(57)【要約】【課題】より太陽電池が持つ最大発電性能を引き出すことが可能な太陽光発電システムを提供する。【解決手段】電力変換器が設置されている位置を取得する位置情報取得手段と，電力変換器が設置されている位置の天候情報を取得する天候情報取得手段を有し，天候情報取得手段から取得した天候情報をもとに定常モードから検出モードに切り替えるタイミングや検出モードの実行要否を決定する。【選択図】図５
2018022301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と，前記太陽電池に接続される電力変換器を有する太陽光発電システムにおいて，
前記電力変換器は，少なくとも１個のスイッチング素子と，前記太陽電池から前記電力変換器に流入する電流を検出して太陽電池電流を得る電流検出手段と，前記電力変換器に入力される電圧を検出して太陽電池電圧を得る電圧検出手段と，前記スイッチング素子をスイッチング制御することによって前記太陽電池電流を所定の値に制御する制御手段と，前記太陽電池電圧と前記太陽電池電流から求められる太陽電池電力が最大となる点の太陽電池電流値を求める検出モードと，前記検出モードにより求めた太陽電池電流値を用いて前記制御手段を動作させる定常モードと、を具備するとともに，
前記電力変換器が設置されている位置を取得する位置情報取得手段と，
前記電力変換器が設置されている位置の天候情報を取得する天候情報取得手段を有し，前記天候情報取得手段から取得した前記天候情報をもとに定常モードから検出モードに切り替えるタイミングや検出モードの実行要否を決定することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽光発電システムにおいて，
前記電力変換器が設置されている位置の雨雲情報を取得する雨雲情報取得手段を有し，前記雨雲情報取得手段から取得した雨雲情報をもとに定常モードから検出モードに切り替えるタイミングや検出モードの実行要否を決定することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
太陽電池と，前記太陽電池に接続される電力変換器を有する太陽光発電システムにおいて，
前記電力変換器は，少なくとも１個のスイッチング素子と，前記太陽電池から前記電力変換器に流入する電流を検出して太陽電池電流を得る電流検出手段と，前記電力変換器に入力される電圧を検出して太陽電池電圧を得る電圧検出手段と，前記スイッチング素子をスイッチング制御することによって前記太陽電池電流を所定の値に制御する制御手段と，を具備するとともに，
前記太陽電池電圧と前記太陽電池電流から求められる太陽電池電力が最大となる点の太陽電池電流値を求める検出モードと，
前記検出モードにより求めた太陽電池電流値を用いて前記制御手段を動作させる定常モードを有し，
前記電力変換器に日射計を接続し，前記検出モードを判定する判定部は前記日射計からの出力信号をもとに定常モードから検出モードに切り替えるタイミングや検出モード切替要否を決定する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，太陽光発電システムに関するものであり、特に、太陽電池の発電電力を，電力変換装置を用いて変換して所望の電力を得るシステムに関し，特に太陽電池に接続された変換器を制御することによって，太陽電池の電力の最大点を検出するとともに，検出した最大電力点で変換器を動作させる最大電力追従制御法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は太陽電池の電流-電圧特性及び電流-電力特性を示すグラフである。
【０００３】
太陽電池の出力電圧と出力電流の特性は一般に図４に示すような非線形の特性となる。すなわち，電圧−電流特性は，電圧Vpv＝0において短絡電流Isc，開放電圧Vocにおいて電流Ipv＝0となる特性である。そのため，電圧−電力特性は，電圧Vpmaxにおいて最大電力値Pmaxを有する。このとき，Ipv＝Ipmaxである。またこの特性は日照条件や温度条件によって変化するため，太陽電池から効率よく電力を取り出すためには常にこの最大電力点を探索し，太陽電池に接続される電力変換器を制御して太陽電池の動作点が最大電力点となるように追従制御する必要がある。
