(57)【要約】【課題】  太陽電池への日射強度と太陽電池の温度変化に伴う太陽電池の最大電力出力点の変化に対し、予め設定した条件で敏速に制御、駆動を行う。【解決手段】  太陽電池単セルまたは複数並列接続された太陽電池セル１により構成される太陽電池モジュール２に昇圧回路からなるＤＣ／ＤＣコンバータ５を接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力端に出力を検知するための検知回路１１を接続する。検知回路１１は、固定抵抗１３とスイッチ１２から構成され、固定抵抗１３へスイッチ１２を接続した状態でＤＣ／ＤＣコンバータ５を駆動する任意の駆動周波数とデューティで決まる特定の駆動条件で駆動させ、固定抵抗間の電圧を測定し、予めメモリに記録されたデータに従って、太陽電池モジュール２の最大電力点でＤＣ／ＤＣコンバータ５を駆動させるため駆動周波数とデューティを算出、設定した後、検知回路１１のスイッチ１２を負荷１５に接続して、前記駆動条件でＤＣ／ＤＣコンバータ５を駆動、制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池単セルまたは複数並列接続された太陽電池セルにより構成される太陽電池モジュールに昇圧回路からなるＤＣ／ＤＣコンバータを具備し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に出力を検知するための検知回路を備え、前記検知回路は、固定抵抗とスイッチから構成され、前記固定抵抗は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に接続された前記スイッチを介して接続され、前記スイッチはＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記固定抵抗と負荷に切替える機能を備え、ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動する任意の駆動周波数とデューティで決まる特定の駆動条件で駆動させて前記固定抵抗間の電圧を測定し、予めメモリに記録されたデータに従って、前記太陽電池モジュールの最大電力点でＤＣ／ＤＣコンバータを駆動させるため駆動周波数とデューティを算出、設定し、前記検知回路のスイッチを前記負荷に接続して、前記駆動条件で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動、制御する手段を具備した太陽光発電装置。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールの出力端に電圧検知回路を設け、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動周波数とデューティで決まる特定の駆動条件で駆動または駆動を停止し、前記電圧検知回路で電圧を測定し、予めメモリに記録されたデータに従って、前記太陽電池モジュールの最大電力点で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動させるために必要な駆動周波数とデューティを算出、設定するためのデータとして、前記測定電圧値を使用し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動、制御する手段を具備することを特徴とした請求項１記載の太陽電池発電装置。
【請求項３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端が直列接続または並列接続された構成であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動、制御する手段を一制御回路で構成し、統合して制御することを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は太陽電池を利用した発電システムにおいて、環境変化に応じて太陽電池から最大電力出力を得る装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
広く使用されているシリコン結晶からなる太陽電池セルは、１Ｖ以下の起電力で図５に示すような凸型の出力電力特性(電力-電圧特性)を持ち、出力電力が最大となる点１９が一箇所のみ存在する。この点は、太陽電池セルへの日射強度や太陽電池の温度により変化する。
【０００３】
一般に、こうした特性の太陽電池セルを用いて、発電装置を構成する場合には、出力側に接続される二次電池の充電電圧以上もしくは電子機器で使用する所望の駆動電圧以上の実用的な電圧を得るために、太陽電池セルを複数直列接続して太陽電池モジュールを構成している。
