(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ出力するパワーコンディショナであって、
充放電コンデンサを有し、前記充放電コンデンサを用いて前記発電された直流電力を昇圧するコンバータと、
前記昇圧された直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑化された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを前記系統に接続する出力リレーと、
前記充放電コンデンサの充電電圧に応じて、前記太陽電池の出力電力が閾値以上であるか否かを判定する起動電力判定部と、
前記起動電力判定部による判定が行われる際に、定常動作時に前記平滑コンデンサに充電されるべき電圧の略半分になるように、前記充放電コンデンサの充電電圧を制御する充電制御部と、
を備えたことを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記起動電力判定部は、前記充放電コンデンサの充電電圧と前記充放電コンデンサの充電時間とに応じて前記太陽電池の出力電力を推定し、推定された出力電力が前記閾値以上であるか否かを判定し、前記推定された出力電力が前記閾値以上である場合に前記パワーコンディショナが起動可能であると判定し、前記推定された出力電力が前記閾値未満である場合に前記パワーコンディショナが起動不可であると判定する
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】
太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ出力するパワーコンディショナであって、
第１の充放電コンデンサ及び第２の充放電コンデンサを有し、前記発電された直流電力を昇圧するコンバータと、
前記昇圧された直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑化された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを前記系統に接続する出力リレーと、
前記第１の充放電コンデンサの初期電圧と前記第２の充放電コンデンサの初期電圧とに応じて判定に用いる充放電コンデンサを選択し、選択された充放電コンデンサの充電電圧に応じて、前記太陽電池の出力電力が閾値以上であるか否かを判定する起動電力判定部と、
前記起動電力判定部による判定が行われる際に、定常動作時に前記平滑コンデンサに充電されるべき電圧の略半分になるように、前記選択された充放電コンデンサの充電電圧を制御する充電制御部と、
を備えたことを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項４】
前記起動電力判定部は、前記選択された充放電コンデンサの充電電圧と前記選択された充放電コンデンサの充電時間とに応じて前記太陽電池の出力電力を推定し、推定された出力電力が前記閾値以上であるか否かを判定し、前記推定された出力電力が前記閾値以上である場合に前記パワーコンディショナが起動可能であると判定し、前記推定された出力電力が前記閾値未満である場合に前記パワーコンディショナが起動不可であると判定する
ことを特徴とする請求項３に記載のパワーコンディショナ。
【請求項５】
太陽電池と、
前記太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ出力する請求項１に記載のパワーコンディショナと、
を備えたことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項６】
太陽電池と、
前記太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ出力する請求項３に記載のパワーコンディショナと、
を備えたことを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーコンディショナ、及び太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、太陽電池によって発電された直流電力をパワーコンディショナによって交流電力に変換するとともに、電力会社から供給される一般の商用電源（系統）と連系することで、余剰電力は系統側へ回生し、不足電力は系統側から供給されるようにした発電システムである。【０００３】
太陽光発電システムでは、太陽電池が出力を開始しても発電電力が不足した場合、パワーコンディショナが待機状態になる頻度が高く、起動と待機とを頻繁に繰り返すことになる。このため、待機状態となる度に出力リレーをオフすることが必要となり、出力リレーの開閉回数が多くなって、出力リレーの接点寿命が短くなる可能性がある。【０００４】
特許文献１には、コンバータから出力された直流電圧を平滑化するコンデンサがコンバータとインバータとの間に接続されたパワーコンディショナにおいて、第１の電圧検出器により検出されたコンバータの入力電圧と第２の電圧検出器により検出されたコンデンサ電圧とを用いて太陽電池モジュールの最大出力推定値を推定し、コンバータ及びインバータを制御することが記載されている。具体的には、コンバータが起動されたらコンデンサの充電が開始され、コンデンサの充電が完了したらコンデンサの充電に要した電力を求め、求められた電力から太陽電池モジュールの最大出力推定値を推定し、最大出力推定値を所定値と比較する。これにより、特許文献１によれば、パワーコンディショナの起動判定を精度よく行うことができ、頻繁な起動・待機の繰り返しを抑制できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、コンデンサの充電電圧の変化と充電に要した時間とから電力を演算するため、判定開始時のコンデンサの充電電圧が高いと電力演算精度が低くなるので、判定を開始しようとしたときにコンデンサの充電電圧が高い場合にはインバータの入力電圧が所定電圧以下となるまで電力判定を待機する必要がある。また、朝夕など日射量が少ない場合には電力演算に時間がかかりやすい。これにより、パワーコンディショナを起動してよいかどうかを判定するまでの時間が長くなる傾向にある。【０００７】
