。例えば、光照射量
をパラメータとすると、電圧に対する電力、電流特性は
第３図の如く表わされる。
こ＼に、電圧（ｖ４）−電流（■４）特性は実線で、ま
た電圧（ｖ４）−電力（Ｐ４）特性は破線でそれぞれ示
され、光照射量が増大するにつれて取り出し得る電流お
よび電力は増大する特性をもつ。また、出力電力には最
大出力電力点（Ｐｄ）−Ｘが存在し、各照射量に応じて
その最大出力電圧点（同図では、その１つがＶ。、とし
て示されている。）も異なることがわかる。そこで、第
４図の如き成る光照射量における特性曲線をぬき出して
考えると、その最大出力電力点（Ｐ４）□８に対して、
電圧ｖ６と電力Ｐ４の状態には図示の如く■〜■の４つ
の状態があることがわかる。例えば、状態■は電力Ｐ４
が減少し電圧■４は増加している場合であり、■は逆に
電力Ｐ４が増加し電圧Ｖｄは減少している場合である。
た電圧（ｖ４）−電力（Ｐ４）特性は破線でそれぞれ示
され、光照射量が増大するにつれて取り出し得る電流お
よび電力は増大する特性をもつ。また、出力電力には最
大出力電力点（Ｐｄ）−Ｘが存在し、各照射量に応じて
その最大出力電圧点（同図では、その１つがＶ。、とし
て示されている。）も異なることがわかる。そこで、第
４図の如き成る光照射量における特性曲線をぬき出して
考えると、その最大出力電力点（Ｐ４）□８に対して、
電圧ｖ６と電力Ｐ４の状態には図示の如く■〜■の４つ
の状態があることがわかる。例えば、状態■は電力Ｐ４
が減少し電圧■４は増加している場合であり、■は逆に
電力Ｐ４が増加し電圧Ｖｄは減少している場合である。
また、■の状態は電力Ｐ６および電圧ｖ４がともに減少
している場合であり、■の状態は逆に電力Ｐ４および電
圧Ｖ４がともに増加している場合である。したがって、
電力Ｐ４を最大値（Ｐａ）−ｘにもって行くためには、
例えば■の状態では電流を増加させることが必要であり
、以下同様に■、■、■の状態では電流をそれぞれ増加
、減少、減少させることが必要である。なお、以上の関
係をまとめると第１表の如くなる。
している場合であり、■の状態は逆に電力Ｐ４および電
圧Ｖ４がともに増加している場合である。したがって、
電力Ｐ４を最大値（Ｐａ）−ｘにもって行くためには、
例えば■の状態では電流を増加させることが必要であり
、以下同様に■、■、■の状態では電流をそれぞれ増加
、減少、減少させることが必要である。なお、以上の関
係をまとめると第１表の如くなる。
第１表
なお、第１表の■”は電流指令値を示している。
以上のようにして、電流調節器に与えるべき電流指令値
Ｉ０を変化させることにより、負荷または電力系統に対
し太陽電池が出力し得る最大の電力を供給する。
Ｉ０を変化させることにより、負荷または電力系統に対
し太陽電池が出力し得る最大の電力を供給する。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図である。同
図において、１は太陽電池、２は電力変換装置、３は電
力系統、４は負荷、５は直流電流検出器、６は直流電圧
検出器、７は電流指令増減判別器、８は電流調節器であ
る。
図において、１は太陽電池、２は電力変換装置、３は電
力系統、４は負荷、５は直流電流検出器、６は直流電圧
検出器、７は電流指令増減判別器、８は電流調節器であ
る。
太陽電池１からの電力は、電力変換装置２を介して電力
系統３および負荷４に供給されるが、その電力は電流調
節器８の出力に応じて電力変換装置２を駆動することに
より、制御される。一方、太陽電池１からの出力電流、
電圧はそれぞれ検出器５，６にて検出され、電流指令増
減判別器７に与えられる。判別器７では検出器５，６を
介して与えられる電流、電圧から先に説明した■〜■の
状態を判別し、その判別結果に応じて電流指令値Ｉ′″
の増、Ｍを指示する。電流調節器８ではこの指令値■１
にもとづいて電力変換装置２の制御を行なう。
系統３および負荷４に供給されるが、その電力は電流調
節器８の出力に応じて電力変換装置２を駆動することに
より、制御される。一方、太陽電池１からの出力電流、
電圧はそれぞれ検出器５，６にて検出され、電流指令増
減判別器７に与えられる。判別器７では検出器５，６を
介して与えられる電流、電圧から先に説明した■〜■の
状態を判別し、その判別結果に応じて電流指令値Ｉ′″
の増、Ｍを指示する。電流調節器８ではこの指令値■１
にもとづいて電力変換装置２の制御を行なう。
第１Ａ図は電流指令増減判別器の詳細を示すブロック図
である。同図において、１１はサンプリング周期を決め
るためのクロック信号ＣＬＫを発生するクロック発生器