【０００４】
最大電力追従制御法として一般によく知られた方法として，山登り法がある。この山登り法は，電力変換器の入力電圧指令値を微小変更し，これに応じて太陽電池の発電電力が増加するか減少するかを判定する。そして，この判定結果に依って次の電圧指令値の変更方向を決定して指令値の微小変更を繰返す方法である。しかし，この方法は応答性が遅く，また部分影が発生した場合の二山特性に対応できないという課題を持っていた。
これに対しては様々な改良案が検討されており，その中の一例として，WO2012/090242号公報（特許文献１）に示された方法がある。この方法は，太陽電池の２端子にチョークコイルとスイッチング素子が接続される構成の電力変換回路を有しており，最大電力点の探索時は，チョークコイルを流れる電流をゼロから短絡電流まで変化させた時の電圧値を確認することで最大電力点の電流，電圧を検出する。この方法は山登り法よりも応答性が早く，また二山特性が発生した場合においても確実に最大電力点を検出して動作することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】WO2012/090242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においては，最大電力点を得るための検出モードと，検出モードの結果をもとに太陽電池の電圧・電流を制御する定常モードを有している。その具体的な例として，定常モードを一般的な山登り法とすることで，検出モード時に発生する発電電力変動の影響を最小限に抑える方法が示されている。
【０００７】
検出モードでは，チョークコイルに流れる電流をゼロから短絡電流まで変化させてしまうため，最大電力点では発電しないことになる。そのため，検出モードの動作頻度は必要最小限にすべきであるが，特許文献１では一定の間隔で検出モードが動作してしまうため，二山特性が発生していない等の理想的な環境では検出モード動作による発電ロスが発生してしまう恐れがある。また，頻繁に日照が変動するような状況下においては最大電力点の電流，電圧が短い時間で大きく変動するため，検出モードでの探索結果がすぐに無効となってしまう恐れがある。
【０００８】
上記のようなさまざまな状況下においても太陽電池が持つ最大性能を引き出すには，真に必要なタイミングでのみ検出モードを動作させるべきであり，その判定方法が課題であった。
【０００９】
本発明は、より太陽電池が持つ最大発電性能を引き出すことが可能な太陽光発電システム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】
【００１０】
本発明は，太陽電池と，前記太陽電池に接続される電力変換器を有する太陽光発電システムにおいて，前記電力変換器は，少なくとも１個のスイッチング素子と，太陽電池から前記電力変換器に流入する電流を検出して入力電流を得る電流検出手段と，電流目標値と，前記電力変換器に入力される電圧を検出して入力電圧を得る電圧検出手段と，前記スイッチング素子をスイッチング制御することによって前記入力電流を前記電流目標値と略等しい値に制御する電流制御手段と，前記電流目標値を可変する目標値可変手段とを具備するとともに，前記目標値可変手段により前記電流目標値を略ゼロから順次増加させながら前記電流制御手段を動作させ，その都度前記入力電流と前記入力電圧からその時点の電力を演算するとともに，前記電力が最大となる点の電流目標値を求める検出モードと，前記検出モードにより求めた前記電流目標値を用いて前記電流制御手段を動作させる定常モードを有し，インターネット等より取得した天候予報情報または雨雲情報や，システムに接続された日射計の出力信号をもとに，検出モードと定常モードを切り替える機能を有することによって達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，不要な検出モードの動作を低減することで，検出モードが動作することによる発電量への影響が最小となり，かつ適切なタイミングで検出モードが実行されることにより，より太陽電池が持つ最大発電性能を引き出すことが可能な太陽光発電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１の回路構成を示す図
