(57)【要約】【課題】太陽電池で発電される電力が低下したときに太陽電池における発電電力の制御が安定しなくなる虞を抑制できる、太陽光発電制御装置を提供する。【解決手段】太陽光発電制御装置は、太陽電池の発電電力を監視する電力監視部と、太陽電池の発電電力が所定の基準電力以上であるか否かを判断する電力判断部と、太陽電池の発電電力が基準電力以上の場合には、最大電力点追従手法によって発電電力を制御し、太陽電池の発電電力が基準電力未満の場合には、太陽電池の出力電圧の目標値を固定し、スイッチング動作のデューティ比を変化させて太陽電池の出力電圧を目標値に収束させる手法、またはデューティ比を固定し、太陽電池の出力電圧を所定の電圧に収束させる手法によって、発電電力を制御する電力制御部と、を備える。【選択図】図２
2018088073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池で発電される電力をスイッチング動作を用いて制御する太陽光発電制御装置であって、
前記太陽電池の発電電力を監視する電力監視部と、
前記太陽電池の発電電力が所定の基準電力以上であるか否かを判断する電力判断部と、
前記太陽電池の発電電力が前記基準電力以上の場合には、最大電力点追従手法によって前記発電電力を制御し、前記太陽電池の発電電力が前記基準電力未満の場合には、前記太陽電池の出力電圧の目標値を固定し、前記スイッチング動作のデューティ比を変化させて前記太陽電池の出力電圧を当該目標値に収束させる手法、または当該デューティ比を固定し、前記太陽電池の出力電圧を所定の電圧に収束させる手法によって、前記発電電力を制御する電力制御部と、
を備える、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、太陽電池で発電される電力をスイッチング動作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、いわゆる山登り法による最大電力点追従手法（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Tracking）を用いて、太陽電池（ソーラーパネル）で発電される電力を制御する太陽光発電制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０９９４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の太陽光発電制御装置などでは、日射強度が低くなってきたときなど太陽電池で発電される電力が低下していった場合、太陽電池の電圧−電力特性の傾きが小さくなる（電力軸方向に頂点を有する山の高さが低くなる）。
【０００５】
この傾きが小さい電圧−電力特性を離散化して山登り法による最大電力点追従手法を用いた制御を適用しようとすると、離散化されたデータでは特性の傾き（山の高さ）を適切に判別できない場合があり、この場合には最大電力点追従手法における山登りの制御性が悪化してしまう。最大電力点追従手法における山登りの制御性が悪化すれば、太陽電池のＩ−Ｖカーブ上の動作点が定まらなくなって太陽電池における発電電力の制御が安定しない虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、太陽電池で発電される電力が低下したときに太陽電池における発電電力の制御が安定しなくなる虞を抑制できる、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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、太陽電池で発電される電力をスイッチング動作を用いて制御する太陽光発電制御装置であって、太陽電池の発電電力を監視する電力監視部と、太陽電池の発電電力が所定の基準電力以上であるか否かを判断する電力判断部と、太陽電池の発電電力が基準電力以上の場合には、最大電力点追従手法によって発電電力を制御し、太陽電池の発電電力が基準電力未満の場合には、太陽電池の出力電圧の目標値を固定し、スイッチング動作のデューティ比を変化させて太陽電池の出力電圧を目標値に収束させる手法、またはデューティ比を固定し、太陽電池の出力電圧を所定の電圧に収束させる手法によって、発電電力を制御する電力制御部とを備える、ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明では、太陽電池の発電電力の大きさに基づいて、太陽電池で発電される電力の制御手法を決定する。