(57)【要約】【課題】１年間を通じて変化する太陽の軌跡に基づいて電力変換制御を行うことにより、従来よりも確実に電力を出力できる電力変換装置を提供することである。【解決手段】車両に備えられる太陽電池から供給される発電電力Ｐｓｌ（電力）を変換して出力する電力変換制御を行う電力変換装置において、日付，時刻，季節，期間のうちで一以上を含む暦情報Ｃａｌを取得する暦情報取得部２１ｂと、暦情報Ｃａｌと電力変換制御の制御情報Ｃｔｒｌとを関連付けて記録される記録部２１ｄと、暦情報取得部２１ｂによって取得された暦情報Ｃａｌに基づいて記録部２１ｄを参照して関連付けられた制御情報Ｃｔｒｌを取得し、取得した制御情報Ｃｔｒｌに基づいて電力変換制御を行う電力変換部２５（制御指令部２１ｃと給電コンバータ２２）を有する。太陽の軌跡に基づいて電力変換制御を行うので、従来よりも確実に電力を出力できる。【選択図】図３
2015141498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（Ｖｅｈ）に備えられる太陽電池（１０）から供給される電力（Ｐｓｌ）を変換して出力する電力変換制御を行う電力変換装置（２０）において、
日付，時刻，季節，期間のうちで一以上を含む暦情報（Ｃａｌ）を取得する暦情報取得部（２１ｂ）と、
前記暦情報と前記電力変換制御の制御情報（Ｃｔｒｌ）とを関連付けて記録される記録部（２１ｄ）と、
前記暦情報取得部によって取得された前記暦情報に基づいて前記記録部を参照して関連付けられた前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて前記電力変換制御を行う電力変換部（２５）と、
を有することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
日射計（１１）および温度計（１２）のうち一方または双方が前記車両に備えられ、
前記記録部には、前記暦情報とともに、前記日射計および前記温度計のうち一方または双方で計測される計測情報（Ｍｓ）との組み合わせと、前記電力変換制御の制御情報とを関連付けて記録されることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
日付および時刻の一方または双方を管理するタイマー（２１ａ）を有し、
前記暦情報取得部は、前記タイマーから前記暦情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記暦情報取得部は、外部装置（４０）から伝達される前記暦情報を取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記電力変換部で行う前記電力変換制御は、パルス波のデューティ比を可変制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記電力変換部で行う前記電力変換制御は、前記太陽電池から供給される電力の電圧を可変制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記制御情報は、前記可変制御の中心値（Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃ）と、前記太陽電池から供給される電力が最大となる最大電力点を探索する範囲を示す探索範囲（Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓ）とを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記電力変換部は、前記暦情報に含まれる日付と時刻に基づいて、前記時刻が前記日付の日の出時刻以後になると、前記電力変換制御を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記電力変換部は、前記暦情報に含まれる日付と時刻に基づいて、前記時刻が前記日付の日没時刻以後になると、前記電力変換制御を停止することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記記録部には、少なくとも前記暦情報と、実際に行った前記電力変換制御の制御情報とを関連付けて記録し、