、１２は太陽電池出力電流Ｉｄと出力電圧■、とを乗算
して出力電力ｐ、ｔを演算する乗算器である。１３．１
４はクロック信号ＣＬＫが“ハイ （Ｈ）レベル”のと
きサンプル機能（入出力が導通状態）となり、“ロー（
Ｌ）レベル”のときホールド機能（出力ラッチ状態）と
なるサンプルホールド回路である。したがって、ＣＬＫ
が“Ｌ３のときＰａ、Ｖａは現在値、出力Ｐ ｄ Ｉ
＊ Ｖ ｄ ｌは過去値を示すことになる。１５，１
６は出力電力、電圧の現在値と過去値とを比較するコン
パレータで、その出力ＣＭＰ、は、Ｐｄｄ＞Ｐａのとき
；“Ｌ″ ｐａｔ＜ｐａのとき；“Ｈ” であり、同じく出力ＣＭＶ、ｔは、 ｖａｔ＞Ｖａのとき；“Ｌ” ｖａｎ＜ｖ４のとき；“Ｈ” となる。１７．１８はインバータゲート、１９〜２２は
ラッチ回路、２３〜２５はナントゲート、２６はＰＩ（
比例積分）調節器である。
である。同図において、１１はサンプリング周期を決め
るためのクロック信号ＣＬＫを発生するクロック発生器
、１２は太陽電池出力電流Ｉｄと出力電圧■、とを乗算
して出力電力ｐ、ｔを演算する乗算器である。１３．１
４はクロック信号ＣＬＫが“ハイ （Ｈ）レベル”のと
きサンプル機能（入出力が導通状態）となり、“ロー（
Ｌ）レベル”のときホールド機能（出力ラッチ状態）と
なるサンプルホールド回路である。したがって、ＣＬＫ
が“Ｌ３のときＰａ、Ｖａは現在値、出力Ｐ ｄ Ｉ
＊ Ｖ ｄ ｌは過去値を示すことになる。１５，１
６は出力電力、電圧の現在値と過去値とを比較するコン
パレータで、その出力ＣＭＰ、は、Ｐｄｄ＞Ｐａのとき
；“Ｌ″ ｐａｔ＜ｐａのとき；“Ｈ” であり、同じく出力ＣＭＶ、ｔは、 ｖａｔ＞Ｖａのとき；“Ｌ” ｖａｎ＜ｖ４のとき；“Ｈ” となる。１７．１８はインバータゲート、１９〜２２は
ラッチ回路、２３〜２５はナントゲート、２６はＰＩ（
比例積分）調節器である。
第２図は第１Ａ図の動作を説明するためのタイミング波
形図である。以下、第１Ａ図の動作について、第２図を
参照して説明する。
形図である。以下、第１Ａ図の動作について、第２図を
参照して説明する。
いま、第２図のｔ０時点を例として説明すると、このと
きは同図（ロ）に示されるＰ４と同図（ハ）に示される
Ｐｄｌとの間には、 Ｐｄｄ＞Ｐａ なる関係が成立することから、（ニ）に示されるコンパ
レータ１５の出力ＣＭｐ、ｔはＬ″となる。
きは同図（ロ）に示されるＰ４と同図（ハ）に示される
Ｐｄｌとの間には、 Ｐｄｄ＞Ｐａ なる関係が成立することから、（ニ）に示されるコンパ
レータ１５の出力ＣＭｐ、ｔはＬ″となる。
一方、同図（ト）に示される■４と（チ）に示されるＶ
□との間には、 Ｖａｔ＜Ｖ、１ なる関係が成立し、（す）に示されるコンパレータ１６
の出力ＣＭＶ４は“Ｈ”となる。その結果、ラッチ回路
１９，２０，２１．２２の出力Ｌｌ＋Ｌｘ 、Ｌ３ 、
Ｌ４はそれぞれ（ホ）、（へ）、（ヌ）、（ル）に示さ
れる如く“Ｌ”、“Ｈ”、“Ｈ”、“Ｌ”となる。これ
により、ナントゲート２４の出力が“Ｌ”となり、ナン
トゲート２５の出力し０が（オ）の如く“Ｈ″になる。
□との間には、 Ｖａｔ＜Ｖ、１ なる関係が成立し、（す）に示されるコンパレータ１６
の出力ＣＭＶ４は“Ｈ”となる。その結果、ラッチ回路
１９，２０，２１．２２の出力Ｌｌ＋Ｌｘ 、Ｌ３ 、
Ｌ４はそれぞれ（ホ）、（へ）、（ヌ）、（ル）に示さ
れる如く“Ｌ”、“Ｈ”、“Ｈ”、“Ｌ”となる。これ
により、ナントゲート２４の出力が“Ｌ”となり、ナン
トゲート２５の出力し０が（オ）の如く“Ｈ″になる。
ＰＩ調節器２６は、ナントゲート２５からのディジタル
出力（“Ｈ″または“Ｌ”）をアナログ量に変換し、こ
れを（ワ）の如く電流指令値■０として出力する。この
電流指令値■９を第１図の電流調節器８に与えて電力変
換装置２を駆動することにより、負荷または電力系統に
対して常に太陽電池の最大出力電力を供給することが可
能となる。
出力（“Ｈ″または“Ｌ”）をアナログ量に変換し、こ
れを（ワ）の如く電流指令値■０として出力する。この
電流指令値■９を第１図の電流調節器８に与えて電力変
換装置２を駆動することにより、負荷または電力系統に
対して常に太陽電池の最大出力電力を供給することが可
能となる。
なお、ラッチ回路１９〜２２の出力Ｌ１〜Ｌ４＋ナント
ゲート２５の出力ＬｏおよびＰＩＩ節器の出力（電流増
減指令）１′″の関係についてまとめると、第２表の如
くなる。
ゲート２５の出力ＬｏおよびＰＩＩ節器の出力（電流増
減指令）１′″の関係についてまとめると、第２表の如
くなる。