すなわち、例えば日射強度が低くなってきたときなど太陽電池で発電される電力が低下して所定値未満になった場合には、最大電力点追従手法に基づいた発電電力の制御を止めて、最大電力点追従手法とは異なる手法によって発電電力の制御を行う。具体的には、太陽電池の出力電圧の目標値を固定して、スイッチング動作のデューティ比を変化させて太陽電池の出力電圧を目標値に収束させる手法か、またはデューティ比を固定して、太陽電池の出力電圧を所定の電圧に収束させる手法の、いずれかである。
【０００９】
この制御により、太陽電池で発電される電力が低下した場合に、最大電力点追従手法に基づいた電力制御を続けてしまうことによって最大電力点追従手法における山登りの制御性が悪化してしまう虞がなくなる。よって、太陽電池における発電電力の制御が安定しなくなる虞を抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
上記本発明の太陽光発電制御装置によれば、太陽電池で発電される電力が低下したときに太陽電池における発電電力の制御が安定しなくなる虞を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る太陽光発電制御装置を適用した太陽光発電システムの構成例を示す図
【図２】本第１の実施形態に係る太陽光発電制御装置の制御部で実行される処理手順を説明するフローチャート
【図３】本発明の第２の実施形態に係る太陽光発電制御装置を適用した太陽光発電システムの構成例を示す図
【図４】本第２の実施形態に係る太陽光発電制御装置の制御部で実行される処理手順を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［概要］
本発明の太陽光発電制御装置では、太陽電池の発電電力が所定値以上であれば最大電力点追従手法（ＭＰＰＴ）に基づいた電力制御を行い、太陽電池の発電電力が所定値未満であれば最大電力点追従手法とは異なる手法に基づいて電力制御を行う。これにより、太陽電池で発電される電力が低下した場合に、最大電力点追従手法に基づいた電力制御を続けてしまい、その結果太陽電池における発電電力の制御が安定しなくなる虞を抑制することができる。
【００１３】
［第１の実施形態］
＜装置の構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る太陽光発電制御装置２１０を適用した太陽光発電システム１０の構成例を示す図である。図１に例示した太陽光発電システム１０は、太陽電池１００と、太陽光発電制御装置２１０と、バッテリー３００と、を含んで構成されている。本実施形態に係る太陽光発電制御装置２１０は、電流検出部２３０と、第１の電圧検出部２４０と、第２の電圧検出部２５０と、電力変換部２６０と、制御部２７０と、を備えている。
【００１４】
なお、図１では、電力信号（電圧、電流）が流れる配線を実線で示し、制御信号（検出値や指示など）が流れる配線を点線で示している。
【００１５】
本実施形態の太陽光発電システム１０において、太陽電池１００の正出力端子（＋）は、電流検出部２３０を介して電力変換部２６０の正入力端子（＋）に接続されている。太陽電池１００の負出力端子（−）は、電力変換部２６０の負入力端子（−）に接続されている。電力変換部２６０の正入力端子と負入力端子との間には、第１の電圧検出部２４０が接続されている。電力変換部２６０の正出力端子（＋）および負出力端子（−）は、バッテリー３００の正出力端子（＋）および負出力端子（−）にそれぞれ接続されている。電力変換部２６０の正出力端子と負出力端子との間には、第２の電圧検出部２５０が接続されている。制御部２７０は、電流検出部２３０、第１の電圧検出部２４０、第２の電圧検出部２５０、および電力変換部２６０にそれぞれ接続されている。
【００１６】
太陽電池１００は、太陽光の照射を受けて発電を行う太陽光発電装置であって、例えばソーラーパネルなどの太陽電池モジュールである。この太陽電池１００は、発電によって得られた電力（発電電力）を電力変換部２６０に出力する。
