(57)【要約】【課題】発電電力を低コストで効率良く取り出すことができるパワーコンディショナを得ること。【解決手段】パワーコンディショナ１Ａが、太陽電池の発電電力が最大となるよう太陽電池の動作電圧を制御する処理である最大電力点追従制御を行うＭＰＰ探索制御部１２と、ＭＰＰ探索制御部１２が定めた太陽電池の動作電圧で太陽電池から取り出された直流電力を交流電力に変換する電力変換部１５と、最大電力点追従制御で用いた動作電圧の情報および最大電力点追従制御で得られた発電電力の情報の少なくとも一方を含んだ情報である蓄積データ１６を記録する記録部２０と、発電情報に基づいて、太陽電池の動作を開始する際の動作電圧の初期値を設定するＭＰＰ学習部１３と、を備え、ＭＰＰ探索制御部１２は、次に発電を開始する際に、初期値を用いて最大電力点追従制御を開始する。【選択図】図２
2020052532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の発電電力が最大となるよう前記太陽電池の動作電圧を制御する処理である最大電力点追従制御を行う電圧制御部と、
前記電圧制御部が定めた前記太陽電池の動作電圧で前記太陽電池から取り出された直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記最大電力点追従制御で用いた動作電圧の情報および前記最大電力点追従制御で得られた発電電力の情報の少なくとも一方を含んだ情報である発電情報を記録する記録部と、
前記発電情報に基づいて、前記太陽電池の動作を開始する際の前記動作電圧の初期値を設定する初期値設定部と、
を備え、
前記電圧制御部は、次に発電を開始する際に、前記初期値を用いて前記最大電力点追従制御を開始する、
ことを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記発電情報は、前記最大電力点追従制御の際に取得された、前記動作電圧毎の累積の動作時間である滞在時間であり、
前記初期値設定部は、前記滞在時間のうち最長の滞在時間を示す動作電圧を、前記初期値に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記発電情報は、前記最大電力点追従制御の際に取得された、前記動作電圧毎の発電電力であり、
前記初期値設定部は、前記動作電圧毎に前記発電電力の平均値を算出し、前記平均値が最大となる動作電圧を、前記初期値に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項４】
前記発電情報は、前記最大電力点追従制御の際に取得された、前記動作電圧毎の発電電力であり、
前記初期値設定部は、前記動作電圧毎の発電電力の中で最大の発電電力を示す動作電圧を、前記初期値に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項５】
前記発電情報は、前記最大電力点追従制御の際に取得された、前記動作電圧毎の累積の動作時間である滞在時間と、前記動作電圧毎の発電電力とを含み、
前記初期値設定部は、前記動作電圧毎に前記発電電力の平均値を算出し、前記滞在時間のうち最長の滞在時間を示す動作電圧である第１の動作電圧と、前記平均値が最大となる動作電圧である第２の動作電圧と、前記動作電圧毎の発電電力の中で最大の発電電力を示す動作電圧である第３の動作電圧と、に基づいて、前記初期値を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項６】
前記初期値設定部は、前記第１の動作電圧、前記第２の動作電圧、および前記第３の動作電圧に対して多数決で決めた動作電圧を、前記初期値に設定する、
ことを特徴とする請求項５に記載のパワーコンディショナ。
【請求項７】
前記初期値設定部は、前記第１の動作電圧、前記第２の動作電圧、および前記第３の動作電圧の平均値を、前記初期値に設定する、
ことを特徴とする請求項５に記載のパワーコンディショナ。
【請求項８】
パワーコンディショナが、太陽電池の発電電力が最大となるよう前記太陽電池の動作電圧を制御する処理である最大電力点追従制御を行う第１の電圧制御ステップと、
前記パワーコンディショナが、前記第１の電圧制御ステップで定めた前記太陽電池の動作電圧で前記太陽電池から取り出された直流電力を交流電力に変換する電力変換ステップと、
前記パワーコンディショナが、前記最大電力点追従制御で用いた動作電圧の情報および前記最大電力点追従制御で得られた発電電力の情報の少なくとも一方を含んだ情報である発電情報を記録する記録ステップと、
前記パワーコンディショナが、前記発電情報に基づいて、前記太陽電池の動作を開始する際の前記動作電圧の初期値を設定する初期値設定ステップと、
前記パワーコンディショナが、次に発電を開始する際に、前記初期値を用いて前記最大電力点追従制御を開始する第２の電圧制御ステップと、
を含むことを特徴とする電圧制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池で発電した直流電力を交流電力に変換して出力するパワーコンディショナおよび電圧制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽電池を動作させる動作電圧を横軸とし、発電によって得られる発電電力を縦軸とした場合に、動作電圧と発電電力との関係を示す波形が山形状となる特性を有しており、動作電圧によって発電電力が変動する。このような特性を有する太陽電池から最大電力を効率良く取り出すための方法の１つに、山登り法といわれる最大電力点追従制御を用いた方法がある。最大電力点追従制御であるＭＰＰＴ（Maximum  Power  Point  Tracking）制御では、発電電力が最大となる最大電力点（ＭＰＰ）を見つけるべく、動作電圧の増減が繰り返される。
【０００３】
特許文献１に記載の太陽光発電システムは、太陽電池の発電電力が最大電力点に達したときの動作電圧を日射量等に対応付けしてデータベースで保持しておき、通常運転の際には、計測した日射量等に対応する動作電圧をデータベースから選択してＭＰＰＴ制御に用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８１５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、日射量等を計測するための装置が必要なので装置のコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電電力を低コストで効率良く取り出すことができるパワーコンディショナを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のパワーコンディショナは、太陽電池の発電電力が最大となるよう太陽電池の動作電圧を制御する処理である最大電力点追従制御を行う電圧制御部と、電圧制御部が定めた太陽電池の動作電圧で太陽電池から取り出された直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、を備えている。