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公開番号2025036904
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-17
出願番号2023143553
出願日2023-09-05
発明の名称ソーラー発電システムの制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類G05F 1/67 20060101AFI20250310BHJP(制御;調整)
要約【課題】コンバータの出力電圧と出力電力との対応関係が変化した場合に、コンバータの出力電圧を、コンバータの出力電力が極大となる電圧に速やかに戻せる可能性を高くする。
【解決手段】制御装置20は、第1コンバータ31の出力電力が極大となる第1コンバータ31の出力電圧である極大効率電圧を探索することと、探索によって得られた極大効率電圧を記憶することと、極大効率電圧を初期値として第1コンバータ31の出力電力が大きくなる方向に第1コンバータ31の出力電圧を変化させる電圧調整処理を実行することと、電圧調整処理中に、ソーラーパネル70の出力電圧に応じた第1コンバータ31の出力電圧と出力電力との対応関係が変化した場合、その時点で、第1コンバータ31の出力電圧を極大効率電圧に変更することと、変更後の第1コンバータ31の出力電圧を新たな初期値として、再び電圧調整処理を実行することと、を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ソーラーパネルと、前記ソーラーパネルの出力電圧を電圧変換して出力するＤＣＤＣコンバータと、を備えたソーラー発電システムに適用され、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が所定範囲内で極大となる前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧である極大効率電圧を探索するスキャン処理を実行することと、
前記スキャン処理によって得られた前記極大効率電圧を記憶することと、
前記スキャン処理の後に、前記極大効率電圧を初期値として前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が大きくなる方向に前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を変化させる電圧調整処理を実行することと、
前記電圧調整処理中に、前記ソーラーパネルの出力電圧に応じた前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧と前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力との対応関係が変化したか否かの判定を行うことと、
前記対応関係が変化したと判定した時点で、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を前記極大効率電圧に変更することと、
変更後の前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を新たな初期値として、再び前記電圧調整処理を実行することと、を行う
ソーラー発電システムの制御装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記スキャン処理で得られた前記極大効率電圧に対応する前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が、予め定められた第１閾値以上の場合、当該極大効率電圧を第１効率電圧として記憶し、
前記電圧調整処理中に、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が前記第１閾値未満から前記第１閾値以上へと変化した場合に、前記判定の結果として、前記対応関係が変化したと判定し、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が前記第１閾値以上へと変化した場合、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を前記第１効率電圧に変更する
請求項１に記載のソーラー発電システムの制御装置。
【請求項３】
前記スキャン処理で得られた前記極大効率電圧に対応する前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が、前記第１閾値よりも小さい値として予め定められた第２閾値以下の場合、当該極大効率電圧を第２効率電圧として記憶し、
前記電圧調整処理中に、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が前記第２閾値超から前記第２閾値以下へと変化した場合に、前記判定の結果として、前記対応関係が変化したと判定し、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が前記第２閾値以下へと変化した場合、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を前記第２効率電圧に変更する
請求項２に記載のソーラー発電システムの制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、ソーラー発電システムの制御装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている車両は、ソーラーパネルと、ＤＣＤＣコンバータと、制御装置と、を備えている。ソーラーパネルは、太陽光の照射を受けて発電する。ソーラーパネルは、発電した電力をＤＣＤＣコンバータに出力する。ＤＣＤＣコンバータは、ソーラーパネルからの出力電圧を電圧変換して出力する。
【０００３】
制御装置は、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を制御する。その際、制御装置は、いわゆる山登り法で出力電圧を決定する。山登り法において、制御装置は、例えば出力電圧を徐々に増加させる。このとき制御装置は、出力電圧を増加させた結果として出力電力が大きくなるという条件が満たされる状況が続けば、出力電圧を増加させることを継続する。一方、制御装置は、上記条件が満たされなくなると、出力電圧を変化させる方向を切り替える。そして、制御装置は、出力電圧を徐々に減少させる。制御装置は、同様の要領で、上記条件が満たされるか否かに応じて出力電圧を変化させる方向を切り替える。こうした制御を繰り返すことにより、制御装置は、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を、ＤＣＤＣコンバータの出力電力が極大となる電圧に追従させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
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】
【０００５】
山登り法によってＤＣＤＣコンバータを制御する特許文献１のような技術において、例えば日射量が急変するなど、ソーラーパネルがおかれている状況が急変することがある。この場合、ソーラーパネルの出力電圧が急変し得る。そしてそれに伴い、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧と出力電力との対応関係が急変し得る。このような状況下では、山登り法による出力電圧の制御では、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が、出力電力が極大となる電圧に至るまでに時間を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためのソーラー発電システムの制御装置は、ソーラーパネルと、前記ソーラーパネルの出力電圧を電圧変換して出力するＤＣＤＣコンバータと、を備えたソーラー発電システムに適用され、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が所定範囲内で極大となる前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧である極大効率電圧を探索するスキャン処理を実行することと、前記スキャン処理によって得られた前記極大効率電圧を記憶することと、前記スキャン処理の後に、前記極大効率電圧を初期値として前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力が大きくなる方向に前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を変化させる電圧調整処理を実行することと、前記電圧調整処理中に、前記ソーラーパネルの出力電圧に応じた前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧と前記ＤＣＤＣコンバータの出力電力との対応関係が変化したか否かの判定を行うことと、前記対応関係が変化したと判定した時点で、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を前記極大効率電圧に変更することと、変更後の前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を新たな初期値として、再び前記電圧調整処理を実行することと、を行う。
【発明の効果】
【０００７】
上記の技術思想では、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧と出力電力との対応関係が変化した場合に、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を、ＤＣＤＣコンバータの出力電力が極大となる電圧に速やかに戻せる可能性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、車両の概略構成図である。
図２は、スキャン処理と電圧調整処理の実行タイミングを説明するタイムチャートである。
図３は、ＰＶ特性線の例を説明する図である。
図４は、電圧調整処理の処理手順を表したフローチャートである。
図５は、ＰＶ特性線が急変した場合の例を表した図である。
図６は、ＰＶ特性線が急変した場合の例を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜全体構成＞
以下、ソーラー発電システムの制御装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示すように、車両１００は、ソーラーパネル７０と、コンバータユニット３０と、駆動バッテリ８０と、補機バッテリ９０と、制御装置２０と、を備えている。
【００１０】
ソーラーパネル７０は、太陽光の照射によって発電するソーラーセルを複数並べてパネル状に構成したものである。ソーラーパネル７０は、例えば、車両１００のルーフに設置される。ソーラーパネル７０は、車両１００のボンネット上に設置されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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