(57)【要約】【課題】昇圧回路から出力される直流電圧が変動することに伴って、直流電源から昇圧回路に入力される直流電圧が変動することを抑制する。【解決手段】制御装置は、直流電圧を交流電圧に変換して電力系統に連系するインバータに、直流電源からの直流電圧を昇圧して入力する昇圧回路を制御する。制御装置は、直流電源の要求動作電圧値と、直流電源の動作電圧値とに基づいて、直流電源の動作電圧が一定に保たれる昇圧回路のデューティ比を導出するデューティ比導出部と、デューティ比導出部により導出されたデューティ比に基づいて、昇圧回路の昇圧動作を制御する昇圧動作制御部とを備える。【選択図】図８
2015154663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を交流電圧に変換して電力系統に連系するインバータに、直流電源からの直流電圧を昇圧して入力する昇圧回路を制御する制御装置であって、
前記直流電源の要求動作電圧値と、前記直流電源の動作電圧値とに基づいて、直流電源の動作電圧が一定に保たれる前記昇圧回路のデューティ比を導出するデューティ比導出部と、
前記デューティ比導出部により導出された前記デューティ比に基づいて、前記昇圧回路の昇圧動作を制御する昇圧動作制御部と
を備える制御装置。
【請求項２】
前記デューティ比導出部は、前記直流電源の要求動作電圧値と前記直流電源の動作電圧値との差分値に基づいて、前記デューティ比を導出する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記デューティ比導出部は、前記インバータに入力すべき電圧を示す要求電圧値と前記インバータに入力されている電圧を示す入力電圧値との差分値、前記インバータに入力すべき電圧を示す要求電圧値、および前記昇圧回路の現在のデューティ比に基づいて、前記デューティ比を導出する、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記インバータに入力されている電圧のうち前記電力系統の系統周波数に基づく基準周波数で変動する電圧成分の電圧値を前記入力電圧値として取得する入力電圧値取得部をさらに備える、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記直流電源は、太陽電池であり、
前記デューティ比導出部は、前記昇圧回路に入力される電圧が前記太陽電池から最大電力が得られる電圧で一定に保たれる前記デューティ比を導出する、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の制御装置と、
前記昇圧回路と、
前記インバータと
を備える電力変換装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力変換装置と、
前記直流電源である太陽電池と
を備える発電システム。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、電力変換装置、発電システム、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、太陽電池アレイのリップル電流を低減し、最大電力追従制御が可能な電源装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１  特開２００２−５５７２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池などの直流電源からの直流電圧を昇圧する昇圧回路と、昇圧回路から出力される直流電圧を交流電圧に変換し、電力系統に連系するインバータとを備える電力変換装置において、昇圧回路に入力される直流電源からの直流電圧は、一定に保たれていることが望ましい。しかしながら、インバータがスイッチング動作により直流電圧を交流電圧に変換することに起因して、昇圧回路から出力され、インバータに入力される直流電圧は変動することがある。昇圧回路から出力される直流電圧が変動することに伴って、直流電源から昇圧回路に入力される直流電圧も変動してしまう可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る制御装置は、直流電圧を交流電圧に変換して電力系統に連系するインバータに、直流電源からの直流電圧を昇圧して入力する昇圧回路を制御する制御装置であって、直流電源の要求動作電圧値と、直流電源の動作電圧値とに基づいて、直流電源の動作電圧が一定に保たれる昇圧回路のデューティ比を導出するデューティ比導出部と、デューティ比導出部により導出されたデューティ比に基づいて、昇圧回路の昇圧動作を制御する昇圧動作制御部とを備える。