【００１７】
電流検出部２３０は、例えば電流センサで構成されており、発電によって太陽電池１００から電力変換部２６０に流れ込む電流（出力電流）を検出するために設けられている。この電流検出部２３０で検出された電流値（以下「第１の電流値Ｉ1」という）は、制御部２７０へ出力される。
【００１８】
第１の電圧検出部２４０は、例えば電圧センサで構成されており、発電によって太陽電池１００の正負出力端子間に現れる電圧（出力電圧）を検出するために設けられている。この第１の電圧検出部２４０で検出された電圧値（以下「第１の電圧値Ｖ1」という）は、制御部２７０へ出力される。
【００１９】
第２の電圧検出部２５０は、例えば電圧センサで構成されており、電力変換部２６０の正負出力端子間に現れる電圧を検出するために設けられている。この第２の電圧検出部２５０で検出された電圧値（以下「第２の電圧値Ｖ2」という）は、制御部２７０へ出力される。
【００２０】
バッテリー３００は、例えば鉛蓄電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。
【００２１】
電力変換部２６０には、太陽電池１００で発生した発電電力が入力される。そして、電力変換部２６０は、入力された発電電力を予め定めた一定の電圧を有する電力に変換して、後段のバッテリー３００などに出力する。典型的には、電力変換部２６０は、後述する制御部２７０から指示されるデューティ比Ｄに従って、入力した発電電力を予め定めた一定の電圧を有する電力に変換して出力する。
【００２２】
この電力変換部２６０は、例えば、入力信号のデューティ比を制御するＤＣ／ＤＣコンバータや、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力信号を平滑するフィルター（共に図示せず）などで、構成され得る。ＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧型、降圧型、または昇降圧型のいずれであってもよい。
【００２３】
制御部２７０は、例えばマイコンなどで構成され、太陽光発電システム１０における種々の制御を実行することができる。この制御の１つとして、制御部２７０は、以下の機能を実行することによって、電力変換部２６０を制御する。
【００２４】
この制御部２７０は、電流検出部２３０から第１の電流値Ｉ1を、第１の電圧検出部２４０から第１の電圧値Ｖ1を、第２の電圧検出部２５０から第２の電圧値Ｖ2を、それぞれ入力している。そして、制御部２７０は、第１の電流値Ｉ1と第１の電圧値Ｖ1とに基づいて、太陽電池１００で発生した発電電力を算出する。具体的には、太陽電池１００で発生する発電電力Ｐは、第１の電流値Ｉ1と第１の電圧値Ｖ1とを乗算することで得ることができる（Ｐ＝Ｉ1×Ｖ1）。
【００２５】
また、制御部２７０は、上記算出された太陽電池１００の発電電力Ｐが予め定めたしきい値である基準電力Ｐth以上であるか否かを判断することを行う。基準電力Ｐthは、典型的には、これ以上太陽電池１００で発電される電力が低下してしまうと、最大電力点追従手法における山登りの制御性が悪化する虞がある、という電力値に設定される。この基準電力Ｐthは、例えば、電流検出部２３０および第１の電圧検出部２４０の分解能や、電力変換部２６０におけるデューティ分解能などに基づいて、適宜設定することができる。
【００２６】
そして、制御部２７０は、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上であると判断すれば、最大電力点追従手法に基づいて太陽電池１００の発電電力Ｐを制御することを選択し、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満であると判断すれば、最大電力点追従手法とは異なる手法に基づいて太陽電池１００の発電電力Ｐを制御することを選択する。
【００２７】
より具体的には、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上である場合、制御部２７０は、周知の山登り法による最大電力点追従手法を適用し、それによって得られたデューティ比を電力変換部２６０に出力する。これにより、太陽電池１００の発電電力Ｐが最大電力点（ＭＰＰ）に落ち着くように制御される。なお、山登り法による最大電力点追従手法は、周知技術であるため本実施形態での説明は省略する。
