(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
当該太陽電池の出力が最大電力点のときの最適太陽電池電流に太陽電池電流または最適太陽電池電圧に太陽電池電圧を追従させ、得られた最大電力動作点で動作するように追従制御を行う電力調整装置と、
前記太陽電池と、前記電力調整装置との間に設けられ、前記太陽電池の最大出力をスキャンし、複数のピークがある場合、最大のピークを検出し、検出した最大ピークに応じた電力に補正して前記電力調整装置に入力する動作点補正装置と
を有し、
前記動作点補正装置は、
前記太陽電池の出力電力を算出する手段と、
前記算出した電力のピークを検出する手段と、
前記検出したピークが複数存在するとき、最大のピークを検出し、当該動作点補正装置の入力電力が検出したピークに相当する電力となるように調整する電力調整手段と
を有し、
前記動作点補正装置は、
前記太陽電池の出力電流を検出する電流計と、
前記太陽電池の出力端子電圧を検出する電圧計と、
演算処理手段と、
前記太陽電池から前記電力調整装置に出力される電力を、前記演算処理手段によって制御されて、オンまたはオフする第１のスイッチと、
当該第１のスイッチの後段に設けられたインダクタと、
当該インダクタの後段の端子間に設けられ、当該端子間を開閉するため、前記演算処理手段によって制御されて、オンまたはオフする第２のスイッチと
を有し、
前記演算処理手段は、
前記太陽電池の出力電力を算出する手段として、前記電流計の検出値と前記電圧計の検出値を乗算して前記太陽電池の出力電力を演算し、
前記算出した電力のピークを検出する手段として、前記演算した出力電力を監視して最大電力点を検出し、
前記電力調整手段として、前記検出した最大電力点となるように、前記第１のスイッチおよび第２のスイッチのオン／オフを制御する、
太陽光発電システム。
【請求項２】
前記電力調整手段は、ＤＣ−ＤＣコンバータを有する、
請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
太陽電池と、当該太陽電池の出力が最大電力点のときの最適太陽電池電流に太陽電池電流または最適太陽電池電圧に太陽電池電圧を追従させ、得られた最大電力動作点で動作するように追従制御を行う電力調整装置との間に設けられ、前記太陽電池の最大出力をスキャンし、複数のピークがある場合、最大のピークを検出し、検出した最大ピークに応じた電力に補正して前記電力調整装置に入力する、
動作点補正装置であって、
前記太陽電池の出力電流を検出する電流計と、
前記太陽電池の出力端子電圧を検出する電圧計と、
演算処理手段と、
前記太陽電池から前記電力調整装置に出力される電力を、前記演算処理手段によって制御されて、オンまたはオフする第１のスイッチと、
当該第１のスイッチの後段に設けられたインダクタと、
当該インダクタの後段の端子間に設けられ、当該端子間を開閉するため、前記演算処理手段によって制御されて、オンまたはオフする第２のスイッチと
を有し、
前記演算処理手段は、
前記電流計の検出値と前記電圧計の検出値を乗算して前記太陽電池の出力電力を演算し、
前記演算した出力電力を監視して、最大電力点を検出し、
前記検出した最大電力になるように、前記第１のスイッチおよび第２のスイッチのオン／オフを制御する、
動作点補正装置。
【請求項４】
前記電力調整手段は、ＤＣ−ＤＣコンバータを有する、
請求項３に記載の動作点補正装置。
【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関する。
特に、本発明は、太陽光発電システムにおける最大電力点追跡制御（ＭＰＰＴ制御）方式の動作点を補正する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＰＰＴ制御方法としては、たとえば、図１１に概念を示し、たとえば、下記の特許文献に開示された、いわゆる、「山登り法」が知られている。
【０００３】
