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公開番号2024145657
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058106
出願日2023-03-31
発明の名称太陽光発電システム、電力変換装置及び電力変換装置の制御方法
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人キュリーズ
主分類G05F 1/67 20060101AFI20241004BHJP(制御;調整)
要約【課題】MPPT制御における最大電力点を有するピークを探索するのに要する時間を短縮することが可能な太陽光発電システム、電力変換装置及び電力変換装置の制御方法を提供する。
【解決手段】太陽光発電システムは、太陽電池クラスタ101と、バイパス回路と、を有する太陽電池装置と、動作電圧値をステップ幅ごとに変化させながら太陽電池装置の出力電力の最大値を探索するMPPT制御を行う電力変換装置20と、を備える。電力変換装置20は、MPPT制御を行う際、太陽電池装置における電力と電圧との特性を示す曲線の電力のピークになり得る想定電圧値を含む所定電圧範囲内において第1のステップ幅で動作電圧値を変化させ、所定電圧範囲外において前記第1のステップ幅よりも広い第2のステップ幅で動作電圧値を変化させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直列接続された複数の太陽電池クラスタと、
前記太陽電池クラスタごとに設けられ、部分影が発生している太陽電池クラスタを電気的に迂回するバイパス回路と、を有する太陽電池装置と、
動作電圧値をステップ幅ごとに変化させながら前記太陽電池装置の出力電力の最大値を探索するＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行う電力変換装置と、を備え、
前記電力変換装置は、前記ＭＰＰＴ制御を行う際、前記太陽電池装置における電力と電圧との特性を示す曲線の電力のピークになり得る想定電圧値を含む所定電圧範囲内において第１のステップ幅で動作電圧値を変化させ、前記所定電圧範囲外において前記第１のステップ幅よりも広い第２のステップ幅で動作電圧値を変化させる
太陽光発電システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記電力変換装置は、記憶部を有し、前記記憶部には、前記太陽電池クラスタの個数に基づいて、少なくとも1つ設定された前記想定電圧値が記憶されている
請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記電力変換装置は、前記記憶部には、前記太陽電池クラスタの個数が多い場合に、前記想定電圧値の設定数が多い値が記憶されている
請求項２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
車両の車速を示す車速情報を受信する通信装置をさらに備え、
前記電力変換装置は、前記通信装置により受信された前記車速情報に示される前記車両の車速に応じて、少なくとも前記第１のステップ幅を変更する
請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記電力変換装置は、前記車両の車速が遅いほど、少なくとも前記第１のステップ幅を小さく設定する
請求項４に記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記電力変換装置は、前記車両の車速が速いほど、少なくとも前記第１のステップ幅を大きく設定する
請求項４に記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
前記電力変換装置は、前記ＭＰＰＴ制御を開始させる動作電圧値を探索するためのスキャン中に前記太陽電池装置における電流と電圧との特性を示す電流電圧特性曲線が不連続になった場合、前記ＭＰＰＴ制御を開始する動作電圧値をデフォルト値に設定する
請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項８】
前記電力変換装置は、前記スキャン中に前記太陽電池クラスタの電流変化が閾値を超える場合、前記不連続になったとみなす
請求項７に記載の太陽光発電システム。
【請求項９】
前記電力変換装置は、前記ＭＰＰＴ制御を開始させる動作電圧値を探索するためのスキャン中に前記太陽電池装置における電流と電圧との特性を示す電流電圧特性曲線が不連続になった場合、前記スキャンを改めて実行する
請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項１０】
前記電力変換装置は、前記スキャンを改めて実行し、前記電流電圧特性曲線が不連続になった場合、前記太陽電池装置が故障していると判定する
