(57)【要約】【課題】  太陽光発電システムの一部の太陽電池の出力が、日陰等によって低下した場合に、システムの電流電圧特性に現れる段差を平滑化して出力電力の効率を高めることのできる、太陽電池の電力配分回路を提供する。【解決手段】  直列接続された太陽電池モジュールＭ１の正極端子Ｐ１に一方の端部が接続され、他方の太陽電池モジュールＭ２の負極端子Ｐ２に他方の端部が接続される電力配分線路２と、太陽電池モジュールＭ１の負極端子Ｐ２に一方の端部が接続される電力配分線路３を有し、これらの電力配分線路２、３に跨ってコンデンサＣ１、コンデンサＣ２、インダクタＬが接続されている。電力配分線路２には２つのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が設けられ、これらのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２は、スイッチング制御回路により一方がＯＮの時に他方がＯＦＦであるように周期的にＯＮ／ＯＦＦ制御されて、太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２間の電力配分が行われる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数直列接続された太陽電池の、隣合う一方の太陽電池の正極又は負極の何れか一方の端子に一方の端部が接続され、他方の太陽電池の前記一方の端部が接続される端子とは異極の端子に他方の端部が接続される、第１の電力配分線路と、
前記一方の太陽電池の他方の端子に一方の端部が接続される、第２の電力配分線路と、
第１の電力配分線路と第２の電力配分線路間に跨って接続された少なくとも１つのコンデンサを有する第１の平滑回路と、
第１の電力分配線路と第２の電力分配線路間に跨って前記コンデンサと並列に接続された少なくとも１つのコンデンサを有する第２の平滑回路と、
第１の電力配分線路上の、第１の平滑回路の接続位置と第２の平滑回路の接続位置の間の位置と、第２の電力配分線路上の、第１の平滑回路の接続位置と第２の平滑回路の接続位置の間の位置に跨って接続されたインダクタと、
第１の電力配分線路上の第１の平滑回路の接続位置と、前記インダクタの接続位置との間に設けられた第１のスイッチング素子と、
第１の電力配分線路上の前記インダクタの接続位置と、第２の平滑回路の接続位置との間に設けられた第２のスイッチング素子と、
第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子を、一方がＯＮの時に他方がＯＦＦであるように周期的にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチング制御回路とを備えたことを特徴とする太陽電池の電力配分回路。
【請求項２】
スイッチング制御回路は、周期毎の各スイッチング素子がＯＦＦ状態にある時間比率をＯＮ状態にある時間比率より長くして、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子が同時にＯＦＦ状態となる短絡防止期間が存在するように、各スイッチング素子の切換タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の電力配分回路。
【請求項３】
太陽電池が３つ以上直列接続されている場合において、相互に接続されている太陽電池間に設けられる電力配分回路のそれぞれのスイッチング制御回路は、共有する単一のパルス発振器から供給される同期パルス信号に基づいて一斉に同期制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池の電力配分回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムに用いられる太陽電池の設置環境が悪く、一部が日陰等になった場合や、太陽電池間の出力特性にバラツキを生じた場合でも、システム全体の発電効率を高めることのできる、太陽電池の電力配分回路に関する。
【０００２】
なお、ここで「太陽電池」という用語は、複数直列接続された太陽電池セル（光発電素子）のストリングの両端に、バイパスダイオードが並列接続されたクラスタと、このようなクラスタを、単一もしくは複数直列接続して構成される太陽電池モジュールの両方を意味するものとする。
【背景技術】
【０００３】
現在、太陽光発電システムの発電効率を上げるために、変換効率が高い太陽電池セル（モジュール）やパワーコンディショナの開発が進められている。現用されている太陽光発電システムは、特許文献１に記載されているように、複数の太陽電池モジュールを直並列に接続して、電圧を高めた後に、インバータで交流に変換する集中型インバータ方式が主流となっている。
【０００４】
しかしながら、このような集中型インバータ方式の太陽光発電システムは、実際の使用時においては、一部の太陽電池モジュールが、日陰等の設置環境下に置かれるために、それぞれの部位の太陽電池モジュールの発電能力を十分に発揮させることができない場合がある。
【０００５】
図１１は、２枚の直列接続された太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２からなる太陽光発電システムを模式的に示した図であって、これらの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２は、同一仕様のものが用いられている。