前記電力変換部は、前記暦情報取得部によって取得された前記暦情報が、前記記録部に記録された前記暦情報と同じか所定の許容範囲内であれば、前記記録部に記録された前記制御情報に基づいて前記電力変換制御を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記電力変換部で行う前記電力変換制御は、前記太陽電池を最適動作点で動作させる最大電力点追従制御であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記電力変換部は、前記太陽電池から供給される電力に応じて、前記車両に備えられて複数の二次電池からなる二次電池群（３０）のうちで一以上の前記二次電池に出力することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池から供給される電力を変換して出力する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、回路コストの増大を抑えながら、より電力効率の良好な太陽電池の制御を実現することを目的とする太陽光発電システムに関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この太陽光発電システムは、定常動作時には通常の山登り法を行う第１の制御部を選択し、太陽電池の出力電流の変化量が所定のしきい値以上である場合には太陽電池の出力電圧の変化幅を山登り法より大きくする第２の制御部を選択する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１２２１６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽エネルギー（日射）を受けて発電する太陽電池は、１日のうちでも太陽の位置によって出力する電力（電圧や電流）が変化する。また、地球は地軸が傾いているため、緯度が高くなるにつれて日の出から日没までの太陽の軌跡による影響を受ける。すなわち、１日で変化する電力の変化は年間を通じて一定ではなく、季節や緯度による変動がある。
【０００５】
一方、特許文献１に記載された技術では、太陽電池の出力電流の変化量に基づいて制御部を切り替えたとしても、太陽電池が発電する電力よりも制御部が消費する電力が大きくなる場合もあり得る。この場合には、太陽電池が発電する電力が制御部で消費され、制御部から電力を出力できなくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、第１の目的は、１年間を通じて変化する太陽の軌跡に基づいて電力変換制御を行うことにより、従来よりも確実に電力を出力することである。第２の目的は、制御中に消費される電力を最小に抑えることである。
【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なされた第１の発明は、車両（Ｖｅｈ）に備えられる太陽電池（１０）から供給される電力（Ｐｓｌ）を変換して出力する電力変換制御を行う電力変換装置（２０）において、日付，時刻，季節，期間のうちで一以上を含む暦情報（Ｃａｌ）を取得する暦情報取得部（２１ｂ）と、前記暦情報と前記電力変換制御の制御情報（Ｃｔｒｌ）とを関連付けて記録される記録部（２１ｄ）と、前記暦情報取得部によって取得された前記暦情報に基づいて前記記録部を参照して関連付けられた前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて前記電力変換制御を行う電力変換部（２５）と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、電力変換部は、暦情報に基づいて関連付けられた制御情報を取得し、当該制御情報に基づいて電力変換制御を行う。暦情報は１年間を通じて変化する太陽の軌跡に基づいて変わるので、関連付けて記録部に記録される制御情報の内容も変わる。したがって、太陽の軌跡に基づいて電力変換制御が行えるので、従来よりも確実に電力を出力することができる。
【０００９】
第２の発明は、前記制御情報は、前記可変制御の中心値（Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃ）と、前記太陽電池から供給される電力が最大となる最大電力点を探索する範囲を示す探索範囲（Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓ）とを含むことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、太陽電池の最大電力点を探索するにあたって、全域を探索するのではなく、中心値と探索範囲に基づいて探索する。したがって、最大電力点の探索のために必要とする時間を抑えることができる。すなわち、制御中に消費される電力を抑制することができる。