また、本発明のパワーコンディショナは、最大電力点追従制御で用いた動作電圧の情報および最大電力点追従制御で得られた発電電力の情報の少なくとも一方を含んだ情報である発電情報を記録する記録部と、発電情報に基づいて、太陽電池の動作を開始する際の動作電圧の初期値を設定する初期値設定部と、を備えている。電圧制御部は、次に発電を開始する際に、初期値を用いて最大電力点追従制御を開始する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発電電力を低コストで効率良く取り出すことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる太陽光発電システムの構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかるパワーコンディショナの構成を示す図
【図３】ＭＰＰＴ制御の制御方法を説明するための図
【図４】動作点がＭＰＰの近傍を移動するまでの制御手順を説明するための図
【図５】天気毎の動作電圧と発電電力との関係を説明するための図
【図６】実施の形態１にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰ学習の例を説明するための図
【図７】実施の形態１にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ制御の処理手順を示すフローチャート
【図８】季節毎の動作電圧と発電電力との関係を説明するための図
【図９】実施の形態２にかかるパワーコンディショナによって算出される平均の発電電力を説明するための図
【図１０】実施の形態２にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ制御の処理手順を示すフローチャート
【図１１】実施の形態３にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ制御の処理手順を示すフローチャート
【図１２】実施の形態１〜３にかかるパワーコンディショナのハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかるパワーコンディショナおよび電圧制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる太陽光発電システムの構成を示す図である。太陽光発電システム１０は、太陽電池２Ａ〜２Ｃと、パワーコンディショナ１Ａ〜１Ｃと、系統３と、負荷４と、電力線５をそなえている。
【００１２】
太陽電池２Ａはパワーコンディショナ１Ａに接続され、太陽電池２Ｂはパワーコンディショナ１Ｂに接続され、太陽電池２Ｃはパワーコンディショナ１Ｃに接続されている。パワーコンディショナ１Ａ〜１Ｃは、電力線５を介して系統３および負荷４に接続されている。
【００１３】
なお、太陽電池２Ａ〜２Ｃは、同様の構成を有しているので、実施の形態１〜３では、太陽電池２Ａの構成および動作手順について説明する。同様に、パワーコンディショナ１Ａ〜１Ｃは、同様の構成を有しているので、実施の形態１〜３では、パワーコンディショナ１Ａの構成および動作手順を説明する。
【００１４】
太陽電池２Ａは、日の出から日没までの間、太陽光のエネルギーを用いて発電を行う。
太陽電池２Ａは、発電した直流電力をパワーコンディショナ１Ａに送る。太陽電池２Ａの構成単位は、太陽光発電素子であるセル、セルを複数接続したモジュール、モジュールを直列に複数接続したストリング、ストリングを並列に複数接続したアレイなどである。
【００１５】
パワーコンディショナ１Ａは、太陽電池２Ａが発電した直流電力を交流電力に変換する。パワーコンディショナ１Ａが生成した交流電力は、家庭内などの負荷４で消費されるか、または電力会社の系統３に逆潮流される。パワーコンディショナ１Ａは、最大電力点追従制御であるＭＰＰＴ制御によって、発電電力が最大となる最大電力点（ＭＰＰ）を見つけだす。ＭＰＰＴ制御は、太陽電池２Ａからの発電電力が最大になる動作電圧で電流を取り出すための制御である。なお、太陽電池と、パワーコンディショナとの組は、３組に限らず２組以下であってもよいし４組以上であってもよい。
【００１６】
パワーコンディショナ１Ａは、太陽電池２Ａを動作させる動作電圧のうち、累積の動作時間（後述の滞在時間）が最も長かった動作電圧の値を、次回の動作電圧の初期値に設定する。これにより、パワーコンディショナ１Ａは、次回の発電の際に、ＭＰＰまたはＭＰＰの近傍から発電を開始することができる。
【００１７】
図２は、実施の形態１にかかるパワーコンディショナの構成を示す図である。パワーコンディショナ１Ａは、電池計測部１１と、電圧制御部であるＭＰＰ探索制御部１２と、初期値設定部であるＭＰＰ学習部１３と、記録制御部１４と、電力変換部１５と、記録部２０を備えている。
【００１８】
電池計測部１１は、太陽電池２Ａの動作電圧を計測して取得する手段と、太陽電池２Ａの動作電流を計測して取得する手段と、太陽電池２Ａの発電電力を算出する手段とを有している。電池計測部１１は、太陽電池２Ａの動作電圧と、太陽電池２Ａの動作電流とに基づいて、太陽電池２Ａの発電電力を算出する。電池計測部１１は、算出した発電電力をＭＰＰ探索制御部１２に送る。
【００１９】
ＭＰＰＴ制御では、一定の変化幅で太陽電池２Ａの動作電圧を上昇または低下させるとともに、太陽電池２Ａの動作電圧の変化前後それぞれの発電電力（出力電力）を比較するために、発電電力の計測に十分なＴｐ時間だけ各動作電圧で留まることになる。Ｔｐ時間は、例えば０．５秒または１秒といった固定の時間、動作条件によって変化させてもよい。Ｔｐ時間は、太陽光発電システム１０の設計に基づいて、設計者によって設定される。
【００２０】
実施の形態１では、運用中の太陽電池２Ａの各動作電圧におけるＴｐ時間の累積時間を、太陽電池２Ａの動作電圧における滞在時間と表現する。パワーコンディショナ１Ａでは、電池計測部１１が、太陽電池２Ａの各動作点（各動作電圧）の滞在時間を計測する。電池計測部１１は、太陽電池２Ａの第１から第Ｎ（Ｎは自然数）の各動作点の滞在時間を計測し、記録制御部１４に送る。なお、以下の説明では、太陽電池２Ａの動作点と、太陽電池２Ａの動作電圧とを同義で用いる。
【００２１】
ＭＰＰ探索制御部１２は、山登り法といわれるＭＰＰＴ制御を用いた方法によって、太陽電池２Ａの動作点を変化させながら、太陽電池２Ａから取り出せる発電電力の上昇または低下を判断しつつ最大電力点であるＭＰＰを探索する。ＭＰＰ探索制御部１２は、太陽電池２Ａの動作電圧と、発電電力とに基づいて、次の動作電圧を決定し、決定した動作電圧で太陽電池２Ａを動作させる。
【００２２】
記録制御部１４は、ＭＰＰ制御の過程で電池計測部１１によって計測された、過去から現在までの太陽電池２Ａの動作電圧と、各動作電圧における滞在時間とを記録部２０に記録する。