【０００６】
また、前記太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２のそれぞれの正極端子Ｐ１と負極端子Ｐ２間にはバイパスダイオードＤが接続されているとともに、太陽電池モジュールＭ１の正極端子Ｐ１と太陽電池ジュールＭ２の負極端子Ｐ２は、外部負荷に接続されている。
【０００７】
これらの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２が両方とも日向に設置されていて、十分な太陽光が当たっている場合には、これらを総合した外部出力は、図１２に太い実線で示すような、最大出力動作点をＰとする電流・電圧特性となる。
【０００８】
ところが、例えば、一方の太陽電池モジュールＭ２が日陰に入った場合には、これらの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２は、出力電流に違いが生じて、図１３に太い実線で示すような、階段状の出力特性を示す。
【０００９】
図１３において、領域（１）と領域（３）の面積を合わせたものは、太陽電池モジュールＭ１の発電電力を表し、また、領域（２）の面積は、太陽電池モジュールＭ２の発電電力を表している。
【００１０】
このような出力特性において、最大出力動作点Ｐが同図に示す位置にあった場合、得られる発電電力は、領域（１）と領域（２）の面積の和となり、領域（３）の部分は，出力電力に寄与することができないため損失となる。
【００１１】
一方、特許文献２に記載されているように、個々の太陽電池モジュールに、マイクロコンバータを搭載したＡＣ太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムがある。この方式は、各々の太陽電池モジュールに対して最大電力追従（ＭＰＰＴ）制御を行い、その出力をＤＣ／ＡＣ変換するようにした太陽電池モジュールで、日陰等による損失が少ないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−３４７７５３号公報
【特許文献２】特開平１１−３１８０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前述したような、ＡＣ太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムでは、複雑な変換回路を有するため、個々の太陽電池モジュールの製造コストが高くなるとともに、常時変換動作を行っているため、日陰が無い状態においても変換ロスが発生する問題があった。
【００１４】
また、変換回路が故障した場合には、これを搭載している太陽電池モジュール自体が使用できなくなるため、信頼性にも問題があった。
このようなことから、今後如何なる設置環境に対しても、高いシステム効率を維持できるシステムの開発が望まれる。
【００１５】
そこで、本発明は、前述したような従来技術における問題点を解決し、太陽光発電システムの一部の太陽電池の出力が、日陰等によって低下した場合に、システムの電流電圧特性に現れる段差を平滑化して出力電力の効率を高めることのできる、太陽電池の電力配分回路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】
【００１６】
前記目的のために提供される本発明の太陽電池の電力配分回路は、複数直列接続された太陽電池の、隣合う一方の太陽電池の正極又は負極の何れか一方の端子に一方の端部が接続され、他方の太陽電池の前記一方の端部が接続される端子とは異極の端子に他方の端部が接続される、第１の電力配分線路と、前記一方の太陽電池の他方の端子に一方の端部が接続される、第２の電力配分線路と、第１の電力配分線路と第２の電力配分線路間に跨って接続された少なくとも１つのコンデンサを有する第１の平滑回路と、第１の電力分配線路と第２の電力分配線路間に跨って前記コンデンサと並列に接続された少なくとも１つのコンデンサを有する第２の平滑回路と、第１の電力配分線路上の、第１の平滑回路の接続位置と第２の平滑回路の接続位置の間の位置と、第２の電力配分線路上の、第１の平滑回路の接続位置と第２の平滑回路の接続位置の間の位置に跨って接続されたインダクタと、第１の電力配分線路上の第１の平滑回路の接続位置と、前記インダクタの接続位置との間に設けられた第１のスイッチング素子と、第１の電力配分線路上の前記インダクタの接続位置と、第２の平滑回路の接続位置との間に設けられた第２のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子を、一方がＯＮの時に他方がＯＦＦであるように周期的にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチング制御回路とを備えたものである。
【００１７】
また、本発明の太陽電池の電力配分回路においては、スイッチング制御回路は、周期毎の各スイッチング素子がＯＦＦ状態にある時間比率をＯＮ状態にある時間比率より長くして、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子が同時のＯＦＦ状態となる短絡防止期間が存在するように、各スイッチング素子の切換タイミングを制御することが望ましい。