【０００６】
上記制御装置において、デューティ比導出部は、直流電源の要求動作電圧値と直流電源の動作電圧値との差分値に基づいて、デューティ比を導出してよい。
【０００７】
上記制御装置において、デューティ比導出部は、インバータに入力すべき電圧を示す要求電圧値とインバータに入力されている電圧を示す入力電圧値との差分値、インバータに入力すべき電圧を示す要求電圧値、および昇圧回路の現在のデューティ比に基づいて、デューティ比を導出してよい。
【０００８】
上記制御装置は、インバータに入力されている電圧のうち電力系統の系統周波数に基づく基準周波数で変動する電圧成分の電圧値を入力電圧値として取得する入力電圧値取得部をさらに備えてよい。
【０００９】
上記制御装置において、直流電源は、太陽電池であり、デューティ比導出部は、昇圧回路に入力される電圧が太陽電池から最大電力が得られる電圧で一定に保たれるデューティ比を導出してよい。
【００１０】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、上記制御装置と、昇圧回路と、インバータとを備える。
【００１１】
本発明の一態様に係る発電システムは、上記電力変換装置と、直流電源である太陽電池とを備える。
【００１２】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る発電システム全体のシステム構成の一例を示す図である。
【図２】太陽電池アレイおよび昇圧回路の等価回路モデルの一例を示す図である。
【図３】図２に示す等価回路モデルを基に制御系を伝達関数モデルで示した図である。
【図４】電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに起因して生じる出力電圧ｖｉの変動を抑制することが可能な伝達関数モデルを示した図である。
【図５】電流連続モードにおいて、リアクトルＬ１に流れる電流ＩＬの時間変化の様子を示す図である。
【図６】電流不連続モードにおいて、リアクトルＬ１に流れる電流ＩＬの時間変化の様子を示す図である。
【図７】電流連続モードにおいて、電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに起因して生じる電圧ｖｉの変動を抑制することが可能な伝達関数モデルの一例を示す図である。
【図８】制御装置の昇圧動作に関連する機能ブロックの一例を示す図である。
【図９】本実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る発電システム全体のシステム構成の一例を示す図である。発電システムは、太陽電池アレイ２００、およびパワーコンディショナ１０を備える。パワーコンディショナ１０は、電力変換装置の一例である。太陽電池アレイ２００は、直列または並列に接続された複数の太陽電池モジュールを有する。太陽電池アレイ２００は、直流電源の一例である。直流電源として、太陽電池アレイ２００以外の分散型電源を用いてもよい。分散型電源は、ガスエンジン、ガスタービン、マイクロガスタービン、燃料電池、風力発電装置、電気自動車、または蓄電システムでもよい。
【００１６】
パワーコンディショナ１０は、太陽電池アレイ２００からの直流電圧を交流電圧に変換して系統電源３００と連系する。系統電源３００は、例えば、単相３線式電源でよい。
【００１７】
パワーコンディショナ１０は、コンデンサＣ１、昇圧回路２０、コンデンサＣ２、インバータ３０、フィルタ回路４０、および制御装置１００をさらに備える。
【００１８】
コンデンサＣ１の一端は、太陽電池アレイ２００の正極に電気的に接続される。コンデンサＣ１の他端は、太陽電池アレイ２００の負極に電気的に接続される。コンデンサＣ１は、太陽電池アレイ２００から出力される直流電圧に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路の一例である。言い換えれば、コンデンサＣ１は、太陽電池アレイ２００から出力される直流電圧を平滑化する平滑化フィルタの一例である。
【００１９】
昇圧回路２０は、コンデンサＣ１によりノイズが低減された直流電圧を昇圧して出力する。昇圧回路２０は、非絶縁型の昇圧回路の一例である。昇圧回路２０は、いわゆるチョッパ方式スイッチングレギュレータでよい。昇圧回路２０は、リアクトルＬ１、スイッチＴｒおよびダイオードＤ１を有する。
【００２０】
リアクトルＬ１の一端は、コンデンサＣ１の一端に接続され、リアクトルＬ１の他端は、スイッチＳＷのコレクタに接続される。スイッチＳＷは、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）でよい。スイッチＳＷのコレクタは、ダイオードＤ１のアノードに接続され、スイッチＳＷのエミッタは、コンデンサＣ１の他端に接続される。
