(57)【要約】【課題】ソーラーパネルの最大電力点が大幅に変動する環境下にある場合でも、ソーラーパネルの発電効率を向上させることができる、太陽光発電制御装置を提供する。【解決手段】ソーラーパネルのパネル面の照度ごとに、発電電力が最大となる出力電圧を記憶する記憶部と、車両前方の照度情報、車両の走行速度、およびソーラーパネルの現在の日射に応じたパネル面の現在照度、を取得する取得部と、照度情報および走行速度に基づいて、現時刻から所定時間の経過後にソーラーパネルが受けると予測される日射に応じたパネル面の予測照度を演算する演算部と、現在照度において最大電力点となる出力電圧と予測照度において最大電力点となる出力電圧との差分の絶対値を算出し、差分の絶対値が所定の閾値を越えると判断した場合は、所定時間の経過時に、ソーラーパネルの出力電圧を予測照度において最大電力点となる出力電圧に補正する制御部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるソーラーパネルの発電電力を、最大電力点追従手法を用いて制御する太陽光発電制御装置であって、
前記ソーラーパネルのパネル面の照度ごとに、前記ソーラーパネルの発電電力が最大となる出力電圧を記憶する記憶部と、
車両前方の所定範囲の照度を表す情報、車両の走行速度、および前記ソーラーパネルが現在受けている日射に応じたパネル面の現在照度、を取得する取得部と、
前記照度を表す情報および前記走行速度に基づいて、現時刻から所定時間の経過後に前記ソーラーパネルが受けると予測される日射に応じたパネル面の予測照度を演算する演算部と、
前記記憶部を参照し、前記現在照度において最大電力点となる出力電圧と前記予測照度において最大電力点となる出力電圧との差分の絶対値を算出し、当該差分の絶対値が所定の閾値を越えると判断した場合は、前記所定時間の経過時に、前記ソーラーパネルの出力電圧を前記予測照度において最大電力点となる出力電圧に補正して、最大電力点追従制御を実行する制御部と、を備える、
太陽光発電制御装置。
【請求項２】
前記所定の閾値は、前記制御部が前記ソーラーパネルの出力電圧を制御することができる最小電圧幅以上に設定される、
請求項１に記載の太陽光発電制御装置。
【請求項３】
前記所定時間は、前記太陽光発電制御装置が最大電力点追従制御を繰り返して実行するときの制御周期に設定される、
請求項１に記載の太陽光発電制御装置。
【請求項４】
前記取得部は、走行経路上に存在するトンネルの位置に関するトンネル情報をさらに取得し、
前記演算部および前記制御部は、前記トンネル情報にも基づいて、前記ソーラーパネルの出力電圧を前記予測照度において最大電力点となる出力電圧に補正する、
請求項１に記載の太陽光発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などの移動体に搭載されるソーラーパネルによる発電電力を、最大電力点追従手法を用いて制御する太陽光発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御を用いた太陽光発電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０３５５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ソーラーパネルは、発電電力が最大となる出力電圧（最大電力点）が、太陽から受ける日射の状態に応じて変動する。このため、最大電力点追従制御では、トンネルや木漏れ日がある街路を走行するときのようにソーラーパネルが受ける日射の状態に大きな変化が生じて最大電力点が大幅に変動する場合（図６を参照）、変動後にソーラーパネルの出力電圧が最大電力点の出力電圧に到達するまでに時間がかかる、または到達や追従ができない虞がある。この場合、ソーラーパネルを最大能力で発電させる期間が減少し、システムの発電効率が低下する。