本願発明者は、太陽電池パネルの部分影や異方位設置、混成時に、太陽電池の出力電圧に対する出力電力の特性（Ｐ−Ｖ特性）に複数のピークが発生することを見出した。かかる状況において、ＭＰＰＴ制御を行う場合の山登り法を用いた電力調整方法では、必ずしも、正確に最大電力点を検出することができない。
【０００４】
たとえば、図１（Ａ）に図解したように、太陽電池パネルに影がない場合は、その出力特性は図１（Ｂ）に図解したように、ピーク、すなわち、最大電力点は１箇所である。
しかしながら、図２（Ａ）に図解したように、太陽電池パネルに部分的な影があると、その出力特性は図２（Ｂ）に図解したように、２つのピークＡ，Ｂが存在する。なお、ピークは、２か所とは限らず、３以上となる可能性もある。
このように、ピークが複数存在すると、従来のＭＰＰＴ方式の電力調整装置では、最後のピークＢについてＭＰＰＴ方式で制御をする可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１９４５１４号公報
【特許文献２】特開２００１−１０３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の「山登り法」を改善し、太陽電池パネルの部分影や異方位設置、混成時であっても、適確にＭＰＰＴ制御を行うことができることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、「山登り法」を用いたシステムにおける、太陽電池パネルと、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置との間に、下記の処理を行う補正装置を付加して上記課題を解決した。
【０００８】
すなわち、当該補正装置は、太陽電池の最大電力点をスキャンして、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置における動作点が最大電力点で動作しているか否かを確認する。たとえば、図２（Ｂ）に例示したピークＢのように、誤った点で動作している場合には、誤った電圧点から、たとえば、図２（Ｂ）に例示したピークＡとして示した最大電力点電圧に向かって、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置における入力電力が増加する方向に出力電力を制御して、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置の入力電圧が最大電力点となるように補正して動作させる。その後は、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置による電力の調整が行われる。
【０００９】
本発明によれば、太陽電池と、当該太陽電池の出力が最大電力点のときの最適太陽電池電流に太陽電池電流または最適太陽電池電圧に太陽電池電圧を追従させ、得られた最大電力動作点で動作するように追従制御を行う電力調整装置と、前記太陽電池と、前記電力調整装置との間に設けられ、前記太陽電池の最大出力をスキャンし、複数のピークがある場合、最大のピークを検出し、検出した最大ピークに応じた電力に補正して前記電力調整装置に入力する動作点補正装置とを有し、
前記動作点補正装置は、
前記太陽電池の出力電力を算出する手段と、
前記算出した電力のピークを検出する手段と、
前記検出したピークが複数存在するとき、最大のピークを検出し、当該動作点補正装置の入力電力が検出したピークに相当する電力となるように調整する電力調整手段と
を有し、
前記動作点補正装置は、
前記太陽電池の出力電流を検出する電流計と、
前記太陽電池の出力端子電圧を検出する電圧計と、
演算処理手段と、
前記太陽電池から前記電力調整装置に出力される電力を、前記演算処理手段によって制御されて、オンまたはオフする第１のスイッチと、
当該第１のスイッチの後段に設けられたインダクタと、
当該インダクタの後段の端子間に設けられ、当該端子間を開閉するため、前記演算処理手段によって制御されて、オンまたはオフする第２のスイッチと
を有し、
前記演算処理手段は、
前記太陽電池の出力電力を算出する手段として、前記電流計の検出値と前記電圧計の検出値を乗算して前記太陽電池の出力電力を演算し、