【００２３】
太陽電池の枚数といった太陽光発電システム１０の構成、施工場所毎の日射量などは、千差万別であるので、ＭＰＰは、太陽光発電システム１０を施工した後、太陽光発電システム１０を最初に運転する際には全く未知である。このため、パワーコンディショナ１Ａは、最初に運転する際には、適当な動作点からＭＰＰの探索を開始せざるを得ない。
【００２４】
パワーコンディショナ１Ａは、ＭＰＰＴ制御を開始した後は、長いときには数分という時間をかけてＭＰＰの近傍に到達する。ところが、毎日行われる太陽光発電に対して、ＭＰＰとなる動作電圧から遠い適当な動作電圧からＭＰＰＴ制御を開始した場合、ＭＰＰに到達するまでの長い間、本来発電可能な電力を効率的に取り出せていないことになる。そこで、実施の形態１では、ＭＰＰＴ制御を開始した後は、ＭＰＰ学習部１３が適切なＭＰＰを学習し、太陽電池２Ａの運用を開始した２日目以降は、ＭＰＰ探索制御部１２が、学習結果に基づいて、ＭＰＰＴ制御を開始する。
【００２５】
ＭＰＰ学習部１３は、記録部２０に記録されている蓄積データ１６に基づいて、ＭＰＰが存在する可能性が高い太陽電池２Ａの動作点を学習する。蓄積データ１６は、発電の情報である発電情報であり、過去から現在までの太陽電池２Ａの動作電圧と、各動作電圧における滞在時間との関係を示すデータとを含んでいる。すなわち、蓄積データ１６には、ＭＰＰＴ制御で用いた動作電圧の情報である、動作電圧の値と、動作電圧毎の滞在時間とが含まれている。
【００２６】
実施の形態１のＭＰＰ学習部１３は、滞在時間が最も長い動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定し、記録部２０に記録させる。ＭＰＰＴ初期値１８は、ＭＰＰ探索制御部１２が、ＭＰＰＴ制御を開始する際に用いられる、動作電圧の初期値である。以下の説明では、ＭＰＰ学習部１３によるＭＰＰの学習を、ＭＰＰ学習という場合がある。
【００２７】
ＭＰＰ学習部１３は、ＭＰＰ学習をした後、ＭＰＰ学習済みであることを示す情報を学習有無情報１７に設定して記録部２０に記録させる。学習有無情報１７には、太陽電池２Ａの使用前、すなわちＭＰＰＴ制御の運用開始前には、ＭＰＰ学習が未実施であることを示す情報が設定されている。また、学習有無情報１７には、太陽電池２Ａの運転が開始されて、太陽電池２Ａの動作電圧と、動作電圧毎の滞在時間とを含んだ蓄積データ１６が記録部２０に蓄積された後は、ＭＰＰ学習済みであることを示す情報が設定される。
【００２８】
電力変換部１５は、ＭＰＰ探索制御部１２が決定した動作電圧の動作点で太陽電池２Ａを動作させた際に太陽電池２Ａから取り出された直流電力を交流電力に変換する。
【００２９】
記録部２０は、太陽電池２Ａの動作電圧、および各動作電圧の滞在時間を蓄積データ１６として記録し蓄積する。また、記録部２０は、学習有無情報１７と、ＭＰＰＴ初期値１８とを記録する。記録部２０の例は、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）、フラッシュメモリなどに代表される不揮発性メモリであるが、これらのメモリに限定されるものではない。
【００３０】
この構成により、ＭＰＰ探索制御部１２は、日の出によって太陽電池２Ａが発電を開始する際に、記録部２０に記録されているＭＰＰＴ初期値１８を、その日の最初の動作電圧に設定してＭＰＰを探索する。
【００３１】
ＭＰＰＴ初期値１８は、太陽電池２Ａを初めて運転する時点では、ＭＰＰ学習が未実施なので、例えば太陽電池２Ａの開放電圧、または開放電圧に係数をかけた電圧とする。また、ＭＰＰ学習の実施後には、ＭＰＰ学習部１３がＭＰＰ学習によって決定した動作電圧が、ＭＰＰＴ初期値１８に設定される。
【００３２】
ここで、ＭＰＰＴ制御の山登り法について説明する。図３は、ＭＰＰＴ制御の制御方法を説明するための図である。図３に示すグラフおよび後述する図４〜６、図８，９などに示すグラフの横軸は、太陽電池２Ａの動作電圧（太陽電池電圧）であり、縦軸は、太陽電池２Ａの発電電力（太陽電池電力）である。すなわち、図３などのグラフで示される動作電圧と発電電力との関係は、太陽電池２ＡのＰＶ特性を示している。ＰＶ特性の「Ｐ」は発電電力を意味し、ＰＶ特性の「Ｖ」は動作電圧を意味する。太陽電池２Ａでは、ＰＶ特性の波形が山形状となっている。
【００３３】
太陽電池２Ａは、入射される日射量をパラメータとした場合、日射量の増大に従って発電電力が増大する。また、太陽電池２Ａの動作電圧の変化に対して発電電力の変動量が大きく変化する。
【００３４】
山登り法では、図３に示した波形５１，５２に対し、発電電力が最大となるＭＰＰが導出される。波形５１は、日射量が平均値よりも大きい場合の、動作電圧と発電電力との関係を示し、波形５２は、日射量が平均値よりも小さい場合の、動作電圧と発電電力との関係を示している。
【００３５】
ここでは、ＭＰＰ探索制御部１２が波形５１を示す場合の太陽電池２Ａに対して山登り法でＭＰＰＴ制御を行う場合について説明する。なお、以下の説明では、発電電力の位置という表現を用いるが、発電電力の位置は、発電電力の値に対応するものである。したがって、発電電力の位置は、動作点にも対応している。
【００３６】
ＭＰＰ探索制御部１２は、太陽電池２Ａの発電電力が位置Ｐ１の発電電力である場合、一定の変化幅Ｗ０で太陽電池２Ａの動作電圧を上昇させていく。これにより、発電電力は、ＭＰＰに近づくに従って増大して行く。
【００３７】
一方、太陽電池２Ａの発電電力がＭＰＰを越えて位置Ｐ２の発電電力になると、電池計測部１１が、太陽電池２Ａにおける発電電力の減少を検出する。このため、ＭＰＰ探索制御部１２は、太陽電池２Ａの動作電圧を低下させ、発電電力が増大するように制御する。これにより、太陽電池２Ａの発電電力は、再びＭＰＰの方向に向かって増大し、再度ＭＰＰを越えると減少し始める。ＭＰＰ探索制御部１２は、発電電力が減少すると、発電電力が増大するよう動作点を移動させることによって、動作点をＭＰＰの動作電圧に近づける。発電電力は、ＭＰＰに近づいた後、ＭＰＰの近傍の発電電力領域Ｗ１、すなわちＰＶ特性のピーク領域に対応する発電電力領域Ｗ１で増大と減少を繰り返す。発電電力領域Ｗ１は、ＭＰＰを含む特定の領域である。
【００３８】
ここで、山登り法の具体的な例について説明する。ここでは、ＭＰＰ探索制御部１２がＭＰＰＴ制御を行う場合の処理について説明する。図４は、動作点がＭＰＰの近傍を移動するまでの制御手順を説明するための図である。
（１）ＭＰＰ探索制御部１２は、太陽電池２Ａが位置Ｐ１１の発電電力である場合、太陽電池２Ａの動作電圧を上昇させることによって、発電電力を増大させていく。これにより、発電電力は、位置Ｐ１１から位置Ｐ１２、位置Ｐ１４、位置Ｐ１７の順番で移動していく。