【００１８】
また、本発明の太陽電池の電力配分回路においては、太陽電池が３つ以上直列接続されている場合に、相互に接続されている太陽電池間に設けられる電力配分回路のそれぞれのスイッチング制御回路は、共有する単一のパルス発振器から供給される同期パルス信号に基づいて一斉に同期制御されることも望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載された発明によれば、太陽光発電システムに使用される各太陽電池（太陽電池モジュールや太陽電池モジュールを構成するクラスタ）間に、日陰や受光面の汚れ、経年劣化等によって、発電出力にバラツキが生じた場合に、各太陽電池間でバランス良く電力を配分することができる。
【００２０】
その結果、太陽光発電システム全体の電流電圧特性の段差が平滑化され、本来、発電出力として利用できなかった電力が利用可能となるため、出力電力を向上させることができる。
さらに、電流電圧特性の段差が平滑化されるため、パワーコンディショナの最大出力動作点の検出が容易となり、ＭＰＰＴミスマッチ損失を回避することができる。
【００２１】
また、本発明の電力配分回路が主に、インダクタ、トランジスタ、リレー等のスイッチング素子、及び、平滑コンデンサやローパスフィルタを用いた平滑回路からなる、簡単でエネルギ損失の少ない回路構成であるため、従来のＡＣ太陽電池モジュール等と比較して、日陰が無い場合の変換による損失がほとんど発生しないため発電効率を向上させることができ、また、製造コストも安くできる利点がある。
【００２２】
さらに、従来のＡＣ太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールに搭載されているマイクロコンバータが故障すると、太陽電池モジュール自体も使用不能となるが、本発明の電力配分回路は、万一故障してその機能が損なわれた場合においても、これが接続されている太陽電池モジュール自体の機能に支障を生じる恐れがない。
【００２３】
請求項２に記載された発明によれば、スイッチング制御回路が、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子が同時にＯＦＦ状態になる短絡防止期間が存在するように、各スイッチング素子の切り換えタイミングを制御するようにしているため、隣接する太陽電池間での電力の配分動作を確実に行うことができる。
【００２４】
請求項３に記載された発明によれば、各電力配分回路のスイッチング制御回路間で、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作のタイミングを同期させることにより、太陽電池が３つ以上直列に接続されたシステムにおいても、各太陽電池モジュール間で出力電力を効果的に配分することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の電力配分回路を直列接続した２枚の太陽電池モジュールに適用した実施形態を示す図である。
【図２】本発明の電力配分回路の１実施形態におけるスイッチング制御回路のブロック図である。
【図３】各スイッチング素子の動作タイミングを示す図である。
【図４】電力配分回路へ電力を取り込む過程を示す図である。
【図５】電力配分回路から電力を配分する過程を示す図である。
【図６】電力配分回路によって平滑化された電流電圧特性を示す図である。
【図７】短絡防止期間を設けた場合の各スイッチング素子の動作タイミングを示す図である。
【図８】本発明の電力配分回路を直列接続した３枚の太陽電池モジュールに適用した別の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の電力配分回路の別の実施形態において平滑回路に用いられているローパスフィルタの詳細回路図である。
【図１０】複数の電力配分回路間で同期駆動されるスイッチング制御回路のブロック図である。
【図１１】２枚の太陽電池モジュールからなる太陽光発電システムを模式的に示す図である。
【図１２】両方の太陽電池モジュールが日向にある場合の電流電圧特性を示す図である。
【図１３】一方の対応電池モジュールが日陰に入った場合の電流電圧特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に示す実施形態は、直列に接続された２つの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２に、本発明の電力配分回路１を組み込んだものであって、これらの太陽電池モジュールＭ１の正極端子Ｐ１とＭ２の負極端子Ｐ２は外部負荷と接続されている。また、太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２のそれぞれの正極端子Ｐ１と負極端子Ｐ２間には、バイパスダイオードＤが接続されている。
【００２７】
前記電力配分回路１は、太陽電池モジュールＭ１の正極端子Ｐ１に一方の端部が接続され、他方の端部が太陽電池モジュールＭ２の負極端子に接続される、第１の電力配分線路２と、太陽電池モジュールＭ１の負極端子Ｐ２に一方の端部が接続される、第２の電力配分線路３とを有している。
【００２８】