【００２８】
これに対し、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満である場合、制御部２７０は、予め定めた太陽電池１００の目標電圧Ｖtgtと電力変換部２６０の正負出力端子間に現れる第２の電圧値Ｖ2との差分に基づいて、デューティ比Ｄを算出する。そして、制御部２７０は、算出したデューティ比Ｄを電力変換部２６０に出力する。これにより、電力変換部２６０がデューティ比Ｄで定められる昇圧／降圧動作を実施することによって電力変換部２６０の出力電圧（第２の電圧値Ｖ2）が目標電圧Ｖtgtに収束するように、太陽電池１００の発電電力Ｐが制御される。
【００２９】
この目標電圧Ｖtgtは、典型的には、太陽電池１００の仕様に応じた開放電圧に基づいて決定される固定値であり、例えば仕様開放電圧における電圧−電力特性の最大電力点電圧に設定することができる。ここで、太陽電池１００の開放電圧は温度特性を有するため、予め用意した開放電圧と目標電圧Ｖtgtとの相関関係を示した数式や対応テーブルを用いて、実測された開放電圧から目標電圧Ｖtgtを設定してもよい。また、目標電圧Ｖtgtとして、簡単な方法として、予め定めた開放電圧の０．８倍の電圧を設定してもよい。なお、太陽電池１００の温度特性に関わらず開放電圧が一定と見なせるのであれば、目標電圧Ｖtgtをある固定値に設定することも可能である。
【００３０】
デューティ比Ｄは、目標電圧Ｖtgtと第２の電圧値Ｖ2との比率に基づいて、次のように算出することができる。例えば、電力変換部２６０が降圧コンバータである場合には、デューティ比Ｄを「第２の電圧値Ｖ2／目標電圧Ｖtgt」とすることができる。また、例えば、電力変換部２６０が昇圧コンバータである場合には、デューティ比Ｄを「１−（目標電圧Ｖtgt／第２の電圧値Ｖ2）」とすることができる。
【００３１】
上述した電流検出部２３０、第１の電圧検出部２４０、および制御部２７０の一部が、請求項における「電力監視部」に対応する。また、上述した制御部２７０の一部が、請求項における「電力判断部」に対応する。さらに、上述した制御部２７０の一部および電力変換部２６０が、請求項における「電力制御部」に対応する。
【００３２】
＜装置が実行する制御＞
次に、図２をさらに参照して、本発明の第１の実施形態に係る太陽光発電制御装置２１０が実行する制御を説明する。図２は、太陽光発電制御装置２１０の制御部２７０で実行される処理手順を説明するフローチャートである。
【００３３】
図２に示したステップＳ２１からステップＳ２６までの制御は、電源オンなどによって太陽光発電システム１０が稼働すると開始され、電源オフなどによって太陽光発電システム１０が停止するまで繰り返し実行される。
【００３４】
ステップＳ２１の処理では、電流検出部２３０および第１の電圧検出部２４０で検出された第１の電流値Ｉ1および第１の電圧値Ｖ1から、太陽電池１００の発電電力Ｐが算出される（Ｐ＝Ｉ1×Ｖ1）。太陽電池１００の発電電力Ｐが算出されると、ステップＳ２２に処理が進む。
【００３５】
ステップＳ２２の処理では、算出された太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上であるか否かが判断される（Ｐ≧Ｐth）。太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上であると判断された場合（Ｓ２２、Ｙｅｓ）、ステップＳ２３に処理が進む。一方、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満であると判断された場合（Ｓ２２、Ｎｏ）、ステップＳ２４に処理が進む。
【００３６】
ステップＳ２３の処理では、周知の山登り法による最大電力点追従による発電電力Ｐの制御が実施される。簡単に言えば、前回の発電電力Ｐと今回の発電電力Ｐとの差分に応じたデューティ比が算出され、電力変換部２６０へ出力される。デューティ比が電力変換部２６０へ出力されるとステップＳ２１に処理が戻り、太陽電池１００の発電電力Ｐが再び算出される。
【００３７】