（２）ＭＰＰ探索制御部１２は、動作電圧を上昇させていくことによって、太陽電池２Ａの動作点がＭＰＰを越えて太陽電池２Ａにおける発電電力が減少すると、発電電力を増大させるため、太陽電池２Ａの動作電圧を低下させていく。これにより、発電電力は、位置Ｐ１７から位置Ｐ１５、位置Ｐ１２の順番で移動していく。
（３）ＭＰＰ探索制御部１２は、動作電圧を低下させていくことによって、太陽電池２Ａの動作点がＭＰＰを越えて太陽電池２Ａにおける発電電力が減少すると、発電電力を増大させるため、太陽電池２Ａの動作電圧を再び上昇させていく。これにより、発電電力は、位置Ｐ１２から位置Ｐ１４、位置Ｐ１６の順番で移動していく。
（４）ＭＰＰ探索制御部１２は、動作電圧を上昇させていくことによって、太陽電池２Ａの動作点がＭＰＰを越えて太陽電池２Ａにおける発電電力が減少すると、発電電力を増大させるため、太陽電池２Ａの動作電圧を再び低下させていく。これにより、発電電力は、位置Ｐ１６から位置Ｐ１４、位置Ｐ１３の順番で移動していく。
（５）ＭＰＰ探索制御部１２は、発電電力が減少すると、動作点の移動方向を反転させることによって、動作電圧の上昇と低下を繰り返す。すなわち、ＭＰＰ探索制御部１２は、発電電力が減少すると、発電電力が増大するよう、動作電圧を増大または低下させる。これにより、発電電力は、位置Ｐ１３、位置Ｐ１４、位置Ｐ１５の順番での移動と、位置Ｐ１５、位置Ｐ１４、位置Ｐ１３の順番での移動と、を繰り返す。
【００３９】
ＭＰＰ探索制御部１２は、上述した（１）〜（５）の処理によって、ＭＰＰの探索を実行し、ＭＰＰの探索が完了した後は、（５）の処理によって、移動点がＭＰＰの近傍となるよう制御する。ＭＰＰ探索制御部１２は、（５）の処理を繰り返し行うことにより、太陽電池２Ａの動作点をＭＰＰ近傍で往復させ、太陽電池２Ａの発電電力を最大電力点であるＭＰＰに常に追従させる。
【００４０】
このように、パワーコンディショナ１Ａは、山登り法を用いたＭＰＰの探索では、動作電圧を低下させることによって発電電力が上がった場合には、さらに動作電圧を低下させ、動作電圧を低下させることによって発電電力が下がった場合には、動作電圧を上昇させる。また、パワーコンディショナ１Ａは、動作電圧を上昇させることによって発電電力が上がった場合には、さらに動作電圧を上昇させ、動作電圧を上昇させることによって発電電力が下がった場合には、動作電圧を低下させる。
【００４１】
太陽電池２Ａから最大の発電電力を得るためには、動作点を効率良く太陽電池２ＡのＭＰＰの近傍に制御することが重要である。一般的には、太陽電池２Ａは、太陽電池２Ａを構成するモジュールパネルの枚数などの構成、日射量、温度等により特性が大きく変化する。このため、太陽電池２Ａの構成、季節、天気、または施工環境の違いによって、ＭＰＰとなる動作点は様々である。
【００４２】
図５は、天気毎の動作電圧と発電電力との関係を説明するための図である。波形３０１は、晴れた日の動作電圧と発電電力との関係を示し、波形３０３は、曇りの日の動作電圧と発電電力との関係を示し、波形３０２は、晴れと曇りが混ざった日の動作電圧と発電電力との関係を示している。
【００４３】
図５に示すように、晴れの日、曇りの日など、日々の天気の状態によって、ＰＶ特性が変化し、同じ動作点であっても、発電電力が変化する。図５では、動作点Ｖ１１〜Ｖ１５を図示している。全ての動作点Ｖ１１〜Ｖ１５において、晴れの日ほど、動作電圧に対する発電電力が高くなることが分かる。
【００４４】
晴れの日に比べて、曇りの日は何れの動作電圧でも発電電力は小さくなるが、発電電力が大きい傾向にある動作点の範囲は、太陽電池２Ａの構成である程度決まっている。そして、ＭＰＰＴ制御では、発電電力がＭＰＰの近傍となるよう動作点が制御されるので、ＭＰＰの近傍、すなわち発電電力が大きい動作点での制御時間が長くなる。したがって、ＭＰＰＴ制御では、発電電力が大きい傾向にある動作点ほど、滞在時間が長くなる。例えば、図３で説明した発電電力領域Ｗ１は、他の領域よりも滞在時間が長くなる。
【００４５】
そこで、実施の形態１のＭＰＰ学習部１３は、各動作点における滞在時間を記録して蓄積し、滞在時間の長さに基づいて、ＭＰＰＴ初期値１８を決定する。この滞在時間の長さに基づいて決定されたＭＰＰＴ初期値１８は、発電電力領域Ｗ１のうちの何れかの発電電力に対応する動作電圧である。したがって、滞在時間の長さに基づいて決定されたＭＰＰＴ初期値１８は、ＭＰＰに対応する動作電圧または、ＭＰＰに近い発電電力に対応する動作電圧である。
【００４６】
このように、太陽電池の接続枚数、日射量、温度などによって太陽電池２Ａの施工毎にばらばらで全く分からなかったＭＰＰの存在範囲を、日射計、温度計を具備しない太陽光発電システム１０が、実運転での滞在時間から予測することが可能となる。また、ＭＰＰに近い動作点またはＭＰＰの動作点がＭＰＰＴ初期値１８に設定されることにより、翌日以降に太陽電池２Ａの運転を開始させる際に、ＭＰＰＴ制御における山登りの過程を大幅に省くことが可能となる。
【００４７】
ここで、滞在時間の計測処理について説明する。図６は、実施の形態１にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰ学習の例を説明するための図である。
【００４８】
ＭＰＰ探索制御部１２が、ＭＰＰＴ制御を開始する時の任意の動作点として、例えば動作点Ｖ７を選択したとする。この場合、ＭＰＰ探索制御部１２は、電池計測部１１が、以下の（ｓ１）〜（ｓ７）の順番で発電電力を計測できるよう、動作点を移動させる。
【００４９】
（ｓ１）電池計測部１１は、動作点Ｖ７の発電電力をＴｐ時間かけて計測する。
（ｓ２）ＭＰＰ探索制御部１２が、動作点を動作点Ｖ７から動作点Ｖ６に移動させ、電池計測部１１が、発電電力をＴｐ時間かけて計測する。
（ｓ３）（動作点Ｖ６の発電電力）＞（動作点Ｖ７の発電電力）のため、ＭＰＰ探索制御部１２が、動作点を動作点Ｖ６から動作点Ｖ５に移動させ、電池計測部１１が、発電電力をＴｐ時間かけて計測する。
（ｓ４）（動作点Ｖ５の発電電力）＞（動作点Ｖ６の発電電力）のため、ＭＰＰ探索制御部１２が、動作点を動作点Ｖ５から動作点Ｖ４に移動させ、電池計測部１１が、発電電力をＴｐ時間かけて計測する。
（ｓ５）（動作点Ｖ４の発電電力）＜（動作点Ｖ５の発電電力）のため、ＭＰＰ探索制御部１２が、動作点を動作点Ｖ４から動作点Ｖ５に移動させ、電池計測部１１が、発電電力をＴｐ時間かけて計測する。
（ｓ６）（動作点Ｖ５の発電電力）＞（動作点Ｖ４の発電電力）のため、ＭＰＰ探索制御部１２が、動作点を動作点Ｖ５から動作点Ｖ６に移動させ、電池計測部１１が、発電電力をＴｐ時間かけて計測する。
（ｓ７）（動作点Ｖ６の発電電力）＜（動作点Ｖ５の発電電力）のため、ＭＰＰ探索制御部１２が、動作点を動作点Ｖ６から動作点Ｖ５に移動させ、電池計測部１１が、発電電力をＴｐ時間かけて計測する。
【００５０】