請求項９に記載の太陽光発電システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽光発電システム、電力変換装置及び電力変換装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルの使用において、日射量が時々刻々と変化する中で、出力電力が最大となる最大電力点を追従させるＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行うことが一般的に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１５３２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、最大電力点の追従性を向上させることが可能な太陽光発電システム、電力変換装置及び電力変換装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の態様に係る太陽光発電システムは、直列接続された複数の太陽電池クラスタと、前記太陽電池クラスタごとに設けられ、部分影が発生している太陽電池クラスタを電気的に迂回するバイパス回路と、を有する太陽電池装置と、動作電圧値をステップ幅ごとに変化させながら前記太陽電池装置の出力電力の最大値を探索するＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行う電力変換装置と、を備え、前記電力変換装置は、前記ＭＰＰＴ制御を行う際、前記太陽電池装置における電力と電圧との特性を示す曲線の電力のピークになり得る想定電圧値を含む所定電圧範囲内において第１のステップ幅で動作電圧値を変化させ、前記所定電圧範囲外において前記第１のステップ幅よりも広い第２のステップ幅で動作電圧値を変化させる。
【０００６】
本開示の第２の態様に係る電力変換装置は、直列接続された複数の太陽電池クラスタと、前記太陽電池クラスタごとに設けられ、部分影が発生している太陽電池クラスタを電気的に迂回するバイパス回路と、を有する太陽電池装置の出力側に接続される電力変換装置であって、動作電圧値をステップ幅ごとに変化させながら前記太陽電池装置の出力電力の最大値を探索するＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行う制御部を備え、前記制御部は、前記ＭＰＰＴ制御を行う際、前記太陽電池装置における電力と電圧との特性を示す曲線の電力のピークになり得る想定電圧値を含む所定電圧範囲内において第１のステップ幅で動作電圧値を変化させ、前記所定電圧範囲外において前記第１のステップ幅よりも広い第２のステップ幅で動作電圧値を変化させる。
【０００７】
本開示の第３の態様に係る電力変換装置の制御方法は、直列接続された複数の太陽電池クラスタと、前記太陽電池クラスタごとに設けられ、部分影が発生している太陽電池クラスタを電気的に迂回するバイパス回路と、を有する太陽電池装置の出力側に接続される電力変換装置の制御方法であって、動作電圧値をステップ幅ごとに変化させながら前記太陽電池装置の出力電力の最大値を探索するＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行うステップを備え、前記ＭＰＰＴ制御を行うステップは、前記ＭＰＰＴ制御を行う際、前記太陽電池装置における電力と電圧との特性を示す曲線の電力のピークになり得る想定電圧値を含む所定電圧範囲内において第１のステップ幅で動作電圧値を変化させ、前記所定電圧範囲外において前記第１のステップ幅よりも広い第２のステップ幅で動作電圧値を変化させる。
【０００８】
本開示の第４の態様に係る太陽光発電システムは、直列接続された複数の太陽電池クラスタと、前記太陽電池クラスタごとに設けられ、部分影が発生している太陽電池クラスタを電気的に迂回するバイパス回路と、を有する太陽電池装置と、動作電圧値をステップ幅ごとに変化させながら前記太陽電池装置の出力電力の最大値を探索するＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行う電力変換装置と、車両の車速を示す車速情報を受信する通信装置と、を備え、前記電力変換装置は、前記通信装置により受信された前記車速情報に示される前記車両の車速に応じて、少なくとも前記ステップ幅を変更する。
【０００９】
本開示の第５の態様に係る太陽光発電システムは、直列接続された複数の太陽電池クラスタと、前記太陽電池クラスタごとに設けられ、部分影が発生している太陽電池クラスタを電気的に迂回するバイパス回路と、を有する太陽電池装置と、動作電圧値をステップ幅ごとに変化させながら前記太陽電池装置の出力電力の最大値を探索するＭＰＰＴ（ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行う電力変換装置と、を備え、前記電力変換装置は、前記ＭＰＰＴ制御を開始させる動作電圧値を探索するためのスキャン中に前記太陽電池装置における電流と電圧との特性を示す電流電圧特性曲線が不連続になった場合、前記ＭＰＰＴ制御を開始する動作電圧値をデフォルト値に設定する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様によれば、ＭＰＰＴ制御における最大電力点を有するピークを探索するのに要する時間を短縮することが可能な太陽光発電システム、電力変換装置及び電力変換装置の制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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