前記算出した電力のピークを検出する手段として、前記演算した出力電力を監視して最大電力点を検出し、
前記電力調整手段として、前記検出した最大電力点となるように、前記第１のスイッチおよび第２のスイッチのオン／オフを制御する、
太陽光発電システムが提供される。
【００１０】
また本発明によれば、上記太陽光発電システムに用いる上記動作点補正装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、太陽電池パネルに部分的な影などによる、出力電圧のピークが複数存在しても、正確にＭＰＰＴ方式による電力調整を行うことができる。
【００１２】
本発明の補正装置は、太陽電池パネルと、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置との間に、挿入するだけでよいので、既存のＭＰＰＴ方式の電力調整装置３を修正せず、従来の太陽光発電システムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】太陽光発電パネルに影がない場合の出力電圧−電力特性を示す図である。
【図２】太陽光発電パネルに部分影がある場合の出力電圧−電力特性を示す図である。
【図３】本発明の太陽光発電システムの第１形態の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図４】本発明の太陽光発電システムの第２形態の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図５】本発明の太陽光発電システムの第１形態の実施の形態における、動作点補正装置の第１形態の回路図である。
【図６】本発明の太陽光発電システムの第１形態の実施の形態における、動作点補正装置の第２形態の回路図である。
【図７】図５、図６に図解した動作点補正装置の動作態様を示す図である。
【図８】本発明の太陽光発電システムの具体的な動作波形を示す図である。
【図９】「山登り法」によるＭＰＰＴ方式の電力調整装置の回路構成例を示す図である。
【図１０】制御装置の動作処理を示すフローチャートである。
【図１１】「山登り法」の概念を示す図である。
【００１４】
全体構成（第１形態）
図３に本発明の太陽光発電システムの第１形態の実施の形態の全体構成を示す。
この太陽光発電システムは、独立型太陽光発電システムであり、太陽電池パネル１（太陽光発電パネルＰＶ）と、動作点補正装置２と、電力調整装置３と、バッテリィ４と、負荷５とで構成されている。
【００１５】
全体構成（第２形態）
図４に本発明の太陽光発電システムの第２形態の実施の形態の全体構成を示す。
この太陽光発電システムは、系統連系太陽光発電システムであり、太陽電池パネル１（太陽光発電パネルＰＶ）と、補正装置２と、電力調整装置３と、系統電源６と、負荷５とで構成されている。
【００１６】
図３に図解した独立型太陽光発電システムと、図４に図解した系統連系太陽光発電システムとの相違は、基本的には、バッテリィ４と系統電源６との相違である。
以下、代表して、独立型太陽光発電システムについて述べる。
【００１７】
図５は、図３に図解した独立型太陽光発電システムにおいて、動作点補正装置２の第１の回路構成例を示した図である。
図６は、図３に図解した独立型太陽光発電システムにおいて、動作点補正装置２の第２の回路構成例を示した図である。
図５に図解した動作点補正装置２と、図６に図解した動作点補正装置２とは、図６に図解した動作点補正装置２において、ノードＮ１〜ノードＮ２を短絡する第３のスイッチＳ３が設けられている点が異なるだけである。
【００１８】
図５、図６に図解した動作点補正装置２は、基本的に、第１のスイッチＳ１および第２のスイッチＳ２を含み、これらスイッチの動作によって、入力した電力を昇圧、または、降圧させるＤＣ−ＤＣコンバータとして構成されている。
なお、ＤＣ−ＤＣコンバータは昇圧型または降圧型など種々のＤＣ−ＤＣコンバータを用いることができる。
【００１９】
動作点補正装置２は、たとえば、昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータとして、下記の構成要素ａ〜lからなる。