このように、ＭＰＰ探索制御部１２は、各動作点で、Ｔｐ時間かけて発電電力を計測する。なお、パワーコンディショナ１Ａは、ＭＰＰ探索制御部１２が、ＭＰＰＴ制御を開始する時の任意の動作点として、動作点Ｖ１を選択した場合も、上述の（ｓ１）〜（ｓ７）と同様の処理を実行する。この場合、ＭＰＰ探索制御部１２は、動作点Ｖ１から動作点Ｖ２、動作点Ｖ３、動作点Ｖ４、動作点Ｖ５、動作点Ｖ６、動作点Ｖ５の順番で移動させる。このときも、ＭＰＰ探索制御部１２は、各動作点で、Ｔｐ時間かけて発電電力を計測する。
【００５１】
パワーコンディショナ１Ａは、各動作点でＴｐ時間だけ留まりながら、動作電圧の上昇と低下とを繰り返す。このようなＭＰＰの探索では、動作点が変化する度にＴｐ時間だけ、その動作点に留まるので、各動作点においては、累積でＴｐ時間×留まった回数の時間だけその動作点に留まっていることになる。この累積で留まっている時間が、滞在時間である。ＭＰＰ学習部１３は、各動作電圧、すなわち各動作点に対して、滞在時間を算出する。具体的には、ＭＰＰ学習部１３は、動作点Ｖ１における累積の滞在時間、動作点Ｖ２における累積の滞在時間を算出する。同様に、ＭＰＰ学習部１３は、動作点Ｖ３〜Ｖ７における各々の累積の滞在時間を算出する。
【００５２】
実施の形態１の学習方法では、ＭＰＰＴ開始時に何れの動作点からＭＰＰＴを開始しても最終的にはＭＰＰの近傍に到達し、その後、動作点がＭＰＰの近傍を移動するというＭＰＰＴ制御の特性を利用する。例えば、図６で説明したように、ＭＰＰＴ開始時の動作電圧は任意であるが、仮に動作点Ｖ７から開始した場合、動作点Ｖ７→動作点Ｖ６→動作点Ｖ５→動作点Ｖ４→動作点Ｖ５→動作点Ｖ６→動作点Ｖ５→動作点Ｖ４→動作点Ｖ５→…といったように動作点がＭＰＰの近傍を移動する。
【００５３】
この特性から、動作点Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ６，Ｖ７で発電を行っている累積の時間（滞在時間）は比較的短くなり、動作点Ｖ５で発電を行っている累積の時間（滞在時間）が比較的長くなる。換言すると、一度ＭＰＰの近傍に落ち着くと、動作点はＭＰＰの近傍付近を移動するので、山登り法のＭＰＰＴ制御では、ＭＰＰの近傍を動作点とした発電時間（動作点の滞在時間）が必然的に一番長くなる。ここでは、動作点の中で、動作点Ｖ５での滞在時間が、最も長くなる。
【００５４】
図６の例では、動作点Ｖ１〜Ｖ７の動作電圧は７点としているが、動作電圧の点数は、太陽光発電システム１０の設計に応じた適切なものを設定すればよい。また、動作点Ｖ１〜Ｖ７での各動作電圧は、１［Ｖ］刻み、１０［Ｖ］刻みなどの固定値刻みであってもよいし、固定値刻みでなくともよい。また、何れの動作点Ｖ１〜Ｖ７においてもＴｐ時間が同じであれば、各動作点に留まった回数が、各動作点Ｖ１〜Ｖ７における滞在時間に対応する。この場合、ＭＰＰ学習部１３は、各動作点における滞在時間を用いることなく、各動作点に留まった回数に基づいて、ＭＰＰを予測することができる。このように、ＭＰＰ学習部１３は、各動作点に留まった回数を、ＭＰＰの予測要素に代用することも可能である。
【００５５】
つぎに、ＭＰＰＴ制御の処理手順について説明する。図７は、実施の形態１にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【００５６】
パワーコンディショナ１Ａでは、太陽光発電を開始する際に、ＭＰＰ学習部１３が、学習有無情報１７に基づいて、ＭＰＰ学習を実施済みであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００５７】
太陽光発電システム１０が施工された後、初めて太陽電池２Ａの運転が行われる場合などでは、ＭＰＰ学習を未実施であるので（ステップＳ１、Ｎｏ）、ＭＰＰ学習部１３が、任意の動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定する（ステップＳ２）。ここでいう任意の動作点は、太陽電池２Ａの設計に基づいた値であり、太陽電池２Ａの開放電圧でもよいし、太陽電池２Ａの開放電圧に一定の係数を乗じた電圧などでもよい。なお、太陽電池２Ａの設計に応じた適切な動作点は、予め記録部２０に記録しておく。ＭＰＰ学習部１３は、記録部２０に記録されている動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定する。
【００５８】
動作点がＭＰＰＴ初期値１８に設定された後、ＭＰＰ探索制御部１２は、ＭＰＰＴ初期値１８の動作点でＭＰＰＴ制御を開始し（ステップＳ３）、太陽電池２Ａの動作電圧を上昇、ないしは低下させていく。
【００５９】
このとき、電池計測部１１は、現在の動作点における、滞在時間、動作電圧、および動作電流を計測する（ステップＳ４ａ）。さらに、電池計測部１１は、現在の動作点における、動作電圧および動作電流を用いて、現在の動作点における発電電力を算出する（ステップＳ５）。記録制御部１４は、現在の動作点における、滞在時間および動作電圧を、蓄積データ１６として記録部２０に記録する（ステップＳ６ａ）。これにより、動作電圧と滞在時間との対応関係が記録部２０に格納される。
【００６０】
パワーコンディショナ１Ａは、ステップＳ６ａの後、太陽電池２Ａが発電を停止したか否かを判定する（ステップＳ７）。太陽電池２Ａが発電を停止していなければ（ステップＳ７、Ｎｏ）、パワーコンディショナ１Ａは、上述したステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。すなわち、ＭＰＰ探索制御部１２は、電池計測部１１が計測した発電電力に基づいてＭＰＰＴ制御を実行し、電池計測部１１は、ＭＰＰＴ制御中に、ステップＳ４ａの処理を実行し、記録制御部１４は、電池計測部１１が計測した計測結果を、蓄積データ１６として記録部２０に記録する。
【００６１】
日没などによって、太陽電池２Ａが発電を停止すると（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、ＭＰＰ探索制御部１２は、ＭＰＰＴ制御を終了する。記録制御部１４は、太陽電池２Ａの動作電圧および滞在時間が記録されたので、学習有無情報１７にＭＰＰ学習済みを示す情報を設定して記録部２０に記録させる（ステップＳ８）。この後、パワーコンディショナ１Ａによるこの日の動作は終了する。
【００６２】
パワーコンディショナ１Ａでは、次の日など、太陽光発電を再び開始する際には、ＭＰＰ学習部１３が、学習有無情報１７に基づいて、ＭＰＰ学習を実施済みであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００６３】
次の日以降は、学習有無情報１７にＭＰＰ学習済みを示す情報が設定されている。したがって、ＭＰＰ学習部１３は、ＭＰＰ学習を実施済みであると判定し（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、記録部２０から蓄積データ１６を読み出す。ＭＰＰ学習部１３は、蓄積データ１６から、過去の動作点における滞在時間を抽出し、各動作点での累積の滞在時間を算出する。ＭＰＰ学習部１３は、累積の滞在時間が最も長い動作点を判定しＭＰＰＴ初期値１８に設定する（ステップＳ１１）。ＭＰＰ学習部１３は、設定したＭＰＰＴ初期値１８を記録部２０に上書きする。