【０００４】
また、太陽電池モジュールから最大電力出力を得るための制御に関して、従来から下記のようないわゆる山登り制御が提案されている。
【０００５】
この制御方法は、太陽電池電圧と太陽電池電流とを検出する装置を用い電力値を演算して求め、太陽電池電圧を上下に変化させた時点での、各々の電力値を演算して比較し、太陽電池電圧を上下変更後の電力値の差から太陽電池の出力電力点を求め、差分が正ならば太陽電池電圧を上に、差分が負ならば太陽電池電圧を下に変化させ、最終的に、最大電力出力点に至るまで太陽電池電圧の上下変化を行うものである。
【０００６】
この方法では、太陽電池セルを数十枚直列接続し組み合わせた太陽電池モジュールでは、部分陰発生時の太陽電池セルの破壊予防対策として、もしくは出力電圧低下の軽減対策として太陽電池セルの端子間にバイパスダイオードを複数個配置していることが一般的であり、こうした太陽電池モジュールでは受光面の一部分に陰が出来た場合、太陽電池の電力−電圧特性が図６に示すような複数の極大点２１が発生し、最大電力出力点を走査、選定する制御に時間が掛かる場合、あるいは太陽電池の最大電力出力点で制御が出来ない場合が発生し、発電効率が大幅に低下することがある。
【０００７】
そこで、例えば図７は、特開平７−３０２１３０号公報に示された太陽電池モジュールの受光面の一部に陰ができた場合でも、全体の発電効率を高めることが可能な装置である。
【０００８】
図７において、２は太陽電池モジュール、１４は制御回路、６はコイル、７はスイッチ素子、８はダイオード、２２は電力変換モジュール、１１は太陽電池出力検知回路、２３は直流−交流電力変換装置である。
【０００９】
次に特開平７−３０２１３０号公報の動作について説明する。電力変換モジュール２２内の太陽電池２に太陽光が入射されると、太陽電池２の両端に起電力が発生し、その時の発生起電力は太陽電池に入射された日射強度に比例する。これを利用し、この発生電力が一定以上になると制御回路１４が動作して、太陽電池２の出力電圧と出力電流を測定し、太陽電池の動作点を電流−電圧曲線の最大電力点になるようにスイッチ素子７であるＭＯＳ−ＦＥＴのゲートに制御回路１４からＰＷＭパルスが印加され、ＭＯＳ−ＦＥＴがＯＮ−ＯＦＦすることでコイル６に電力を蓄える作用を利用したＤＣ／ＤＣコンバータで電力を送り出す。この動作を繰り返す事で、並列に接続された各電力変換モジュール２２からの最大電力を直流−交流電力変換装置２３に出力する。
【００１０】
また、図８は特許第３５２５９９２号公報に示された、上記の各電力変換モジュール２２に電圧検出手段と電流検出手段、制御手段を備えることにより、太陽光発電装置のコストが上がってしまう問題を解決するために、発電電圧検出回路と発電電流検出回路を複数の電力変換モジュール２２からなる発電装置の出力段で単一で構成し、コストを下げることができる装置である。
【００１１】
図８において、２４は太陽電池ユニット、２は太陽電池、２５は駆動・レギュレータ、２６はスイッチ駆動回路、３は総出力電圧検出回路、１１は総出力電流検出回路、１４は集中制御装置である。
【００１２】
次に特許第３５２５９９２号公報動作について説明する。太陽電池ユニット２４は太陽電池２と太陽電池の出力駆動を行う駆動・レギュレータ２５を具備し、各太陽電池ユニット２４の出力電力が合成されうる形態の回路網に構成され、各太陽電池ユニット２４からの出力電力が合成された総出力電力は、総出力電圧検出回路３と総出力電流検出回路１１の測定結果を演算する総電力演算回路によって検出され、総出力電力が最大値になるように、その総出力電力の値に基づいて、各太陽電池ユニット２４に搭載されている駆動・レギュレータ２５内蔵の半導体スイッチのデューティを、一局的に制御する集中制御装置１４が各太陽電池ユニット２４を順番に制御する。前記の総出力電力検出手段は、各太陽電池ユニット２４の駆動・レギュレータ２５からの出力電力が合成された総出力電圧を検出する総出力電圧検出回路３と各太陽電池ユニット２４の駆動・レギュレータ２５からの出力電力が合成された総出力電流を検出する総出力電流検出回路１１からなり、総出力電圧検出回路３により検出された前記総出力電圧と、総出力電流検出回路１１により検出された前記総出力電流とに基づいて所要の総出力電力が演算により求められる。
【特許文献１】特開平７−３０２１３０号公報
【特許文献２】特許第３５２５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のように従来の太陽光発電装置に使用される太陽電池モジュールは、太陽電池セルを複数直列接続し、太陽電池セル間にバイパスダイオードを複数個配置したことから、部分陰の発生時には、図６の２１で示すような複数の極大点が発生し、最大電力出力点を走査する制御に時間が掛かる。あるいは最大電力出力点で制御ができない場合が発生し、発電効率を大幅に低下させる問題がある。