ａ．太陽光発電パネルＰＶの出力電流Ｉpvを測定する（検出する）電流計ＭＩpvと、
ｂ．太陽光発電パネルＰＶの出力端子電圧ＶＰＶを測定する（検出する）電圧計ＭＶpvと、
ｃ．本発明において必須ではないが、太陽光発電パネルＰＶの出力が大きく変化したとき、変動を抑制するために設けられた第１のキャパシタＣ１と、
ｄ．太陽光発電パネルＰＶからインダクタＬへの回路を断続する、保護ダイオード付のトランジスタで構成された第１のスイッチＳ１と、
ｅ．第１のダイオードＤ１と、
ｆ．第１のスイッチＳ１の出力電流であり、インダクタＬに流れるインダクタ電流ＩＬを測定する電流計ＭＩＬと、
ｇ．インダクタＬと、
ｈ．第２のキャパシタＣ２の両端を断続する保護ダイオード付のトランジスタで形成された第２のスイッチＳ２と、
ｉ．第２のスイッチＳ２がオンのとき、第２のキャパシタＣ２の短絡を防止するための第２のダイオードＤ２と、
ｊ．平滑用の第２のキャパシタＣ２と、
ｋ．この補正装置の出力電圧である電圧ＶＬを測定する電圧計ＭＶＬと、
l．これらを制御する制御処理手段としてのＤＳＰ。
【００２０】
なお、ＤＣ−ＤＣコンバータの基本回路は、インダクタＬと、第１のスイッチＳ１と、第２のスイッチＳ２とからなり、その制御をＤＳＰで行う。
電流計ＭＩpvの検出値と電圧計ＭＶpvの検出値をＤＳＰにおいて乗算すると、太陽電池パネル１（ＰＶ）の出力電力が得られるので、電流計ＭＩpvと電圧計ＭＶpvとは、電流計、電圧計としての他、ＤＳＰと協働して太陽電池パネル１（ＰＶ）の出力電力算出手段としても機能する。
【００２１】
好ましくは、図６に図解したように、電力調整装置３が動作するモードＩＶにおいて、この動作点補正装置２における電力消費を低減するために、ノードＮ１〜ノードＮ２との間に第３のスイッチＳ３を設けることもできる。
【００２２】
電力調整装置３は、たとえば、図９に図解した回路を適用することができる。その回路構成および動作は後述する。
【００２３】
図７は、動作点補正装置２の動作を示すタイミング図である。
図７（Ａ）は、時系列の動作モードを示しており、モードＩ，ＩＩ,ＩＩＩ,ＩＶの４つのモードが周期的に繰り返される。図６（Ｂ）〜（Ｄ）は各モードにおける各部の値を示す。
なお、動作点補正装置２による補正期間は、モードＩ，ＩＩ,ＩＩＩである。
モードＩＶは、モードＩ，ＩＩ,ＩＩＩにおいて、動作点補正装置２によって補正された最大電力点の電圧で、たとえば、山登り法で電力調整装置３による調整が行われる。これについては後述する。
【００２４】
モードとスイッチング動作
各動作モードにおいて、ＤＳＰが第１のスイッチＳ１、第２のスイッチＳ２を下記のごとく、制御する。
モードＩ、第１のスイッチＳ１＝オフ、第２のスイッチＳ２＝オフ
モードＩＩ、第１のスイッチＳ１＝オン、第２のスイッチＳ２＝オン
モードＩＩＩ、ＰＷＭ制御（第１のスイッチＳ１、または、第２のスイッチＳ２）
モードＩＶ、第１のスイッチＳ１＝オン、第２のスイッチＳ２＝オフ
【００２５】
好ましくは、モードＩＶにおいて、さらに、ＤＳＰによって第３スイッチＳ３がオンにされて、動作点補正装置２のノードＮ１、Ｎ２の間を短絡して、これらの回路における電力消費を防止する。
【００２６】
第２のスイッチＳ２は、最大電力点検出動作時に、ＤＳＰによってオン状態とされ、このとき、第２のダイオードＤ２は第２のキャパシタＣ２の短絡を防止するために設けられている。
第２のキャパシタＣ２は平滑用のキャパシタである。
【００２７】
動作点補正装置の基本動作
ＤＳＰは、電流計ＭＩpvで検出した太陽電池パネルＰＶ（１）の出力電流Ｉpvと、電圧計ＭＶpvで検出した太陽光発電パネルＰＶの出力端子電圧Ｖpvを入力し、これらを乗算して太陽光発電パネルＰＶの電力を計算する。
ＤＳＰは、太陽光発電パネルＰＶの最大電力点をスキャンして、電力調整装置３における動作点が最大電力点で動作しているか否かをチェックする。