また、第１の電力分配線路２と第２の電力分配線路３間に跨って、第１の平滑回路を形成する平滑コンデンサＣ１と、第２の平滑回路を形成する平滑コンデンサＣ２が並列に接続されている。なお、これらの平滑コンデンサＣ１と平滑コンデンサＣ２は同一仕様のものである。
【００２９】
また、第１の電力配分線路２上の、平滑コンデンサＣ１との接続位置と、平滑コンデンサＣ２の接続位置の間の位置と、第２の電力配分線路３上の、平滑コンデンサＣ１の接続位置と平滑コンデンサＣ２の接続位置との間に跨って、インダクタＬが接続されている。
【００３０】
さらに、第１の電力配分線路２上の、平滑コンデンサＣ１の接続位置と、インダクタＬの接続位置との間には、第１のスイッチング素子Ｓ１が設けられているとともに、前記インダクタＬの接続位置と、平滑コンデンサＣ２の接続位置の間には、第２のスイッチング素子Ｓ２が設けられている。
【００３１】
本実施形態のものにおいては、これらのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２は、トランジスタ（ＦＥＴ）によって構成されている。なお、これらのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２はリレーで構成することも可能である。
【００３２】
また、電力配分回路１は、図１には示していないが、これらのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を、一方がＯＮの時に他方がＯＦＦであるように周期的にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチング制御回路を有している。
【００３３】
図２は、このスイッチング制御回路のブロック図であって、同図に示すスイッチング制御回路４は、パルス発振器、相補回路、２つのドライバ回路Ａ、Ｂから構成されていて、パルス発振器は、図３の（１）に示す周期的なパルス信号を生成する。
【００３４】
前記パルス発振器で生成されたパルス信号が相補回路に入力されると、相補回路は前記パルス信号に基づいて、図３の（２）と（３）に示す、互いに逆位相のパルス信号を生成し、これらの信号をそれぞれ２系統のドライバ回路Ａ、Ｂに出力する。
【００３５】
ドライバ回路Ａは、スイッチング素子Ｓ１をＯＮ／ＯＦＦ動作させるためのものであり、また、ドライバ回路Ｂは、スイッチング素子Ｓ２をＯＮ／ＯＦＦ動作させるためのものであって、スイッチング素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ２は、パルス発振器の生成するパルス信号のタイミングで交互にＯＮ／ＯＦＦ動作を反復するようになっている。
【００３６】
次に、前述したように構成されている電力配分回路１の動作を説明する。図１に示すように、２つのスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が両方ともＯＦＦの状態においては、電力配分回路１は機能していない状態にある。
【００３７】
ここで、図１に示す太陽電池モジュールＭ１は日向にあり、太陽電池モジュールＭ２は日陰に入っている場合を想定すると、この場合には、両者の間に出力電流の差が生じるため、太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２からなるシステムは、前述したように、図１３に示すような階段状の電流電圧特性を示す。
【００３８】
次に、前述した図２に示すスイッチング制御回路４が駆動されて、スイッチング素子Ｓ２はＯＦＦ状態のまま、スイッチング素子Ｓ１がＯＮの状態に切り換えられると、図４に破線の矢印で示すように、日向側にある前段の太陽電池モジュールＭ１の出力する電流の一部が、正極端子Ｐ１から第１の電力配分線路２へ電流が流れ込み、スイッチング素子Ｓ１、インダクタＬ、第２の電力配分線路３を経て当該太陽電池モジュールＭ１の負極端子Ｐ２へ還流する。
この際、太陽電池モジュールＭ１の出力する電力の一部は、インダクタＬに磁気エネルギとして蓄積される。
【００３９】
その後、図５に示すように、スイッチング素子Ｓ１がＯＦＦに切り換えられるとともに、スイッチング素子Ｓ２がＯＮに切り換えられると、インダクタＬに蓄積されていた磁気エネルギは、電流のエネルギに還元されて、第２の電力配分線路３を通って太陽電池モジュールＭ１の負極端子Ｐ２に流入する電流を生じる。
【００４０】
一方、外部負荷を通過して太陽電池モジュールＭ２の負極端子Ｐ２へ向かう電流の一部は、当該負極端子Ｐ２から第１の電力配分線路２へ分流し、スイッチング素子Ｓ２を経由してインダクタＬに還流する。
【００４１】
このとき、日陰側にある太陽電池モジュールＭ２とインダクタＬは、日向側にある太陽電池モジュールＭ１に対して並列接続の状態となっているため、インダクタＬに蓄積された磁気エネルギで生成される電流が、太陽電池モジュールＭ２の出力電流に加算されることで、太陽電池モジュールＭ２の日陰による出力電流の低下分が補完される。
【００４２】
前述したスイッチング制御回路によって、各スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を図４に示す状態と図５に示す状態の間で周期的に交互に切り換えることにより、太陽電池モジュールＭ１側から太陽電池モジュールＭ２側への電力配分が継続して行われる。
【００４３】