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ソーラーパネルの最大電力点が大幅に変動する環境下にある場合でも、ソーラーパネルの発電効率を向上させることができる、太陽光発電制御装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両に搭載されるソーラーパネルの発電電力を、最大電力点追従手法を用いて制御する太陽光発電制御装置であって、ソーラーパネルのパネル面の照度ごとに、ソーラーパネルの発電電力が最大となる出力電圧を記憶する記憶部と、車両前方の所定範囲の照度を表す情報、車両の走行速度、およびソーラーパネルが現在受けている日射に応じたパネル面の現在照度、を取得する取得部と、照度を表す情報および走行速度に基づいて、現時刻から所定時間の経過後にソーラーパネルが受けると予測される日射に応じたパネル面の予測照度を演算する演算部と、記憶部を参照し、現在照度において最大電力点となる出力電圧と予測照度において最大電力点となる出力電圧との差分の絶対値を算出し、差分の絶対値が所定の閾値を越えると判断した場合は、所定時間の経過時に、ソーラーパネルの出力電圧を予測照度において最大電力点となる出力電圧に補正して、最大電力点追従制御を実行する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この本態様では、所定時間が経過した車両の移動先で予測される照度において最大電力点となる出力電圧が、現在の車両位置での照度において最大電力点となる出力電圧から大幅に変動するような場合、所定時間の経過時にソーラーパネルの出力電圧を予測照度に対応した出力電圧に補正する。
【０００８】
この制御によって、電圧制御が追従できないほど最大電力点が大幅に変動するような場合には、ソーラーパネルの出力電圧を、現在照度によって最大電力点が得られる出力電圧から予測照度によって最大電力点が得られる出力電圧まで、最大電力点追従制御に従って１ステップずつ近付けて行かなくてもよくなる。従って、ソーラーパネルの出力電圧を変動後の最大電力点の出力電圧へ到達させるまでの時間を短縮することができる。よって、ソーラーパネルの発電効率が向上する。
【０００９】
この態様において、所定の閾値を、制御部がソーラーパネルの出力電圧を制御することができる最小電圧幅以上に設定することができる。
【００１０】
この設定により、最大電力点追従制御を１ステップ行うだけで最大電力点に到達するような変動の場合には、ソーラーパネルの出力電圧の補正が行われない。よって、不必要な制御が実行されることを防止できるので、ソーラーパネルの発電効率が向上する。
【００１１】
また、この態様において、所定時間を、太陽光発電制御装置が最大電力点追従制御を繰り返して実行するときの制御周期に設定することができる。
【００１２】
この設定により、パネル面の予測照度を演算する周期が、ソーラーパネルの出力電圧を制御する周期に一致するので、照度の変動に応じてソーラーパネルの出力電圧を補正する本処理を、最大電力点追従制御のアルゴリズムに容易に組み込むことができる。
【００１３】
さらに、この態様において、取得部で走行経路上に存在するトンネルの位置に関するトンネル情報をさらに取得するようにし、演算部および制御部がトンネル情報にも基づいて、ソーラーパネルの出力電圧を予測照度において最大電力点となる出力電圧に補正することができる。
【００１４】
これにより、トンネル情報から最大電力点が大幅に変動する地点、すなわち車両の進行方向に存在するトンネルの入口および出口を正確に判断することができるので、予測照度の予測精度を高めることができ、ソーラーパネルの出力電圧を予測照度において最大電力点となる出力電圧に精度よく補正することができる。よって、ソーラーパネルの発電効率が向上する。
【発明の効果】
【００１５】
上述した太陽光発電制御装置によれば、ソーラーパネルの最大電力点が大幅に変動する環境下にある場合でも、ソーラーパネルの発電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽光発電制御装置を含む太陽光発電システムの概略構成を示す図
【図２】図１の記憶部に記憶されている情報の一例を示す図
【図３】本太陽光発電制御装置が実行する制御の第１例を説明するフローチャート
【図４】本太陽光発電制御装置が実行する制御の第２例を説明するフローチャート