【００１４】
既に、特開平７−３０２１３０号公報に示された、従来の太陽光発電制御装置では、上記のように、太陽電池への日射強度や太陽電池の温度により変化する太陽電池最大電力出力点で駆動制御するために、各電力変換モジュール２２に電圧検出手段３と電流検出手段１１、更に制御回路１４を備え、太陽電池出力電圧と出力電流を検知して、出力電力が最大となる点を走査し、制御を行なっているが、制御回路１４が太陽電池モジュール２毎に必要とするために太陽光発電装置としての部品数量の増大や高価格化の問題がある。更に、電流検出手段１１として従来のカレントトランス（ＣＴ）を使用する検出回路では、太陽電池をセル単位もしくは並列接続した各太陽電池モジュール２の出力端での検出は、シリコン結晶型の１２５ｍｍ×１２５ｍｍ程度の受光面積をもつ太陽電池セルを使用した場合、０．５Ｖ程度の低出力電圧値、最大６アンペア程度の大出力電流値であることから、広範囲、高精度で電力を検知する場合、定格電力に従って寸法が肥大化し易く、太陽光発電装置が大型になる問題がある。
【００１５】
また、特許第３５２５９９２号公報に示された太陽光発電装置のように、電流検出手段、電圧検出手段を単一にすることにより、部品数量の増大などの問題を軽減することはできるが、図８の太陽電池ユニット２４の出力電力を合成した総出力電力で最大になるように、全ての太陽電池ユニット２４を繰り返し制御する方法であることから、太陽光発電装置の最大電力で出力するための制御時間が長くなる問題がある。
【００１６】
更に、この構成の太陽光発電装置は、必要電力に応じて太陽電池ユニット２４の数量を加減する場合には、総出力電力の増減に対し、総電力検出回路の定格入力、検出精度をその度に適正化する必要があることから、既に組込まれた前記総出力電圧検出回路３や総出力電流検出回路１１が、前記太陽電池ユニットの加減による太陽光発電装置の発電力の変更を困難にし、制限を与える問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の太陽光発電装置は太陽電池単セルまたは複数並列接続された太陽電池セルにより構成される太陽電池モジュールに昇圧回路からなるＤＣ／ＤＣコンバータを具備し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に出力を検知するための検知回路を備え、前記検知回路は、固定抵抗とスイッチから構成され、前記固定抵抗は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に接続された前記スイッチを介して接続され、前記スイッチはＤＣ／ＤＣコンバータの出力を前記固定抵抗と実負荷に切替える機能を備え、前記固定抵抗へ接続した状態でＤＣ／ＤＣコンバータを駆動する任意の駆動周波数とデューティで決まる特定の駆動条件で駆動させて前記固定抵抗間の電圧を測定し、予めメモリに記録されたデータに従って、前記太陽電池モジュールの最大電力点でＤＣ／ＤＣコンバータを駆動させるため駆動周波数とデューティを算出、設定し、前記検知回路のスイッチを前記実負荷に接続して、前記駆動条件で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動、制御する手段を具備している。
【００１８】
上記目的を達成すべく請求項２記載の太陽光発電装置は、太陽電池モジュールの出力端に電圧検知回路を設け、ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動周波数とデューティで決まる特定の駆動条件で駆動または駆動を停止し、電圧検知回路で電圧を測定し、予めメモリに記録されたデータに従って、前記太陽電池モジュールの最大電力点で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動させるために必要な駆動周波数とデューティを算出、設定するためのデータとして、前記測定電圧値を使用し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動、制御する手段を具備している。
【００１９】
上記目的を達成すべく請求項３記載の太陽光発電装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端が直列接続または並列接続された構成であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動、制御する手段を一制御回路で構成し、統合して制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の発明により、DC／DCコンバータのスイッチ制御と固定抵抗とスイッチの簡素な検知回路構成で、実際に接続する負荷の大きさに関係無く、固定抵抗の端子間電圧から太陽電池の最大電力出力点を容易に算出し、選定することが可能な太陽電池発電装置が安価に実現できる。