【００６４】
ＭＰＰ学習部１３が、滞在時間が最も長い動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定した後、パワーコンディショナ１Ａは、ステップＳ３〜Ｓ７の処理を実行する。そして、太陽電池２Ａが発電を停止すると、記録制御部１４は、学習有無情報１７にＭＰＰ学習済みを示す情報を設定して記録部２０に記録させる（ステップＳ８）。なお、ＭＰＰ学習済みを示す情報が既に設定されている場合には、学習有無情報１７は、ＭＰＰ学習済みを示す情報の再度の設定は不要である。
【００６５】
なお、パワーコンディショナ１Ａは、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ１１の処理を、太陽光発電が開始される前に実行しておいてもよい。例えば、パワーコンディショナ１Ａは、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ１１の処理を、前日のステップＳ８の処理の後、次の日になる前に実行しておく。
【００６６】
図８は、季節毎の動作電圧と発電電力との関係を説明するための図である。波形１０１は、夏の日の動作電圧と発電電力との関係を示し、波形１０２は、冬の日の動作電圧と発電電力との関係を示している。
【００６７】
例えば、夏から冬へ季節が変化すると、日射量が変化するので、ＰＶ特性が変化する。このため、ＭＰＰは、季節などの状況に応じて変化する。夏の日には、波形１０１に示すように、動作点Ｖ５での発電電力が最大なので、動作点Ｖ５での累積の滞在時間が最も長くなる。夏から冬へ季節が変化すると、ＰＶ特性は、波形１０１から波形１０２に変化する。冬の日には、波形１０２に示すように、動作点Ｖ４での発電電力が最大なので、動作点Ｖ４での累積の滞在時間が最も長くなる。
【００６８】
ＭＰＰ学習部１３は、ＰＶ特性に応じたＭＰＰＴ初期値１８を設定できるので、夏の日には、動作点Ｖ５をＭＰＰＴ初期値１８に設定し、冬の日には、動作点Ｖ４をＭＰＰＴ初期値１８に設定する。このように、パワーコンディショナ１Ａは、何れの季節であっても、適切な動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定することができるので、短時間でＭＰＰに到達することができる。したがって、季節の変化などによってＭＰＰが変化した場合であっても、日射計、温度計などの追加の計測器を用いることなく、太陽電池２Ａから効率良く電力を取り出すことが可能となる。
【００６９】
なお、季節の変化などによるＰＶ特性の変化への応答性を高めるため、ＭＰＰ学習部１３は、季節の変わり目毎に滞在時間をリセットしてもよい。すなわち、ＭＰＰ学習部１３は、定期的に過去の各動作点における累積の滞在時間を取り直すために、１ヶ月、３ヶ月、半年などの一定の期間毎に各動作点における累積の滞在時間をリセットしてもよい。また、ＭＰＰ学習部１３は、取得したデータ（滞在時間）の新しさに基づいてデータに重みを付ける傾斜付けを行ってもよい。また、ＭＰＰ学習部１３は、直近の特定期間のデータのみを採用し、特定期間よりも古くなったデータを削除してもよい。
【００７０】
太陽電池２Ａの施工場所付近において、木の成長、建物の建築などが原因で、施工後に新たに日陰などが発生してしまう場合がある。このような、後々の環境の変化があると、施工当初の設定のままでは、効率良く発電することが難しくなる場合がある。この場合であっても、パワーコンディショナ１Ａは、蓄積データ１６に基づいてＭＰＰＴ初期値１８を設定するので、環境の変化に応じたＭＰＰＴ初期値１８を設定することができる。
【００７１】
このように実施の形態１によれば、パワーコンディショナ１Ａが、ＭＰＰＴ制御で用いた動作電圧の情報である滞在時間に基づいて、累積の滞在時間が最長の動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定するので、ＭＰＰの近傍である可能性が高い動作点から発電の運転を開始することができる。したがって、発電電力を低コストで効率良く取り出すことができる。この結果、太陽電池２Ａから生じる直流電力を効率良く負荷４および系統３に与えることが可能となる。
【００７２】
実施の形態２．
つぎに、図９および図１０を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、発電電力の平均値に基づいて、ＭＰＰＴ初期値１８に設定する動作電圧を決定する。
【００７３】
実施の形態２では、パワーコンディショナ１Ａの電池計測部１１が、各動作電圧の滞在時間の代わりに、発電電力のデータを記録制御部１４に送る。記録制御部１４は、発電電力のデータを蓄積データ１６として記録する。すなわち、実施の形態１では蓄積データ１６が、各動作電圧の滞在時間であったが、実施の形態２では蓄積データ１６が、発電電力のデータである。換言すると、実施の形態２の蓄積データ１６には、ＭＰＰＴ制御で用いた動作電圧の情報である動作電圧の値と、ＭＰＰＴ制御で得られた発電電力の情報である動作電圧毎の滞在時間とが含まれている。
【００７４】
また、実施の形態２では、ＭＰＰ学習部１３が、各動作電圧における平均の発電電力を算出する。ＭＰＰ学習部１３は、平均の発電電力の中で最大を示す発電電力に対応する動作電圧を、ＭＰＰＴ初期値１８に設定する。
【００７５】
ここで、平均の発電電力について説明する。図９は、実施の形態２にかかるパワーコンディショナによって算出される平均の発電電力を説明するための図である。
【００７６】
各動作点では、晴れの日の発電電力、曇りの日の発電電力など、種々の発電電力が得られる。波形２０１は、晴れた日の動作電圧と発電電力との関係を示し、波形２０３は、曇りの日の動作電圧と発電電力との関係を示している。
【００７７】
晴れの日と曇りの日とでは日射量が異なるので、動作電圧に対する発電電力の関係が天気によって変化し、この結果、ＭＰＰが天気によって変化する。実施の形態２のパワーコンディショナ１Ａは、日々の通常の運転による各動作電圧での発電電力を記録しておき、蓄積しておいた発電電力の中から、平均的に大きな発電電力を出している動作電圧をＭＰＰに近い動作電圧と判断する。
【００７８】
具体的には、ＭＰＰ学習部１３が、晴れの日の発電電力および曇りの日の発電電力を用いて、動作点Ｖ１での発電電力の平均値を算出する。同様に、ＭＰＰ学習部１３は、晴れの日の発電電力および曇りの日の発電電力を用いて、動作点Ｖ２〜Ｖ７での各発電電力の平均値を算出する。波形２０２は、動作電圧と平均の発電電力との関係を示している。ＭＰＰ学習部１３は、算出した平均値のうちの最大値を選択し、選択した最大値に対応する動作電圧を、ＭＰＰＴ初期値１８に設定する。このように、実施の形態２のＭＰＰ学習部１３は、発電電力の平均値が最大である動作電圧がＭＰＰに近いと判断する。