【図５】変形例による太陽光発電制御装置が実行する制御を説明するフローチャート
【図６】ソーラーパネルが受ける日射の状態に大きな変化が生じる例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［概要］
本発明の太陽光発電制御装置は、日射状態の変化など車両の移動に伴うソーラーパネルの発電量の変化を予測する。この予測に基づいて、発電量が大きく変化する車両移動が生じる場合には、移動後に素早く最大電力点で制御できるようにソーラーパネルの出力電圧を補正する。これにより、ソーラーパネルの発電効率を向上させることができる。
【００１８】
［システムの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽光発電制御装置２０を含む太陽光発電システム１の概略構成を示す図である。図１に例示した太陽光発電システム１は、外界情報取得部１１と、車両情報取得部１２と、道路情報取得部１３と、本実施形態に係る太陽光発電制御装置２０と、ソーラーパネル３１と、表示部３２と、を備えて構成されている。本太陽光発電システム１は、例えば車両などの移動体に搭載される。
【００１９】
外界情報取得部１１は、車両の外界に関する情報（以下「外界情報」という）を取得するための手段である。外界情報は、主に車両前方の所定範囲の照度に関する情報である。この外界情報取得部１１には、例えば、車両の前部に設置され、外界情報を画像として出力することができるＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを搭載したカメラなどを用いることができる。外界情報取得部１１で取得された外界情報である車両前方の所定範囲の画像は、太陽光発電制御装置２０に出力される。
【００２０】
車両情報取得部１２は、車両の状態に関する情報を取得するための手段である。車両の状態に関する情報の１つは、車両の走行速度である。この走行速度を取得するための車両情報取得部１２には、例えば、トランスミッション（図示せず）の出力軸の回転数を検出するセンサなどを用いることができる。なお、車速情報を取得できる手段であれば、ＧＰＳ（global positioning system）受信機などであってもよい。
【００２１】
また、車両の状態に関する情報の他の１つは、ソーラーパネル３１が現在受けている日射に応じたパネル面における照度である。この照度を取得するための車両情報取得部１２には、例えば、ソーラーパネル３１に設けられた照度センサ（図示せず）などを用いることができる。車両情報取得部１２によって取得された車両の走行速度およびソーラーパネル３１のパネル面の照度は、太陽光発電制御装置２０に出力される。
【００２２】
道路情報取得部１３は、車両が走行する道路環境に関する情報であって、主に走行経路上に存在するトンネルの位置、を取得するための手段である。この道路情報取得部１３には、例えば、車載ナビゲーションシステム（図示せず）などを用いることができ、システムに内蔵されているまたは通信によって外部から入手した地図データベースなどから、トンネルの位置を抽出することが可能である。道路情報取得部１３によって取得された道路環境に関する情報であるトンネル情報は、太陽光発電制御装置２０に出力される。
【００２３】
ソーラーパネル３１は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する部品、例えば太陽電池モジュールであり、太陽光の照射を受けて発電を行う。このソーラーパネル３１は、例えば車両のルーフなどに設置することができる。ソーラーパネル３１で発電された電力は、太陽光発電制御装置２０に出力される。
【００２４】
表示部３２は、太陽光発電制御装置２０から出力される指示に従って、ソーラーパネル３１で発電している電力量などの情報を表示することが可能な手段である。この表示部３２には、例えば、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ナビゲーションシステムのモニタ、およびメーターパネルなどのデバイス（図示せず）を用いることができる。