【００２１】
請求項２記載の発明により、太陽電池の出力電圧を検知することができることから、太陽電池への日射強度と太陽電池の温度変化に伴う太陽電池の最大電力出力点の変化に対し、予め設定した条件で敏速に制御、駆動することができる太陽光発電装置が実現できる。
【００２２】
請求項３記載の発明により、太陽電池モジュールとＤＣ／ＤＣコンバータからなるユニットの出力を直列接続あるいは並列接続する構成で加減し、太陽光発電装置の発電電力を変更する場合にも、太陽光発電装置内の電力検知回路の構成や制御手段を変えることなく、太陽電池モジュール出力の最大電力点で駆動可能な太陽光発電装置が容易に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す回路構成図である。
【００２４】
同図に示すように、実施例では太陽電池セル１と、昇圧回路５からなるＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力を固定抵抗１３と実負荷１５に切替え接続するスイッチ１２と固定抵抗１３から構成されるＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に接続される検知回路１１と、太陽電池セル１から構成される太陽電池モジュール２の出力電圧を検知する電圧検知回路３とこの電圧検知回路３、検知回路１１の出力電圧測定および検知回路１１、昇圧回路５の駆動制御を統括して行うための制御回路１４で構成される。ただし、制御手法によっては、電圧検知回路３が無くても、太陽電池モジュール２の最大電力点で駆動制御する太陽光発電装置を構成することが可能で、必ずしも必要でない。
【００２５】
昇圧回路５は同図に示すように一般的な昇圧型チョッパ回路を４回路並列に接続した構成で、４つのスイッチ７を使用し、それぞれのスイッチを独立に駆動、制御する機能を持ち、太陽電池モジュール２から流れる電流を分割することで構成部品固有の抵抗損失を軽減し、太陽電池モジュール２の出力を高効率で昇圧することができる回路構成としている。コイル６とスイッチ７、ダイオード８の各部品１つと他の回路と共有するコンデンサ９から構成される昇圧チョッパ回路を１回路とした場合に、昇圧回路５を構成する並列接続する昇圧チョッパ回路の回路数は、特に４回路に限ったものでなく、複数の回路構成であれば上記と同様、電流分割により、構成部品固有の抵抗損失を軽減することが可能である。
【００２６】
検知回路１１はスイッチ１２と固定抵抗１３で構成され、スイッチ１２は、昇圧回路５の出力を固定抵抗１３と実負荷１５に切替える制御信号を制御回路１４から受け、太陽電池への日射強度や太陽電池の温度によって変わる最大電力出力点の検出制御する時に固定抵抗１３に接続し、太陽電池モジュール２の電力を昇圧回路５から実負荷１５に出力する場合には、実負荷側に接続する。
【００２７】
制御回路１４は、電圧検知回路３での太陽電池モジュール２の電圧検知、検知回路１１での電力検知および昇圧回路５の駆動制御、スイッチ１２の切換え制御、太陽電池モジュール２の最大電力点の走査、選定制御を行ことが可能なマイクロコンピュータとＦＰＧＡにより構成される。
【００２８】
図３は本発明の第２の実施形態を示す。２は太陽電池セルを並列接続した太陽電池モジュールであり、電圧検知回路３を介して昇圧回路５からなるＤＣ／ＤＣコンバータに接続、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力は電力検知回路１１を介して負荷に接続される。この太陽電池モジュール２から検知回路１１までの回路構成を１ユニットとし、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を複数並列接続し、これら全てのユニットに対し、太陽電池モジュール２の出力電圧を検知する電圧検知回路３と検知回路１１の出力電圧測定および検知回路１１、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチ制御を統括して行うための制御回路１４で太陽光発電装置を構成する。ただし、制御手法によっては、電圧検知回路３が無くても、太陽電池モジュール２の最大電力点で駆動制御する太陽光発電装置を構成ことは可能である。
【００２９】