【００７９】
つぎに、ＭＰＰＴ制御の処理手順について説明する。図１０は、実施の形態２にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ制御の処理手順を示すフローチャートである。図１０の処理のうち、図７で説明した処理と同様の処理については、その説明を省略する。
【００８０】
ステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８の処理は、図７で説明した処理と同じである。実施の形態２では、実施の形態１と比較して、ステップＳ４ｂ，Ｓ６ｂ，Ｓ１２の処理が異なる。すなわち、実施の形態２では、パワーコンディショナ１Ａが、ステップＳ４ａ，６ａ，Ｓ１１の処理の代わりに、ステップＳ４ｂ，Ｓ６ｂ，Ｓ１２の処理を実行する。
【００８１】
具体的には、電池計測部１１が、現在の動作点における、動作電圧および動作電流を計測する（ステップＳ４ｂ）。さらに、電池計測部１１は、現在の動作点における、動作電圧および動作電流を用いて、現在の動作点における発電電力を算出する（ステップＳ５）。記録制御部１４は、現在の動作点における発電電力および動作電圧を、蓄積データ１６として記録部２０に記録する（ステップＳ６ｂ）。これにより、動作電圧と発電電力との対応関係が記録部２０に格納される。
【００８２】
日没などによって、太陽電池２Ａが発電を停止すると（ステップＳ７、Ｙｅｓ）、ＭＰＰ探索制御部１２は、ＭＰＰＴ制御を終了する。記録制御部１４は、太陽電池２Ａの発電電力が記録されたので、学習有無情報１７にＭＰＰ学習済みを示す情報を設定して記録部２０に記録させる（ステップＳ８）。この後、パワーコンディショナ１Ａによるこの日の動作は終了する。
【００８３】
なお、パワーコンディショナ１Ａは、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ１２の処理を、太陽光発電が開始される前に実行しておいてもよい。例えば、パワーコンディショナ１Ａは、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ１２の処理を、前日のステップＳ８の処理の後、次の日になる前に実行しておく。
【００８４】
次の日以降は、学習有無情報１７にＭＰＰ学習済みを示す情報が設定されている。したがって、ＭＰＰ学習部１３は、ＭＰＰ学習を実施済みであると判定し（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、記録部２０から蓄積データ１６を読み出す。ＭＰＰ学習部１３は、蓄積データ１６から、各動作点における平均の発電電力を算出する。ＭＰＰ学習部１３は、平均の発電電力が最も大きい動作点を判定しＭＰＰＴ初期値１８に設定する（ステップＳ１２）。ＭＰＰ学習部１３は、設定したＭＰＰＴ初期値１８を記録部２０に上書きする。
【００８５】
このように、実施の形態２によれば、パワーコンディショナ１Ａが、ＭＰＰＴ制御で得られた発電電力の情報に基づいて、動作点における平均の発電電力が最も大きい動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定するので、短時間でＭＰＰの近傍に到達することができる。したがって、日射計、温度計などの追加の計測器を用いることなく、太陽電池２Ａから効率良く発電電力を取り出すことが可能となる。
【００８６】
実施の形態３．
つぎに、図９および図１１を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、発電電力の最大値に基づいて、ＭＰＰＴ初期値１８に設定する動作電圧を決定する。
【００８７】
実施の形態３では、実施の形態２と同様に、電池計測部１１が、発電電力のデータを記録制御部１４に送り、記録制御部１４が、発電電力のデータを蓄積データ１６として記録する。
【００８８】
また、実施の形態３では、ＭＰＰ学習部１３が、各動作電圧における最大の発電電力を算出する。ＭＰＰ学習部１３は、発電電力の中で最大を示す発電電力に対応する動作電圧を、ＭＰＰＴ初期値１８に設定する。
【００８９】
図９で説明したように、各動作点では、晴れの日の発電電力、曇りの日の発電電力など、種々の発電電力が得られる。晴れの日と曇りの日とでは日射量が異なるので、動作電圧に対する発電電力の関係が天気によって変化し、この結果、ＭＰＰが天気によって変化する。実施の形態３のパワーコンディショナ１Ａは、日々の通常の運転による各動作電圧での発電電力を記録しておき、蓄積しておいた発電電力の中で最大の発電電力を出している動作電圧をＭＰＰに近い動作電圧と判断する。
【００９０】
つぎに、ＭＰＰＴ制御の処理手順について説明する。図１１は、実施の形態３にかかるパワーコンディショナによるＭＰＰＴ制御の処理手順を示すフローチャートである。図１１の処理のうち、図７または図１０で説明した処理と同様の処理については、その説明を省略する。
【００９１】
ステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８の処理は、図７で説明した処理と同じである。また、ステップＳ４ｂ，Ｓ６ｂの処理は、図１０で説明した処理と同じである。実施の形態３では、実施の形態２と比較して、ステップＳ１３の処理が異なる。すなわち、実施の形態３では、パワーコンディショナ１Ａが、ステップＳ１２の処理の代わりに、ステップＳ１３の処理を実行する。
【００９２】
パワーコンディショナ１Ａでは、太陽光発電を開始する際に、ＭＰＰ学習部１３が、学習有無情報１７に基づいて、ＭＰＰ学習を実施済みであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００９３】
太陽光発電システム１０が施工された後、初めて太陽電池２Ａの運転が行われる場合などでは、ＭＰＰ学習を未実施であるので（ステップＳ１、Ｎｏ）、パワーコンディショナ１Ａは、実施の形態２と同様の処理を実行する（ステップＳ２〜Ｓ７）。
【００９４】
次の日以降は、学習有無情報１７にＭＰＰ学習済みを示す情報が設定されている。したがって、ＭＰＰ学習部１３は、ＭＰＰ学習を実施済みであると判定し（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、記録部２０から蓄積データ１６を読み出す。ＭＰＰ学習部１３は、蓄積データ１６から、各動作点における最大の発電電力を算出する。動作点では、動作点毎に発電電力が異なる。また、各動作点では、季節、天気などによって発電電力が異なる。例えば、図９で説明したように、蓄積データ１６内には、晴れの日のＰＶ特性である波形２０１、曇りの日のＰＶ特性である波形２０３など、種々のＰＶ特性が蓄積されている。
【００９５】
ＭＰＰ学習部１３は、種々のＰＶ特性の中で発電電力が最大の動作点を判定しＭＰＰＴ初期値１８に設定する（ステップＳ１３）。ＭＰＰ学習部１３は、設定したＭＰＰＴ初期値１８を記録部２０に上書きする。