【図２】本発明の実施例１の回路動作を示す各部波形
【図３】図１の入力フィルタの回路構成の一例
【図４】太陽電池の電流−電圧特性，および電流−電力特性を示すグラフ
【図５】本発明の実施例１における検出要否判定部の内部を示す図
【図６】本発明の実施例１における天候情報の例と検出モード実行間隔設定例
【図７】本発明の実施例１における検出モード実行判定フロー
【図８】本発明の実施例２における雨雲情報の例と検出モード実行間隔設定例
【図９】本発明の実施例２における検出モード実行判定フロー
【図１０】本発明の実施例３の回路構成を示す図
【図１１】本発明の実施例３における検出要否判定部の内部を示す図
【図１２】本発明の実施例３における検出モード実行判定フロー
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１を図１と図２，図３，図４，図５，図６，図７を用いて説明する。まず，図１において，１は太陽電池パネル，２はパワーコンディショナ，３は商用系統，４は入力フィルタ，７はDC-DCコンバータ，８はチョークコイル，９はパワーMOSFET，１０は昇圧ダイオード，１１はコンデンサ，１２は系統連系インバータ，１３は電流センサ，１４は制御回路，１５ａ，15ｂは分圧抵抗，１６は目標値可変手段，１７はモード切替器，１８は減算器，１９はPI制御ブロック，２０は乗算器，２１ａ，２１ｂはＡＤ変換器，２２ａはＰＷＭ回路，２３は最大値判定回路、１００は検出要否判定部である。３０は通信部、３１はインターネット、３２はサーバである。
【００１５】
図１において，パワーコンディショナ２の内部には入力フィルタ４とDC-DCコンバータ７，系統連系インバータ１２，制御回路１４がある。太陽電池パネル１はその両端がパワーコンディショナ２の内部の入力フィルタ４の入力側端子に接続されており，入力フィルタ４のコンバータ側端子はDC-DCコンバータ７に接続され，DC-DCコンバータ７は系統連系インバータ１２に接続されている。系統連系インバータ１２はパワーコンディショナ２の外部の商用系統３に接続されている。DC-DCコンバータ７の内部には，チョークコイル８，分圧抵抗１５ａ，１５ｂ，パワーMOSFET９，ダイオード１０，コンデンサ１１，それに電流センサ１３があり，チョークコイル８とパワーMOSFET９のドレインが接続されている。チョークコイル８の入力側は，入力フィルタ４のコンバータ側端子と接続される。また，パワーMOSFET９のソースは入力フィルタ４のコンバータ側端子に接続される。入力フィルタ４のコンバータ側端子の両端で，DC-DCコンバータ７の内部側には分圧抵抗15ａ，15bが直列に接続されている。パワーMOSFET９のドレインにはダイオード10のアノードが接続される。ダイオード１０のカソードとパワーMOSFET９のソースの間にコンデンサ１１が接続される。コンデンサ１１の両端はDC-DCコンバータ７の外部にある系統連系インバータ１２に接続される。
【００１６】
一方，制御回路１４の内部にはAD変換器21ａ，21ｂ，目標値可変手段１６，モード切替器１７，減算器１８，PI制御ブロック１９，乗算器２０，ＰＷＭ回路２２ａ，最大値判定回路２３，検出要否判定部１００がある。
【００１７】
分圧抵抗15ａ，15bの中点からAD変換器21aに接続される。電流センサ１３はAD変換器21bに接続される。AD変換器21bの出力はILの平均値であるILave，AD変換器21aの出力はVinであり，ILaveとVinは乗算器20に入力され，出力はPpvとして最大値判定回路２３に入力される。また，ILaveは減算器18のマイナス側端子に入力される。減算器18のプラス側入力端子にはモード切替器17の出力であるIrefが接続される。減算器18の出力はPI制御ブロック19に入力される。また，Irefは最大値判定回路２３に入力される。PI制御ブロック１９の出力は，ＰＷＭ回路２２ａに入力される。ＰＷＭ回路２２ａの出力はS1制御信号として制御回路１４の外部に出力されDC-DCコンバータ７の内部のパワーMOSFET９のゲートに接続される。また，最大値判定回路２２ａの出力はIrefMとしてモード切替器１７の定常側に接続される。モード切替器１７の検出側には目標値可変手段１６が接続される。モード切替器１７の切替えは検出要否判定部１００の結果に基づき行われる。インターネット３１を経由してサーバ３２と通信するために，通信部３０が接続される。
