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公開番号2025011692
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113951
出願日2023-07-11
発明の名称スキャン制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人小笠原特許事務所
主分類G05F 1/67 20060101AFI20250117BHJP(制御;調整)
要約【課題】ソーラーパネルの最大電力点を正確に追従できないソーラーモジュールが存在する場合でもシステム全体の発電効率の低下を抑制できるスキャン制御装置を提供する。
【解決手段】ソーラーパネル、ソーラーパネルの発電状態を取得するセンサ、発電状態に基づいてソーラーパネルの発電を制御する発電制御部、を備えたソーラーモジュールを、複数接続したシステムにおいて、各発電制御部が実行する各ソーラーパネルの出力電圧を走査して最大電力点を探索するスキャン処理を制御するスキャン制御装置であって、各ソーラーパネルの発電状態が所定の条件を満足するか否かを判断する判断部と、ソーラーパネルの発電状態が所定の条件を満足しない制御対象のソーラーモジュールがある場合、特定のソーラーモジュールにおけるスキャン処理の結果に基づいたソーラーパネルの発電制御を、制御対象のソーラーモジュールの発電制御部に指示する指示部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ソーラーパネル、前記ソーラーパネルの発電状態を取得するセンサ、および前記ソーラーパネルの発電状態に基づいて前記ソーラーパネルの発電を制御する発電制御部、を備えたソーラーモジュールを、複数接続したシステムにおいて、各前記発電制御部が実行する各前記ソーラーパネルの出力電圧を走査して最大電力点を探索するスキャン処理を制御するスキャン制御装置であって、
各前記ソーラーパネルの発電状態が所定の条件を満足するか否かを判断する判断部と、
前記判断部において前記ソーラーパネルの発電状態が前記所定の条件を満足しないと判断された制御対象の前記ソーラーモジュールがある場合、前記制御対象のソーラーモジュールとは異なる特定の前記ソーラーモジュールにおける前記スキャン処理の結果に基づいた前記ソーラーパネルの発電制御を、前記制御対象のソーラーモジュールの前記発電制御部に指示する指示部と、を備える、スキャン制御装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記センサは、前記発電状態として前記ソーラーパネルの出力電圧を取得し、
前記所定の条件には、前記ソーラーパネルの出力電圧が、前記ソーラーモジュールが正常である場合に取り得る所定の範囲の値であることが含まれる、請求項１に記載のスキャン制御装置。
【請求項３】
前記センサは、前記発電状態として前記ソーラーパネルの発電電力を取得し、
前記所定の条件には、前記ソーラーパネルの発電電力が、前記ソーラーモジュールが正常である場合に現在の日射状況において取り得る最小電力値以上の電力であることが含まれる、請求項１に記載のスキャン制御装置。
【請求項４】
前記特定のソーラーモジュールは、前記制御対象のソーラーモジュールとの間で日射状況に相関関係を有するモジュールである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスキャン制御装置。
【請求項５】
前記制御対象のソーラーモジュールと前記特定のソーラーモジュールとは、積層して接合された構造である、請求項４に記載のスキャン制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両などに搭載されるソーラー充電システムが備えるスキャン制御装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、複数のソーラーパネルを設けた車載のソーラー充電システムが開示されている。この特許文献１に記載されたソーラー充電システムでは、ソーラーパネル毎に設けられるソーラー制御装置のそれぞれが、自装置の制御対象であるソーラーパネルについて最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）制御を実行する。このＭＰＰＴ制御では、日射状態の変化などの環境変化によってソーラーパネルの出力電圧が変化した場合において高精度で最大電力点を探索するために、ソーラーパネルの出力電圧を走査させるスキャン処理を実施して、Ｐ－Ｖ曲線上の最適なポイントを探し出すことが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４１５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたソーラー充電システムでは、複数のソーラー制御装置がそれぞれ独立して制御対象であるソーラーパネルのＭＰＰＴ制御を実施していが、複数のソーラー制御装置間での協調的な処理は行われていない。このため、センサの故障や制御の異常などによってソーラーパネルの最大電力点を正確に追従できないソーラーモジュールが存在すると、そのソーラーパネルのスキャン精度の低下、スキャン頻度の増加、およびスキャン時間の増大などが生じ、ソーラー充電システム全体の発電効率が低下してしまうという課題がある。
【０００５】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ソーラーパネルの最大電力点を正確に追従できないソーラーモジュールが存在する場合でも、ソーラー充電システム全体として発電効率の低下を抑制することができる、スキャン制御装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、ソーラーパネル、ソーラーパネルの発電状態を取得するセンサ、およびソーラーパネルの発電状態に基づいてソーラーパネルの発電を制御する発電制御部、を備えたソーラーモジュールを、複数接続したシステムにおいて、各発電制御部が実行する各ソーラーパネルの出力電圧を走査して最大電力点を探索するスキャン処理を制御するスキャン制御装置であって、各ソーラーパネルの発電状態が所定の条件を満足するか否かを判断する判断部と、判断部においてソーラーパネルの発電状態が所定の条件を満足しないと判断された制御対象のソーラーモジュールがある場合、制御対象のソーラーモジュールとは異なる特定のソーラーモジュールにおけるスキャン処理の結果に基づいたソーラーパネルの発電制御を、制御対象のソーラーモジュールの発電制御部に指示する指示部と、を備える、スキャン制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
上記本開示のスキャン制御装置によれば、ソーラーパネルの最大電力点を正確に追従できないソーラーモジュールが存在する場合でも、ソーラー充電システム全体の発電効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係るスキャン制御装置を含むソーラー充電システムの構成例を示すブロック図
複数のソーラーパネルを車両に多系統構造で搭載した一例を示す図
複数のソーラーパネルを車両に多接合構造で搭載した一例を示す図
スキャン制御装置が実施するスキャン処理制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示のスキャン制御装置は、複数のソーラーモジュールの中にＭＰＰＴ制御が上手く行かないソーラーモジュールがある場合に、ＭＰＰＴ制御に問題がない他のソーラーモジュールのスキャン処理の結果を、ＭＰＰＴ制御が上手く行かないソーラーモジュールの発電制御に応用する。この制御により、ソーラー充電システム全体としての発電効率の低下を抑える。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
＜実施形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施形態に係るスキャン制御装置５０を含むソーラー充電システム１の概略構成を示すブロック図である。図１に例示したソーラー充電システム１は、第１のソーラーモジュール１０と、第２のソーラーモジュール２０と、バッテリ３０と、負荷機器４０と、スキャン制御装置５０と、を備える。図１においては、電力が伝わる接続線を太い実線で示し、電力以外の制御信号や検出値などが送受信される接続線を点線で示している。このソーラー充電システム１は、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、および電気自動車（ＢＥＶ）などの車両に搭載され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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