【００２１】
リアクトルＬ１は、スイッチＳＷがオン期間中に太陽電池アレイ２００からの電力に基づくエネルギーを蓄積し、蓄積されたエネルギーをスイッチＳＷがオフ期間中に放出する。これにより、昇圧回路２０は、太陽電池アレイ２００からの直流電圧を昇圧する。ダイオードＤ１は、リアクトルＬ１からの出力を整流する。また、ダイオードＤ１は、電流が昇圧回路２０の出力側から入力側に流れることを防止する。
【００２２】
コンデンサＣ２は、昇圧回路２０から出力される直流電圧を平滑化する。言い換えれば、コンデンサＣ２は、昇圧回路２０から出力される直流電圧に含まれるノイズを低減する。
【００２３】
インバータ３０は、スイッチを含み、スイッチがオンオフすることで昇圧回路２０から出力された直流電圧を交流電圧に変換し、系統電源３００側に出力する。インバータ３０は、太陽電池アレイ２００からの電力を系統電源３００からの電力と連系させる。
【００２４】
インバータ３０は、例えば、ブリッジ接続された４つの半導体スイッチを含む単相フルブリッジＰＷＭインバータにより構成してもよい。４つの半導体スイッチのうち、一方の一対の半導体スイッチは直列に接続される。４つの半導体スイッチのうち、他方の一対の半導体スイッチは、直列に接続され、かつ一方の一対の半導体スイッチと並列に接続される。
【００２５】
フィルタ回路４０は、インバータ３０から出力された交流電圧に含まれるノイズを低減する。フィルタ回路４０は、一対のコイルＬ２およびコンデンサＣ３を含む。一対のコイルＬ２のそれぞれの一端は、インバータ３０の出力端に接続される。一対のコイルＬ２のそれぞれの他端は、コンデンサＣ３の一端および他端に接続される。
【００２６】
パワーコンディショナ１０は、電圧センサ５０、電圧センサ５２、および電圧センサ５４をさらに備える。電圧センサ５０は、太陽電池アレイ２００の両端の電位差に対応する電圧ｖｉを検知する。電圧センサ５２は、昇圧回路２０の出力側の両端の電位差に対応する電圧Ｖｏを検知する。電圧センサ５４は、系統電源３００の電圧Ｖｆを検知する。
【００２７】
制御装置１００は、電圧ｖｉ、電圧Ｖｏ、電圧Ｖｆなどに基づいて昇圧回路２０の昇圧動作およびインバータ３０の直流交流変換動作を制御する。
【００２８】
制御装置１００は、太陽電池アレイ２００から最大電力が得られるような入力電圧を昇圧回路２０から受けて、かつ系統電源３００の交流電圧に同期させた交流電圧を出力させるべくインバータ３０を制御している。また、制御装置１００は、太陽電池アレイ２００から最大電力が得られるような入力電圧を太陽電池アレイ２００から受け、かつインバータ３０に入力すべき直流電圧を出力すべく、昇圧回路２０を制御している。
【００２９】
制御装置１００は、インバータ３０に入力すべき直流電圧に応じて、いわゆる最大電力追従制御（ＭＰＰＴ）により太陽電池アレイ２００から最大電力が得られるように、昇圧回路２０のデューティ比を調整して、昇圧回路２０の昇圧動作を制御している。ところが、インバータ３０がスイッチング動作により昇圧回路２０から入力される直流電圧を交流電圧に変換することに伴い、インバータ３０に入力される直流電圧が変動してしまう。すなわち、昇圧回路２０から出力される直流電圧が変動してしまう。
【００３０】
インバータ３０に入力される直流電圧は、系統電源３００の系統電圧の周波数に応じて変動する。例えば、系統電源３００が単相交流電源の場合、インバータ３０に入力される直流電圧は、系統電圧の周波数ｆの２倍の周波数２×ｆで変動する。その結果、制御装置１００は、最大電力追従制御（ＭＰＰＴ）による昇圧回路２０のデューティ比の調整が追い付かず、昇圧回路２０から出力される直流電圧の変動に伴い、昇圧回路２０に入力される直流電圧も変動してしまう。昇圧回路２０に入力される直流電圧が変動することにより、太陽電池アレイ２００から最大電力が得られない場合がある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、昇圧回路２０から出力される直流電圧が変動することに伴って、太陽電池アレイ２００から昇圧回路２０に入力される直流電圧が変動することを抑制する。
【００３２】