【００２５】
太陽光発電制御装置２０は、外界情報取得部１１、車両情報取得部１２、道路情報取得部１３、ソーラーパネル３１、および表示部３２に接続されており、最大電力点追従手法を用いたソーラーパネル３１における発電電力を制御するための手段である。
【００２６】
この太陽光発電制御装置２０は、典型的には、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、メモリ、および入出力インタフェースを含んだ電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）として構成され、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、以下に説明する記憶部２１、取得部２２、演算部２３、および制御部２４の各機能を実現できるように構成されている。
【００２７】
記憶部２１には、ソーラーパネル３１のパネル面の照度ごとに、ソーラーパネル３１の発電電力が最大となる出力電圧（最大電力点）が示された情報が、予め記憶されている。図２に、パネル面における照度と、最大電力および最大電力となる電圧とを、対応付けたテーブルの一例を示す。なお、図２のテーブルで示した数値は、ソーラーパネル３１の仕様に応じて異なる。
【００２８】
取得部２２は、外界情報取得部１１から車両前方の所定範囲の画像を取得する。また、取得部２２は、車両情報取得部１２から車両の走行速度を取得する。また、取得部２２は、車両情報取得部１２から、ソーラーパネル３１が現在受けている日射に応じたパネル面における照度（以下「パネル面の現在照度」という）を取得する。
【００２９】
演算部２３は、取得部２２が取得した車両前方の所定範囲の画像を解析し、日射量の差などによって生じる画像の明暗情報などに基づいて、画像内の各位置における照度を定量的に数値化して求める。そして、演算部２３は、上記求めた画像内の各位置における照度と、取得部２２が取得した車両の走行速度とに基づいて、画像内の所定の位置における照度を演算する。
【００３０】
所定の位置は、走行によって車両が移動していると予測される地点をいう。この所定の位置は、例えば、外界情報取得部１１で所定範囲の画像が取得された時刻から経過する時間によって定めることができる。よって、演算部２３は、現時刻から所定時間の経過後にソーラーパネル３１のパネル面が受けると予測される日射に応じた照度（以下「パネル面の予測照度」という）を演算することとなる。なお、所定時間については、後述する。
【００３１】
なお、上記所定の位置は、経過時間に代えて、外界情報取得部１１で所定範囲の画像が取得されたときの車両位置から走行によって車両が移動する移動距離によって定められてもよい。
【００３２】
制御部２４は、記憶部２１に記憶されているパネル面における照度と最大電力となる電圧との対応関係に基づいて、パネル面の現在照度に対応したソーラーパネル３１の出力電圧、およびパネル面の予測照度に対応したソーラーパネル３１の出力電圧を、それぞれ抽出する。そして、制御部２４は、抽出した双方の出力電圧の差分と所定の閾値とを比較した結果に基づいて、最大電力点追従の動作を制御する。なお、所定の閾値および最大電力点追従の動作制御については、後述する。
【００３３】
また、この制御部２４は、ソーラーパネル３１で現在発電している電力量を監視して、必要に応じて、ソーラーパネル３１の発電量に関する情報などを画面表示する指示を表示部３２に対して行うことが可能なように、構成されている。
【００３４】
［太陽光発電制御装置による制御］
＜第１例＞
次に、図３をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る太陽光発電制御装置２０で実行されるソーラーパネルの発電電力制御の第１例について説明する。図３は、第１例による発電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。
【００３５】
図３に示した処理は、例えば電源オンなどによって太陽光発電システム１が稼働すると開始され、例えば電源オフなどによって太陽光発電システム１が停止するまで、所定の時間ごとに繰り返し実行される。