【００１８】
次に，図２を説明する。図２は横軸を時間として，図１の回路各部の動作波形を示した図である。上から順に，DC-DCコンバータ７の動作状態として定常モードと検出モードの区別，Vpvとして図１の太陽電池パネル１の両端の電圧波形， Iref，S1制御信号としてパワーMOSFET９のゲート波形，IL，ILave，それにDC-DCコンバータ７出力電力はDC-DCコンバータ７から系統連系インバータ１２に出力される電力を示す。
【００１９】
次に図３は，図１における入力フィルタ４の内部の一例を示した図である。図３において，５ａ，５ｂはコモンモードチョーク，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅはフィルタコンデンサ，２７はノーマルモードチョークである。図３において，入力フィルタ４の入力側端子の両端にはフィルタコンデンサ６ａが接続され，フィルタコンデンサ６ａの両端にはコモンモードチョーク５ａの入力側端子が接続される。コモンモードチョーク５ａの出力側端子はフィルタコンデンサ６ｂと６ｃの直列体に接続される。フィルタコンデンサ６ｂと６ｃの中点はフレームグランドに接続される。フィルタコンデンサ６ｂと６ｃの直列体の両端にはフィルタコンデンサ６ｄの両端が接続される。フィルタコンデンサ６ｄの両端はコモンモードチョーク５ｂの入力側端子が接続される。コモンモードチョーク５ｂの出力側端子の一方にはノーマルモードチョーク２７が接続され，ノーマルモードチョーク２７とコモンモードチョーク５ｂの他方の端子の間にフィルタコンデンサ６ｅが接続される。そして，フィルタコンデンサ６ｅの両端子はコンバータ側端子となり入力フィルタ４の外部に引き出される。
【００２０】
次に図４は，横軸を太陽電池パネル１の電流Ipv，縦軸を電圧Vpv(左側)と電力Ppv(右側)として，実線で太陽電池パネル１の出力電流Ipvと電圧Vpvの特性を示す。一方，点線は太陽電池パネル１の出力電流Ipvと電力Ppvの特性を示す。
【００２１】
次に動作を説明する。図1において，定常モードにおいては，モード切替器１７は定常モード側に接続されており，電流目標値Iref＝IrefMとなる。図２においては，図中の検出モードまでの定常モードの期間におけるIrefMをIrefM(n-1)，図中の検出モード以降の定常モードの期間におけるIrefMをIrefM(n)と定義する。そこで，現時点が図２の検出モードの手前の定常モードであるとすると，電流目標値はIrefM(n-1)である。このとき，本発明においては，DC-DCコンバータ７はチョークコイル８（L）に流れる電流の平均値ILaveがIrefM(n-1)と一致するように電流制御動作を行う。すなわち，DC-DCコンバータ７では，Lに流れる電流を電流センサ１３で検出する。Lに流れる電流ILは後述するパワーMOSFET９のスイッチングにより脈動するため，検出された電流はAD変換器21bを経て制御回路14に取り込まれ平均値ILaveとして認識される。脈動する電流ILから平均値ILaveを取り出す方法としては，電流センサ13の内部にS1のスイッチング周波数成分を減衰させる一次遅れフィルタを設ける方法や，AD変換器22ａの取り込みタイミングをＰＷＭ周期と同期させて常に脈動の中心値をサンプリングするようにする方法などがあり，いずれの方法を用いても良い。さて，このILaveは減算器18において，電流目標値Irefから差し引かれるが，このときIref=IrefM(n-1)であるため，減算器18の出力である電流誤差はIrefM(n-1)-ILaveとなる。この電流誤差はPI制御ブロック19に入力され，比例積分演算される。このPI制御ブロック19の出力は時比率であり，この時比率はPWM回路22ａに入力されPWMパルスを生成する。