(57)【要約】【課題】各ソーラーパネルに対してそれぞれ実行される複数のスキャン処理の実行期間の重なりを低減するソーラー制御装置を提供する。【解決手段】ソーラーパネルとＤＣＤＣコンバータ（ＤＤＣ）と含むパネル制御ユニットをバッテリに対して複数並列に接続したシステムにおいて、各パネル制御ユニットに含まれ、ＤＤＣを制御してＭＰＰＴ手法でソーラーパネルの発電電力（パネル電力）を制御するソーラー制御装置であって、所定の指示に基づいて、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ＤＤＣに実行させる実行部と、前回のスキャン処理が完了してから第１時間が経過しているか否かの判断を行い、第１時間が経過している場合、パネル電力が第２時間継続して第１閾値以下であるか否かをさらに判断し、第２時間継続して第１閾値以下である場合に、次のスキャン処理をＤＤＣに実行させる指示を実行部に出力する判断部と、を備える。【選択図】図１
2020141545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーラーパネルとＤＣＤＣコンバータとを含むパネル制御ユニットを、蓄電用の１つのバッテリに対して複数並列に接続したシステムにおいて、各前記パネル制御ユニットに含まれ、前記ＤＣＤＣコンバータを制御して最大電力点追従手法を用いて前記ソーラーパネルの発電電力を制御するソーラー制御装置であって、
所定の指示に基づいて、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前記ＤＣＤＣコンバータに実行させる実行部と、
前回の前記スキャン処理が完了してから所定の第１時間が経過しているか否かの判断を行い、前回の前記スキャン処理が完了してから前記第１時間が経過していると判断した場合、前記ソーラーパネルの発電電力が所定の第２時間継続して所定の第１閾値以下であるか否かの判断をさらに行い、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第２時間継続して前記第１閾値以下であると判断した場合に、次の前記スキャン処理を前記ＤＣＤＣコンバータに実行させる前記指示を前記実行部に出力する判断部と、を備える、
ソーラー制御装置。
【請求項２】
前記判断部は、
前回の前記スキャン処理が完了してから前記第１時間が経過していると判断した場合、他の前記ソーラーパネルの出力電圧の一定期間の変化量の絶対値が、所定の第２閾値以上であるか否かをさらに判断し、
前記一定期間の変化量の絶対値が前記第２閾値以上であると判断した場合、前記一定期間の変化量の絶対値が前記第２閾値未満であると判断した場合よりも、前記第１閾値を小さくし、かつ、前記第２時間を長くする、
請求項１に記載のソーラー制御装置。
【請求項３】
前記判断部は、
前回の前記スキャン処理が完了してから前記第１時間が経過していると判断した場合、前記バッテリの端子電圧の一定期間の変化量の絶対値が、所定の第２閾値以上であるか否かをさらに判断し、
前記一定期間の変化量の絶対値が前記第２閾値以上であると判断した場合、前記一定期間の変化量の絶対値が前記第２閾値未満であると判断した場合よりも、前記第１閾値を小さくし、かつ、前記第２時間を長くする、
請求項１に記載のソーラー制御装置。
【請求項４】
前記判断部は、前記一定期間の変化量の絶対値が前記第２閾値未満であると判断した時点から、他の前記パネル制御ユニットにおいて前記ＤＣＤＣコンバータによって前記ソーラーパネルの前記スキャン処理が完了するまでに必要と推定される時間よりも前記第２時間を長くする、
請求項２又は３に記載のソーラー制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるソーラー制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、複数のソーラーパネルを並列に接続した構成を採用し、複数のソーラーパネル全体で最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）制御を実施する太陽光発電システムが開示されている。この太陽光発電システムでは、ソーラーパネルの一部が日陰になる等によってＰ−Ｖ曲線のピークが複数生じた場合であっても、最大電力点を追従できるようにＭＰＰＴ制御の方式を適切に変更する。一般にＭＰＰＴ制御においては、日照状態の変化等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は、高精度で最大電力点を追従させるために、ソーラーパネルの出力電圧を走査させるスキャンと呼ばれる処理を実施して、Ｐ−Ｖ曲線上の最適なポイントを探索することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２２４３１５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に記載の太陽光発電システムのように、複数のソーラーパネルを１つの大型パネルとしてＭＰＰＴ制御を実施した場合、ソーラーパネル単体で見ると最大電力点を追従していないパネルも存在すると考えられ、そのパネルによってシステム効率が低下するという課題がある。