【００１１】
第３の発明は、前記電力変換部は、前記暦情報に含まれる日付と時刻に基づいて、前記時刻が前記日付の日の出時刻以後になると、前記電力変換制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、電力変換部は日の出時刻以後になってから電力変換制御を行う。言い換えれば、日の出までは電力変換制御を行わないので、制御中に消費される電力を最小に抑えることができる。
【００１３】
なお「暦情報」は、１年間（必ずしも１月１日から１２月３１日までとは限らない）を複数に区画する情報であれば任意に設定してよく、例えば日付，時刻，季節，期間のうちで一以上を含む。日付は、少なくとも「月日（例えば１月２３日）」を含み、さらに「年（例えば２０１４年）」を加えてもよい。時刻は、少なくとも「時（例えば１２時）」を含み、さらに「分（例えば３４分）」や「秒（例えば５６秒）」を加えてもよい。季節は、温帯の四季（春季，夏季，秋季，冬季）、熱帯の二季（雨季と乾季）、寒帯の二季（夏季と冬季）などが該当する。期間は任意に設定してよく、例えば１年の半期でもよく、連続する複数の月（一例として節月）でもよく、連続する複数の日でもよい。その他、二至二分（夏至，冬至の二至と春分，秋分の二分）に基づいて区分してもよい。「制御情報」は、電力変換を行うために必要な情報であれば任意に設定してよく、例えばパルス波（矩形波，方形波）のデューティ比や太陽電池から供給される電力の電圧などが該当する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両の構成例を模式的に示す平面図である。
【図２】電力変換装置の構成例を示す模式図である。
【図３】制御部の構成例を示す模式図である。
【図４】記録部に記録する情報の構成例を示す模式図である。
【図５】電力変換制御処理の手続き例を示すフローチャート図である。
【図６】ＭＰＰＴ制御処理の手続き例を示すフローチャート図である。
【図７】暦情報に基づいて行う第１電力変換制御例を示す模式図である。
【図８】暦情報に基づいて行う第２電力変換制御例を示す模式図である。
【図９】暦情報に基づいて行う第３電力変換制御例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。英数字の連続符号は記号「〜」を用いて略記する。例えば「図１〜図６」は「図１，図２，図３，図４，図５，図６」を意味し、「３〜５月」は「３月，４月，５月」を意味する。
【００１６】
図１に示す車両Ｖｅｈは、太陽電池１０（ソーラーパネル），日射計１１，温度計１２，電力変換装置２０，二次電池群３０などを有する。本形態ではハイブリッド自動車に適用するが、電気自動車にも適用することができる。日射計１１と温度計１２は必要に応じて備えてよい。これらの要素は、要素ごとの機能を奏すれば、数量，種類，車両Ｖｅｈへの設置位置などを問わない。各要素について、以下に簡単に説明する。
【００１７】
太陽電池１０は、半導体の光起電力効果を利用して、光エネルギー（日射を含む）を電気エネルギー（電力）に変換して出力する。日射計１１は、日射量を計測して日射情報Ｍｓ１として出力する。温度計１２は、太陽電池１０の温度（例えばパネルの温度）を計測して温度情報Ｍｓ２として出力する。日射情報Ｍｓ１や温度情報Ｍｓ２は、それぞれ計測情報Ｍｓに相当する。日射計１１と温度計１２は、いずれも太陽電池１０に組み込んでもよく、別個に設けてもよい。電力変換装置２０の構成や作用等については後述する（図２を参照）。二次電池群３０は、複数の二次電池からなる（図２に示す一点鎖線を参照）。複数の二次電池は、蓄電（充電）と放電が可能であれば数量や種類等を問わない。
【００１８】
図２に示す電力変換装置２０は、制御部２１，給電コンバータ２２，補機コンバータ２３，昇圧コンバータ２４などを有する。電力変換装置２０はどのように構成してもよいが、本形態ではＥＣＵ（Electronic Control Unit）で構成する。制御部２１の構成や作用等については後述する（図３を参照）。以下に説明する蓄電電力は「充電電力」とも呼ぶ。
【００１９】
給電コンバータ２２，補機コンバータ２３，昇圧コンバータ２４は、いずれも電圧を変圧するＤＣ−ＤＣコンバータである。給電コンバータ２２は、後述する制御部２１から伝達される指令情報Ｃｏｍに基づいて、太陽電池１０からの発電電力Ｐｓｌを変換して出力する。給電コンバータ２２で変換された電力は、二次電池群３０のうちで一以上の二次電池に蓄電される。第１に、補機コンバータ２３でさらに電力が変換され、蓄電電力Ｐａｂが補機用二次電池３１に蓄電される。第２に、昇圧コンバータ２４でさらに電力が変換され、蓄電電力Ｐｈｂが走行用二次電池３２に蓄電される。第３に、直接的に蓄電電力Ｐｌｂが補助用二次電池３３に蓄電される。電力の分配率は任意に設定や変更してよい。