このPWMパルスはS1制御信号であり，図2に示されるようなパルス波形である。S1制御信号はパワーMOSFET9（S1）のゲートに入力され，S1を駆動する。S1はスイッチングによりON/OFFを繰り返す。S1がONした際には太陽電池パネル１ー入力フィルタ４ーL−S1−入力フィルタ４−太陽電池パネル１の閉回路が形成され，太陽電池パネル１からLに電流が流れる。次にS1がOFFすると,太陽電池パネル１−S1制御信号−L−ダイオード１０（D1）−コンデンサ１１（Cpn)−入力フィルタ４−太陽電池パネル１の回路が形成され，Lに蓄えられた励磁エネルギーはCpnに放出される。電流誤差IrefM(n-1)-ILaveが正の場合にはS1制御信号のON幅が増大してLに蓄える励磁エネルギーを増加させ，反対に電流誤差IrefM(n-1)-ILaveが負の場合にはS1制御信号のON幅を縮小させてLに蓄える励磁エネルギーを減少させる。この動作を繰り返すことにより，電流誤誤差IrefM(n-1)-ILaveをゼロに，言い換えればILaveがIrefM(n-1)と等しくなるように制御する。このとき，図２の定常モードではILaveは点線で示すようにIrefM(n-1)と等しい一定値となり， ILの波形は実線で示すようにS1がONしている期間に増加し，S1がOFFしている期間に減少する。そしてILave波形はIL波形の中央部を通る。
【００２２】
このとき，図３の入力フィルタ４では主にノーマルモードチョーク２７とフィルタコンデンサ５ｅにより，Ｓ１のスイッチングによるILの脈動成分がカットされ，太陽電池パネル１からDC-DCコンバータ７に流入する電流Ipvは，ほぼILaveと同じ直流値となる。一方，電圧に関しては，入力フィルタ４に入力される太陽電池パネル１の電圧Vpvと入力フィルタ４の出力電圧Vinは，DC成分はほぼ等しく，Vinにはスイッチングに伴う高周波成分が含まれる。
【００２３】
この結果，太陽電池パネル１からDC-DCコンバータ７にはIpvかつVpvの直流電力が流入し，DC-DCコンバータ７から系統連系インバータ１２にはDC-DCコンバータ７の損失を差し引いただけの電力が出力される。系統連系インバータ１２においては，DC-DCコンバータ７から入力された直流電力を，商用系統３の電圧位相に同期した正弦波電流に変換して商用系統３に出力する。
【００２４】
次に検出モードについて説明する。本実施の形態では，検出要否判定部１００からの入力によって，定常モードから検出モードに遷移する。検出モードは図１におけるモード切替器１７を検出モード側に切り替えることにより開始される。このとき，目標値可変手段１６の初期値はゼロになっているため，切換器１７を検出モードに切り替えるとIrefはそれまでのIrefM(n-1)からゼロとなる。Lを流れる電流の平均値ILaveは，それまでの定常モードと変わらず，減算器18において，電流目標値Irefから差し引かれるが，検出モードの最初はIref=０であるため，減算器18の出力である電流誤差は-ILaveとなる。この電流誤差はPI制御ブロック19に入力され，比例積分演算される。このPI制御ブロック19の出力は時比率であり，この時比率はPWM回路22ａに入力されPWMパルスを生成する。このPWMパルスはS1制御信号であり，図２に示されるようなパルス波形である。S1制御信号はパワーMOSFET9（S1）のゲートに入力され，S1を駆動する。この結果，DC-DCコンバータ７は誤差である-ILaveがゼロになるように電流制御される。この結果，Lに流れる電流の平均値ILaveはゼロとなり，太陽電池パネル１から出力される電流Ipvもゼロとなる。このとき，太陽電池パネル１の電流−電圧特性は図４に示すように，Ipvがゼロの時に開放電圧Vocまで上昇する。この変化は図２にも示されており，ILave，すなわちILの平均値(点線)がゼロに低下するとともに，VpvがVocまで上昇する。なお，このときIrefをゼロに変更する代わりに一定時間だけパワーMOSFET９のスイッチングを止める方法をとっても良い。次に，図２に示すように電流目標値Irefを傾きdi/dtでゼロから徐々に上昇させる。