図２は、太陽電池アレイ２００および昇圧回路２０の等価回路モデルの一例を示す図である。ＩＰは、太陽電池アレイ２００の光電流を示す。ｒａは、太陽電池アレイ２００の等価回路におけるダイオードの順方向の等価抵抗および並列成分抵抗との合計の抵抗を示す。ｉａは、抵抗ｒａに流れる電流を示す。ｒｓは、太陽電池アレイ２００の等価回路における直列成分抵抗を示す。ｖｉは、太陽電池アレイ２００の等価回路における出力電圧を示す。Ｃは、コンデンサＣ１を示す。ｒｃは、コンデンサＣ１の直列成分抵抗を示す。ｖｃは、コンデンサＣ１の両端に印加される電圧を示す。Ｌは、リアクトルＬ１を示す。ｒＬは、リアクトルＬ１の巻線抵抗を示す。Ｓは、スイッチＳＷを示す。Ｄ１は、ダイオードＤ１を示す。Ｖｏは、昇圧回路２０の出力電圧、つまりコンデンサＣ２の両端に印加される電圧を示す。
【００３３】
図３は、図２に示す等価回路モデルを基に制御系を伝達関数モデルで示した図である。ΔＶｏは、電圧Ｖｏの変動量を示す。Ｇｖｖは、電圧Ｖｏの微小変動に対する電圧ｖｉの応答特性を表す伝達関数を示す。Ｖｉｒｅｆは、太陽電池アレイ２００の要求動作電圧値を示す。αは、デューティ比Ｄを算出するコントローラ、つまり制御装置１００の応答特性を表す伝達関数を示す。Ｇｖｄは、デューティ比Ｄの微小変動に対する電圧ｖｉの応答特性を表す伝達関数を示す。ｖｉは、太陽電池アレイ２００から出力される出力電圧の変動量を示す。
【００３４】
伝達関数αは、昇圧回路２０が出力すべき電圧に対して、太陽電池アレイ２００から最大電力が得られるような電圧を太陽電池アレイ２００から出力できるように、例えばＭＰＰＴにより最適なデューティ比Ｄを導出するための伝達関数である。しかし、伝達関数αにより導出されるデューティ比Ｄは、昇圧回路２０が出力すべき電圧の変動を考慮していない。したがって、制御装置１００が、デューティ比Ｄにより、昇圧回路２０の昇圧動作を制御すると、電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに起因する変動が、太陽電池アレイ２００の動作電圧ｖｉにも生じてしまう。つまり、太陽電池アレイ２００から出力される出力電圧の変動量ΔＶｉは、ゼロにならない。太陽電池アレイ２００から出力される出力電圧を最大電力が得られるような電圧で一定に保つためには、変動量ΔＶｉをゼロにすることが望ましい。そこで、本実施形態では、電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに起因して生じる電圧ｖｉの変動量ΔＶｉを抑制する。
【００３５】
図４は、電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに起因して生じる電圧ｖｉの変動量ΔＶｉを抑制することが可能な伝達関数モデルの一例を示した図である。図４に示す伝達関数モデルにおいて、太陽電池アレイ２００の要求動作電圧Ｖｉｒｅｆと太陽電池アレイ２００の動作電圧ｖｉとの差分から伝達関数αを介してデューティ比Ｄが導出される。さらに、電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに対して伝達関数Ｇｖｖ／Ｇｖｄを介して導出された値を、デューティ比Ｄから減算することで、デューティ比Ｄ'が導出される。制御装置１００は、デューティ比Ｄ'により昇圧回路２０の昇圧動作を制御する。
【００３６】
図４に示す伝達関数モデルにおいて、ΔＶｉ／ΔＶｏは、式（１）で表される。
【数１】
2015154663.tif 000003
【００３７】
式（１）に示すように、ΔＶｉ／ΔＶｏはゼロになる。したがって、電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに対して伝達関数Ｇｖｖ／Ｇｖｄにより導出された値を、伝達関数αを介して導出されたデューティ比Ｄから減算することにより、太陽電池アレイ２００から出力される出力電圧の変動量ΔＶｉをゼロにすることができる。
【００３８】
ここで、伝達関数Ｇｖｄおよび伝達関数Ｇｖｖは、昇圧回路２０のスイッチング動作に伴いリアクトルＬ１に流れる電流の時間変化の条件によって異なる。ここでは、リアクトルＬ１に常に電流が流れる場合を、電流連続モードと呼び、リアクトルＬ１に電流が流れない期間がある場合を、電流不連続モードと呼ぶ。
【００３９】
図５は、電流連続モードにおいて、リアクトルＬ１に流れる電流ＩＬの時間変化の様子を示す。Ｄはデューティ比、ＴＳはスイッチング周期を示す。電流ＩＬは、スイッチＳＷがオンであるＤＴＳに対応する期間、徐々に増加し、スイッチＳＷがオフである（１−Ｄ）ＴＳに対応する期間、徐々に減少する。そして、電流ＩＬがゼロになる前に、再びスイッチＳＷがオンして、電流ＩＬが再び徐々に増加していく。
【００４０】
電流連続モードにおいて、伝達関数Ｇｖｄおよび伝達関数Ｇｖｖは、式（２）および式（３）で表される。式中、ｓは、ラプラス演算子を示す。Ｐ（ｓ）は、モデルの固有周波数、減衰係数を含む２次伝達関数の標準形の逆伝達関数を示す。
【数２】
2015154663.tif 000004
【００４１】