また、特許文献１に記載の技術では、太陽電池モジュールからコンバータに入力される電力がインバータの入力段のコンデンサに全て蓄積されるまでコンデンサが充電されるので、インバータの入力電圧が非常に高い値まで上昇する。すなわち、定常動作時に比べて、インバータの入力電圧が高い値まで上昇するため、インバータを構成するスイッチング素子に耐圧の高い素子を使う必要がある。インバータを構成するスイッチング素子に耐圧の高い素子を使うと、パワーコンディショナの製造コストが増大する可能性がある。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを低減できるパワーコンディショナ、及び太陽光発電システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるパワーコンディショナは、太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換して系統へ出力するパワーコンディショナであって、充放電コンデンサを有し、前記充放電コンデンサを用いて前記発電された直流電力を昇圧するコンバータと、前記昇圧された直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、前記平滑化された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータを前記系統に接続する出力リレーと、前記充放電コンデンサの充電電圧に応じて、前記太陽電池の出力電力が閾値以上であるか否かを判定する起動電力判定部と、前記起動電力判定部による判定が行われる際に、定常動作時に前記平滑コンデンサに充電されるべき電圧の略半分になるように、前記充放電コンデンサの充電電圧を制御する充電制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、起動判定時に、インバータの入力電圧を低い値に抑制できる。すなわち、定常動作時に比べて、インバータの入力電圧を低い値に抑制できるため、インバータを構成するスイッチング素子（例えば、トランジスタや還流ダイオードなどの素子）に耐圧の高い素子を使う必要がない。この結果、パワーコンディショナの製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図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。
【図２】図２は、実施の形態１における定常動作に関連した構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１における定常動作時の電流経路を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１における定常動作を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１における起動電力判定時の電流経路を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２にかかる太陽光発電システムの構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２における起動電力判定時の電流経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる太陽光発電システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、こ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。
【００１３】
実施の形態１．
実施の形態１にかかる太陽光発電システム１００について図１を用いて説明する。図１は、太陽光発電システム１００の構成を示す図である。
【００１４】
太陽光発電システム１００では、太陽電池１と系統２とをパワーコンディショナ３によって連系させる。すなわち、パワーコンディショナ３は、太陽電池１で発電された直流電力を交流電力に変換して系統２へ出力する。太陽電池１は、例えば、複数の太陽電池セルが２次元状に配列されたものである。太陽電池１は、例えば、日射量に応じて直流電力を発生（発電）する。
【００１５】
太陽光発電システム１００では、太陽電池１が出力を開始しても発電電力が不足した場合、パワーコンディショナ３が待機状態になる頻度が高いと、起動と待機を頻繁に繰り返すことになる。このため、待機状態となる度に出力リレー６をオフすることが必要となり、出力リレー６の開閉回数が多くなって、出力リレー６の接点寿命が短くなる可能性がある。
【００１６】
この課題を解決するために、例えば、次の第１の工程から第６の工程を含む方法を実施することが考えられる。
【００１７】
第１の工程では、コンバータ４から出力された直流電圧を平滑化するための平滑コンデンサＣｏの充電電圧変化とその所要時間から、平滑コンデンサＣｏに充電された電力を演算する。
【００１８】
第２の工程では、第１の工程により演算された電力より太陽電池１の最大電力点を推定する。太陽電池１の最大電力点は、太陽電池１の出力電力の変化を示すカーブにおいて、コンバータ４停止時の電圧の約８割の電圧に対応した位置に存在する。太陽電池１の特性は一定なので電力が演算された時の太陽電池１の出力電圧より最大電力点の電圧に対する割合がわかれば、演算された電力より太陽電池１の最大電力点が推定可能である。
【００１９】
第３の工程では、推定された最大電力点から起動可否を判定する。
【００２０】
第４の工程では、推定した太陽電池の最大電力点が所定値よりも大きい時に起動ＯＫと判断し、インバータ５を動作させ、出力リレー６によりインバータ５を系統２に接続して系統２に電力を出力する。
【００２１】
第５の工程では、推定した太陽電池１の最大電力点が所定値よりも小さい時は発電不足と判断する。所定時間待機した後、再び起動判定を行う。
【００２２】
第６の工程では、平滑コンデンサＣｏへの充電を完了する時間が所定時間より長い場合も、発電不足と判断する。
【００２３】
この方法では、平滑コンデンサＣｏの充電電圧の変化と充電に要した時間とから電力を演算するため、判定開始時の平滑コンデンサＣｏの充電電圧が高いと電力演算精度が低くなるので、判定を開始しようとしたときに平滑コンデンサＣｏの充電電圧が高い場合にはインバータ５の入力電圧が所定電圧以下となるまで電力判定を待機する必要がある。また、朝夕など日射量が少ない場合には電力演算に時間がかかりやすい。これにより、パワーコンディショナ３を起動してよいかどうかを判定するまでの時間が長くなる傾向にある。
【００２４】
また、この方法では、太陽電池１からコンバータ４に入力される電力がインバータ５の入力段の平滑コンデンサＣｏに全て蓄積されるまで平滑コンデンサＣｏが充電されるので、インバータ５の入力電圧が非常に高い値まで上昇する。すなわち、定常動作時に比べて、インバータ５の入力電圧が高くまで上昇するため、インバータ５を構成するスイッチング素子ＳＷ（例えば、トランジスタＴｒや還流ダイオードＤなどの素子）に耐圧の高い素子を使う必要がある。インバータ５を構成するスイッチング素子ＳＷに耐圧の高い素子を使うと、パワーコンディショナ３の製造コストが増大する可能性がある。
【００２５】
そこで、パワーコンディショナ３の起動判定に要する時間を短縮するとともに、パワーコンディショナ３の製造コストを低減するために、実施の形態１では、次のような工夫を行う。以下、具体的に説明する。
【００２６】
パワーコンディショナ３は、平滑コンデンサＣｉｎ、コンバータ４、平滑コンデンサＣｏ、インバータ５、出力リレー６、電圧検出器７、電圧検出器８、充電制御部１３、及び起動電力判定部１１を備える。
【００２７】
平滑コンデンサＣｉｎは、コンバータ４の入力側に配され、太陽電池１とコンバータ４との間に電気的に接続されている。平滑コンデンサＣｉｎは、太陽電池１で発電された直流電力、すなわち太陽電池１から出力された直流電力（直流電圧）を受け、直流電力（直流電圧）を平滑化してコンバータ４へ供給する。