制御方法としては、太陽電池への日射強度や太陽電池の温度によって変わる太陽電池モジュール２の出力変化に対し、最適な条件で昇圧回路５からなるＤＣ／ＤＣコンバータの駆動条件を選定するために、検知回路１１のスイッチ１２を固定抵抗１３への接続もしくは実負荷への接続を選択し、出力検知時は固定抵抗１３へ瞬時に実負荷から切換える。瞬時的にＤＣ／ＤＣコンバータの出力を固定抵抗１３に接続した状態で、太陽電池モジュール２の最大電力点で駆動する条件を測定のための駆動条件、電圧検知回路３の出力、検知回路１１の出力から、予め用意したメモリーデータであるテーブルを引く形で算出、確定し、予め設定されたデータテーブルからＤＣ／ＤＣコンバータを太陽電池モジュール２の最大電力点で出力するための駆動条件で駆動する。ただし、初期駆動では太陽電池への日射強度や太陽電池の温度と無関係にＤＣ／ＤＣコンバータを予め設定した駆動周波数とデューティで駆動させる。更に、最大電力点の精度を高めるためや太陽電池モジュール２の特性ばらつきによる最大電力点のずれを補正するために、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が最大になる条件を算出した駆動条件近傍で、駆動周波数とデューティを少しずつ変えて走査し、最適な駆動条件を選定し、ＤＣ／ＤＣコンバータを駆動する。太陽電池への日射強度や太陽電池の温度によって変わる太陽電池モジュール２の出力変化に対しては、予め設定した周期で検知を行ない、検知したレベルが設定した範囲を超えた場合に、上記と同様な順序で太陽電池モジュール２の最大電力点での出力するための制御、駆動を実行する。次期走査によって駆動条件が選定されるまでは、前回選定した駆動条件で駆動する。
【００３０】
また、太陽電池モジュール２と昇圧回路５からなるＤＣ／ＤＣコンバータ、検知回路１１で構成されるユニットの出力端を複数接続した太陽光発電装置の場合、太陽電池モジュール２毎に最大電力点をＤＣ／ＤＣコンバータの駆動条件を変えて一台ごと制御、駆動する。それに伴い、最大電力点を走査している太陽電池モジュール２以外の複数の太陽電池モジュール２は、次期走査によって駆動条件を選定するまでの間、前回選定した駆動条件で駆動する。
【００３１】
電圧検知回路３、検知回路１１での電圧はマイクロコンピュータのアナログ−ディジタルコンバータ（以下ＡＤＣ）で取り込み、ＦＰＧＡはマイクロコンピュータから出力される情報に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動信号を出力する。一例として駆動信号は、駆動周波数が２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ、デューティは７５％〜９０％の範囲とし、昇圧回路５を４つの昇圧チョッパ回路の構成とした場合で各スイッチ７のON−ＯＦＦ駆動制御が、各チョッパ回路のスイッチ７の全てが同時にＯＮ状態になる事がない様に、時間差を設けて駆動信号のデューティを制御する。スイッチ７のＯＮ−ＯＦＦタイミング例を図２に示すが、同図において、切換信号の１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのそれぞれが、同時にＯＦＦになる事が無い様に同期させ制御する。
【００３２】
上記昇圧回路５からなるＤＣ／ＤＣコンバータの駆動周波数とデューティの駆動条件を固定し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が検知回路１１の固定抵抗１３に接続されている場合、固定抵抗１３の端子間に発生する電圧は、一例として図４の１７で示す特性で、太陽電池への日射強度に比例し、発生した電圧と前記太陽電池への日射強度の関係を予め設定した関係式と固定抵抗端の検出電圧から、太陽電池への日射強度による変化量を計算し、太陽電池モジュール２の最大電力点近傍を選定する。また、前記関係式の代わりにデータマップを使用しても最大電力点を選定することができる。
【００３３】
上記太陽電池への日射強度の測定時には、前記制御手段にてスイッチ１２を固定抵抗１３に接続し、一例としてＤＣ／ＤＣコンバータの駆動周波数とデューティを周波数：２５ｋＨｚ 、デューティ：９０％に固定設定した駆動条件で、固定抵抗１３の端子間電圧から、太陽電池への日射強度が判定できる。この測定時の駆動条件である周波数とデューティの値は、一条件に限定されるわけでなく、昇圧回路５で使用される回路定数、太陽電池の種類や寸法などによる最大電力の日射強度特性によって異なる。また、上記駆動条件でのＤＣ／ＤＣコンバータの駆動は図２に示すタイミングで行っている。
【００３４】