【０００５】
上記課題に対しては、複数のソーラーパネルに対してそれぞれ独立してＭＰＰＴ制御を実施することによってシステム効率の向上が期待できる。しかしながら、複数のソーラーパネルに対してＭＰＰＴ制御を独立して実施する場合、各ソーラーパネルで発生した電力を同一のバッテリに蓄えるシステム構造であると、一のソーラーパネルが実行しているスキャン処理によるバッテリ電圧の一時的な低下の影響が他のソーラーパネルにも及ぶため、このバッテリ電圧の一時的な低下をスキャン処理を実施すべきタイミングだと誤って判断し、他のソーラーパネルにおいて意図しない誤ったタイミングでスキャン処理が実行されてしまうおそれがある。このような誤ったタイミングで実行されるスキャン処理は、ＭＰＰＴ制御の精度を低下させてしまうことが考えられるため、精度向上のためには複数のスキャン処理ができるだけ重ならずに実行されることが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、各ソーラーパネルに対してそれぞれ実行される複数のスキャン処理の実行期間の重なりを低減することができるソーラー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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ソーラーパネルとＤＣＤＣコンバータとを含むパネル制御ユニットを、蓄電用の１つのバッテリに対して複数並列に接続したシステムにおいて、各パネル制御ユニットに含まれ、ＤＣＤＣコンバータを制御して最大電力点追従手法を用いてソーラーパネルの発電電力を制御するソーラー制御装置であって、所定の指示に基づいて、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ＤＣＤＣコンバータに実行させる実行部と、前回のスキャン処理が完了してから所定の第１時間が経過しているか否かの判断を行い、前回のスキャン処理が完了してから第１時間が経過していると判断した場合、ソーラーパネルの発電電力が所定の第２時間継続して所定の第１閾値以下であるか否かの判断をさらに行い、ソーラーパネルの発電電力が第２時間継続して第１閾値以下であると判断した場合に、次のスキャン処理をＤＣＤＣコンバータに実行させる指示を実行部に出力する判断部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記本発明のソーラー制御装置によれば、各ソーラーパネルに対してそれぞれ実行される複数のスキャン処理の実行期間の重なりを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るソーラー制御装置を含む車載ソーラーシステムの構成例を示すブロック図
【図２】ソーラー制御装置が実施するスキャン処理制御Ａの処理フローチャート
【図３】ソーラー制御装置が実施するスキャン処理制御Ｂの処理フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のソーラー制御装置は、複数のソーラーパネルを並列に設けた車載ソーラーシステムに適用され、ソーラーパネル毎に設けられる。本ソーラー制御装置では、自身が制御するソーラーパネルがＭＰＰＴ制御のスキャン処理を実行する条件を満足した場合、直ちにこのソーラーパネルのスキャン処理を実行するのではなく、所定の時間が経過するのを待ってからスキャン処理の要否を判断した上で、必要なスキャン処理だけを実行する。これにより、各ソーラーパネルに対してそれぞれ実行される複数のスキャン処理の実行期間の重なりを低減することができる。
【００１１】