【００２８】
コンバータ４は、平滑コンデンサＣｉｎと平滑コンデンサＣｏとの間に電気的に接続されている。コンバータ４は、例えば、リアクトルＬ、スイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２、ダイオードＤ１、Ｄ２、充放電コンデンサＣｆ、Ｃｆｓ、ダイオードＤ１０４、及びツェナーダイオードＺＤを有する。
【００２９】
リアクトルＬは、一端が入力端子ＩＮ１に接続され、他端がノードＮ２に接続されている。スイッチＳＷ１０１は、一端がノードＮ２に接続され、他端がノードＮ３に接続されている。スイッチＳＷ１０１は、例えば、トランジスタＴｒ１０１（例えば、ＭＯＳトランジスタ）及び還流ダイオードＤ１０１を有する。スイッチＳＷ１０２は、一端がノードＮ４を介して入力端子ＩＮ２に接続され、他端がノードＮ３に接続されている。スイッチＳＷ１０２は、例えば、トランジスタＴｒ１０２（例えば、ＭＯＳトランジスタ）及び還流ダイオードＤ１０２を有する。ダイオードＤ１は、アノードがノードＮ２に接続され、カソードがノードＮ５に接続されている。ダイオードＤ２は、アノードがノードＮ５に接続され、カソードが出力端子ＯＵＴ１に接続されている。充放電コンデンサＣｆは、一端がノードＮ５に接続され、他端がノードＮ６を介してノードＮ３に接続されている。ダイオードＤ１０４は、アノードがノードＮ６に接続され、カソードがノードＮ７に接続されている。充放電コンデンサＣｆｓは、一端がノードＮ７に接続され、他端がノードＮ８を介してノードＮ４及び出力端子ＯＵＴ２に接続されている。ツェナーダイオードＺＤは、アノードが出力端子ＯＵＴ３に接続され、カソードがノードＮ７に接続されている。
【００３０】
なお、出力端子ＯＵＴ１は、ＰラインＬｐに接続され、出力端子ＯＵＴ３は、中間ラインＬｍに接続され、出力端子ＯＵＴ２は、ＰラインＬｎに接続されている。
【００３１】
コンバータ４は、平滑化された直流電力を平滑コンデンサＣｉｎから受ける。コンバータ４は、例えば、リアクトルＬ、スイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２、ダイオードＤ１、Ｄ２、及び充放電コンデンサＣｆを用いて直流電力（直流電圧）を昇圧し、所定レベルの直流電力（直流電圧）に変換する。コンバータ４は、変換された直流電力（直流電圧）を出力する。
【００３２】
平滑コンデンサＣｏは、コンバータ４の出力側に配され、コンバータ４とインバータ５との間に電気的に接続されている。平滑コンデンサＣｏは、例えば、ＰラインＬｐとＮラインＬｎとの間で互に直列に接続されたコンデンサＣ１及びコンデンサＣ２を有する。例えば、コンデンサＣ１は、一端がＰラインＬｐに接続され、他端が中間ノードＮ１で中間ラインＬｍに接続されている。コンデンサＣ２は、一端がＮラインＬｎに接続され、他端が中間ノードＮ１で中間ラインＬｍに接続されている。なお、ＰラインＬｐ、中間ラインＬｍ、及びＮラインＬｎは、それぞれ、コンバータ４及びインバータ５を接続している。
【００３３】
平滑コンデンサＣｏは、コンバータ４から出力された直流電力（直流電圧）を受け、例えばコンデンサＣ１及びコンデンサＣ２を用いて直流電力（直流電圧）を平滑化してインバータ５へ供給する。
【００３４】
インバータ５は、平滑コンデンサＣｏと出力リレー６との間に電気的に接続されている。インバータ５は、例えば、負荷抵抗Ｒ及び複数のスイッチング素子ＳＷ−１〜ＳＷ−４を有する。負荷抵抗Ｒは、例えば、入力端子Ｐと入力端子Ｎとの間で互に直列に接続された抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を有する。例えば、抵抗Ｒ１は、一端が入力端子Ｐに接続され、他端が入力端子Ｍに接続されている。抵抗Ｒ２は、一端が入力端子Ｎに接続され、他端が入力端子Ｍに接続されている。なお、入力端子Ｐ、入力端子Ｍ、及び入力端子Ｎは、それぞれ、ＰラインＬｐ、中間ラインＬｍ、及びＮラインＬｎに接続されている。
【００３５】
複数のスイッチング素子ＳＷ−１〜ＳＷ−４は、入力端子Ｐ、Ｎと出力端子Ｏ１、Ｏ２との間に接続されている。例えば、スイッチング素子ＳＷ−１は、一端が入力端子Ｐに接続され、他端が出力ノードＯＮ−１を介して出力端子Ｏ１に接続されている。スイッチング素子ＳＷ−２は、一端が入力端子Ｎに接続され、他端が出力ノードＯＮ−１を介して出力端子Ｏ１に接続されている。スイッチング素子ＳＷ−３は、一端が入力端子Ｐに接続され、他端が出力ノードＯＮ−２を介して出力端子Ｏ２に接続されている。スイッチング素子ＳＷ−４は、一端が入力端子Ｎに接続され、他端が出力ノードＯＮ−２を介して出力端子Ｏ２に接続されている。各スイッチング素子ＳＷ−１〜ＳＷ−４は、例えば、トランジスタＴｒ（例えば、ＭＯＳトランジスタ）及び還流ダイオードＤを有する。
【００３６】
インバータ５は、平滑化された直流電力（直流電圧）を平滑コンデンサＣｏから受ける。インバータ５は、例えば複数のスイッチング素子ＳＷ−１〜ＳＷ−４を用いて直流電力（直流電圧）を交流電力（交流電圧）に変換する。例えば、インバータ５は、複数のスイッチング素子ＳＷ−１〜ＳＷ−４がその制御端子で起動電力判定部１１から制御信号を受け、各スイッチング素子ＳＷ−１〜ＳＷ−４が制御信号に従って所定のタイミングでスイッチング動作を行うことにより、直流電力（直流電圧）を例えば２相の交流電力（交流電圧）に変換する。インバータ５は、変換された交流電力（交流電圧）を出力する。
【００３７】
出力リレー６は、インバータ５と系統２との間に電気的に接続されている。出力リレー６は、例えば複数の開閉器６ａ、６ｂを有する。例えば、開閉器６ａは、一端がインバータ５の出力端子Ｏ１に接続され、他端が系統２の一端２ａに接続されている。開閉器６ｂは、一端がインバータ５の出力端子Ｏ２に接続され、他端が系統２の他端２ｂに接続されている。
【００３８】
出力リレー６は、例えば複数の開閉器６ａ、６ｂを用いて、インバータ５と系統２との接続を導通したり遮断（開放）したりする。例えば、出力リレー６は、複数の開閉器６ａ、６ｂがその制御端子で起動電力判定部１１から制御信号を受け、各開閉器６ａ、６ｂが制御信号に従ってオンする（閉状態になる）ことでインバータ５と系統２との接続を導通させ、各開閉器６ａ、６ｂが制御信号に従ってオフする（開状態になる）ことでインバータ５と系統２との接続を遮断させる。
【００３９】
電圧検出器７は、平滑コンデンサＣｉｎの両端の電圧を、太陽電池１の出力電圧Ｖｓとして検出する。電圧検出器７は、例えば、所定の時間間隔で太陽電池１の出力電圧Ｖｓを繰り返し検出する。電圧検出器７は、検出された出力電圧Ｖｓをゲートパルス演算器９へ供給する。
【００４０】
電圧検出器８は、充放電コンデンサＣｆの両端の電圧、すなわち充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを検出する。電圧検出器８は、例えば、所定の時間間隔で充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを繰り返し検出する。電圧検出器８は、検出された電圧Ｖｃｆをゲートパルス演算器９へ供給する。