太陽電池の温度による最大電力点の変化量に関しては、上記ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動を停止した状態での電圧検知回路３の出力電圧が太陽電池の温度と相関がることから、太陽電池モジュールの出力電圧と太陽電池の温度の関係を予め設定した関係式と電圧検出回路３の出力電圧から、太陽電池の温度の変化量を算出し、太陽電池モジュールの最大電力点近傍で昇圧回路５を駆動するデータを得る。前記関係式の代わりにデータマップを使用しても最大電力点を選定することができる。
【００３５】
以下に、詳細な制御動作の一例を示す。太陽電池への日射強度や太陽電池の温度から決定されたＤＣ／ＤＣコンバータの駆動条件を初期選定駆動条件とし、初期選定駆動条件の初期選定周波数±１０ｋＨｚの範囲を５ｋＨｚの変化幅で、デューティを、７５％〜９０％の範囲で２％の変化幅で変化させる。前記制御手段は初期選定周波数−１０ｋＨｚ、デューティ７５％でＤＣ／ＤＣコンバータを駆動し、検知回路１１の固定抵抗１３の端子間に発生する電圧を前記制御手段のマイクロコンピュータにて取り込み、記憶する。次に、周波数は初期選定周波数−１０ｋＨｚに固定のまま、デューティを７７％に設定し、同様に、電圧検知回路の抵抗に発生する電圧を前記制御手段のマイクロコンピュータにて取り込み、前回のデューディ７５％の時の抵抗電圧値よりも大きければ、この電圧値を前回の値と入れ替え記憶し、駆動周波数とデューティについても記憶する。仮に、この検知した電圧値が前回の電圧値よりも小さければ、前回記憶した値をそのまま維持する。次に、周波数は初期決定周波数−１０ｋＨｚに固定のまま、デューティを７９％に設定し、同様に前回の値と比較し、電圧値が大きければ、マイクロコンピュータ内の記憶の書き換えを、電圧値が小さければ、記憶値の維持を行う。順次デューティを変化させ、比較書き換えあるいは維持動作を、デューディが９０％に至るまで実行する。ディーティが９０％を超えたら、５ｋＨｚ上昇させ周波数を初期決定周波数−５ｋＨｚに設定し、デューティは７５％に設定する。以降、前記比較動作を継続する。この動作を初期決定周波数＋１０ｋＨｚ、デューティ９０％に至るまで実行し、固定抵抗１３の端子間電圧が最大となった駆動周波数とデューティを決定する。この決定した駆動周波数とデューティでＤＣ／ＤＣコンバータを動作させ、太陽電池モジュールから最大電力出力を得る。
【００３６】
太陽電池への日射強度や太陽電池の温度とＤＣ／ＤＣコンバータの駆動条件が適していれば、太陽電池は最大電力出力点で動作するため、太陽電池出力端電圧は、一例として０．４５Ｖ前後となる。しかし、表１に示すように、太陽電池への日射強度や太陽電池の温度とＤＣ／ＤＣコンバータの駆動条件が適していなければ、太陽電池は最大電力出力点で動作しなくなり、太陽電池出力端電圧は０．４５Ｖから外れてしまう。これは同時に、太陽電池への日射強度や太陽電池の温度が変わったことを示し、０．４５Vを設定ラインとして、太陽電池モジュール２の最大電力点で動作させるためＤＣ／ＤＣコンバータの駆動条件を再度選定する制御を行う。
【００３７】
この制御方法は、太陽電池への日射強度や太陽電池の温度が変化しことを判断し、日射強度や温度が変化を判定した場合のみ制御をやり直すので、日射強度や温度が安定している状態で制御時間が少なくて済み、高効率で動作する。更に、この制御方法では、複数の太陽電池モジュールを並列あるいは直列に接続した場合にも、最適駆動条件からずれた太陽電池モジュールのみを駆動制御するために、高効率な制御を行うことができる。
【００３８】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態、
【図２】本発明の実施形態のスイッチタイミング図、
【図３】本発明の第２の実施形態、
【図４】太陽電池への日射強度と検知電圧の関係グラフ、
【図５】太陽電池単セルでの出力電圧―電力特性である、
【図６】部分陰発生時の従来太陽電池モジュールの特性、
【図７】従来の回路を示すブロック図、
【図８】従来の回路を示すブロック図、
【符号の説明】
【００４０】
１：太陽電池セル
２：太陽電池モジュール
３：電圧検知回路
４：固定抵抗
５：昇圧回路
６：コイル
７：スイッチ
８：ダイオード
９：コンデンサ
１０：保護回路
１１：検知回路
１２：スイッチ
１３：固定抵抗
１４：制御回路
１５：負荷
１６：スイッチ切換信号
１７：日射強度による検知回路電圧の特性
１８：太陽電池セルの電力―電圧特性
１９：最大電力点
２０：従来太陽電池モジュールの電力―電圧特性
２１：太陽電池モジュールの電力―電圧特性の極大点
２２：電力変換モジュール
２３：電力変換装置
２４：太陽電池ユニット
２５：駆動・レギュレータ
２６：スイッチ駆動回路
【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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