［実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るソーラー制御装置３０を含む車載ソーラーシステム１の構成例を示すブロック図である。図１に例示したの車載ソーラーシステム１は、複数のソーラーパネル１０（１０−１及び１０−２）と、複数のＤＣＤＣコンバータ２０（２０−１及び２０−２）と、複数のソーラー制御装置３０（３０−１及び３０−２）と、ソーラーバッテリ４０と、を備えている。ソーラーパネル１０−１、ＤＣＤＣコンバータ２０−１、及びソーラー制御装置３０−１で、１つのパネル制御ユニットが構成され、ソーラーパネル１０−２、ＤＣＤＣコンバータ２０−２、及びソーラー制御装置３０−２で、１つのパネル制御ユニットが構成される。なお、図１では、パネル制御ユニットを並列に２つ設けた構成を一例に説明するが、パネル制御ユニットは３つ以上並列に設けられてもよい。また、図１では、電力（電圧、電流）配線を実線で示し、制御に関する信号配線を破線で示している。
【００１３】
複数のソーラーパネル１０は、太陽光の照射を受けて発電を行う太陽電池モジュールである。ソーラーパネル１０−１は、ＤＣＤＣコンバータ２０−１に接続されており、ソーラーパネル１０−１で発電された電力がＤＣＤＣコンバータ２０−１に出力される。ソーラーパネル１０−２は、ＤＣＤＣコンバータ２０−２に接続されており、ソーラーパネル１０−２で発電された電力がＤＣＤＣコンバータ２０−２に出力される。複数のソーラーパネル１０は、性能、容量、寸法、及び形状などが全て同じであってもよいし、一部又は全部が異なっていてもよい。
【００１４】
複数のＤＣＤＣコンバータ２０は、複数のソーラーパネル１０に対応して設けられ、複数のソーラーパネル１０で発生させる電力をそれぞれ独立して制御できるように構成されている。より具体的には、ＤＣＤＣコンバータ２０−１は、ソーラー制御装置３０−１の制御に基づいて、入力電圧を所定の出力電圧に昇圧及び／又は降圧することができ、また山登り法によるＭＰＰＴ制御を用いてソーラーパネル１０−１の動作点を発電効率が常に最大となるように設定することができる。ＤＣＤＣコンバータ２０−２は、ソーラー制御装置３０−２の制御に基づいて、入力電圧を所定の出力電圧に昇圧／降圧することができ、また山登り法によるＭＰＰＴ制御を用いて、ソーラーパネル１０−２の動作点を発電効率が常に最大となるように設定することができる。なお、山登り法によるＭＰＰＴ制御は、周知技術であるため本実施形態での説明は省略する。
【００１５】
ソーラーバッテリ４０は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された蓄電用の二次電池である。ソーラーバッテリ３０は、複数のＤＣＤＣコンバータ２０に接続されており、ソーラーパネル１０−１が発生する電力をＤＣＤＣコンバータ２０−１を介して充電可能に、またソーラーパネル１０−２が発生する電力をＤＣＤＣコンバータ２０−２を介して充電可能に、構成されている。
【００１６】
ソーラー制御装置４０は、ＤＣＤＣコンバータ２０を操作してソーラーパネル１０の発電電力を制御することができる。具体的には、ソーラー制御装置３０−１は、図示しない電圧センサや電流センサなどから、複数のソーラーパネル１０が発生する電圧及び電流や、ソーラーバッテリ４０の端子電圧及び流入出電流などの情報を取得して、これらの情報に基づいて制御対象であるＤＣＤＣコンバータ２０−１に与える電圧指示値を適切に制御する。ソーラー制御装置３０−２は、図示しない電圧センサや電流センサなどから、複数のソーラーパネル１０が発生する電圧及び電流や、ソーラーバッテリ４０の端子電圧及び流入出電流などの情報を取得して、これらの情報に基づいて制御対象であるＤＣＤＣコンバータ２０−２に与える電圧指示値を適切に制御する。なお、ソーラー制御装置３０−１及び３０−２が取得する情報に、ソーラーバッテリ３０の蓄電量（ＳＯＣ:State Of Charge）や内部抵抗値を含めてもよい。
【００１７】
この各ソーラー制御装置３０の全て又は一部は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースを含んだ電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）として構成され得る。電子制御ユニットでは、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み出して実行することによって、以下に説明する実行部３１及び判断部３２の機能が実現される。
【００１８】
実行部３１は、後述する判断部３２から与えられる所定のスキャン処理の実行指示に基づいて、制御対象であるＤＣＤＣコンバータ２０（以下「対象ＤＣＤＣコンバータ２０」という）に制御対象であるソーラーパネル１０（以下「対象ソーラーパネル１０」という）に対するスキャン処理を実行させる。スキャン処理とは、ソーラーパネル１０の出力電圧を走査して最大電力点を探索する処理である。具体的には、ソーラーパネル１０の出力電圧を高圧側から低圧側まで変化させながら出力電流を測定し、その測定から得られるＩ−Ｖ特性に基づいて最大電力が得られるソーラーパネル１０の出力電圧を求めることを行う。