また、Ｐａ＋＝Ｐａ 、 Ｖａｔ ＝Ｖａ （７）と
きはコンパレータの出力は不確定状態（第２図の斜線部
参照）になるため、コンパレータの出力側にラッチ回路
を設け、これをクロックＣＬＫの立上りエツジで動作さ
せることにより、コンパレータの出力を“Ｈ″また“Ｌ
”とし、不確定状態にならないにうにしている。なお、
コンパレータの遅れ時間ｔｄｌｌｔｄ２の期間は確定状
態となる。
きはコンパレータの出力は不確定状態（第２図の斜線部
参照）になるため、コンパレータの出力側にラッチ回路
を設け、これをクロックＣＬＫの立上りエツジで動作さ
せることにより、コンパレータの出力を“Ｈ″また“Ｌ
”とし、不確定状態にならないにうにしている。なお、
コンパレータの遅れ時間ｔｄｌｌｔｄ２の期間は確定状
態となる。
この発明によれば、マイクロコンピュータおよびＡ／Ｄ
変換回路を必要としないので、従来のものに比べて部品
点数が減少し、コスト安になる利点がもたらされるばか
りでなく、Ａ／Ｄ変換回路の変換時間による遅れおよび
マイクロコンピュータの処理時間による遅れが無いので
高速化を図ることが可能になる。
変換回路を必要としないので、従来のものに比べて部品
点数が減少し、コスト安になる利点がもたらされるばか
りでなく、Ａ／Ｄ変換回路の変換時間による遅れおよび
マイクロコンピュータの処理時間による遅れが無いので
高速化を図ることが可能になる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第１Ａ図
は第１図の電流指令増減判別器の詳細を示すブロック図
、第２図は第１Ａ図の動作を説明するためのタイミング
波形図、第３図は光照射量による太陽電池の特性を示す
グラフ、第４図は電圧および電力の増減状態を説明する
ための参照図である。 符号説明 工・・・太陽電池、２・・・電力変換装置、３・・・電
力系統、４・・・負荷、５・・・直流電流検出器、６・
・・直流電圧検出器、７・・・電流指令増減判別器、８
・・・電流調筒器、１１・・・クロック発生器、１２・
・・乗算器、１３，１４・・・サンプルホールド回路、
１５．１６・・・コンパレータ、１７．１８・・・イン
バータゲート、１９．２０，２１．２２・・・ラッチ回
路、２３，２４．２５・・・ナントゲート、２６・・・
ＰＩ調節器。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 剪 １１１ｉ１ 第１Ａ図 Ｗｉ３ 図 ■ １！４ 図 電五η
は第１図の電流指令増減判別器の詳細を示すブロック図
、第２図は第１Ａ図の動作を説明するためのタイミング
波形図、第３図は光照射量による太陽電池の特性を示す
グラフ、第４図は電圧および電力の増減状態を説明する
ための参照図である。 符号説明 工・・・太陽電池、２・・・電力変換装置、３・・・電
力系統、４・・・負荷、５・・・直流電流検出器、６・
・・直流電圧検出器、７・・・電流指令増減判別器、８
・・・電流調筒器、１１・・・クロック発生器、１２・
・・乗算器、１３，１４・・・サンプルホールド回路、
１５．１６・・・コンパレータ、１７．１８・・・イン
バータゲート、１９．２０，２１．２２・・・ラッチ回
路、２３，２４．２５・・・ナントゲート、２６・・・
ＰＩ調節器。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 剪 １１１ｉ１ 第１Ａ図 Ｗｉ３ 図 ■ １！４ 図 電五η
Claims (1)
- 太陽電池を電源とする電力変換装置と、該太陽電池の出
力電流を所定の指令値に一致させるべく調節する電流調
節手段とを備え、該調整出力にもとづいて電力変換装置
を制御して負荷または電力系統に電力を供給する太陽電
池利用給電システムにおいて、太陽電池の出力電圧およ
び電力を所定の周期をもつて検出する検出手段と、該検
出値の現在値と過去値とから出力電圧および電力の変化
方向を判別する判別手段と、該判別結果から太陽電池出
力電流の変化させるべき方向を判定する論理手段とを設
け、該論理手段の出力にもとづいて前記電流指令値を操
作することにより負荷または電力系統に太陽電池の最大
出力電力を供給することを特徴とする太陽電池利用給電
