(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の発電電力をＤＣ／ＡＣ変換部により所定の交流電力に変換して出力する太陽光発電装置の自立運転方式において、
前記太陽電池の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
前記太陽電池が出力する直流電流を検出する電流検出手段と、
検出した前記直流電圧と前記直流電流との積によって前記ＤＣ／ＡＣ変換部の入力電力を算出する入力電力算出手段と、
予め取得してある前記入力電力と前記ＤＣ／ＡＣ変換部の変換効率との関係を示した効率テーブルと、
前記入力電力と前記効率テーブルによる効率値との積によって前記太陽光発電装置の出力電力を算出する出力電力算出手段と
を具備し、前記算出した出力電力値に基づいて発電出力制御を行うことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項２】
前記ＤＣ／ＡＣ変換部は、
チョッパおよびインバータからなることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記算出した出力電力の値を表示器に表示することを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽光発電装置に関し、特に太陽光発電装置を自立運転する場合の出力電力の算出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電装置によって自立運転を行う場合、負荷に供給される有効電力を把握して発電出力制御を行う必要があり、自立出力端の電圧および電流を検出し、電圧と電流との位相差からｃｏｓφの値を求め、有効電力を算出して出力の発電制御を行うことが望ましい。
しかしながら、小容量出力の装置では、部品点数の削減、低コスト化の観点から自立出力端での電流検出を行わないのが通例であり、図３に示すように電流検出器２１によって検出したＤＣ／ＡＣ変換部１１の出力電流Ｉａｃと、自立運転出力電圧Ｖｉｎｄとから自立運転出力電力を算出している。
すなわち、自立運転出力電力Ｐｏｕｔは、Ｐｏｕｔ＝Ｉａｃ×Ｖｉｎｄ（ここで、ＩａｃはＤＣ／ＡＣ変換部の出力電流、Ｖｉｎｄは自立運転出力電圧）として出力の発電制御を行うことになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述の方法では、自立出力端の電流検出器がなく、ＤＣ／ＡＣ変換部と正弦化フィルタの接続点の電流、すなわち負荷電流とフィルタ電流との合成電流を使用しているために負荷接続点の実電流とは異なり、正確な出力電力を把握することができず、精度よく発電制御を行うことができないという課題があった。
また、精度よく発電制御を行うために自立出力端に電流検出器を設けると、装置がコスト高となってしまうという課題があった。
【０００４】
本発明はこのような背景の下になされたもので、ＤＣ／ＡＣ変換部に設けた効率テーブルを使うことによって直流電力から交流出力電力を把握することができ、精度よく発電出力制御を行うことができる太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、太陽電池の発電電力をＤＣ／ＡＣ変換部により所定の交流電力に変換して出力する太陽光発電装置の自立運転方式において、
前記太陽電池の直流電圧を検出する電圧検出手段と、
前記太陽電池が出力する直流電流を検出する電流検出手段と、
検出した前記直流電圧と前記直流電流との積によって前記ＤＣ／ＡＣ変換部の入力電力を算出する入力電力算出手段と、
予め取得してある前記入力電力と前記ＤＣ／ＡＣ変換部の変換効率との関係を示した効率テーブルと、
前記入力電力と前記効率テーブルによる効率値との積によって前記太陽光発電装置の出力電力を算出する出力電力算出手段と
を具備し、前記算出した出力電力値に基づいて発電出力制御を行うことを特徴とする太陽光発電装置を提供する。
【０００６】
この発明によれば、ＤＣ／ＡＣ変換部の入力電力と、該入力電力とＤＣ／ＡＣ変換部の変換効率との関係を示した効率テーブルとから出力電力を算出することができ、算出した出力電力値に基づいて精度よく発電出力制御を行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の太陽光発電装置において、前記ＤＣ／ＡＣ変換部は、チョッパおよびインバータからなることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ＤＣ／ＡＣ変換部をインバータによって構成することにより、太陽電池の発電電圧を、１００Ｖ交流出力を得るために望ましい直流電圧に変換してインバータに与えることができ、変圧器等が不要となり、装置の構成を簡略化することができる。２００Ｖ交流出力を得るためには、ＤＣ／ＡＣ変換部１１のチョッパ及びインバータにより駆動させることにより実現させることができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の太陽光発電装置において、前記算出した出力電力の値を表示器に表示することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、自立出力点の電流を検出することなく出力電力値を得ることができ、表示器に表示することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一実施の形態による太陽光発電装置の構成を示すブロック図である。