【００１９】
判断部３２は、対象ＤＣＤＣコンバータ２０による対象ソーラーパネル１０のスキャン処理をしばらく実行していないか否かの判断を行う。より具体的には、判断部３２は、前回の対象ソーラーパネル１０に対するスキャン処理が完了してから経過した時間（以下「経過時間Ｔ１」という）が、所定の時間（以下「第１時間α」という）以上であるか否かを判断する。第１時間αについては後述する。
【００２０】
また、判断部３２は、対象ソーラーパネル１０のスキャン処理をしばらく実行していないと判断した場合、対象ソーラーパネル１０が十分に発電できない状態にあるか否かの判断を行う。より具体的には、判断部４２は、対象ソーラーパネル１０が発生する電力（発電電力Ｐ）が、所定の値（以下「第１閾値β」という）以下の状態で所定の時間（以下「第２時間γ」という）継続しているか否かを判断する。第１閾値β及び第２時間γについては後述する。
【００２１】
また、判断部３２は、対象ソーラーパネル１０のスキャン処理をしばらく実行していないと判断した場合、対象ＤＣＤＣコンバータ２０とは異なる他のＤＣＤＣコンバータ２０（以下「非対象ＤＣＤＣコンバータ２０」という）においてスキャン処理が実行されているか否かの判断を行うことができる。より具体的には、判断部３２は、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によって制御される他のソーラーパネル１０（以下「非対象ソーラーパネル１０」という）の出力電圧の一定期間ｔの変化量ΔＶの絶対値が、所定の値（以下「第２閾値δ」という）以上であるか否かを判断することで、スキャン処理に伴って発生するソーラーパネル１０の出力電圧の急峻な変動を検出する。一定期間ｔ、変化量ΔＶ、及び第２閾値δについては後述する。
【００２２】
さらに、判断部３２は、前回のスキャン処理完了から所定の時間（第１時間α）が経過しており、かつ、対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐが所定の時間（第２時間γ）継続して所定の電力（第１閾値β）以下であると判断した場合、次の非対象ソーラーパネル１０のスキャン処理を非対象ＤＣＤＣコンバータ２０に実行させる指示を実行部３１に出力することができる。
【００２３】
＜並列構成による課題＞
本実施形態のソーラー制御装置３０が実行するスキャン処理制御の説明に先立ち、図１を参照して、複数のパネル制御ユニット（ソーラーパネル１０及びＤＣＤＣコンバータ２０の組）を並列に設けた構成の課題を説明する。
【００２４】
ＭＰＰＴ制御では、ＤＣＤＣコンバータ２０の２次側電圧（ソーラーバッテリ４０側の電圧）に基づいて、制御に用いるＤＣＤＣコンバータ２０の１次側電圧（ソーラーパネル１０側の電圧）を決定する。例えば、ＤＣＤＣコンバータ２０−１がソーラーパネル１０−１に対してスキャン処理を実行している場合、ＤＣＤＣコンバータ２０−１の２次側電圧が走査によって大きく変動する。この変動は、スキャン処理を実行していないＤＣＤＣコンバータ２０−２の２次側電圧に直接影響する。このため、ＤＣＤＣコンバータ２０−１によって低圧側に制御されている期間は、ＤＣＤＣコンバータ２０−２が、ソーラーパネル１０−２の動作電圧が最大電力点（ＭＰＰ）を外れてソーラーパネル１０−２の発電電力が低下したものと認識してしまい、ソーラーパネル１０−１のスキャン処理に影響されて、自らもソーラーパネル１０−２に対するスキャン処理を開始してしまうおそれがある。しかし、このようなタイミングで実行されたスキャン処理では、ＤＣＤＣコンバータ２０−２のＭＰＰＴ制御の精度が低下してしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態では、ＭＰＰＴ制御の精度を向上させるべく、対象ソーラーパネルに対するスキャン処理が非対象ソーラーパネルに対するスキャン処理と重なって実行されてしまう機会を低減させるために、以下に説明するスキャン処理制御を行う。
【００２６】
＜制御＞
次に、図２及び図３をさらに参照して、本発明の一実施形態に係るソーラー制御装置４０が実行する制御を説明する。図２は、複数のソーラー制御装置３０（３０−１及び３０−２）がそれぞれ実施するスキャン処理制御Ａの手順を示すフローチャートである。図３は、ソーラー制御装置３０（３０−１及び３０−２）がそれぞれ実施する他のスキャン処理制御Ｂの手順を示すフローチャートである。
【００２７】
（１）スキャン処理制御Ａ
図２に示すスキャン処理制御Ａは、例えば、車載ソーラーシステム１が起動されると開始され、車載ソーラーシステム１が停止するまで繰り返し実行される。