【００２０】
補機コンバータ２３と昇圧コンバータ２４は、いずれも給電コンバータ２２で変換された電力に代えて（あるいは加えて）、二点鎖線で図示するように補助用二次電池３３に蓄えられた電力を変換してもよい。例えば、補助用二次電池３３が所定の蓄電容量を超えている場合などが該当する。
【００２１】
補機用二次電池３１は、主機（エンジンや回転電機のような動力源）を稼動するに必要な補機（付属機器）を作動させるための電力源であって、例えば鉛蓄電池などが該当する。補機は、例えばラジエーター，エアコン，カーナビゲーション・システム，音響装置（ラジオやオーディオ等），照明装置（保安用照明灯や室内灯等）などであって車両Ｖｅｈに搭載される機器が該当する。走行用二次電池３２は、回転電機を稼動するに必要な電力源であって、例えばリチウムイオン二次電池（リチウムイオンポリマー二次電池を含む）などが該当する。補助用二次電池３３は、太陽の陰り等による短期的な発電電力低下分を補填し、安定した電力供給を可能にするために追加される二次電池であって、種類を問わない。
【００２２】
図３に示す制御部２１は、タイマー２１ａ，暦情報取得部２１ｂ，制御指令部２１ｃ，記録部２１ｄなどを有する。一点鎖線で囲む制御指令部２１ｃと給電コンバータ２２は、電力変換部２５に相当する。
【００２３】
タイマー２１ａは、計時機能とともに、日付，時刻，季節，期間のうちで一以上を管理する。自発的または要求に応じて暦情報Ｃａｌを出力する。暦情報Ｃａｌに含めるデータ内容は任意に設定してよいが、本形態では日付を示す「月日（例えば３月２１日）」と時刻を示す「時分（例えば２１時０９分）」を含むものとして説明する。タイマー２１ａは、標準電波の送信局から送信される原子時計による日付・時刻情報の信号を受信して、タイマー２１ａ内部の日付や時刻を修正（校正）する機能を備えるとなおよい。
【００２４】
二点鎖線で示す外部装置４０は、電力変換装置２０の外部（車両Ｖｅｈの内外を問わない）に設けられる処理装置である。タイマー２１ａと同様に暦情報Ｃａｌを出力できれば構成を問わない。例えば、ＥＣＵ、カーナビゲーション・システム、携帯電話を含む携帯機器、コンピュータ（データセンターやマイコン等を含む）などが該当する。
【００２５】
暦情報取得部２１ｂは、タイマー２１ａまたは外部装置４０から暦情報Ｃａｌを取得し、制御指令部２１ｃに伝達する。通常はタイマー２１ａから伝達される暦情報Ｃａｌを出力する。外部装置４０から伝達される暦情報Ｃａｌを出力するのは、例えばタイマー２１ａから暦情報Ｃａｌが伝達されない場合や、タイマー２１ａから伝達される暦情報Ｃａｌが不適切（日付や時刻が合っていない等）な場合などが該当する。取得した暦情報Ｃａｌを出力するにあたって、取得した情報そのものでもよく、一部の情報（例えば日付だけや時刻だけ等）でもよく、一部または全部を加工した情報（例えば日付と時刻を１つのデータで表す等）でもよい。
【００２６】
制御指令部２１ｃは、暦情報取得部２１ｂから伝達される暦情報Ｃａｌに基づき、後述する記録部２１ｄを参照して当該暦情報Ｃａｌと関連付けられた制御情報Ｃｔｒｌを取得し、取得した制御情報Ｃｔｒｌを指令情報Ｃｏｍとして給電コンバータ２２に伝達する。
【００２７】
指令情報Ｃｏｍは、給電コンバータ２２が電力変換を行うための情報である。例えばパルス波のデューティ比（単に「デューティ」とも呼ぶ）について、可変制御の中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃと、最大電力点を探索する範囲を示す探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓとを含む。
【００２８】
記録部２１ｄは、暦情報Ｃａｌと制御情報Ｃｔｒｌを関連付けて記録するほか、学習情報Ｌｒｎ、他の情報を記録（一時的な記録を含む）する。他の情報は、例えば日射計１１や温度計１２で計測された計測情報Ｍｓ（例えば実測値，平年値，移動平均値など）や、給電コンバータ２２に指令情報Ｃｏｍを出力するにあたって一時的に記録する情報、処理のために記録する一時的な情報などが該当する。各情報を記録する記録媒体には、フラッシュメモリ（ＳＳＤを含む）や、ハードディスク、光ディスク（光磁気ディスク等を含む）、フレキシブルディスク、ＲＡＭなどのうちで一以上が該当する。電源遮断後も記録内容を保持可能な不揮発性メモリを用いてもよい。