【００３６】
ステップＳ３０１：この処理では、取得部２２によって、外界情報取得部１１から車両前方の所定範囲の画像が取得される。また、取得部２２によって、車両情報取得部１２から車両の走行速度が取得される。また、取得部２２によって、車両情報取得部１２からソーラーパネル３１のパネル面における現在照度Ｌｎが取得される。車両前方の所定範囲の画像、車両の走行速度、およびパネル面の現在照度Ｌｎが取得されると、ステップＳ３０２に処理が進む。
【００３７】
ステップＳ３０２：この処理では、演算部２３によって、車両前方の所定範囲の画像が解析されて、画像内の各位置における照度が演算される。この照度は、上述したように画像の明暗情報などに基づいて求められる。画像内の各位置における照度が演算されると、ステップＳ３０３に処理が進む。
【００３８】
ステップＳ３０３：この処理では、車両の走行速度と画像内の各位置における照度とに基づいて、現時刻から所定時間ｔの経過後におけるソーラーパネル３１のパネル面における予測照度Ｌｐが演算される。
【００３９】
この演算は、例えば次のようにして行うことができる。まず、車両の走行速度と画像領域における予め定められた縮尺距離の情報とから、現時刻から所定時間ｔが経過した後に車両が移動していると推定される画像内の位置（座標）が決定される。画像内の位置が決定されると、その位置における照度が抽出される。この抽出された照度が、所定時間ｔだけ移動した車両がソーラーパネル３１のパネル面で受けると予測される予測照度Ｌｐとして求められる。
【００４０】
例えば、所定時間ｔ＝１秒および走行速度＝４０ｋｍ／ｈとした場合、１秒後に車両が移動していると予想できる約１４ｍ先の場所に対応した画像内の位置の照度が抽出され、この抽出された照度が１秒経過後にソーラーパネル３１がパネル面で受けると予測される予測照度Ｌｐとして求められる。
【００４１】
所定時間ｔは、任意に設定可能であるが、ソーラーパネル３１の発電効率を向上させるという点で、本発電電力制御（ステップＳ３０１〜Ｓ３０７）が繰り返し実行される周期（制御周期）と同じ長さに設定することが望ましい。
【００４２】
上記ステップＳ３０３で、パネル面の予測照度Ｌｐが演算されると、ステップＳ３０４に処理が進む。
【００４３】
ステップＳ３０４：この処理では、制御部２４によって、パネル面の現在照度Ｌｎによって最大電力点が得られるソーラーパネル３１の出力電圧である現在出力電圧Ｖｎと、パネル面の予測照度Ｌｐによって最大電力点が得られるソーラーパネル３１の出力電圧である予測出力電圧Ｖｐとが、記憶部２１に記憶された情報に基づいて抽出される。現在出力電圧Ｖｎおよび予測出力電圧Ｖｐが抽出されると、ステップＳ３０５に処理が進む。
【００４４】
ステップＳ３０５：この処理では、制御部２４によって、現在出力電圧Ｖｎと予測出力電圧Ｖｐとの差分の絶対値（｜Ｖｎ−Ｖｐ｜）が、所定の閾値Ｖｔｈを越えるか否か（｜Ｖｎ−Ｖｐ｜＞Ｖｔｈ）が判断される。
【００４５】
所定の閾値Ｖｔｈは、例えば、制御部２４が最大電力点追従手法を用いてソーラーパネル３１の出力電圧を制御することができる最小電圧幅（制御電圧ステップ幅）以上に設定することができる。例えば、最小電圧幅が０．２Ｖであった場合、所定の閾値Ｖｔｈを０．２Ｖ以上に設定することができる。
【００４６】
上記ステップＳ３０５で、現在出力電圧Ｖｎと予測出力電圧Ｖｐとの差分の絶対値が、所定の閾値Ｖｔｈを越えると判断された場合（Ｓ３０５、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６に処理が進む。一方、現在出力電圧Ｖｎと予測出力電圧Ｖｐとの差分の絶対値が、所定の閾値Ｖｔｈを越えないと判断された場合（Ｓ３０５、Ｎｏ）、ステップＳ３０７に処理が進む。
【００４７】
ステップＳ３０６：この処理では、予測された日射の変動に伴う現在出力電圧Ｖｎから予測出力電圧Ｖｐへの変化が大きいと判断されて、制御部２４によって、ソーラーパネル３１の出力電圧が、現在照度Ｌｎによって最大電力点が得られる現在出力電圧Ｖｎから予測照度Ｌｐによって最大電力点が得られる予測出力電圧Ｖｐに補正される。そして、ソーラーパネル３１の出力電圧が予測出力電圧Ｖｐに補正されると、ソーラーパネルの発電電力制御の１フロー処理（１周期）が終了し、最初の処理に戻る。