【００４１】
充電制御部１３は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを制御する。すなわち、充電制御部１３は、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを電圧検出器７から受け、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを電圧検出器８から受け、太陽電池１の出力電圧Ｖｓと充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆとに応じて、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを制御する。充電制御部１３は、ゲートパルス演算器９及びゲートパルス発生器１０を有する。
【００４２】
ゲートパルス演算器９は、検出された出力電圧Ｖｓを電圧検出器７から受け、検出された電圧Ｖｃｆを電圧検出器８から受ける。ゲートパルス演算器９は、太陽電池１の出力電圧Ｖｓと充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆとに応じて、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１のパルス幅とスイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２のパルス幅とを演算する。
【００４３】
例えば、起動電力判定部１１により、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆに応じて太陽電池１の発電電力を推定し起動可否の判定を行う場合、ゲートパルス演算器９は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆが、定常動作時に平滑コンデンサＣｏに充電されるべき電圧の略半分になるように、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１のパルス幅とスイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２のパルス幅とを演算する。
【００４４】
あるいは、例えば、コンバータ４により、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆに応じて昇圧動作を行う場合、ゲートパルス演算器９は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆが、太陽電池１の出力電圧Ｖｓに対してコンバータ４の昇圧比に対応した割合の値になるように、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１のパルス幅とスイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２のパルス幅とを演算する。
【００４５】
ゲートパルス演算器９は、演算結果をゲートパルス発生器１０へ供給する。
【００４６】
ゲートパルス発生器１０は、演算結果をゲートパルス演算器９から受ける。ゲートパルス発生器１０は、演算結果に従って、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１を発生させてスイッチＳＷ１０１の制御端子に供給するとともに、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２を発生させてスイッチＳＷ１０２の制御端子に供給する。
【００４７】
起動電力判定部１１は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを電圧検出器８から受ける。起動電力判定部１１は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆに応じて、太陽電池１の出力電力が閾値以上であるか否かを判定する。例えば、起動電力判定部１１は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆと充放電コンデンサＣｆの充電時間とに応じて太陽電池１の出力電力を推定し、推定された出力電力が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する。
【００４８】
具体的には、起動電力判定部１１は、例えば、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆが初期値から上昇し始めたら、充放電コンデンサＣｆの充電が開始されたものと判断し、タイマ（図示せず）を起動させ、充放電コンデンサＣｆの充電時間の計測を開始する。起動電力判定部１１は、例えば、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆが目標値（例えば、定常動作時に平滑コンデンサＣｏに充電されるべき電圧の略半分）に達したら、充放電コンデンサＣｆの充電が完了したものと判断し、タイマ（図示せず）を停止させる。起動電力判定部１１は、タイマにより示された値を、充放電コンデンサＣｆの充電時間として取得する。起動電力判定部１１は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆと充放電コンデンサＣｆの充電時間とから、後述する数式７を用いて太陽電池１の出力電力を推定し、推定された太陽電池１の出力電力が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する。閾値Ｐｔｈは、例えば、インバータ５が安定して動作できるような太陽電池１の出力電力の最低値を実験的に求め、その最低値に所定のマージンを足し合わせることで、得られた値である。
【００４９】
例えば、起動電力判定部１１は、太陽電池１の出力電力が閾値Ｐｔｈ以上である場合、パワーコンディショナ３が起動可能であると判定する。起動電力判定部１１は、パワーコンディショナ３が起動可能であると判定されたことに応じて、パワーコンディショナ３が定常運転を行うように制御する。すなわち、起動電力判定部１１は、ゲートパルス演算器９及びゲートパルス発生器１０を介してコンバータ４が昇圧動作を行うように制御するとともに、インバータ５及び出力リレー６が動作するように制御する。例えば、起動電力判定部１１は、コンバータ４におけるスイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２にスイッチング動作を行わせてコンバータ４による電力変換動作（昇圧動作）を制御するとともに、インバータ５における各スイッチング素子ＳＷにスイッチング動作を行わせてインバータ５による電力変換動作を制御し、出力リレー６がインバータ５と系統２との接続を導通させるように制御する。
【００５０】