この操作は，図１に示すように目標値可変手段１６から出力する電流目標値Irefを所定時間tx毎に微小量ΔIrefずつ増加することによって達成される。Irefはdi/dt＝ΔIref/txの傾きで増加する。このとき検出モードの最初にパワーMOSFET９のスイッチングを止めた場合はスイッチングを再開する。これにともない，図２に示すように，ILaveがIrefにほぼ等しい状態を保つため，Irefの上昇に追従してILが上昇する。このときも前述のように入力フィルタ４の働きによりIpvはほぼILaveに等しいため，検出モードにおいてはIpvがゼロから徐々に増加することになる。VpvはIpvの変化により図４に示す実線の特性に従い変化する。このとき，ILaveとVinをその都度AD変換器21aと21bでサンプリングされる。サンプリング周期tsはIrefが変化する時間txよりも短い。検出したILaveとVinはそれぞれIpv，Vpvとみなすことができるので，これらを検出して乗算器20でPpvを算出することにより，最大値判定回路２３では，Ppvとその時のIrefを(Ppv,Iref)の組として把握することができる。最大値判定回路２３では，順次入力される(Ppv,Iref)の組のうちでPpvがそれまでよりも大きな場合にPpvをPMaxとし，その時のIrefをIrefMとして記憶する。Irefはdi/dt＝ΔIref/txの傾きで増加するため，tx＊Isc／ΔIrefの時間で図４に示すIscに達する。このIpvの増加に伴って，VpvはVocから徐々に低下してIscのときVpv＝０となる。この間に，最大電力点である（Pmax，Ipmax）の点を通るため，最大値判定回路２３にはIref＝Iscの時点で，(PMax，IrefM)＝(Pmax，Ipmax)が記憶されていることになる。本実施の形態においては図２に示すように検出モードはTsの期間実行し，
tx＊Isc／ΔIref＜Ts
としているため，Tsまでに電流目標値IrefはIsc以上に達する。IrefがIsc以上になった場合には，ILave＜IrefとなってILをIrefに追従させる電流制御ができなくなるが，このときパワーMOSFET９はPWM回路22aで予め設定されている最大オン時間幅で動作する。
【００２５】
この結果，検出モードの終了時点，すなわち検出モード開始から時間Tsが経過した時刻において，最大値判定回路２３には(PMax，IrefM)として(Pmax，Ipmax)が記憶されていることになる。
【００２６】
そこで，次の定常モードにおいては，最大値判定回路２３からはIrefMとしてIpmaxを出力する。定常モードにおいては前述したようにモード切替器１７は再び定常側に接続され，Iref＝IrefM(n)＝Ipmaxとし，ILの平均値ILaveがIpmaxとなるように電流制御する。このとき，定常モードでは検出した電圧，電流をもとに最大電力値を常に求めている。
【００２７】
以下，本発明の特徴である，検出要否判定部１００の動作について，図５，図６，図７を用いて説明する。
【００２８】
図５は本判定部の内部構成に関し，一例を示したものである。図５（ａ）の例では現在のシステムがある場所（緯度，経度）を取得するための位置情報取得部５０と，インターネット３１に接続するためのネットワーク接続手段５１と，ネットワーク接続手段５１を使用してインターネット３１から天候情報を取得する天候情報取得部５２を有し，前記天候情報取得部５２によって取得した現在の天候をもとに検出要否判定部５３が検出モード実行要否を決定する。
【００２９】
図７は検出要否判定部５３の詳細について示している。検出要否判定部５３は発電開始時から動作しており，動作開始時は定常モードで発電を開始していることとする。また、動作開始時には、予め記憶装置に設定・保存された天候情報取得時間が読み込まれ、参照可能となっていることとする。
【００３０】