【００２９】
暦情報Ｃａｌと制御情報Ｃｔｒｌを関連付けて記録部２１ｄに記録するデータ形式は問わない。当該データ形式は、例えばマップ，テーブル，データベースなどが該当する。図４はマップ形式の一例であり、暦情報Ｃａｌ（日付および時刻）および計測情報Ｍｓを制御情報Ｃｔｒｌと関連付けて記録する例を示す。第１期（例えば春季）から第ｎ期（ｎは１以上で任意の数値；例えば冬季）まで、期ごとに記録する。１年間を区画する期数は任意に設定してよい。暦情報Ｃａｌ（本例は日付と時刻）と計測情報Ｍｓは、横軸，縦軸，テーブルのいずれに割り当てるのかは任意に設定してよい。要するに、暦情報Ｃａｌに基づいて制御情報Ｃｔｒｌの参照や取得等が行えるように記録されていればよい。
【００３０】
図４に示す横軸の日付は任意の間隔で設定してよい。例えば、ｊ日ごと、ｊ週間ごと、ｊヵ月（季節を含む）ごとなどが該当する。縦軸の時刻も任意の間隔に設定してよい。例えば、ｋ秒ごと、ｋ分ごと、ｋ時間ごとなどが該当する。等間隔で設定するに限らず、不等間隔で設定してもよい。計測情報Ｍｓは種類（日射計１１の日射量や温度計１２の温度など）や数量に従って、ｍ個のテーブルに分ける。すなわち、第１期（例えば春季）は制御情報Ctrl11，Ctrl12，…，Ctrl1mのテーブルからなり、第２期（例えば夏季）は制御情報Ctrl21，Ctrl22，…，Ctrl2mのテーブルからなり、…、第ｎ期（例えばｎ＝４として冬季）は制御情報Ctrln1，Ctrln2，…，Ctrlnmのテーブルからなる。関連付けて記録する情報が少なくなれば、対応する軸やテーブル等も少なくなる。例えば計測情報Ｍｓを関連付けなければ、各期ごとに１つのテーブルになる。上述したｊ，ｋ，ｍは１以上で任意の数値である。
【００３１】
上述した電力変換装置２０において、１年間を通じて変化する太陽の軌跡に基づいて電力変換制御を行う処理例について図５と図６を参照しながら説明する。なお、図５と図６に示す処理は繰り返し実行される。図５に示す日の出時刻と日没時刻は、厳密には車両Ｖｅｈの位置（緯度や経度）および暦によって異なる。そのため、記録部２１ｄに予め記録してもよく、外部装置４０（特に天文情報センターや情報提供サービスサイトなど）から取得してもよく、所要の計算式に従って求めてもよい。
【００３２】
図５に示す電力変換制御処理では、暦情報取得部２１ｂがタイマー２１ａ（あるいは外部装置４０）から暦情報Ｃａｌを取得し〔ステップＳ１０〕、太陽から日射を受け得るか否かを判別する〔ステップＳ１１，Ｓ１２〕。暦情報Ｃａｌに含まれる日付と時刻に基づいて、時刻が日付の日の出時刻よりも前であるか（ステップＳ１１でＮＯ）、時刻が日付の日没時刻以後であれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、太陽から日射を受けない。この場合は消費電力を抑えるため、電力変換装置２０（特に制御部２１や給電コンバータ２２）を停止（スリープ）して〔ステップＳ１４〕、リターン（終了）する。
【００３３】
一方、時刻が日付の日の出時刻以後であり（ステップＳ１１でＹＥＳ）、かつ、時刻が日付の日没時刻よりも前であれば（ステップＳ１２でＮＯ）、太陽から日射を受け得る。この場合は太陽電池１０で発電できるので、図６に示すＭＰＰＴ制御処理を行い〔ステップＳ１３〕、リターン（終了）する。ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking；最大電力点追従）制御は、太陽電池１０が発電して出力する発電電力Ｐｓｌが最大になる出力電圧で電流を取り出すための制御である。
【００３４】
図６に示すＭＰＰＴ制御処理は、四季がある温帯で行う手続き例である。まず、暦情報取得部２１ｂから伝達される暦情報Ｃａｌに基づいて、現時点がどの季節なのかを判別して分岐する〔ステップＳ２１〜Ｓ２３〕。本例は季節を月で区画する例であり、３〜５月を春季（第１期）とし、６〜８月を夏季（第２期）とし、９〜１１月を秋季（第３期）とし、１２〜２月を冬季（第４期）とする。なおステップＳ２１〜Ｓ２３による判別は一例であり、現時点がどの季節なのかを判別できれば判別方法を問わない。
【００３５】
春季であれば（ステップＳ２１でＹＥＳ）、図４に示す第１期のマップを参照し、対応する制御情報Ｃｔｒｌ（例えば制御情報Ctrl11〜Ctrl1mの中から）の中心値Ａｃと探索範囲Ａｓを取得して〔ステップＳ３０，Ｓ３１〕、後述するステップＳ７０に進む。
【００３６】