図６は、電流不連続モードにおいて、リアクトルＬ１に流れる電流ＩＬの時間変化の様子を示す。電流ＩＬは、スイッチＳＷがオンであるＤＴＳに対応する期間、徐々に増加し、スイッチＳＷがオフである（１−Ｄ）ＴＳに対応する期間、徐々に減少する。そして、スイッチＳＷがオフである（１−Ｄ）ＴＳに対応する期間中に、電流ＩＬは、ゼロになる。その後、電流ＩＬがゼロから再び徐々に増加していく。ここで、スイッチＳＷがオフの期間中で、リアクトルＬ１に電流が流れている期間をＤ２ＴＳとする。Ｄ２は、スイッチＳＷがオンオフする１期間において、スイッチＳＷがオフしている間に、リアクトルＬ１に電流が流れている割合を示す。
【００４２】
電流不連続モードにおいて、伝達関数Ｇｖｄおよび伝達関数Ｇｖｖは、電流連続モードの場合と同様に導出される。
【００４３】
電流連続モードおよび電流不連続モードについて、伝達関数Ｇｖｖ／Ｇｖｄは、式（４）および式（５）で表される。
【数３】
2015154663.tif 000005
【００４４】
よって、例えば、電流連続モードにおいて、電圧Ｖｏの変動量ΔＶｏに起因して生じる電圧ｖｉの変動量ΔＶｉを抑制することが可能な伝達関数モデルは、図７のように表すことができる。
【００４５】
図８は、制御装置１００の昇圧動作に関連する機能ブロックの一例を示す図である。制御装置１００は、要求電圧値取得部１０２、入力電圧値取得部１０４、デューティ比導出部１０６、および昇圧動作制御部１０８を備える。
【００４６】
要求電圧値取得部１０２は、太陽電池アレイ２００の要求動作電圧値を取得する。制御装置１００は、太陽電池アレイ２００から最大電力が得られるような入力電圧を昇圧回路２０から受けて、かつ系統電源３００の交流電圧に同期させた交流電圧を出力させるべくインバータ３０を制御している。制御装置１００は、太陽電池アレイ２００から最大電力が得られるような入力電圧を示すＶｉ指令値を生成して、インバータ３０を制御している。よって、要求電圧値取得部１０２は、Ｖｉ指令値を要求電圧値として取得してよい。
【００４７】
入力電圧値取得部１０４は、電圧センサ５０を介して太陽電池の動作電圧を示す入力電圧値を取得する。
【００４８】
デューティ比導出部１０６は、太陽電池アレイ２００の要求動作電圧値と、太陽電池アレイ２００の動作電圧値とに基づいて、太陽電池アレイ２００の動作電圧が一定に保たれる昇圧回路２０のデューティ比Ｄ'を導出する。デューティ比導出部１０６は、要求電圧値と入力電圧値との差分値に基づいて、デューティ比Ｄ'を導出してよい。
【００４９】
デューティ比導出部１０６は、インバータ３０に入力すべき電圧を示す要求電圧値とインバータ３０に入力されている電圧を示す入力電圧値との差分値、インバータ３０に入力すべき電圧を示す要求電圧値、および昇圧回路２０の現在のデューティ比Ｄに基づいて、デューティ比Ｄ'を導出してよい。本実施形態では、インバータ３０に入力されている電圧の変動に起因する太陽電池アレイ２００の動作電圧の変動を抑制する。インバータ３０に入力されている電圧の変動は、系統電源３００の系統周波数に応じて変動する。上記の通り、例えば、系統電源３００が、単相交流電源の場合には、系統周波数の２倍の周波数で変動する。一方、電圧センサ５２により検知されるインバータ３０に入力されている電圧には、ノイズも含まれるので、系統電源３００の系統周波数に起因した変動以外の電圧成分も含まれる。そこで、ノイズを除去すべく、インバータ３０に入力されている電圧のうち系統電源３００の系統周波数に基づく基準周波数で変動する電圧成分の電圧値を入力電圧値として取得してよい。電圧センサ５２により検知される電圧を示す電圧信号を、系統電源３００の系統周波数に基づく基準周波数、例えば、系統周波数の２倍の周波数を通過させるバンドパスフィルタを通過させることで、電圧センサ５２からの電圧信号から基準周波数で変動する電圧成分のみを取り出して、入力電圧値として取得してよい。
【００５０】
電流連続モードにおいて、インバータ３０に入力すべき電圧を示す要求電圧値をＶｏ'、インバータ３０に入力すべき電圧を示す要求電圧値Ｖｏ'とインバータ３０に入力されている入力電圧値との差分値をΔＶｏ'、現在のデューティ比をＤとした場合、デューティ比導出部１０６は、Ｄ＋（１−Ｄ）／Ｖｏ'×ΔＶｏ'によりデューティ比Ｄ'を導出してよい。
【００５１】
デューティ比導出部１０６は、電流不連続モードにおいて、差分値ΔＶｏ'、要求電圧値Ｖｏ'、スイッチＳＷがオンオフする１期間において、スイッチＳＷがオフしている間にリアクトルＬ１に電流が流れている割合Ｄ２、および昇圧回路の現在のデューティ比Ｄに基づいて、Ｄ＋Ｄ２／２Ｖｏ'×ΔＶｏ'によりデューティ比Ｄ'を導出してよい。
【００５２】
