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公開番号2025012248
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114961
出願日2023-07-13
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 20060101AFI20250117BHJP(制御;調整)
要約【課題】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。
【解決手段】太陽光発電システムは、太陽電池クラスタ101を有する太陽電池装置と、太陽電池装置の出力電力を増加させるように太陽電池装置の動作電圧値を所定時間間隔で変化させる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、太陽電池装置の出力電流値に基づいて所定時間間隔を変更する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
太陽電池クラスタを有する太陽電池装置と、
前記太陽電池装置の出力電力を増加させるように前記太陽電池装置の動作電圧値を所定時間間隔で変化させる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、前記太陽電池装置の出力電流値に基づいて前記所定時間間隔を変更する
太陽光発電システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記電力変換装置は、前記所定時間間隔として第１時間間隔を用いた前記ＭＰＰＴ制御を行っている際に、前記出力電流値の増加率が増加率閾値よりも大きくなった場合、前記所定時間間隔を前記第１時間間隔よりも長い第２時間間隔に変更する
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、前記動作電圧値を変化させる前の第１出力電流値と、前記動作電圧値を変化させた後の第２出力電流値との差分が差分閾値よりも大きい場合、前記出力電流値の増加率が前記増加率閾値よりも大きくなったと判定する
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、前記所定時間間隔を変更する
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、前記所定時間間隔を狭く設定する
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、前記所定時間間隔を広く設定する
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制御を開始させる前記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制御を開始させる前記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制御を開始させる前記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 2,000 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）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】
現状、ＭＰＰＴ制御を行う際、動作電圧値を所定時間間隔で変化させて最大電力点を探索する。しかし、日射量が急激に増加していくことによって、太陽電池パネルにおける電力と電圧との特性を示す電力電圧特性曲線全体が上方にシフトしていくにもかかわらず、所定時間間隔は一定のままである。よって、ＭＰＰＴ制御を開始してから日射量が変化した場合、最大電力点の追従性は悪くなるおそれがある。
【０００５】
そこで、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】
本開示の第１の態様に係る太陽光発電システムは、太陽電池クラスタを有する太陽電池装置と、前記太陽電池装置の出力電力を増加させるように前記太陽電池装置の動作電圧値を所定時間間隔で変化させる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、前記太陽電池装置の出力電流値に基づいて前記所定時間間隔を変更する。
【０００７】
本開示の第２の態様に係る電力変換装置は、太陽電池クラスタ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、前記太陽電池装置の出力電力を増加させるように前記太陽電池装置の動作電圧値を所定時間間隔で変化させる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、前記太陽電池装置の出力電流値に基づいて前記所定時間間隔を変更する。
【０００８】
本開示の第３の態様に係る電力変換装置の制御方法は、太陽電池クラスタ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、前記太陽電池装置の出力電力を増加させるように前記太陽電池装置の動作電圧値を所定時間間隔で変化させる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、前記太陽電池装置の出力電流値に基づいて前記所定時間間隔を変更するステップを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、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できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る太陽光発電システムの構成例を示す図である。
図１の太陽電池モジュールが移動体としての車両に搭載される態様例を示す斜視図である。
図２の車両の各面に設置される太陽電池モジュール内の太陽電池クラスタの態様例を示す図である。
図３の太陽電池モジュールの詳細な構成例を示す図である。
図１の電力変換装置の詳細な構成例を示す図である。
図１の電力変換装置によるＭＰＰＴ制御における山登り法の概要を説明する図である。
日射量の急速な変化に起因してＰ－Ｖ曲線全体が上方にシフトして最大電力点が変動する一例を説明する図である。
太陽電池装置の出力電流値の増加率が増加率閾値よりも大きい場合に山登り法の動作電圧値を変化させる所定時間間隔を変更する一例を示す図である。
第１実施形態に係る太陽光発電システムにおける動作例を説明するフローチャートである。
第２実施形態に係る太陽光発電システムにおける同一時間帯での日射、動作電圧値及び電流の変化例を示す図である。
第２実施形態に係る最大電力点近傍のＭＰＰＴ制御例を説明するＰ－Ｖ曲線の一例を示す図である。
第２実施形態に係る太陽光発電システムにおける動作例を説明するフローチャートである。
第３実施形態に係る太陽電池モジュールのＩ－Ｖ曲線の一例を示す図である。
第３実施形態に係る太陽光発電システムにおける動作例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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