【００４８】
ステップＳ３０７：この処理では、予測された日射の変動に伴う現在出力電圧Ｖｎから予測出力電圧Ｖｐへの変化が小さいと判断されて、制御部２４によって、最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）が１ステップ実行される。これにより、ソーラーパネルの発電電力制御の１フロー処理（１周期）が終了し、ステップＳ３０１の処理に戻る。
【００４９】
例えば、所定の閾値Ｖｔｈ＝０．７Ｖの場合、パネル面の現在照度Ｌｎ＝３によるソーラーパネル３１の現在出力電圧Ｖｎ＝８．２Ｖに対して、予測されたパネル面の予測照度Ｌｐ＝１４によるソーラーパネル３１の予測出力電圧Ｖｐ＝９．３Ｖであれば、上記ステップＳ３０５の条件を満足する。よって、上記ステップＳ３０６において、現在出力電圧Ｖｎ＝８．２Ｖが予測出力電圧Ｖｐ＝９．３Ｖに補正される。なお、この予測出力電圧Ｖｐ＝９．３Ｖに対する最大電力点追従制御は、次のフロー処理で実行される。
【００５０】
また、例えば、所定の閾値Ｖｔｈ＝０．７Ｖの場合、パネル面の現在照度Ｌｎ＝３によるソーラーパネル３１の現在出力電圧Ｖｎ＝８．２Ｖに対して、予測されたパネル面の予測照度Ｌｐ＝４によるソーラーパネル３１の予測出力電圧Ｖｐ＝８．３Ｖであれば、上記ステップＳ３０５の条件を満足しない。よって、上記ステップＳ３０７において、現在出力電圧Ｖｎ＝８．２に対して最大電力点追従制御が実行される。
【００５１】
このように、発電電力制御の第１例では、車両前方の所定範囲の画像および車両の走行速度に基づいて、車両移動後のソーラーパネル３１のパネル面における予測照度Ｌｐを予測する。そして、パネル面の現在照度Ｌｐによって最大電力点が得られる現在出力電圧Ｖｎから予測照度Ｌｐによって最大電力点が得られる予測出力電圧Ｖｐへの変動が大きいと判断されれば、ソーラーパネル３１の出力電圧を予測出力電圧Ｖｐに補正する。これにより、ソーラーパネル３１の出力電圧が最大電力点へ到達するまでの時間を短縮することができる。
【００５２】
また、この発電電力制御によって、日射状態の大きな変化に伴うソーラーパネル３１の電圧−電力特性の変動によって、変動前まで制御していた出力電圧が電圧−電力特性の範囲外となって急に制御ができなくなってしまうことを回避できる。
【００５３】
＜第２例＞
次に、図４をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る太陽光発電制御装置２０で実行されるソーラーパネル３１の発電電力制御の第２例について説明する。図４は、第２例による発電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。
【００５４】
この図４に示した第２例は、上述した第１例による発電電力制御と、ステップＳ４０１およびＳ４０３が異なる。以下、第２例について、この異なるステップＳ４０１およびＳ４０３の処理を説明し、他の処理については第１例と同じステップ番号を付してその説明を省略する。
【００５５】
ステップＳ４０１：この処理では、取得部２２によって、外界情報取得部１１から車両前方の所定範囲の画像が取得される。また、取得部２２によって、車両情報取得部１２から車両の走行速度が取得される。また、取得部２２によって、車両情報取得部１２からソーラーパネル３１のパネル面における現在照度Ｌｎが取得される。さらに、取得部２２によって、道路情報取得部１３からトンネル情報が取得される。車両前方の所定範囲の画像、車両の走行速度、パネル面の現在照度Ｌｎ、およびトンネル情報が取得されると、ステップＳ３０２に処理が進む。
【００５６】
ステップＳ４０３：この処理では、車両の走行速度およびトンネル情報と画像内の各位置における照度とに基づいて、現時刻から所定時間ｔの経過後におけるソーラーパネル３１のパネル面における予測照度Ｌｐが演算される。
【００５７】