まず，Ｓ００１で，位置情報取得部５０によりパワーコンディショナが設置されている緯度と経度の位置情報を取得する。位置情報は，GPS測位機能を用いて取得してもよいし，予め記憶装置に設定・保存された位置情報を読み込んでもよい。Ｓ００２で，前回の天候情報取得から前記情報取得時間が経過しているか判定し，経過していればＳ００３で天候情報を取得する。取得時，天候情報を配信する天候情報サーバにＳ００１で得た緯度・経度の位置情報を渡し，天候情報サーバからは，図６（ａ）に示すように「晴れ」，「曇り」など天候の様相を表すもののうち，現在の天候に当てはまる語句が天候情報として送られてくるものとする。Ｓ００４で，Ｓ００３で取得した天候情報をもとに，検出モードの実行間隔設定値を設定する。本例では，図６（ｂ）に示すような，天候の様相と実行間隔とを対応付けしたテーブルを予め準備しておき，取得した天候情報と一致する語句に対応する値を検出モード実行間隔として使用する。例えば，取得した現在の天候が「曇り」の場合は，参照情報から「曇り」を探索し，「曇り」に対応付けられている検出モード実行間隔である「30分」が設定される。なお，実行間隔が0の場合は，検出モードを実行しないことを示している。悪天候の場合は日射量が小さいため，二山特性になる可能性が低く，検出モード動作による改善効果が小さい。そのため，本実施例は悪天候になるほど検出モード実行間隔を長くするように設定したが，「晴れ」など好天になるほど検出モード実行間隔を長くしても良いし，同じ天候情報の継続時間から検出モード実行間隔を設定しても良い。こうすることで，好天時に検出モードが動作することによる発電ロスを低減することができ，天候が安定している期間は検出モードを動作させないようにすることができる。あるいは，「曇り」から「晴れ」になった時に即実行するなど，天候情報が変化した時に検出モードを実行するようにしても良い。こうすることで，天候が変化することによってできた二山特性を検出するまでの時間が短くなり，最大電力点で発電できる時間を多く得られる効果が期待できる。次に，Ｓ００５で，Ｓ００４で設定した検出モード実行時間が経過しているか判定する。設定した時間が経過していれば，Ｓ００６で検出モード実行指示をモード切替器１７に出力し，定常モードから検出モードに切り替える。本実施例では定常モードを山登り法で実行させるが，その他のMPPT方式にて定常モードを構成しても良い。また，本実施例では天候情報の取得と検出モード切替判定を同じループで実行しているが，それぞれ独立したタイミングで実行するようにしても良い。
【実施例２】
【００３１】
図８，図９を用いて実施例２を説明する。なお，実施例１と共通する点は説明を省略する。本実施例２は，検出要否判定部５３が使用する情報として，雲量の比率がわかる雨雲情報を使用する。雲量の情報を使用することで，天候情報よりも詳細な日射状況を知ることができ，検出モード実行要否判定が正確に行えるようになる。
【００３２】
図９に本実施例における検出要否判定部５３の詳細を示す。実施例１の検出要否判定部５３と動作フローは同一であるが，サーバから取得し判定に使用する情報が異なっている。本実施例では，Ｓ００３で，雨雲情報を配信する雨雲情報サーバに緯度・経度情報を渡し，雨雲情報サーバから雨雲情報を取得する。雨雲情報サーバからは，指定された位置における現在の雲量比率が雨雲情報として送られてくる。Ｓ００４で，取得した雨雲情報をもとに検出モード実行間隔を決定する。設定値は，図８に示すような，雲量比率と検出モード実行間隔設定値が対応付けられた参照情報を予め記憶装置に保存しておき，取得した雲量比率に対応する設定値を参照して設定する。例えば，取得した現在の雲量が「20%」の場合は，参照情報から「20%」を探索し，「20%」に対応付けられている検出モード実行間隔である「15分」が設定される。なお，実行間隔が0の場合は，検出モードを実行しないことを示している。雲量が多いほど日射量が小さいため，二山特性になる可能性が低く，検出モード動作による改善効果が小さい。そのため，本実施例では雲量が多くなるほど検出モード実行間隔が長くなるように設定したが，雲量が少ないほど検出モード実行時間を長くしても良いし，雲量から検出モード実行間隔が線形的に決定するような演算式を用いてもよい。こうすることで，雲量が少なく日射量が多い時に検出モード動作することによる発電ロスを低減することができる。あるいは，前回取得値との雲量の変化から決定するようにしても良い。こうすることで，天候が変化することによってできた二山特性を検出するまでの時間が短くなり，最大電力点で発電できる時間を多く得られる効果が期待できる。