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126233A JPS61285519A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 太陽電池利用給電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126233A JPS61285519A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 太陽電池利用給電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285519A true JPS61285519A (ja) | 1986-12-16 |
Family
ID=14930077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60126233A Pending JPS61285519A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 太陽電池利用給電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61285519A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164236A (ja) * | 1987-12-19 | 1989-06-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽光発電システムの制御方法 |
| US4899269A (en) * | 1988-01-29 | 1990-02-06 | Centre National D'etudes Spatiales | System for regulating the operating point of a direct current power supply |
| JP2012514805A (ja) * | 2009-01-07 | 2012-06-28 | パワー−ワン イタリイ ソチエタ ペル アチオーニ | 再生可能なエネルギー源から電力を取り出す方法及びシステム |
| CN103124093A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-29 | 绍兴电力局 | 一种智能供电源装置及其控制方法 |
| JP2013525908A (ja) * | 2010-04-26 | 2013-06-20 | クィーンズ ユニバーシティー アット キングストン | 発電装置の最大電力点追従 |
Citations (1)
| 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 |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP60126233A patent/JPS61285519A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| 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 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01164236A (ja) * | 1987-12-19 | 1989-06-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽光発電システムの制御方法 |
| US4899269A (en) * | 1988-01-29 | 1990-02-06 | Centre National D'etudes Spatiales | System for regulating the operating point of a direct current power supply |
| JP2012514805A (ja) * | 2009-01-07 | 2012-06-28 | パワー−ワン イタリイ ソチエタ ペル アチオーニ | 再生可能なエネルギー源から電力を取り出す方法及びシステム |
| JP2013525908A (ja) * | 2010-04-26 | 2013-06-20 | クィーンズ ユニバーシティー アット キングストン | 発電装置の最大電力点追従 |
| CN103124093A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-29 | 绍兴电力局 | 一种智能供电源装置及其控制方法 |
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