この演算は、例えば次のようにして行うことができる。まず、車両の走行速度と画像領域における予め定められた縮尺距離の情報とから、現時刻から所定時間ｔが経過した後に車両が移動していると推定される画像内の位置（座標）が決定される。画像内の位置が決定されると、その位置における照度が抽出される。この抽出された照度が、所定時間ｔだけ移動した車両がソーラーパネル３１のパネル面で受けると予測される予測照度Ｌｐとして求められる。次に、車両の走行速度とトンネル情報とから、車両がトンネルに進入するまでの時間またはトンネルから退出するまでの時間が求められる。そして、上記決定された位置における照度がトンネル情報に合致しているか否かが判断される。例えば、トンネル情報では車両がトンネルに進入しているはずであるが、決定された画像内の位置で示される照度が高かったり、トンネル情報では車両がトンネルから退出しているはずであるが、決定された画像内の位置で示される照度が低かったり、する場合には、照度がトンネル情報に合致していないと判断される。合致していないと判断されると、上記求められた予測照度Ｌｐがトンネル情報に応じて適宜修正される。
【００５８】
このように、発電電力制御の第２例では、車両前方の所定範囲の画像および車両の走行速度に基づいた上記第１例の演算に加え、さらにトンネル情報にも基づいて現時刻から所定時間ｔの経過後におけるソーラーパネル３１のパネル面の予測照度Ｌｐを修正する。これによって、第２例の制御では、第１例の制御に比べて、予測照度Ｌｐの予測精度が高くなり、ソーラーパネル３１の出力電圧を予測照度によって最大電力点が得られる予測出力電圧Ｖｐに精度よく補正することができる。
【００５９】
［本実施形態における作用・効果］
上述した本発明の一実施形態に係る太陽光発電制御装置２０によれば、所定時間ｔが経過した車両の移動先で予測される予測照度Ｌｐにおいて最大電力点となる予測出力電圧Ｖｐが、現在の車両位置での現在照度Ｌｎにおいて最大電力点となる現在出力電圧Ｖｎから所定の閾値Ｖｔｈを越えて大幅に変動するような場合、所定時間ｔの経過時に（車両の移動地点で）ソーラーパネル３１の出力電圧を予測出力電圧Ｖｐに補正する。
【００６０】
この制御によって、電圧制御が追従できないほど最大電力点が大幅に変動するような場合には、ソーラーパネル３１の出力電圧を、現在照度Ｌｎによって最大電力点が得られる現在出力電圧Ｖｎから予測照度Ｌｐによって最大電力点が得られる予測出力電圧Ｖｐまで、最大電力点追従制御に従って１ステップずつ近付けて行かなくてもよくなる。従って、ソーラーパネル３１の出力電圧を変動後の最大電力点の出力電圧へ到達させるまでの時間を短縮することができる。よって、ソーラーパネル３１の発電効率が向上する。
【００６１】
また、この制御によって、日射状態の大きな変化に伴うソーラーパネル３１の電圧−電力特性の変動によって、変動前まで制御していた出力電圧が電圧−電力特性の範囲外となって急に制御ができなくなってしまうことを回避できる。
【００６２】
また、本実施形態に係る太陽光発電制御装置２０では、所定の閾値Ｖｔｈを制御部２４がソーラーパネル３１の出力電圧が制御可能な最小電圧幅以上に設定することができる。
【００６３】
これにより、最大電力点追従制御を１ステップ行うだけで最大電力点に到達するような変動の場合には、ソーラーパネル３１の出力電圧の補正を行わない。よって、不必要な制御が実行されることを防止できるので、ソーラーパネルの発電効率が向上する。
【００６４】
また、本実施形態に係る太陽光発電制御装置２０では、所定時間ｔを装置が最大電力点追従制御を繰り返して実行するときの制御周期に設定することができる。
【００６５】
これにより、パネル面の予測照度を演算する周期が、ソーラーパネルの出力電圧を制御する周期に一致するので、照度の変動に応じてソーラーパネルの出力電圧を補正する本処理を、最大電力点追従制御のアルゴリズムに容易に組み込むことができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る太陽光発電制御装置２０では、ソーラーパネル３１のパネル面における予測照度Ｌｐの予測に、車載ナビゲーションシステムなどが有するトンネル情報を用いることができる。