ステップＳ２４の処理では、所定の目標電圧Ｖtgtが設定される。この目標電圧Ｖtgtは、上述したように太陽電池１００の開放電圧などに基づいて算出されてもよいし、予め定められた固定値であってもよい。目標電圧Ｖtgtが設定されると、ステップＳ２５に処理が進む。
【００３８】
ステップＳ２５の処理では、設定された目標電圧Ｖtgtと電力変換部２６０の正負出力端子間に現れる第２の電圧値Ｖ2との差分に基づいて、デューティ比Ｄが算出される。デューティ比Ｄが算出されると、ステップＳ２６に処理が進む。
【００３９】
ステップＳ２６の処理では、算出されたデューティ比Ｄが電力変換部２６０に出力される。デューティ比Ｄが電力変換部２６０へ出力されるとステップＳ２１に処理が戻り、太陽電池１００の発電電力Ｐが再び算出される。
【００４０】
＜本実施形態における作用・効果＞
上述した本発明の第１の実施形態に係る太陽光発電制御装置２１０によれば、太陽電池１００の発電電力Ｐの大きさに基づいて、太陽電池１００で発電される電力の制御手法を決定する。具体的には、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満になった場合には、最大電力点追従手法（ＭＰＰＴ）に基づいた発電電力Ｐの制御を止めて、電力変換部２６０の出力電圧が目標値である目標電圧Ｖtgtに収束するように、太陽電池１００の発電電力Ｐが制御される。
【００４１】
この制御により、太陽電池１００で発電される電力が低下した場合に、最大電力点追従手法に基づいた電力制御を続けてしまうことによって最大電力点追従手法における山登りの制御性が悪化してしまう虞がなくなる。よって、太陽電池１００における発電電力Ｐの制御が安定しなくなる虞を抑制できる。
【００４２】
［第２の実施形態］
＜装置の構成＞
図３は、本発明の第２の実施形態に係る太陽光発電制御装置２２０を適用した太陽光発電システム２０の構成例を示す図である。図３に例示した太陽光発電システム２０は、太陽電池１００と、太陽光発電制御装置２２０と、バッテリー３００と、を含んで構成されている。本実施形態に係る太陽光発電制御装置２２０は、電流検出部２３０と、第１の電圧検出部２４０と、電力変換部２６０と、制御部２８０と、を備えている。
【００４３】
なお、図３では、電力信号（電圧、電流）が流れる配線を実線で示し、制御信号（検出値や指示など）が流れる配線を点線で示している。
【００４４】
本実施形態の太陽光発電システム２０において、太陽電池１００の正出力端子（＋）は、電流検出部２３０を介して電力変換部２６０の正入力端子（＋）に接続されている。太陽電池１００の負出力端子（−）は、電力変換部２６０の負入力端子（−）に接続されている。電力変換部２６０の正入力端子と負入力端子との間には、第１の電圧検出部２４０が接続されている。電力変換部２６０の正出力端子（＋）および負出力端子（−）は、バッテリー３００の正出力端子（＋）および負出力端子（−）にそれぞれ接続されている。制御部２８０は、電流検出部２３０、第１の電圧検出部２４０、および電力変換部２６０にそれぞれ接続されている。
【００４５】
図３に示される第２の実施形態に係る太陽光発電制御装置２２０は、図１で示される第１の実施形態に係る太陽光発電制御装置２１０と比べて、第２の電圧検出部２５０の構成をなくして制御部２８０が実施する電力制御を変更した点が異なる。
【００４６】
以下では、この異なる点を中心に、第２の実施形態に係る太陽光発電制御装置２２０を説明する。なお、太陽光発電制御装置２２０において第１の実施形態に係る太陽光発電制御装置２１０と同一の構成については、同一の参照符号を付してその説明を一部省略している。
【００４７】
電力変換部２６０は、太陽電池１００で発生した発電電力を入力する。そして、電力変換部２６０は、入力した発電電力を予め定めた一定の電圧を有する電力に変換して、後段のバッテリー３００などに出力する。典型的には、電力変換部２６０は、後述する制御部２８０から指示される目標デューティ比Ｄtgtに従って、入力した発電電力を予め定めた一定の電圧を有する電力に変換して出力する。
【００４８】
この電力変換部２６０は、例えば、入力信号のデューティ比を制御するＤＣ／ＤＣコンバータや、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力信号を平滑するフィルター（共に図示せず）などで、構成され得る。ＤＣ／ＤＣコンバータは、昇圧型、降圧型、または昇降圧型のいずれであってもよい。