【００９６】
このように、実施の形態３によれば、パワーコンディショナ１Ａが、ＭＰＰＴ制御で得られた発電電力の情報に基づいて、発電電力が最大であった動作点をＭＰＰＴ初期値１８に設定するので、短時間でＭＰＰの近傍に到達することができる。したがって、日射計、温度計などの追加の計測器を用いることなく、太陽電池２Ａから効率良く発電電力を取り出すことが可能となる。
【００９７】
実施の形態１では、各動作電圧における滞在時間に基づいてＭＰＰＴ初期値１８を決定する方法について説明した。実施の形態２では、各動作電圧における発電電力の平均値に基づいてＭＰＰＴ初期値１８を決定する方法について説明した。実施の形態３では、各動作電圧における発電電力の最大値に基づいてＭＰＰＴ初期値１８を決定する方法について説明した。これらのＭＰＰＴ初期値１８の決定方法は、環境によって向き不向きが現れる場合がある。この場合、上述したＭＰＰＴ初期値１８の決定方法を組み合わせてもよい。すなわち、パワーコンディショナ１Ａは、ＭＰＰＴ制御で用いた動作電圧の情報およびＭＰＰＴ制御で得られた発電電力の情報の少なくとも一方を含んだ情報である蓄積データ（発電情報）１６に基づいて、ＭＰＰＴ初期値１８を決定してもよい。これにより、ＭＰＰの近傍を正しく予想することができる。
【００９８】
例えば、ＭＰＰ学習部１３は、実施の形態１〜３で説明した方法のそれぞれでＭＰＰを算出する。すなわち、ＭＰＰ学習部１３は、滞在時間に基づいて判定したＭＰＰであるＭＰＰtimeと、発電電力の平均値に基づいて判定したＭＰＰであるＭＰＰaverageと、発電電力の最大値に基づいて判定したＭＰＰであるＭＰＰmaxと、を算出する。この場合の、蓄積データ１６は、動作電圧毎の滞在時間、および動作電圧毎の発電電力である。
【００９９】
ＭＰＰtimeに対応する動作電圧である第１の動作電圧、ＭＰＰaverageに対応する動作電圧である第２の動作電圧、ＭＰＰmaxに対応する動作電圧である第３の動作電圧が全て同じ動作電圧であれば、算出したＭＰＰは、確からしいと判断できる。したがって、ＭＰＰ学習部１３は、ＭＰＰtime、ＭＰＰaverage、ＭＰＰmaxが共通である場合には、この共通のＭＰＰに対応する動作電圧をＭＰＰＴ初期値１８に設定する。
【０１００】
また、ＭＰＰtime、ＭＰＰaverage、ＭＰＰmaxの３つの動作電圧のうち２つの動作電圧が共通であり、他の１つの動作電圧だけ共通の動作電圧と異なる場合がある。この場合、ＭＰＰ学習部１３は、多数決で動作電圧を決定する。すなわち、ＭＰＰ学習部１３は、共通な方の動作電圧をＭＰＰＴ初期値１８に設定する。例えば、ＭＰＰmaxの動作電圧だけがＭＰＰtimeの動作電圧およびＭＰＰaverageの動作電圧と異なる場合、ＭＰＰtimeの動作電圧およびＭＰＰaverageの動作電圧が適切なＭＰＰである可能性が高い。したがって、ＭＰＰ学習部１３は、ＭＰＰtimeまたはＭＰＰaverageに対応する動作電圧をＭＰＰＴ初期値１８に設定する。パワーコンディショナ１Ａは、多数決を用いることによって学習精度を向上させることができる。
【０１０１】
このように、パワーコンディショナ１Ａは、ＭＰＰtime、ＭＰＰaverage、ＭＰＰmaxの３つのＭＰＰの少なくとも１つを用いて、ＭＰＰＴ初期値１８に設定する。なお、ＭＰＰ学習部１３は、ＭＰＰtime、ＭＰＰaverage、ＭＰＰmaxに対応する各動作電圧の平均値をＭＰＰＴ初期値１８に設定してもよい。
【０１０２】
つぎに、パワーコンディショナ１Ａのハードウェア構成について説明する。図１２は、実施の形態１〜３にかかるパワーコンディショナのハードウェア構成例を示す図である。なお、パワーコンディショナ１Ａ〜１Ｃは同様のハードウェア構成を有しているので、ここではパワーコンディショナ１Ａのハードウェア構成について説明する。
【０１０３】
パワーコンディショナ１Ａは、図１２に示したプロセッサ５０１およびメモリ５０２により実現することができる。プロセッサ５０１の例は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）またはシステムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）である。メモリ５０２の例は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）またはＲＯＭ（Read  Only  Memory）である。
【０１０４】
パワーコンディショナ１Ａは、プロセッサ５０１が、メモリ５０２で記憶されているパワーコンディショナ１Ａの動作を実行するためのプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、このプログラムは、パワーコンディショナ１Ａの手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ５０２は、プロセッサ５０１が各種処理を実行する際の一時メモリにも使用される。
【０１０５】
プロセッサ５０１が実行するプログラムは、コンピュータで実行可能な、データ処理を行うための複数の命令を含むコンピュータ読取り可能かつ非遷移的な（non-transitory）記録媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトであってもよい。プロセッサ５０１が実行するプログラムは、複数の命令がデータ処理を行うことをコンピュータに実行させる。
【０１０６】
また、パワーコンディショナ１Ａを専用のハードウェアで実現してもよい。また、パワーコンディショナ１Ａの機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
【０１０７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１Ａ〜１Ｃ  パワーコンディショナ、２Ａ〜２Ｃ  太陽電池、１０  太陽光発電システム、１１  電池計測部、１２  ＭＰＰ探索制御部、１３  ＭＰＰ学習部、１４  記録制御部、１５  電力変換部、１６  蓄積データ、１７  学習有無情報、１８  ＭＰＰＴ初期値、２０  記録部。
【図１】
2020052532.tif 000003
【図２】
2020052532.tif 000004
【図３】
2020052532.tif 000005
【図４】
2020052532.tif 000006
【図５】
2020052532.tif 000007
【図６】
2020052532.tif 000008
【図７】
2020052532.tif 000009
【図８】
2020052532.tif 000010
【図９】
2020052532.tif 000011
【図１０】
2020052532.tif 000012
【図１１】
2020052532.tif 000013
【図１２】
2020052532.tif 000014