【００６７】
これにより、最大電力点が大幅に変動する地点、すなわち車両の進行方向に存在するトンネルの入口および出口を正確に判断することができるので、予測照度Ｌｐの予測精度を高めることができ、ソーラーパネルの出力電圧を予測照度において最大電力点となる出力電圧に精度よく補正することができる。よって、ソーラーパネルの発電効率が向上する。
【００６８】
また、本実施形態に係る太陽光発電制御装置２０を含む太陽光発電システム１において、車両に既に搭載されている安全走行用などのカメラ装置を外界情報取得部１１として利用すれば、新たなハードウエアを設置することなくソフトウエアでの対応で太陽光発電制御装置２０の機能を実現することができる。よって、太陽光発電制御装置２０の搭載コストが削減できる。
【００６９】
さらに、本実施形態に係る太陽光発電制御装置２０では、日射状態が大きく変化した後でも、素早くソーラーパネル３１を最大電力点で発電させることができる（最大電力点追従の早期化）。よって、ソーラーパネル３１の発電量を表示部３２でリアルタイム表示させる太陽光発電システム１である場合には、日射状態からドライバーが想定する発電量と表示部３２で表示される実際の発電量との乖離が低減され、ドライバーに与える違和感を軽減させることができる。
【００７０】
［変形例］
上記実施形態に係る太陽光発電システム１では、太陽光発電制御装置２０の演算部２３が、取得部２２で取得された車両前方の所定範囲の画像を解析して画像内の各位置における照度を演算するように説明した。しかし、この画像内の各位置における照度を演算する機能を、外界情報取得部１１に持たせて、演算部２３が演算を行わないようにしてもよい。すなわち、外界情報取得部１１は、車両前方の所定範囲の画像を撮影し、この撮影した画像内の各位置における照度を求めて、求めた照度の情報を太陽光発電制御装置２０に出力してもよい。この変形例による太陽光発電システム１の構成は、図１と同様である。
【００７１】
この変形例による太陽光発電システム１の太陽光発電制御装置２０で実行される発電電力制御の処理手順を説明するフローチャートを、図５に示す。この図５に示した変形例では、上述した第１例および第２例による発電電力制御と、ステップＳ５０１が異なり、またステップＳ３０２が削除されている。
【００７２】
ステップＳ５０１：この処理では、取得部２２によって、外界情報取得部１１から車両前方の所定範囲の画像内の各位置における照度が取得される。また、取得部２２によって、車両情報取得部１２から車両の走行速度が取得される。また、取得部２２によって、車両情報取得部１２からソーラーパネル３１のパネル面における現在照度Ｌｎが取得される。必要に応じてさらに、取得部２２によって、道路情報取得部１３からトンネル情報が取得される。車両前方の所定範囲の画像、車両の走行速度、およびパネル面の現在照度Ｌｎが取得されると、またはさらにトンネル情報が取得されると、ステップＳ３０３またはＳ４０３に処理が進む。
【００７３】
この変形例による太陽光発電制御装置２０を含む太陽光発電システム１においても、上述した一実施形態に係る太陽光発電制御装置２０を含む太陽光発電システム１と同様の作用および効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の太陽光発電制御装置は、車両などの移動体に利用可能であり、特にソーラーパネルの最大電力点が大幅に変動する環境下にある場合でもソーラーパネルの発電効率を向上させたい場合などに有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１    太陽光発電システム
１１  外界情報取得部
１２  車両情報取得部
１３  道路情報取得部
２０  太陽光発電制御装置
２１  記憶部
２２  取得部
２３  演算部
２４  制御部
３１  ソーラーパネル
３２  表示部
【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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