電力調整装置３が最大電力点で動作していない場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータを駆動して、誤った電圧点から最大電力点の電圧に向かって、電力調整装置３の入力電力が増加する方向に出力電力を制御して、電力調整装置３の入力電圧、すなわち、電圧ＶＬが最大電力点の電圧になるように動作させるような制御を行う。
【００２８】
その具体的な方法の１例を述べる。
モードＩ、補正開始
ＤＳＰは、開始モードであるモードＩにおける時間ｔ０において、電圧計ＭＶＬの測定値ＶＬを入力してメモリに保存するとともに、第１のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２とを同時にオフ状態にして、太陽光発電パネルＰＶの出力を開放状態にする。
すなわち、太陽光発電パネルＰＶからインダクタＬへの回路が遮断され、インダクタＬ、第２のキャパシタＣ２、第１のダイオードＤ１の回路が形成される。これにより、太陽光発電パネルＰＶの出力電圧ＶＰＶは上昇してＶＯＰとなり、出力電流ＩＰＶは第１のキャパシタＣ１の特性に応じて低下する。出力電圧ＶＰＶと出力電流ＩＰＶとの積として得られる太陽光発電パネルＰＶの出力電力ＰＰＶは急激に低下する。他方、電流ＩＬは、インダクタＬの特性に応じて、直線的に低下して、ｔ＝ｔ１において、０となる。
【００２９】
モードII、最大電力点検出モード
ＤＳＰは、モードＩＩ、すなわち、図７に図解した時間ｔ１〜ｔ２の期間、第１のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２とを同時にオン状態にする。
この例では、太陽光発電パネルＰＶに部分的な影があり、太陽光発電パネルＰＶの出力電力ＰＰＶが２つのピークが存在する場合を示している（図６（Ｄ））。
第１のスイッチＳ１とＳ２のオンにより、太陽光発電パネルＰＶがインダクタＬに接続され、電流ＩＬがインダクタＬの特性に応じて直線的に増加する。第２のダイオードＤ２によって第２のスイッチＳ２がオンになっても第２のキャパシタＣ２の両端は短絡されない。
上記動作のため、太陽光発電パネルＰＶの出力端子電圧ＶPVは、開放電圧から「０」まで変化する。太陽光発電パネルＰＶの出力電流ＩＰＶは、太陽光発電パネルＰＶの出力電力ＰＰＶのピークに応じた変化を示す。
ＤＳＰにおいて、電流計ＭＩpvで検出した出力電流Ｉpvと電圧計ＭＶpvで検出した出力端子電圧ＶＰＶとを乗じて電力を算出して、順次、図示しないＤＳＰのメモリに記憶していき、算出した電力値を監視することにより、確実に最大電力点を検出することが可能となる。
なお、この動作をＰＷＭ制御を適用して行うこともできる。
【００３０】
ＤＳＰは、検出した最大電力点での太陽光発電パネルＰＶの電圧ＶＯＰと、手前の変曲点での太陽光発電パネルＰＶの電圧Ｖｘを検出して、メモリに保存する。
この期間の負荷の電圧ＶＬをＶＬ`として、ＤＳＰは、以下に述べる電圧の大小関係を比較する。
【００３１】
モードＩＩの期間、ｔ１〜ｔ２において、ＶＬ`よりＶ０Ｐが高電圧側にあり、かつ、ＶＬ`＜Ｖｘの場合、または、ＶＬ`よりＶＯＰが低電圧側にあり、かつ、ＶＬ`＞Ｖｘの場合、動作点が最大電力点から離れているので、ＤＳＰは、期間ｔ２〜ｔ３において、モードＩとして、第１のスイッチＳ１および第２のスイッチＳ２をオフ状態にして再び太陽光発電パネルＰＶを開放状態にして、インダクタＬに流れるインダクタ電流ＩＬを「０」にする。  そして、時間ｔ３からモードＩＩの状態にする。
【００３２】
モードＩＩにおいて、太陽光発電パネルＰＶの出力電圧ＶＰＶがメモリに保存してある電圧Ｖｘになったなら（ｔ＝ｔ３）、モードＩＩＩに移行する。
【００３３】
他方、期間ｔ１〜ｔ２において、（ＶＯＰ＜ＶＬ’）の場合は、電圧を上昇させるべく、ＤＳＰは第１のスイッチＳ１をオン状態にして、第２のスイッチＳ２を用いてＰＷＭ制御を行いた昇圧動作を行い、式（１）により参照電圧Ｖrefを求めて、太陽光発電パネルＰＶの出力端子電圧ＶＰＶが参照電圧Ｖrefとなるように制御する。
【００３４】
【数１】
0006045814.tif 000002
【００３５】
式（１）において、参照電圧Ｖrefは、最大電力点での太陽光発電パネルＰＶの電圧ＶOPを基準として、（ＶＸ−ＶＯＰ）／（ＶＬ`−ＶＯＰ）の傾きで（ＶＬ−ＶＯＰ）だけ、増加させることを意味している。