【００４９】
制御部２８０は、例えばマイコンなどで構成され、太陽光発電システム２０における種々の制御を実行することができる。この制御の１つとして、制御部２８０は、以下の機能を実行することによって、電力変換部２６０を制御する。
【００５０】
この制御部２８０は、電流検出部２３０から第１の電流値Ｉ1を、第１の電圧検出部２４０から第１の電圧値Ｖ1を、それぞれ入力している。そして、制御部２８０は、第１の電流値Ｉ1と第１の電圧値Ｖ1とに基づいて、太陽電池１００で発生した発電電力を算出する。具体的には、太陽電池１００で発生する発電電力Ｐは、第１電流値Ｉ1と第１電圧値Ｖ1とを乗算することで得ることができる（Ｐ＝Ｉ1×Ｖ1）。
【００５１】
また、制御部２８０は、上記算出された太陽電池１００の発電電力Ｐが予め定めた基準電力Ｐth以上であるか否かを判断することを行う。基準電力Ｐthは、上記第１の実施形態で述べたとおりである。
【００５２】
そして、制御部２８０は、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上であると判断すれば、最大電力点追従手法に基づいて太陽電池１００の発電電力Ｐを制御することを選択し、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満であると判断すれば、最大電力点追従手法とは異なる手法に基づいて太陽電池１００の発電電力Ｐを制御することを選択する。
【００５３】
より具体的には、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上である場合、制御部２８０は、周知の山登り法による最大電力点追従手法を適用し、それによって得られたデューティ比を電力変換部２６０に出力する。これにより、太陽電池１００の発電電力Ｐが最大電力点（ＭＰＰ）に落ち着くように制御される。
【００５４】
これに対し、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満である場合、制御部２８０は、予め定めた固定の目標デューティ比Ｄtgtを設定する。そして、制御部２８０は、設定した目標デューティ比Ｄtgtを電力変換部２６０に出力する。これにより、電力変換部２６０が目標デューティ比Ｄtgtで定められる昇圧／降圧動作を実施することによって電力変換部２６０の出力電圧が、つまり太陽電池１００の出力電圧が仕様によって決定される任意の電圧近傍に落ち着くように、太陽電池１００の発電電力Ｐが制御される。
【００５５】
目標デューティ比Ｄtgtを用いた電力制御を実効あるものとするためには、第２の電圧検出部２５０を使用して電力変換部２６０の正負出力端子間に現れる第２の電圧値Ｖ2を逐次監視しなくても、第２の電圧値Ｖ2がある程度予め定まっていることが、前提となる。例えば、図３に示す太陽光発電システム２０では、電力変換部２６０の出力がバッテリー３００に接続されているため、第２の電圧値Ｖ2はバッテリー３００の蓄電電圧となると考えられる。よって、このような場合、バッテリー３００の蓄電電圧を維持するためのデューティ比を目標デューティ比Ｄtgtとして固定的に設定してやれば、太陽電池１００の出力電圧（動作点）を一定の範囲に落ち着かせることができる。
【００５６】
この目標デューティ比Ｄtgtは、太陽電池１００の仕様に応じた開放電圧および電圧−電力特性の最大電力点電圧の電圧範囲と、バッテリー３００の仕様に応じた電圧範囲とに基づいて、設定することができる。
【００５７】
なお、電力変換部２６０の駆動に関わる消費電力を抑えるためには、電力変換部２６０が昇圧動作も降圧動作もしないデューティ比を、目標デューティ比Ｄtgtとして設定しても構わない。
【００５８】
上述した電流検出部２３０、第１の電圧検出部２４０、および制御部２８０の一部が、請求項における「電力監視部」に対応する。また、上述した制御部２８０の一部が、請求項における「電力判断部」に対応する。さらに、上述した制御部２８０の一部および電力変換部２６０が、請求項における「電力制御部」に対応する。
【００５９】
＜装置が実行する制御＞