あるいは、例えば、起動電力判定部１１は、太陽電池１の出力電力が閾値Ｐｔｈ未満である場合、パワーコンディショナ３が起動不可であると判定する。起動電力判定部１１は、パワーコンディショナ３が起動不可であると判定されたことに応じて、パワーコンディショナ３が待機状態になるように制御する。すなわち、起動電力判定部１１は、ゲートパルス演算器９及びゲートパルス発生器１０を介してコンバータ４が待機状態になるように制御するとともに、インバータ５及び出力リレー６が待機状態になるように制御する。例えば、起動電力判定部１１は、コンバータ４におけるスイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２をいずれもオフ状態に維持するように制御するとともに、インバータ５における各スイッチング素子ＳＷをオフ状態に維持するように制御し、出力リレー６がインバータ５と系統２との接続を遮断（開放）させるように制御する。
【００５１】
次に、パワーコンディショナ３が定常運転を行う際におけるコンバータ４の動作（昇圧動作）について説明する。
【００５２】
パワーコンディショナ３の定常動作には、例えば、図２に示すようなコンバータ４における一部の構成要素が用いられる。すなわち、パワーコンディショナ３の定常動作時において、コンバータ４は、例えば、リアクトルＬ、スイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２、ダイオードＤ１０１、Ｄ１０２、及び充放電コンデンサＣｆを用いて直流電力（直流電圧）を昇圧し、所定レベルの直流電力（直流電圧）に変換する。言い換えると、充放電コンデンサＣｆｓ、ダイオードＤ１０４、及びツェナーダイオードＺＤは、コンバータ４の昇圧動作に用いられない。
【００５３】
それに応じて、コンバータ４とインバータ５との間の中間ラインＬｍも機能せず、平滑コンデンサＣｏは、等価的に、一端がＰラインＬｐに接続され他端がＮラインＬｎに接続された１つのコンデンサとして機能する。また、インバータ５における負荷抵抗Ｒは、等価的に、一端が入力端子Ｐに接続され他端が入力端子Ｎに接続された１つの抵抗として機能する。
【００５４】
このとき、コンバータ４は、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、例えば４つの動作モードＭ１〜Ｍ４を有する。
【００５５】
例えば、図３（ａ）に示す動作モードＭ１では、スイッチＳＷ１０１がオンし、スイッチＳＷ１０２がオフする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬにエネルギーが蓄積されるとともに、充放電コンデンサＣｆにエネルギーが蓄積される。すなわち、太陽電池１の出力電圧Ｖｓに応じた充電電圧Ｖｃｆが、充放電コンデンサＣｆに充電される。
【００５６】
例えば、図３（ｂ）に示す動作モードＭ２では、スイッチＳＷ１０１がオフし、スイッチＳＷ１０２がオンする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬにエネルギーが蓄積されるとともに、充放電コンデンサＣｆに蓄積されたエネルギーが平滑コンデンサＣｏへ放出される。すなわち、充放電コンデンサＣｆが放電され、充電電圧Ｖｃｆに応じたコンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔが平滑コンデンサＣｏに充電される。
【００５７】
例えば、図３（ｃ）に示す動作モードＭ３では、スイッチＳＷ１０１とスイッチＳＷ１０２とが共にオフする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬに蓄積されたエネルギーが平滑コンデンサＣｏへ放出される。
【００５８】
例えば、図３（ｄ）に示す動作モードＭ４では、スイッチＳＷ１０１とスイッチＳＷ１０２とが共にオンする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬにエネルギーが蓄積される。
【００５９】
コンバータ４は、これら４つの動作モードＭ１〜Ｍ４の時間的比率を適宜調整することで、任意の昇圧比の昇圧動作を行うことができる。例えば、コンバータ４は、昇圧比が２倍未満の場合と昇圧比が２倍以上の場合とで異なる動作を行う。
【００６０】
例えば、昇圧比が２倍未満の場合、図４（ａ）の波形図に示されるような動作を行う。定常状態（定常運転時）では、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆは、コンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔの約２分の１の電圧になるように制御しており、コンバータ４の入力電圧（すなわち、太陽電池１の出力電圧）Ｖｓ、コンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔ、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆの大小関係は、例えば、次の数式１のようになっている。
Ｖｏｕｔ＞Ｖｓ＞Ｖｃｆ・・・数式１
【００６１】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＨｉｇｈ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＬｏｗの状態（動作モードＭ１）では、スイッチＳＷ１０１がオンし、スイッチＳＷ１０２がオフする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→ダイオードＤ１→充放電コンデンサＣｆ→スイッチＳＷ１０１の経路で、平滑コンデンサＣｉｎからリアクトルＬと充放電コンデンサＣｆとに、エネルギーが移行する（図３（ａ）参照）。
【００６２】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＬｏｗ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＬｏｗの状態（動作モードＭ３）では、スイッチＳＷ１０１がオフし、スイッチＳＷ１０２がオフする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→ダイオードＤ１→ダイオードＤ２→平滑コンデンサＣｏの経路で、リアクトルＬに蓄積されたエネルギーが平滑コンデンサＣｉｎに重畳されて平滑コンデンサＣｏに移行する（図３（ｃ）参照）。
【００６３】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＬｏｗ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＨｉｇｈの状態（動作モードＭ２）では、スイッチＳＷ１０１がオフし、スイッチＳＷ１０２がオンする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→スイッチＳＷ１０２→充放電コンデンサＣｆ→ダイオードＤ２→平滑コンデンサＣｏの経路で、充放電コンデンサＣｆに蓄積されたエネルギーが平滑コンデンサＣｉｎに重畳されて平滑コンデンサＣｏに移行するとともに、リアクトルＬにエネルギーを蓄積する（図３（ｂ）参照）。