夏季であれば（ステップＳ２１でＮＯ，ステップＳ２２でＹＥＳ）、図４に示す第２期のマップを参照し、対応する制御情報Ｃｔｒｌ（例えば制御情報Ctrl21〜Ctrl2mの中から）の中心値Ｂｃと探索範囲Ｂｓを取得して〔ステップＳ４０，Ｓ４１〕、後述するステップＳ７０に進む。
【００３７】
秋季であれば（ステップＳ２２でＮＯ，ステップＳ２３でＹＥＳ）、図４に示す第３期のマップを参照し、対応する制御情報Ｃｔｒｌ（例えば制御情報Ctrl31〜Ctrl3mの中から）の中心値Ｃｃと探索範囲Ｃｓを取得して〔ステップＳ５０，Ｓ５１〕、後述するステップＳ７０に進む。
【００３８】
冬季であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、図４に示す第４期のマップを参照し、対応する制御情報Ｃｔｒｌ（例えば制御情報Ctrl41〜Ctrl4mの中から）の中心値Ｄｃと探索範囲Ｄｓを取得して〔ステップＳ６０，Ｓ６１〕、後述するステップＳ７０に進む。
【００３９】
中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃは、いずれもパルス波のデューティ比を可変制御する際における中心値（基準値）であって、同じ値でもよく異なる値でもよい。探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓは、いずれもＭＰＰＴ制御における探索法（例えば山登り法）で探索する範囲を規定する値であって、同じ値でもよく異なる値でもよい。例えば、探索開始値，探索終了値，探索上限値，探索下限値のうちで一以上を含む。中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃを基準とする相対値（オフセット値）でもよく、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃを基準としない絶対値でもよい。
【００４０】
上述のように取得した制御情報Ｃｔｒｌ（中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃと探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓ）に基づいて、ＭＰＰＴ制御を行う〔ステップＳ７０〕。ＭＰＰＴ制御の学習を行うために、必要に応じて学習情報Ｌｒｎを記録部２１ｄに記録し〔ステップＳ７１〕、ＭＰＰＴ制御処理をリターン（終了）する。
【００４１】
地球の自転に伴って太陽が移動するように見えるが、短時間で大きく移動することもない。短時間では最大電力点も大きく変化しないので、この特性を利用すれば探索範囲を狭めることができる。そこでステップＳ７０では、暦情報取得部２１ｂによって取得された現時点の暦情報Ｃａｌが、学習情報Ｌｒｎとして記録された暦情報Ｃａｌと比較してもよい。もし、両者が所定の許容範囲内（例えば同じ日付や同じ時間帯など）であれば、学習情報Ｌｒｎとして記録された制御情報Ｃｔｒｌに基づいて電力変換制御を行う。こうすれば、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点を、狭い探索範囲の中でも確実に探索することができ、短時間で行える。
【００４２】
ステップＳ７１において、記録部２１ｄに記録する学習情報Ｌｒｎは、ＭＰＰＴ制御の学習に必要な情報であれば任意に設定してよい。少なくとも暦情報Ｃａｌと、実際に行った電力変換制御の制御情報Ｃｔｒｌとを関連付けて記録するとよい。
【００４３】
ステップＳ７０のＭＰＰＴ制御では、探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓが探索開始値，探索終了値，探索上限値，探索下限値のうちでどれを含むか、相対値または絶対値のいずれかに応じて、様々なバリエーションで探索が行える。いずれのバリエーションを適用してもよく、本形態では３通りのバリエーションで探索を行う例について図７〜図９を参照しながら説明する。
【００４４】
図７〜図９では、いずれも上から順番に、暦情報Ｃａｌ（季節ＩＤ）、日射計１１や温度計１２で計測される計測情報Ｍｓ（Ｍｓ１，Ｍｓ２）、最大電力発生デューティ（可変制御の中心値を含む）、図９に示す可変制御範囲、パルス波の駆動デューティ、太陽電池１０の出力（電圧と電流）、太陽電池１０の発電電力Ｐｓｌを示す。計測情報Ｍｓは、日射情報Ｍｓ１（日射強度，日射量）を実線で示し、温度情報Ｍｓ２（温度）を一点鎖線で示す。駆動デューティは、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃを一点鎖線で示し、探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓを破線で示す。太陽電池１０の出力（電圧と電流）は、電圧変化を一点鎖線で示し、電流変化を実線で示す。