【００２８】
ステップＳ２０１：判断部３２は、対象ＤＣＤＣコンバータ２０について、前回の対象ソーラーパネル１０に対するスキャン処理が完了してからの経過時間Ｔ１を算出する。なお、車載ソーラーシステム１が起動した直後で１度もスキャン処理が実行されていない場合には、車載ソーラーシステム１の起動から経過した時間を経過時間Ｔ１として算出すればよい。経過時間Ｔ１が算出されると、ステップＳ２０２に処理が進む。
【００２９】
ステップＳ２０２：判断部３２は、上記ステップＳ２０１で算出した経過時間Ｔ１が第１時間α以上（Ｔ１≧α）であるか否かを判断する。第１時間αは、ソーラーパネル１０の発電効率がある程度低下した状態を車載ソーラーシステム１が許容し続けることができる時間などに基づいて、適切に設定される。この第１時間αは、複数のＤＣＤＣコンバータ２０（２０−１及び２０−２）で同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。Ｔ１≧αである場合は（ステップＳ２０２、はい）、ステップＳ２０３に処理が進み、Ｔ１≧αでない場合は（ステップＳ２０２、いいえ）、ステップＳ２０１に処理が進む。
【００３０】
ステップＳ２０３：判断部３２は、対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐを算出する。発電電力Ｐは、対象ソーラーパネル１０の電圧及び電流などに基づいて算出可能である。発電電力Ｐが算出されると、ステップＳ２０４に処理が進む。
【００３１】
ステップＳ２０４：判断部３２は、上記ステップＳ２０３で算出した対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐが第１閾値β以下（Ｐ≦β）であるか否かを判断する。第１閾値βは、ソーラーパネル１０の発電が十分であるか否かを判断する基準であり、ソーラーパネル１０の定格（最大発電電力）や日射状態などに基づいて、適切に設定される。この第１閾値βは、複数のソーラーパネル１０（１０−１及び１０−２）で同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。Ｐ≦βである場合は（ステップＳ２０４、はい）、ステップＳ２０５に処理が進み、Ｐ≦βでない場合は（ステップＳ２０４、いいえ）、ステップＳ２０１に処理が進む。
【００３２】
ステップＳ２０５：判断部３２は、対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐが第１閾値β以下である状態が継続している時間（継続時間Ｔ２）をそれぞれ算出する。継続時間Ｔ２の始点は、上記ステップＳ２０４でＰ≦βと判断された時点とすることができる。継続時間Ｔ２が算出されると、ステップＳ２０６に処理が進む。
【００３３】
ステップＳ２０６：判断部３２は、上記ステップＳ２０５で算出したＰ≦βである状態の継続時間Ｔ２が第２時間γ以上（Ｔ２≧γ）であるか否かを判断する。第２時間γは、対象ＤＣＤＣコンバータ２０が、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によって実行されていると推定されるスキャン処理によるソーラーバッテリ４０の一時的な電圧低下の影響を受け難くするように制御を待機するために設けられる時間であり、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によるスキャン処理が完了するまでに必要と推定される時間、より具体的には、スキャン処理に伴って変動する対象ＤＣＤＣコンバータ２０の２次側（ソーラーバッテリ３０側）電圧が十分に安定するまでに必要と推定される時間よりも長く設定される。この第２時間γは、複数のＤＣＤＣコンバータ２０（２０−１及び２０−２）で同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。Ｔ２≧γである場合は（ステップＳ２０６、はい）、ステップＳ２０７に処理が進み、Ｔ２≧γでない場合は（ステップＳ２０６、いいえ）、ステップＳ２０１に処理が進む。
【００３４】
ステップＳ２０７：実行部３１は、対象ソーラーパネル１０のスキャン処理を、対象ＤＣＤＣコンバータ２０に実行させる。対象ＤＣＤＣコンバータ２０にスキャン処理を実行させると、ステップＳ２０１に処理が戻る。
【００３５】