【００６４】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＬｏｗ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＬｏｗの状態（動作モードＭ３）では、スイッチＳＷ１０１がオフし、スイッチＳＷ１０２がオフする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→ダイオードＤ１→ダイオードＤ２→平滑コンデンサＣｏの経路で、リアクトルＬに蓄積されたエネルギーが平滑コンデンサＣｉｎに重畳されて平滑コンデンサＣｏに移行する（図３（ｃ）参照）。
【００６５】
すなわち、ゲートパルス演算器９は、１倍から２倍の任意の昇圧比が得られるように、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１のパルス幅及びタイミングとスイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２のパルス幅及びタイミングとを演算し、演算結果をゲートパルス発生器１０へ供給する。ゲートパルス発生器１０は、演算結果に従い、図４（ａ）の波形図に示されるような制御信号をスイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２へ供給する。
【００６６】
これに応じて、コンバータ４は、上記の一連動作の繰り返しにより、入力電圧Ｖｓに対し、１倍から２倍の任意の昇圧比の電圧Ｖｏｕｔを出力する。コンバータ４は、動作モードＭ１、動作モードＭ３、動作モードＭ２、及び動作モードＭ３の動作を順次に行う１周期ＴＰ１において、前半の期間ＴＰ１１に、主として、入力されたエネルギーの蓄積動作を行い、後半の期間ＴＰ１２に、主として、蓄積されたエネルギーの出力動作を行う。
【００６７】
あるいは、例えば、昇圧比が２倍以上の場合、図４（ｂ）の波形図に示されるような動作を行う。定常状態（定常運転時）では、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆは、コンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔの約２分の１の電圧になるように制御しており、コンバータ４の入力電圧（すなわち、太陽電池１の出力電圧）Ｖｓ、コンバータ４の出力電圧Ｖｏｕｔ、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆの大小関係は、例えば、次の数式２のようになっている。
Ｖｏｕｔ＞Ｖｃｆ＞Ｖｓ・・・数式２
【００６８】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＨｉｇｈ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＨｉｇｈの状態（動作モードＭ４）では、スイッチＳＷ１０１がオンし、スイッチＳＷ１０２がオンする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→スイッチＳＷ１０２→スイッチＳＷ１０１の経路で、平滑コンデンサＣｉｎからリアクトルＬにエネルギーが移行する（図３（ｄ）参照）。
【００６９】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＨｉｇｈ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＬｏｗの状態（動作モードＭ１）では、スイッチＳＷ１０１がオンし、スイッチＳＷ１０２がオフする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→ダイオードＤ１→充放電コンデンサＣｆ→スイッチＳＷ１０１の経路で、リアクトルＬに蓄積されたエネルギーが平滑コンデンサＣｉｎに重畳されて充放電コンデンサＣｆに移行する（図３（ａ）参照）。
【００７０】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＨｉｇｈ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＨｉｇｈの状態（動作モードＭ４）では、スイッチＳＷ１０１がオンし、スイッチＳＷ１０２がオンする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→スイッチＳＷ１０２→スイッチＳＷ１０１の経路で、平滑コンデンサＣｉからリアクトルＬにエネルギーが移行する（図３（ｄ）参照）。
【００７１】
スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１がＬｏｗ、スイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２がＨｉｇｈの状態（動作モードＭ２）では、スイッチＳＷ１０１がオフし、スイッチＳＷ１０２がオンする。これにより、平滑コンデンサＣｉｎ（図２参照）→リアクトルＬ→スイッチＳＷ１０２→充放電コンデンサＣｆ→ダイオードＤ２→平滑コンデンサＣｏの経路で、リアクトルＬと充放電コンデンサＣｆとに蓄積されたエネルギーが平滑コンデンサＣｉに重畳されて平滑コンデンサＣｏに移行する（図３（ｂ）参照）。
【００７２】
すなわち、ゲートパルス演算器９は、２倍以上の任意の昇圧比が得られるように、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１のパルス幅及びタイミングとスイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２のパルス幅及びタイミングとを演算し、演算結果をゲートパルス発生器１０へ供給する。ゲートパルス発生器１０は、演算結果に従い、図４（ｂ）の波形図に示されるような制御信号をスイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２へ供給する。
【００７３】
これに応じて、コンバータ４は、上記の一連動作の繰り返しにより、入力電圧Ｖｓに対し、２倍以上の任意の昇圧比の出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。すなわち、コンバータ４は、動作モードＭ４、動作モードＭ１、動作モードＭ４、及び動作モードＭ２の動作を順次に行う１周期ＴＰ２において、前半の期間ＴＰ２１に、主として、入力されたエネルギーの蓄積動作を行い、後半の期間ＴＰ２２に、主として、蓄積されたエネルギーの出力動作を行う。
【００７４】
このとき、図４（ａ）の波形図と図４（ｂ）の波形図とを比較すると、例えば、次の数式３の関係が成立していることにより、図４（ａ）の場合に比べて、図４（ｂ）の場合に、大きな昇圧比が得られることが理解される。
ＴＰ２１／（ＴＰ２２）＞ＴＰ１１／（ＴＰ１２）・・・数式３
【００７５】
なお、図４（ａ）の場合及び図４（ｂ）の場合のいずれにおいても、上記動作に加えて、コンバータ４において、コンバータ４が動作中の場合、充放電コンデンサＣｆの電圧Ｖｃｆは、例えば、次の数式４が成り立つように制御される。