【００４５】
なお、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃと探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓにそれぞれ相当する符号は末尾に数字を付して説明を省略し、図示する数値はあくまで一例に過ぎない。例えば、中心値Ａｃ１，Ａｃ２，Ａｃ３はいずれも中心値Ａｃに相当する。
【００４６】
（第１のＭＰＰＴ制御例）
まず図７に示すＭＰＰＴ制御の一例は、制御情報Ｃｔｒｌとして、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃを基準とし、探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓとして探索開始値を相対値として含む。上から３番目に示す最大電力発生デューティは、中心値Ａｃ１，Ｂｃ１，Ｃｃ１，Ｄｃ１と同一である。探索開始値Ａｓ１，Ｂｓ１，Ｃｓ１，Ｄｓ１は、いずれも−５％で同一とする。すなわち中心値を基準として、探索開始値から探索を行う。
【００４７】
春季（第１期）では、中心値Ａｃ１（４５％）を基準とし、探索開始値Ａｓ１（−５％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、始めに４０％（＝Ａｃ１−５）を設定し、山登り法によって太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ａｍ１を探索する。
【００４８】
夏季（第２期）では、中心値Ｂｃ１（４０％）を基準とし、探索開始値Ｂｓ１（−５％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、始めに４０％（＝Ｂｃ１−５）を設定し、山登り法によって太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｂｍ１を探索する。
【００４９】
秋季（第３期）では、中心値Ｃｃ１（５０％）を基準とし、探索開始値Ｃｓ１（−５％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、始めに３５％（＝Ｃｃ１−５）を設定し、山登り法によって太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｃｍ１を探索する。
【００５０】
冬季（第４期）では、中心値Ｄｃ１（４５％）を基準とし、探索開始値Ｄｓ１（−５％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、始めに３０％（＝Ｄｃ１−５）を設定し、山登り法によって太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｄｍ１を探索する。
【００５１】
（第２のＭＰＰＴ制御例）
図８に示すＭＰＰＴ制御の一例は、制御情報Ｃｔｒｌとして、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃを基準とし、探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓとして探索範囲（開始値および終了値）を相対値として含む。上から３番目に示す最大電力発生デューティは、可変制御の中心値Ａｃ２，Ｂｃ２，Ｃｃ２，Ｄｃ２と同一である。探索範囲Ａｓ２，Ｂｓ２，Ｃｓ２，Ｄｓ２は個別に設定する。すなわち中心値を基準として、季節（期）ごとに可変させる探索範囲内で探索を行う。
【００５２】
春季（第１期）では、中心値Ａｃ２（４４％）を基準とし、探索範囲Ａｓ２（−４％〜＋６％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、４０％（＝Ａｃ２−４）から始め、山登り法によって５０％（＝Ａｃ２＋６）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ａｍ２を探索する。
【００５３】
夏季（第２期）では、中心値Ｂｃ２（４２％）を基準とし、探索範囲Ｂｓ２（−１２％〜＋１３％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、３０％（＝Ｂｃ２−１２）から始め、山登り法によって５５％（＝Ｂｃ２＋１３）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｂｍ２を探索する。