【００３６】
期間ｔ１〜ｔ２において、（ＶＯＰ＞ＶＬ’）の場合は、電圧を低下させるべく、ＤＳＰは、第２のスイッチＳ２をオフ状態にして、第１のスイッチＳ１を用いてＰＷＭ制御をして降圧動作をさせて、式（１）により参照電圧Ｖrefを求めて、太陽光発電パネルＰＶの出力端子電圧ＶＰＶが参照電圧Ｖrefとなるように制御する。
【００３７】
モードＩＶ、電力調整装置動作モード
ｔ＝ｔ５において、インダクタＬの電圧ＶＬ が電圧ＶＸになったなら、ＤＳＰは、第１のスイッチＳ１をオン状態、第２のスイッチＳ２をオフ状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバータとしての動作を停止する。これで補正処理は終了する。
これにより、電力調整装置３は、動作点補正装置２によって補正された電力について調整を行う。
【００３８】
以上の動作を定期的、たとえば、１分周期で行うことで、太陽光発電パネルＰＶの部分影や、異方位設置、混成使用時に、太陽光発電パネルＰＶの出力電圧ＶＰＶに対する出力電力特性、すなわち、Ｐ−Ｖ特性において複数のピークが生じた場合であっても、動作点補正装置２によって最大電力を検出することができる。
電力調整装置３は、動作点補正装置２によって、上述した方法で検出された最大電力について電力調整処理を行う。
【００３９】
ｔ１〜ｔ２の期間、ＶＬ`よりＶOPが高圧側にあり、かつ、ＶＬ`＞Ｖｘの場合、または、ＶＬ`よりＶＯＰが低圧側にあり、かつ、ＶＬ`＜Ｖｘの場合、動作点が最大電力点の近傍にあるので、ＤＳＰは、モードIVに移行する処理、すなわち、第１のスイッチＳ１をオン状態、第２のスイッチＳ２をオフ状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバータとしての動作を停止させる。
【００４０】
なお、好ましくは、モードＩＶにおいて、図６に図解したように、ＤＳＰは、第３のスイッチＳ３をオン状態にして、ノードＮ１〜ノードＮ２の間を短絡状態にして、インダクタＬ、第２のダイオードＤ２における電力消費を低減させることができる。
【００４１】
このように、動作点補正装置２によってＭＰＰＴ方式の電力調整装置における動作点を強制的に最大電力点に移動させることができる。
動作点補正装置２による上述した動作を、一定時間周期で定期的に行うことにより、あるいは、利用者の指示により、行うことにより、太陽光発電パネルＰＶに対する環境の変化に対して、常に、最大電力点を検出することができ、さらに、それに応じて、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置３を動作させることができる。
【００４２】
図８は、動作波形例を示す。
図８において、動作点補正装置２による補正前の太陽光発電パネルＰＶの出力電力は２２Ｗであり、動作点補正装置２の動作により、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置３の入力電圧ＶＬ が徐々に低下していき、最適動作電圧ＶＯＰまで変化している。補正終了後は、４７Ｗと出力電力が大幅に増加している。
【００４３】
ＭＰＰＴ方式の電力調整装置３
図９に、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置３の回路例を示す。
図９においては、ＭＰＰＴ方式の電力調整装置３は、図５に図解したと同等の、太陽電池パネルＰＶと、負荷５と、バッテリィ４とを有する。電力調整装置３はさらに、昇圧形ＤＣ−ＤＣコンバータを有する。
すなわち、電力調整装置３の回路は、昇圧形ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた回路である。
この電力調整装置３と、太陽電池パネルＰＶとの間に、上述した動作点補正装置２が配設される。
以下、電力調整装置３を中心に述べる。
【００４４】