Ｖｃｆ≒（Ｖｉｐ＋Ｖｉｎ）／２・・・数式４
【００７６】
数式４において、Ｖｉｐは、平滑コンデンサＣｏにおけるコンデンサＣ１の両端電圧であり、Ｖｉｎは、平滑コンデンサＣｏにおけるコンデンサＣ２の両端電圧である（図１参照）。
【００７７】
次に、起動電力判定部１１によるパワーコンディショナ３の起動判定を行う際におけるコンバータ４の動作について説明する。
【００７８】
起動電力判定部１１による判定が行われる際に、コンバータ４は、昇圧動作を停止している。このとき、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆは、平滑コンデンサＣｏにおけるコンデンサＣ１の両端電圧Ｖｉｐと、ツェナーダイオードＺＤの電圧降下Ｖｚｄとの間で、次の数式５に示す関係を満たす。
Ｖｃｆ＝Ｖｉｐ−Ｖｚｄ・・・数式５
【００７９】
この状態で、図５（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１０２をオフ状態に維持しながら、スイッチＳＷ１０１をオンする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬにエネルギーが蓄積されるとともに、充放電コンデンサＣｆにエネルギーが蓄積される。すなわち、太陽電池１の出力電圧Ｖｓに応じた充電電圧Ｖｃｆが、充放電コンデンサＣｆに充電される。
【００８０】
次に、図５（ｂ）に示すように、スイッチＳＷ１０２をオフ状態に維持しながら、スイッチＳＷ１０１をオフする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬに蓄積されたエネルギーが充放電コンデンサＣｆと充放電コンデンサＣｆｓとに移行する。
【００８１】
その後、リアクトルＬ及び充放電コンデンサＣｆに流れる電流がゼロとなってから、図５（ｃ）に示すように、スイッチＳＷ１０１を再びオンする。これにより、充放電コンデンサＣｆｓに蓄積されたエネルギーは、ツェナーダイオードＺＤを介して、平滑コンデンサＣｏにおけるコンデンサＣ２に移行する。
【００８２】
すなわち、ゲートパルス演算器９は、この一連の動作が行われるように、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１のパルス幅及びタイミングとスイッチＳＷ１０２のゲート信号φＳ２のパルス幅及びタイミングとを演算する。
【００８３】
例えば、ゲートパルス演算器９は、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１のパルス幅Ｄを、次の数式６が満たされるように演算する。また、ゲートパルス演算器９は、スイッチＳＷ１０１のゲート信号φＳ１をオフレベルに固定するように演算する。
Ｄ＝１０／（Ｖｓ−Ｖｃｆ）・・・数式６
【００８４】
そして、ゲートパルス演算器９は、演算結果をゲートパルス発生器１０へ供給する。ゲートパルス発生器１０は、演算結果に従い、図５（ａ）〜（ｃ）に示されるような制御信号をスイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２へ供給する。
【００８５】
これに応じて、コンバータ４は、上記の一連の動作により、充放電コンデンサＣｆへ充電電圧Ｖｃｆを充電可能である。
【００８６】
次に、起動電力判定部１１によるパワーコンディショナ３の起動判定の動作について説明する。
【００８７】
ゲートパルス演算器９とゲートパルス発生器１０とにより、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを、上記の数式４を満たす値まで充電させるとすると、起動電力判定部１１は、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆと充放電コンデンサＣｆの充電時間とに応じて、次の数式７により太陽電池の出力電力Ｐを推定する。
Ｐ＝（Ｃ＊（Ｖｃｆ２）２／２−Ｃ＊（Ｖｃｆ１）２／２）／（ΔＴ）・・・数式７
【００８８】
数式７において、Ｃは、充放電コンデンサＣｆのコンデンサ容量を表す。Ｖｃｆ２は、充放電コンデンサＣｆの起動電力判定終了時の電圧を表す。例えば、Ｖｃｆ２は、上記の数式４を満たす充電電圧Ｖｃｆの値である。Ｖｃｆ１は、充放電コンデンサＣｆの起動電力判定開始時の電圧を表す。ΔＴは、充放電コンデンサＣｆの電圧がＶｃｆ１からＶｃｆ２まで充電された時間、すなわち充放電コンデンサＣｆの充電時間を表す。
【００８９】
そして、起動電力判定部１１は、推定された太陽電池１の出力電力が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する。閾値Ｐｔｈは、例えば、インバータ５が安定して動作できるような太陽電池１の出力電力の最低値（最低起動電力）を実験的に求め、その最低値に所定のマージンを足し合わせることで、得られた値である。例えば、閾値Ｐｔｈは、１００Ｗである。あるいは、例えば、パワーコンディショナ３の最低起動電力が１００Ｗより小さい場合、閾値Ｐｔｈは、その最低起動電力に応じた１００Ｗより小さな値でもよい。あるいは、例えば、パワーコンディショナ３の最低起動電力が１００Ｗより大きい場合、閾値Ｐｔｈは、その最低起動電力に応じた１００Ｗより大きな値でもよい。
【００９０】
例えば、起動電力判定部１１は、太陽電池１の出力電力が閾値Ｐｔｈ以上である場合、パワーコンディショナ３が起動可能であると判定する。
【００９１】
あるいは、例えば、起動電力判定部１１は、太陽電池１の出力電力が閾値Ｐｔｈ未満である場合、パワーコンディショナ３が起動不可であると判定する。
【００９２】
以上のように、実施の形態１では、充電制御部１３が、起動電力判定部１１による判定が行われる際に、定常動作時に平滑コンデンサＣｏに充電されるべき電圧の略半分になるように、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを制御する。これにより、起動判定時に、インバータ５の入力電圧を低い値に抑制できる。すなわち、定常動作時に比べて、インバータ５の入力電圧を低い値に抑制できるため、インバータ５を構成するスイッチング素子ＳＷ（例えば、トランジスタＴｒや還流ダイオードＤなどの素子）に耐圧の高い素子を使う必要がない。この結果、パワーコンディショナ３の製造コストを低減できる。
【００９３】
また、実施の形態１では、起動電力判定部１１が、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆと充放電コンデンサＣｆの充電時間とに応じて太陽電池１の出力電力Ｐを推定し、推定された出力電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定し、推定された出力電力Ｐが閾値Ｐｔｈ以上である場合にパワーコンディショナ３が起動可能であると判定し、推定された出力電力Ｐが閾値Ｐｔｈ未満である場合にパワーコンディショナ３が起動不可であると判定する。これにより、パワーコンディショナ３の動作開始前に、コンバータ４内の充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆが定常運転時にコンバータ４の出力すべき電圧の約１／２の電圧となるまでの時間を検出することで、太陽電池１の発電電力についてパワーコンディショナ３が起動可能なレベルか否かを判定できる。