この図において、符号１０は太陽電池であり、太陽光が当たると直流電力を発生する。発生した直流電力はＤＣ／ＡＣ変換部１１に入力され、交流電力に変換される。
【００１２】
図示していないが、ＤＣ／ＡＣ変換部１１はインバータから構成されており、太陽電池１０の直流電圧を、１００Ｖ交流出力を得るために望ましい直流電圧に電圧変換してインバータに与えている。また、２００Ｖ交流出力を得るためには、ＤＣ／ＡＣ変換部１１のチョッパ及びインバータにより駆動させることにより実現させる。
ＤＣ／ＡＣ変換部１１から出力された交流電力には高調波成分が含まれているので、フィルタ１２によって正弦化して負荷１３に供給する。
【００１３】
制御部１５は、ＤＣ／ＡＣ変換部１１のインバータを制御して太陽電池１０から負荷１３に所定電圧、所定周波数の交流電力を供給できるように制御する。２００Ｖ交流出力を得るためには、ＤＣ／ＡＣ変換部１１のチョッパ及びインバータにより駆動させることにより実現させる。この制御部１５には、予め測定してある直流入力電力と前記ＤＣ／ＡＣ変換部１１の変換効率との関係を示したデータを効率テーブル１５１として備えてある。
【００１４】
図２は、この効率テーブル１５１のデータ例をグラフ化した図である。点ａは直流電力が定格負荷時の効率であり、点ｂは直流電力が１／２負荷時の効率である。通常、負荷率が７０〜８０％付近に最大効率点がある。また、点ｃは無負荷時の消費電力であり、当然ながら効率はゼロである。
簡略化のため、効率テーブル１５１のデータは各直流電力を発生するときの直流電圧の代表値のデータとしているが、直流電圧をパラメータとして各直流電力値について複数のデータを持つようにしてもよい。
【００１５】
出力電力算出手段１５２は、太陽電池１０の発電電圧Ｖｄｃと、電流検出器１４による直流電流Ｉｄｃとを検出し、これらの検出値の積によって直流入力電力を算出する。さらに前記直流入力電力の算出値と前記効率テーブルから得られる効率値との積を計算して交流出力電力値とする。
この交流出力電力値は制御手段１５３に入力され、ＤＣ／ＡＣ変換部１１を制御するための信号として使用するとともに、表示器１７へ送出して出力電力の表示を行う。
この方式によって自立出力点の電流を検出することなく、交流出力電力値を得ることができ、精度のよいＤＣ／ＡＣ変換部１１の制御を行うことができる。
【００１６】
以上、本発明の一実施の形態の動作を図面を参照して詳述してきたが、本発明はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００１７】
【発明の効果】
これまでに説明したように、本発明によれば以下に示す効果が得られる。
請求項１の発明によれば、ＤＣ／ＡＣ変換部の入力電力と、該入力電力とＤＣ／ＡＣ変換部の変換効率との関係を示した効率テーブルとから出力電力を算出することができ、算出した出力電力値に基づいて精度よく発電出力制御を行うことができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、ＤＣ／ＡＣ変換部をインバータによって構成することにより、太陽電池の発電電圧を、１００Ｖ交流出力を得るために望ましい直流電圧に変換してインバータに与えることができ、変圧器等が不要となり、装置の構成を簡略化することができる。また、２００Ｖ交流出力を得るためには、ＤＣ／ＡＣ変換部１１のチョッパ及びインバータにより駆動させることにより実現させることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、自立出力点の電流を検出することなく出力電力値を得ることができ、表示器に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による太陽光発電装置の構成を示すブロック図。
【図２】効率テーブルのデータ例をグラフ化した図。
【図３】従来の技術による太陽光発電装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１０…太陽電池
１１…ＤＣ／ＡＣ変換部
１２…フィルタ
１３…負荷
１４…電流検出器
１５…制御部
１６…電流検出器
１７…表示器
２１…電流検出器
２２…制御部
１２１…リアクタ
１２２…コンデンサ
１５１…効率テーブル
１５２…出力電力算出手段
１５３…制御手段
【図１】
0003581693.tif 000002
【図２】
0003581693.tif 000003
【図３】
0003581693.tif 000004