電力調整装置３を構成する昇圧形ＤＣ−ＤＣコンバータは、動作点補正装置２によって補正された太陽電池パネルＰＶの出力電流ＩＰＶを計測する電流計ＭＩＰＶａと、動作点補正装置２によって補正された太陽電池パネルＰＶの出力電圧ＶＰＶを計測する電圧計ＭＶＰＶａと、インダクタＬａと、スイッチング素子Ｓａと、ダイオードＤａと、平滑キャパシタＣａとを有する。
昇圧形ＤＣ−ＤＣコンバータは、さらに、ＭＰＰＴ制御を行うための、たとえば、マイクロコンピュータを用いた制御装置を有する。
【００４５】
図１０、図１１を参照して、「山登り法」の制御動作を述べる。
図１０は、制御装置の動作処理を示すフローチャートである。
図１１は、「山登り法」の概念を示す図である。
「山登り法」とは、図１１に図解したように、制御装置によってスイッチング素子Ｓａをオン・オフ駆動して、インダクタＬａの出力側電圧をある刻みで変化させて、その時の電力を演算し、最大電力を検出する方法である。
【００４６】
図１０におけるステップ１（Ｓ１）において、制御装置は、開始時点の、電流計ＭＩＰＶａで計測した出力電流ＩＰＶと、電圧計ＭＶＰＶａで計測した出力電圧ＶＰＶを入力し、出力電流ＩＰＶと出力電圧ＶＰＶとを乗算することにより、初期出力電力Ｐ０を演算する。
【００４７】
ステップ２（Ｓ２）において、制御装置は、電圧を電圧刻みΔＶだけずらすように、スイッチング素子Ｓａを動作させる。
【００４８】
ステップ３（Ｓ３）において、制御装置は、そのときの、電流計ＭＩＰＶａで計測した出力電流ＩＰＶと、電圧計ＭＶＰＶａで計測した出力電圧ＶＰＶを入力し、出力電流ＩＰＶと出力電圧ＶＰＶとを乗算することにより、現在の電力Ｐを演算する。
【００４９】
ステップ４（Ｓ４）において、制御装置は、初期出力電力Ｐ０と現在の電力Ｐとを比較する。
【００５０】
Ｐ０＞Ｐのとき、ステップ５（Ｓ５）において、制御装置は、電圧刻みΔＶの符号を反転させて、電力が減少する方向にする。その後、ステップ７（Ｓ７）に移行する。
【００５１】
Ｐ０＜Ｐのとき、ステップ６（Ｓ５）において、制御装置は、電圧刻みΔＶの符号はそのままにして、ステップ７（Ｓ７）の処理に移行する。
【００５２】
ステップ７（Ｓ７）において、制御装置は、Ｐ＝Ｐ０として、ステップ８（Ｓ８）の処理に移行する。
【００５３】
ステップ８（Ｓ８）において、制御装置は、電圧を電圧刻みΔＶだけずらすように、スイッチング素子Ｓａを動作させる。
【００５４】
制御装置は、ステップ３（Ｓ３）の処理に戻り、図１１に例示したように、最大電力が得られるまで上記処理を反復する。
【００５５】
電力調整装置３の前段には、動作点補正装置２が配設されており、たとえば、太陽電池パネルＰＶに部分の影があり、電力のピークが複数存在した場合でも、１個の最大ピークに調整され電力調整装置３に印加されるから、電力調整装置３において、その最大電力点について、上述した動作をすることになり、たとえば、太陽電池パネルＰＶに部分の影があった場合でも、正確に制御することできる。
【００５６】
以上、図３に図解した独立型システムについて述べたが、図４に図解した系統連系システムについても、同様である。
【００５７】
なお、動作点補正装置２に適用するＤＣ−ＤＣコンバータとしては、公知の種々の方式のものを適用することができる。
【００５８】
上述した実施の形態においては、動作点補正装置２を付加することにより、太陽光発電パネルＰＶに部分的な影が存在して、太陽光発電パネルＰＶの出力に複数のピークが存在したとしても、電力調整装置３における制御処理が正確に行われることを述べた。
しかしながら、動作点補正装置２と、電力調整装置３とは、たとえば、電力演算など、共通する、または、類似する処理も多いことから、動作点補正装置２と電力調整装置３とを合体した装置とすることもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・太陽電池パネル（ＰＶ）
２・・・動作点補正装置
３・・・ＭＰＰＴ方式の電力調整装置
４・・・バッテリィ
５・・・負荷
６・・・系統電源
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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