昇圧動作制御部１０８は、デューティ比導出部１０６により導出されたデューティ比Ｄ'に基づいて昇圧回路２０の昇圧動作を制御する。昇圧動作制御部１０８は、デューティ比Ｄ'に基づいて昇圧回路２０に含まれるスイッチＳＷのオンオフを制御する。
【００５３】
上記のように、デューティ比導出部１０６が、インバータ３０の入力電圧の変動を考慮して、太陽電池アレイ２００の動作電圧が一定に保たれる昇圧回路２０のデューティ比Ｄ'を導出する。よって、昇圧回路２０から出力される直流電圧が変動することに伴って、太陽電池アレイ２００から昇圧回路２０に入力される直流電圧が変動することを抑制できる。これにより、太陽電池アレイ２００の発電効率をより向上させることができる。
【００５４】
なお、本実施形態に係る制御装置１００が備える各部は、パワーコンディショナ１０の昇圧動作および直流交流変換動作に関する各種処理を行う、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムをインストールし、このプログラムをコンピュータに実行させることで、構成してもよい。つまり、コンピュータにパワーコンディショナ１０の昇圧動作および直流交流変換動作に関する各種処理を行うプログラムを実行させることにより、制御装置１００が備える各部としてコンピュータを機能させることで、制御装置１００を構成してもよい。
【００５５】
図９は、本実施形態に係る制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係る制御装置１００は、ホストコントローラ９０２により相互に接続されるＣＰＵ９０４、ＲＡＭ９０６を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ９０８によりホストコントローラ９０２に接続されるＲＯＭ９１０、および通信インターフェイス９１２を備える。
【００５６】
ホストコントローラ９０２は、ＲＡＭ９０６と、高い転送レートでＲＡＭ９０６をアクセスするＣＰＵ９０４とを接続する。ＣＰＵ９０４は、ＲＯＭ９１０およびＲＡＭ９０６に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部を制御する。入出力コントローラ９０８は、ホストコントローラ９０２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス９１２と、ＲＯＭ９１０とを接続する。
【００５７】
通信インターフェイス９１２は、電圧センサ５０、電圧センサ５２、および電圧センサ５４などと通信する。ＲＯＭ９１０は、制御装置１００内のＣＰＵ９０４が使用するプログラムおよびデータを格納する。また、ＲＯＭ９１０は、制御装置１００が起動時に実行するブート・プログラム、制御装置１００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。
【００５８】
ＲＡＭ９０６を介してＲＯＭ９１０に提供されるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、またはＵＳＢメモリ等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ９０６を介して制御装置１００内のＲＯＭ９１０にインストールされ、ＣＰＵ９０４において実行される。
【００５９】
制御装置１００にインストールされて実行されるプログラムは、ＣＰＵ９０４等に働きかけて、制御装置１００を、図１から図８にかけて説明した要求電圧値取得部１０２、入力電圧値取得部１０４、デューティ比導出部１０６、および昇圧動作制御部１０８として機能させる。
【００６０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６２】
１０  パワーコンディショナ
２０  昇圧回路
３０  インバータ
４０  フィルタ回路
５０  電圧センサ
５２  電圧センサ
５４  電圧センサ
Ｃ１  コンデンサ
Ｃ２  コンデンサ
Ｃ３  コンデンサ
Ｄ１  ダイオード
Ｌ１  リアクトル
Ｌ２  コイル
１００  制御装置
１０２  要求電圧値取得部
１０４  入力電圧値取得部
１０６  デューティ比導出部
１０８  昇圧動作制御部
２００  太陽電池アレイ
３００  系統電源
９０２  ホストコントローラ
９０４  ＣＰＵ
９０６  ＲＡＭ
９０８  入出力コントローラ
９１０  ＲＯＭ
９１２  通信インターフェイス
【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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