この際、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２のスイッチング動作は、スイッチング制御回路のパルス発振器が生成するパルス信号の周期で断続的に行われるが、平滑回路を構成している２つの平滑コンデンサＣ１、Ｃ２の働きによって、出力される電流の変動は平滑化することができる。
【００４４】
その結果、前述した電力配分回路１を動作させることによって、図１３に示した領域（３）は分割されて、その一部が領域（２）の電流に加算され、図６に示すように、平滑化された電流電圧特性に改善される。これにより、本来出力として得られなかった発電電力分を有効に利用することが可能となる。
【００４５】
なお、前述した電力配分回路１は、インダクタＬに対して双方向回路として太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２間に組み込まれているため、太陽電池モジュールＭ１が日陰に入り、太陽電池モジュールＭ２が日向になった場合も有効である。
【００４６】
また、第１の電力分配線路２の両端部と第２の電力配分線路３の一端部をそれぞれ、前述した実施形態のものと反対の極の端子にそれぞれ接続した場合においても、同様に機能させることができる。
【００４７】
また、図７に示すように、パルス発振器の出力信号（１）に対して、（２）、（３）の信号を出力するように相補回路を構成し、周期毎の各スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２がＯＦＦ状態にある時間比率をＯＮ状態にある時間比率より長くして、第１のスイッチング素子Ｓ１と第２のスイッチング素子Ｓ２が同時にＯＦＦ状態となる短絡防止期間ａが存在するように、各スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の切換タイミングを制御することで、太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２間での電力の配分動作をより確実に行うことができる。
【００４８】
次に、図８に示す実施形態は、３つの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３が直列に接続されており、太陽電池モジュールＭ１の正極端子Ｐ１と太陽電池モジュールＭ３の負極端子Ｐ２は外部負荷に接続されている。また、各太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３のそれぞれの正極端子Ｐ１と負極端子Ｐ２間にはバイパスダイオードＤが接続されている。
【００４９】
同図に示す実施形態においては、相互に接続されている太陽電池モジュールＭ１と太陽電池モジュールＭ２の間、及び、太陽電池モジュールＭ２と太陽電池モジュールＭ３の間に、それぞれ同一構成の電力配分回路１Ａ、１Ｂが設けられている。
【００５０】
これらの電力配分回路１Ａ、１Ｂは、先に説明した図１に示す電力配分回路１と、２つの平滑回路を除いた部分は略同一の構成であるが、前述した電力配分回路１において、第１の平滑回路及び第２の平滑回路としてそれぞれに用いられている平滑コンデンサＣ１、Ｃ２に代えて、同じ仕様の２つのローパスフィルタＬＰＦ１とＬＰＦ２が用いられており、第１のスイッチング素子Ｓ１、Ｓ３、ならびに、第２のスイッチング素子Ｓ２、Ｓ４のＯＮ／ＯＦＦ切換動作に伴って発生する電流の変動やノイズの発生をより効果的に除去できるようにしている。、
【００５１】
図９は、ここで用いられているローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２の詳細図であって、本実施形態のものにおいては、これらのローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２は、第１の電力配分線路２Ａ（２Ｂ）と第２の電力配分線路３Ａ（３Ｂ）間に並列に接続された２つのコンデンサＣａ、Ｃｂと、第１の電力配分線路２Ａ（２Ｂ）側のこれらのコンデンサの接続位置間に組み込まれたコイルＬａから構成されている。
【００５２】
なお、ローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２の回路構成は、図９のものに限定するものではなく、これらの電力配分線路２Ａ（２Ｂ）、３Ａ（３Ｂ）上を流れる電流のスイッチング素子Ｓ１（Ｓ３）、Ｓ２（Ｓ４）のＯＮ／ＯＦＦ動作による変動やノイズを低減させる平滑回路として機能するものであればよい。
【００５３】
また、ここで、第１の平滑回路として用いているローパスフィルタＬＰＦ１、及び、第２の平滑回路として用いているローパスフィルタＬＰＦ２はそれぞれ、前述した図１に示す実施形態のもののように、それぞれ平滑コンデンサに置き換えてもよい。
【００５４】
また、電力配分回路１Ａに設けられているスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、及び、電力配分回路１Ｂに設けられているスイッチング素子Ｓ３、Ｓ４をそれぞれ駆動するスイッチング制御回路は、図１０のブロック図に示すように、一方の電力配分回路１Ａに含まれるスイッチング制御回路４Ａに組み込まれているパルス発振器を、他方の電力配分回路１Ｂに含まれるスイッチング制御回路４Ｂが共有している。
【００５５】