【実施例３】
【００３３】
図１０，図１１，図１２を用いて実施例３を説明する。なお，実施例１と共通する点は説明を省略する。本実施例は実施例１に対し，検出要否判定部１００の内部が異なっている。本実施例では，日射計９１と，日射計９１の信号を取得する日射計信号取得部９０を有し，検出要否判定部５３は，日射計信号制御部９０より取得した日射計信号により検出モードの実行要否を判定する。図１２は検出要否判定部５３の詳細について示している。本実施例では検出モード実行日射量の閾値Ｈ１とＨ２を持っている。ここで，Ｈ１＞Ｈ２であり，Ｈ１とＨ２は外部の記憶装置で予め記録・保存されたものを読み込んでいるが，設定機能により変更することもできる。Ｓ００１で時刻ｔにおける日射量Ｈ（ｔ）を取得する。Ｓ００２，Ｓ００３で日射量の変動から検出モード実行指示の要否を判定する。Ｓ００２では，日射量が増加したことを検出するため，日射量Ｈ（ｔ）がＨ１よりも大きい，かつ前回取得時の日射量Ｈ（ｔ−１）がＨ１よりも小さいとき，Ｓ００４に進み検出モード実行指示を出力する。Ｓ００３では，日射量が減少したことを検出するため，日射量Ｈ（ｔ）がＨ２よりも小さい，かつ前回取得時の日射量Ｈ（ｔ−１）がＨ２よりも大きいとき，Ｓ００４に進み検出モード実行指示を出力する。
【００３４】
実施例１と比べて，日射変動により太陽電池の特性変化を検知した時のみ検出モードを実行するため，検出モードを実行することによる発電量への影響をより小さくすることができる。
【００３５】
日射量が急に大きくなった時や急に小さくなった時に太陽電池の特性が二山特性になりやすいため，本実施例では，日射計信号が一定値以上になる，あるいは一定値以下になった時に即座に検出モードを実行するが，前回検出モード実行から一定時間経過するまでは検出モードを実行しない，としても良い。これにより，日射の連続的な変動が起きた場合に検出モードが連続的に実行されることが抑制でき，さらに発電量への影響を小さくできる。また，日射量を平均化した値を判定に使用し，ノイズなどの影響により日射計信号取得部が異常値を検出することによる不要な検出モードの実行を抑制しても良い。
なお、本発明は，家庭向けの商用系統と連系する太陽光発電システムに適用することが可能である。また，系統との連系を行わないDC給電システム等の太陽光発電システム，離島や山小屋向け太陽電池システム，スマートグリッド向け太陽電池システム，メガソーラシステム等の大型太陽光発電システムに適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１，１ａ，１ｂ：太陽電池パネル
２：パワーコンディショナ
３：商用系統
４，４ａ，４ｂ：入力フィルタ
５ａ，５ｂ：コモンモードチョーク
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ：フィルタコンデンサ
７，７ａ，７ｂ：DC-DCコンバータ
８：チョークコイル
９：パワーMOSFET
１０：昇圧ダイオード
１１：コンデンサ
１２：系統連系インバータ
１３：電流センサ
１４，14ａ，14b：制御回路
１５a，15ｂ：分圧抵抗
１６：目標値可変手段
１７：モード切替器
１８：減算器
１９：PI制御ブロック
２０：乗算器
２１ａ，２１ｂ：ＡＤ変換器
２２ａ，２２ｂ：ＰＷＭ回路
２３：最大値判定回路
２４：パワーMOSFET
２５：ダイオード
２６：信号処理回路
２７：ノーマルモードチョーク
２８：制御ブロック
３０：通信部
３１：インターネット
３２：サーバ
５０：位置情報取得部
５１：ネットワーク接続手段
５２：天候情報取得部
５３：検出要否判定部
９０：日射計信号取得部
９１：日射計 
１００：検出要否判定部
【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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【図１２】
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