このスキャン処理制御Ａによれば、複数のソーラーパネルが並列接続された構成では、自身の制御対象である対象ソーラーパネル１０の発電が十分ではない場合に他の非対象ソーラーパネル１０においてスキャン処理を実行中であることが考えられる。このため、この非対象ソーラーパネル１０のスキャン処理が完了するために必要と推定される時間が経過するのを待って、対象ソーラーパネル１０に対してスキャン処理が必要か否かを判断する。これによって、対象ソーラーパネルに対するスキャン処理が非対象ソーラーパネルに対するスキャン処理と重なって実行されてしまう機会を低減することができる。
【００３６】
（２）スキャン処理制御Ｂ
図３に示すスキャン処理制御Ｂは、スキャン処理制御Ａの代替制御であり、スキャン処理の実行可否の判断精度を上述した図２に示すスキャン処理制御Ａよりもさらに向上させたものである。スキャン処理制御Ｂは、例えば、車載ソーラーシステム１が起動されると開始され、車載ソーラーシステム１が停止するまで繰り返し実行される。
【００３７】
ステップＳ３０１：判断部３２は、対象ＤＣＤＣコンバータ２０について、前回の対象ソーラーパネル１０に対するスキャン処理が完了してからの経過時間Ｔ１を算出する。なお、車載ソーラーシステム１が起動した直後で１度もスキャン処理が実行されていない場合には、車載ソーラーシステム１の起動から経過した時間を経過時間Ｔ１として算出すればよい。経過時間Ｔ１が算出されると、ステップＳ３０２に処理が進む。
【００３８】
ステップＳ３０２：判断部３２は、前回のスキャン処理完了からの経過時間Ｔ１が第１時間α以上（Ｔ１≧α）であるか否かを判断する。第１時間αについては、上述した通りである。Ｔ１≧αである場合は（ステップＳ３０２、はい）、ステップＳ３０３に処理が進みＴ１≧αでない場合は（ステップＳ３０２、いいえ）、ステップＳ３０１に処理が進む。
【００３９】
ステップＳ３０３：判断部３２は、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によって制御される非対象ソーラーパネル１０について、非対象ソーラーパネル１０の出力電圧の一定期間ｔの変化量ΔＶをそれぞれ算出する。例えば、時刻［Ｘ］における非対象ソーラーパネル１０の出力電圧Ｖｓから時刻［Ｘ＋ｔ］における非対象ソーラーパネル１０の出力電圧Ｖｓ’を減算して変化量ΔＶ（＝Ｖｓ−Ｖｓ’）を求める。一定期間ｔは、ＭＰＰＴ制御において実行されるスキャン処理に伴うソーラーパネル１０の出力電圧変動の範囲や期間を考慮して、適切に設定される。変化量ΔＶが算出されると、ステップＳ３０４に処理が進む。
【００４０】
ステップＳ３０４：判断部３２は、非対象ソーラーパネル１０の出力電圧の一定期間ｔの変化量ΔＶの絶対値が第２閾値δ以上である（｜ΔＶ｜≧δ）か否かを判断する。変化量ΔＶの絶対値が第２閾値δ以上であれば（｜ΔＶ｜≧δ）、非対象ソーラーパネル１０の出力電圧が急峻に変化（低下）していると判断し、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によってスキャン処理が実行されているものと推定することができる。第２閾値δは、ＭＰＰＴ制御において実行されるスキャン処理に伴うソーラーパネル１０の出力電圧変動の範囲や期間を考慮して、適切に設定される。｜ΔＶ｜≧δである場合は（ステップＳ３０４、はい）、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によってスキャン処理が実行されていると推定してステップＳ３０５に処理が進み（第１モード）、｜ΔＶ｜≧δでない場合は（ステップＳ３０４、いいえ）、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によってスキャン処理は実行されていないと推定してステップＳ３０９に処理が進む（第２モード）。
【００４１】
なお、上記ステップＳ３０３及びＳ３０４において、ソーラーパネル１０の出力電圧に代えて、ソーラーバッテリ４０の端子電圧を用いてもよい。つまり、ステップＳ３０３でソーラーバッテリ４０の端子電圧の一定期間ｔの変化量ΔＶを算出して、ステップＳ３０４で変化量ΔＶの絶対値が第２閾値δ以上であることを判断することによっても、いずれかの非対象ＤＣＤＣコンバータ２０においてスキャン処理が実行されているものと推定することができる。
【００４２】
ステップＳ３０５：第１モードにおいて、判断部３２は、対象ＤＣＤＣコンバータ２０が制御する対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐを算出する。発電電力Ｐは、対象ソーラーパネル１０の電圧及び電流などに基づいて算出可能である。発電電力Ｐが算出されると、ステップＳ３０６に処理が進む。
【００４３】