前記パルス発振器が出力する同期パルス信号は、同期信号線５を介して、それぞれの電力配分回路１Ａ、１Ｂのスイッチング制御回路の相補回路に入力され、これらの相補回路からそれぞれのドライバ回路Ａ、Ｂに入力される信号によって、電力配分回路１Ａの各スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２と、電力配分回路１Ｂの各スイッチング素子Ｓ３、Ｓ４が一斉に同期制御される。
【００５６】
図８において、３つの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３が全て日向にある場合には、これらの電流電圧特性は同じになり、太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３間の出力電流の不均衡は生じないため、各電力配分回路１Ａ、１Ｂは実質的に機能せず、したがって、スイッチング制御回路部分で消費される電力以外の損失はほとんど無視することができる。
【００５７】
一方、これらの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３が部分的に日陰に入って、相互の出力電流に差が発生した場合には、これらの間に組み込まれた電力配分回路１Ａ、１Ｂを介して、パルス発振器の出力するパルス信号のタイミングに合わせてこれらの太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３間で電流が繰り返し分配されることで、各太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３間の電力が平滑化される。
【００５８】
なお、前述した実施形態のものにおいては、３枚の太陽電池モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ３を直列接続したシステムについて説明したが、本発明の電力配分回路はこれに限定するものではなく、さらに多数の太陽電池モジュールを直列接続したシステムにおいても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の太陽電池の電力配分回路は、太陽光発電システムの日陰等による太陽電池モジュールやクラスタの出力電力の効率低下を改善するために有効に利用することができる。
また、特性の異なる種類の太陽電池モジュールを組み合わせた太陽光発電システムや、フレキシブルな太陽電池を含む複数の太陽電池モジュールが、異なる向きに設置された太陽光発電システム、さらに、追尾集光型の高効率太陽光発電システムのような、集光レンズの集光特性によって個々の太陽電池セルの出力特性が異なるシステム等、様々なケースにおいて出力電力の効率を高める手段としても利用可能である。
【００６０】
また、本発明の太陽電池モジュールの電力配分回路は、既設の太陽光発電システムにおいて、経年劣化や受光面の汚れ等によって太陽電池モジュール間の出力特性にバラツキが生じた場合における出力電力の効率改善にも利用可能である。
【００６１】
さらに、太陽光発電の分野のみに留まらず、太陽電池モジュールと同様な電流電圧特性を示す、バッテリーや燃料電池等を直並列に接続した電力供給システムにおいても、利用が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１Ａ、１Ｂ          電力配分回路
２、２Ａ、２Ｂ          第１の電力配分線路
３、３Ａ、３Ｂ          第２の電力配分線路
４、４Ａ、４Ｂ          スイッチング制御回路
５                      同期信号線
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３    太陽電池モジュール（太陽電池）
Ｐ１                    正極端子
Ｐ２                    負極端子
Ｄ                      バイパスダイオード
Ｃ１                    平滑コンデンサ（第１の平滑回路）
Ｃ２                    平滑コンデンサ（第２の平滑回路）
Ｌ                      インダクタ
Ｓ１、Ｓ３              第１のスイッチング素子
Ｓ２、Ｓ４              第２のスイッチング素子
ＬＰＦ１                ローパスフィルタ（第１の平滑回路）
ＬＰＦ２                ローパスフィルタ（第２の平滑回路）
Ｃａ、Ｃｂ              コンデンサ
Ｌａ                    コイル  
【図１】
2014103766.tif 000003
【図２】
2014103766.tif 000004
【図３】
2014103766.tif 000005
【図４】
2014103766.tif 000006
【図５】
2014103766.tif 000007
【図６】
2014103766.tif 000008
【図７】
2014103766.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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