【００９４】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかる太陽光発電システム１００ｉについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００９５】
実施の形態１では、起動判定に用いる充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆの初期電圧Ｖｃｆ１のレベルがどの程度であるかについて特に考慮していないが、充電電圧Ｖｃｆの初期電圧Ｖｃｆ１が高いと電力演算精度が低くなりやすく起動判定の精度も低下する可能性がある。
【００９６】
そこで、実施の形態２では、起動判定に用いる充放電コンデンサの候補として例えば２つの充放電コンデンサＣｆ、Ｃｆｓを用意し、２つの充放電コンデンサＣｆ、Ｃｆｓのそれぞれの初期電圧に応じて起動判定に用いる充放電コンデンサを選択する。
【００９７】
具体的には、太陽光発電システム１００ｉのパワーコンディショナ３ｉは、電圧検出器１２ｉをさらに備え、起動電力判定部１１（図１参照）に代えて起動電力判定部１１ｉを備える。
【００９８】
電圧検出器１２ｉは、充放電コンデンサＣｆｓの両端の電圧、すなわち充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆｓを検出する。電圧検出器１２ｉは、例えば、所定の時間間隔で充放電コンデンサＣｆｓの充電電圧Ｖｃｆｓを繰り返し検出する。電圧検出器１２ｉは、検出された電圧Ｖｃｆをゲートパルス演算器９へ供給する。
【００９９】
起動電力判定部１１ｉは、充放電コンデンサＣｆの充電電圧Ｖｃｆを電圧検出器８から受け、充放電コンデンサＣｆｓの充電電圧Ｖｃｆｓを電圧検出器１２ｉから受ける。例えば、起動電力判定部１１ｉは、充放電コンデンサＣｆ、Ｃｆｓの充電を開始させる前において、充放電コンデンサＣｆの初期電圧Ｖｃｆ１を電圧検出器８から受け、充放電コンデンサＣｆｓの初期電圧Ｖｃｆｓ１を電圧検出器１２ｉから受ける。
【０１００】
このとき、起動電力判定部１１ｉは、充放電コンデンサＣｆの初期電圧Ｖｃｆ１と充放電コンデンサＣｆｓの初期電圧Ｖｃｆｓ１とに応じて判定に用いる充放電コンデンサを選択する。例えば、起動電力判定部１１ｉは、充放電コンデンサＣｆ、Ｃｆｓのうち初期電圧が小さい方の充放電コンデンサを選択する。
【０１０１】
そして、起動電力判定部１１ｉは、選択された充放電コンデンサの充電電圧に応じて、太陽電池１の出力電力が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する。すなわち、起動電力判定部１１ｉは、選択された充放電コンデンサの充電電圧と選択された充放電コンデンサの充電時間とに応じて太陽電池１の出力電力を推定し、推定された出力電力が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定し、推定された出力電力が閾値Ｐｔｈ以上である場合にパワーコンディショナ３ｉが起動可能であると判定し、推定された出力電力が閾値Ｐｔｈ未満である場合にパワーコンディショナ３ｉが起動不可であると判定する。
【０１０２】
また、起動電力判定部１１ｉによるパワーコンディショナ３ｉの起動判定を行う際におけるコンバータ４の動作が次の点で実施の形態１と異なる。
【０１０３】
例えば、判定に用いる充放電コンデンサとして充放電コンデンサＣｆｓが選択された場合、コンバータ４は、例えば図３（ａ）、図７（ａ）、（ｂ）に示すような動作を行う。
【０１０４】
すなわち、図３（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１０１及びスイッチＳＷ１０２をともにオンする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬにエネルギーが蓄積される。
【０１０５】
次に、図７（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１０２をオン状態に維持しながら、スイッチＳＷ１０１をオフする。これにより、太陽電池１の出力電圧Ｖｓを等価的な電圧源として、破線で示すような電流が流れ、リアクトルＬに蓄積されたエネルギーが充放電コンデンサＣｆｓに移行する。
【０１０６】
その後、リアクトルＬ及び充放電コンデンサＣｆに流れる電流がゼロとなってから、図７（ｂ）に示すように、スイッチＳＷ１０２をオフしてから、スイッチＳＷ１０１を再びオンする。これにより、充放電コンデンサＣｆｓに蓄積されたエネルギーは、ツェナーダイオードＺＤを介して、平滑コンデンサＣｏにおけるコンデンサＣ２に移行する。
【０１０７】
このように、実施の形態２では、起動電力判定部１１ｉが、充放電コンデンサＣｆの初期電圧Ｖｃｆ１と充放電コンデンサＣｆｓの初期電圧Ｖｃｆｓ１とに応じて判定に用いる充放電コンデンサを選択する。例えば、起動電力判定部１１ｉは、充放電コンデンサＣｆ、Ｃｆｓのうち初期電圧が小さい方の充放電コンデンサを選択する。そして、起動電力判定部１１ｉは、選択された充放電コンデンサの充電電圧に応じて、太陽電池の出力電力が閾値以上であるか否かを判定する。すなわち、起動電力判定部１１ｉは、選択された充放電コンデンサの充電電圧と選択された充放電コンデンサの充電時間とに応じて太陽電池１の出力電力を推定し、推定された出力電力が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定し、推定された出力電力が閾値Ｐｔｈ以上である場合にパワーコンディショナ３ｉが起動可能であると判定し、推定された出力電力が閾値Ｐｔｈ未満である場合にパワーコンディショナ３ｉが起動不可であると判定する。これにより、太陽電池１の出力電力の演算精度を向上でき、パワーコンディショナ３ｉの起動判定の精度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上のように、本発明にかかるパワーコンディショナ及び太陽光発電システムは、パワーコンディショナの起動判定に有用である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  太陽電池
２  系統
３  パワーコンディショナ
３ｉ  パワーコンディショナ
４  コンバータ
５  インバータ
６  出力リレー
７  電圧検出器
８  電圧検出器
９  ゲートパルス演算器
１０  ゲートパルス発生器
１１  起動電力判定部
１１ｉ  起動電力判定部
１２ｉ  電圧検出器
１３  充電制御部
１００  太陽光発電システム
１００ｉ  太陽光発電システム
Ｃｆ  充放電コンデンサ
Ｃｆｓ  充放電コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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