次に、図４をさらに参照して、本発明の第２の実施形態に係る太陽光発電制御装置２２０が実行する制御を説明する。図４は、太陽光発電制御装置２２０の制御部２８０で実行される処理手順を説明するフローチャートである。
【００６０】
図４に示したステップＳ２１からステップＳ４５までの制御は、電源オンなどによって太陽光発電システム２０が稼働すると開始され、電源オフなどによって太陽光発電システム２０が停止するまで繰り返し実行される。
【００６１】
ステップＳ２１の処理では、電流検出部２３０および第１の電圧検出部２４０で検出された第１の電流値Ｉ1および第１の電圧値Ｖ1から、太陽電池１００の発電電力Ｐが算出される（Ｐ＝Ｉ1×Ｖ1）。太陽電池１００の発電電力Ｐが算出されると、ステップＳ２２に処理が進む。
【００６２】
ステップＳ２２の処理では、算出された太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上であるか否かが判断される（Ｐ≧Ｐth）。太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth以上であると判断された場合（Ｓ２２、Ｙｅｓ）、ステップＳ２３に処理が進む。一方、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満であると判断された場合（Ｓ２２、Ｎｏ）、ステップＳ４４に処理が進む。
【００６３】
ステップＳ２３の処理では、周知の山登り法による最大電力点追従による発電電力Ｐの制御が実施される。簡単に言えば、前回の発電電力Ｐと今回の発電電力Ｐとの差分に応じたデューティ比が算出され、電力変換部２６０へ出力される。デューティ比が電力変換部２６０へ出力されるとステップＳ２１に処理が戻り、太陽電池１００の発電電力Ｐが再び算出される。
【００６４】
ステップＳ４４の処理では、所定の目標デューティ比Ｄtgtが設定される。この目標デューティ比Ｄtgtは、上述したように太陽電池１００の仕様に応じた電圧範囲とバッテリー３００の仕様に応じた電圧範囲などとに基づいて、算出することができる。目標デューティ比Ｄtgtが設定されると、ステップＳ４５に処理が進む。
【００６５】
ステップＳ４５の処理では、設定された目標デューティ比Ｄtgtが電力変換部２６０に出力される。目標デューティ比Ｄtgtが電力変換部２６０へ出力されるとステップＳ２１に処理が戻り、太陽電池１００の発電電力Ｐが再び算出される。
【００６６】
＜本実施形態における作用・効果＞
上述した本発明の第２の実施形態に係る太陽光発電制御装置２２０によれば、太陽電池１００の発電電力Ｐの大きさに基づいて、太陽電池１００で発電される電力の制御手法を決定する。具体的には、太陽電池１００の発電電力Ｐが基準電力Ｐth未満になった場合には、最大電力点追従手法（ＭＰＰＴ）に基づいた発電電力Ｐの制御を止めて、デューティ比を固定して電力変換部２６０の出力電圧が、つまり太陽電池１００の出力電圧が仕様によって決定される所定の電圧近傍に落ち着く（収束させる）ように、太陽電池１００の発電電力Ｐが制御される。
【００６７】
この制御により、太陽電池１００で発電される電力が低下した場合に、最大電力点追従手法に基づいた電力制御を続けてしまうことによって最大電力点追従手法における山登りの制御性が悪化してしまう虞がなくなる。よって、太陽電池１００における発電電力Ｐの制御が安定しなくなる虞を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の太陽光発電制御装置は、太陽光発電システムなどに利用可能であり、特に太陽電池で発電される電力を制御したい場合などに有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１０、２０      太陽光発電システム
１００          太陽電池
２１０、２２０  太陽光発電制御装置
２３０          電流検出部
２４０、２５０  電圧検出部
２６０          電力変換部
２７０、２８０  制御部
３００          バッテリー
【図１】
2018088073.tif 000003
【図２】
2018088073.tif 000004
【図３】
2018088073.tif 000005
【図４】
2018088073.tif 000006