ステップＳ３０６：判断部３２は、対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐが第１閾値β’以下（Ｐ≦β’）であるか否かを判断する。第１閾値β’は、対象ソーラーパネル１０の発電が十分であるか否かを判断する基準であり、対象ソーラーパネル１０の定格（最大発電電力）や日射状態などに基づいて、適切に設定される。この第１閾値β’は、複数のソーラーパネル１０（１０−１及び１０−２）で同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、第１閾値β’は、後述する第２モードの第１閾値β”よりも低く設定することで、第２モードよりもスキャン実行の条件を厳しくすることができ、対象ＤＣＤＣコンバータ２０がスキャン処理を実行できるタイミングを遅らせることができる。Ｐ≦β’である場合は（ステップＳ３０６、はい）、ステップＳ３０７に処理が進み、Ｐ≦β’でない場合は（ステップＳ３０６、いいえ）、ステップＳ３０１に処理が進む。
【００４４】
ステップＳ３０７：判断部３２は、対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐが第１閾値β’以下（Ｐ≦β’）である状態が継続している時間（継続時間Ｔ２）を算出する。継続時間Ｔ２の始点は、上記ステップＳ３０６でＰ≦β’と判断された時点とすることができる。継続時間Ｔ２が算出されると、ステップＳ３０８に処理が進む。
【００４５】
ステップＳ３０８：判断部３２は、Ｐ≦β’である状態の継続時間Ｔ２が第２時間γ’以上（Ｔ２≧γ’）であるか否かを判断する。第２時間γ’は、対象ＤＣＤＣコンバータ２０がスキャン処理を実行するタイミングを遅らせる時間であり、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０で実行されていると推定されるスキャン処理によるソーラーバッテリ４０の一時的な電圧低下の影響を受け難くするように制御を待機するために設けられる時間である。本実施形態では、第２時間γ’を後述する第２時間γ”よりも長く設定して、第１モードの待機時間を第２モードの待機時間よりも長くしている。Ｔ２≧γ’である場合は（ステップＳ３０８、はい）、ステップＳ３１３に処理が進み、Ｔ２≧γ’でない場合は（ステップＳ３０８、いいえ）、ステップＳ３０１に処理が進む。
【００４６】
ステップＳ３０９：第２モードにおいて、判断部３２は、対象ＤＣＤＣコンバータ２０が制御する対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐを算出する。発電電力Ｐは、対象ソーラーパネル１０の電圧及び電流などに基づいて算出可能である。発電電力Ｐが算出されると、ステップＳ３１０に処理が進む。
【００４７】
ステップＳ３１０：判断部３２は、対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐが第１閾値β”以下（Ｐ≦β”）であるか否かを判断する。第１閾値β”は、対象ソーラーパネル１０の発電が十分であるか否かを判断する基準であり、対象ソーラーパネル１０の定格（最大発電電力）や日射状態などに基づいて、適切に設定される。この第１閾値β”は、複数のソーラーパネル１０（１０−１及び１０−２）で同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、第１閾値β”は、上述した第１閾値β’よりも高く設定することで、第１モードよりもスキャン実行の条件を緩和することができる。典型的には、スキャン処理制御Ｂに使用する第１閾値β”は、スキャン処理制御Ａで使用する第１閾値βと同等の値に設定される。Ｐ≦β”である場合は（ステップＳ３１０、はい）、ステップＳ３１１に処理が進み、Ｐ≦β”でない場合は（ステップＳ３１０、いいえ）、ステップＳ３０１に処理が進む。
【００４８】
ステップＳ３１１：判断部３２は、対象ソーラーパネル１０の発電電力Ｐが第１閾値β”以下（Ｐ≦β”）である状態が継続している時間（継続時間Ｔ２）を算出する。継続時間Ｔ２の始点は、上記ステップＳ３１０でＰ≦β”と判断された時点とすることができる。継続時間Ｔ２が算出されると、ステップＳ３１２に処理が進む。
【００４９】
ステップＳ３１２：判断部３２は、Ｐ≦β”である状態の継続時間Ｔ２が第２時間γ”以上（Ｔ２≧γ”）であるか否かを判断する。第２時間γ”は、対象ＤＣＤＣコンバータ２０がスキャン処理を実行するタイミングを遅らせる時間であり、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０で実行されていると推定されるスキャン処理によるソーラーバッテリ４０の一時的な電圧低下の影響を受け難くするように制御を待機するために設けられる時間である。本実施形態での第２時間γ”は、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０でスキャン処理が実行されていないと推定される場合に素早く対象ＤＣＤＣコンバータ２０のスキャン処理が実行できるようにするため、上述した第１モードの第２時間γ’よりも短く設定される。Ｔ２≧γ”である場合は（ステップＳ３１２、はい）、ステップＳ３１３に処理が進み、Ｔ２≧γ”でない場合は（ステップＳ３１２、いいえ）、ステップＳ３０１に処理が進む。
【００５０】
ステップＳ３１３：実行部３１は、対象ソーラーパネル１０のスキャン処理を、対象ＤＣＤＣコンバータ２０に実行させる。対象ＤＣＤＣコンバータ２０にスキャン処理を実行させると、ステップＳ３０１に処理が戻る。
【００５１】
このスキャン処理制御Ｂによれば、上記スキャン処理制御Ａの判断に加えて、他の非対象ソーラーパネル１０においてスキャン処理を実行中であるか否かを精度よく推定し、スキャン処理を実行中であると推定した場合（第１モード）には、発電電力Ｐを判断する第１閾値β’を低下させ、かつスキャン処理の実行を待機する第２時間γ’を長くする。これにより、第１モードでは、非対象ソーラーパネル１０に対するスキャン処理の影響（電圧の低下）によって、自身の制御対象である対象ソーラーパネルに対するスキャン処理が非対象ソーラーパネルに対するスキャン処理と重なって実行されてしまう機会を低減することができる。一方、第２モードでは、対象ソーラーパネル１０に対するスキャン処理を迅速に実行することができる。
【００５２】
［作用・効果］
以上のように、本発明の一実施形態に係るソーラー制御装置３０によれば、ＭＰＰＴ制御におけるスキャン処理が前回完了してから所定の時間（第１時間α）が経過した時点でソーラーパネル１０の発電電力Ｐが所定の値（第１閾値β）よりも低い場合、直ちに次のスキャン処理を開始するのではなく所定の時間（第２時間γ）が経過するのを待ってからスキャン処理の要否を判断する。これにより、非対象ＤＣＤＣコンバータ２０によって実行されていると推定されるスキャン処理によるソーラーバッテリ４０の一時的な電圧低下の影響を受け難くできるので、対象ソーラーパネルに対するスキャン処理が非対象ソーラーパネルに対するスキャン処理と重なって実行されてしまう可能性が低くなる。よって、各ソーラーパネルに対してそれぞれ実行される複数のスキャン処理の実行期間の重なりを低減することができる。また、車載ソーラーシステム１全体としてのシステム効率の向上が期待できる。
【００５３】
また、本実施形態に係るソーラー制御装置３０によれば、ＭＰＰＴ制御におけるスキャン処理が前回完了してから所定の時間（第１時間α）が経過した時点で、非対象ソーラーパネル１０の出力電圧又はソーラーバッテリ４０の端子電圧の一定期間の変化量ΔＶの絶対値が、所定の値（第２閾値δ）以上であるか否かを判断し、発電電力Ｐの低下の判断（第１閾値β’）を厳しくしたり、スキャン処理実行までの待機時間（第２時間γ’）を長くしたりする。これにより、さらに高精度に、各ソーラーパネルに対してそれぞれ実行される複数のスキャン処理の実行期間の重なりを低減することができる。
【００５４】
ここで、スキャン処理実行までの待機時間（第２時間γ、γ’、γ”）は、非対象ソーラーパネル１０におけるスキャン処理が完了するまでに必要と推定される時間よりも長く設定すれば、各ソーラーパネルに対してそれぞれ実行される複数のスキャン処理の実行期間の重なりを低減することができる。
【００５５】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、ソーラー制御装置、ソーラー制御装置を含んだ車載ソーラーシステム、ソーラー制御装置が実行するスキャン処理制御方法、スキャン処理制御プログラム、スキャン処理制御プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体、及びソーラー制御装置を搭載した車両として捉えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のソーラー制御装置は、ソーラーパネルとＤＣＤＣコンバータとの組を複数並列に設置した車両などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１    車載ソーラーシステム
１０  ソーラーパネル
２０  ＤＣＤＣコンバータ
３０  ソーラー制御装置
３１  実行部
３２  判断部
４０  ソーラーバッテリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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