【００５４】
秋季（第３期）では、中心値Ｃｃ２（４８％）を基準とし、探索範囲Ｃｓ２（−３％〜＋７％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、４５％（＝Ｃｃ２−３）を設定し、山登り法によって５５％（＝Ｃｃ２＋７）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｃｍ２を探索する。
【００５５】
冬季（第４期）では、中心値Ｄｃ２（３８％）を基準とし、探索範囲Ｄｓ２（−１３％〜＋１２％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、２５％（＝Ｄｃ２−１３）を設定し、山登り法によって５０％（＝Ｄｃ２＋１２）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｄｍ２を探索する。
【００５６】
（第３のＭＰＰＴ制御例）
図９に示すＭＰＰＴ制御の一例は、制御情報Ｃｔｒｌとして、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃとしての中心値範囲を基準とし、探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓとして探索範囲（開始値および終了値）を相対値として含む。上から３番目に示す最大電力発生デューティは、可変制御の中心値Ａｃ３，Ｂｃ３，Ｃｃ３，Ｄｃ３を含み、二点鎖線で示す範囲内で可変する。二点鎖線で示す範囲（開始値や終了値）は任意に設定してよい。本形態では、簡単のために中心値±５％で設定する例を示す。中心値の可変範囲は、日射計１１や温度計１２で計測される計測情報Ｍｓの情報を基に設定してもよい。探索範囲Ａｓ３，Ｂｓ３，Ｃｓ３，Ｄｓ３は、上から４番目に示す可変制御範囲の通りに設定する。すなわち、中心値範囲内で可変させ、かつ、季節（期）ごとに可変させる探索範囲内で探索を行う。
【００５７】
春季（第１期）では、中心値Ａｃ３（４４％）を基準とし、探索範囲Ａｓ３（−５％〜＋５％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、３９％（＝Ａｃ３−５）から始め、山登り法によって４９％（＝Ａｃ３＋５）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ａｍ３を探索する。中心値Ａｃ３もまた４４％を基準として±５％の範囲内で可変するので、探索開始値も３４％〜４４％まで可変し、探索終了値も４４％〜５４％まで可変する。
【００５８】
夏季（第２期）では、中心値Ｂｃ３（４２％）を基準とし、探索範囲Ｂｓ３（−１０％〜＋１０％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、３２％（＝Ｂｃ３−１０）から始め、山登り法によって５２％（＝Ｂｃ３＋１０）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｂｍ３を探索する。中心値Ｂｃ３もまた４２％を基準として±５％の範囲内で可変するので、探索開始値も２７％〜３７％まで可変し、探索終了値も４７％〜５７％まで可変する。
【００５９】
秋季（第３期）では、中心値Ｃｃ３（４８％）を基準とし、探索範囲Ｃｓ３（−５％〜＋５％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、４３％（＝Ｃｃ３−５）を設定し、山登り法によって５３％（＝Ｃｃ３＋５）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｃｍ３を探索する。中心値Ｃｃ３もまた４８％を基準として±５％の範囲内で可変するので、探索開始値も３８％〜４３％まで可変し、探索終了値も４８％〜５８％まで可変する。
【００６０】
冬季（第４期）では、中心値Ｄｃ３（３８％）を基準とし、探索範囲Ｄｓ３（−１５％〜＋１５％）を相対値とする。そのためにパルス波のデューティ比は、２５％（＝Ｄｃ３−１５）を設定し、山登り法によって５３％（＝Ｄｃ３＋１５）までの範囲内で、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点Ｄｍ３を探索する。中心値Ｄｃ３もまた３８％を基準として±５％の範囲内で可変するので、探索開始値も２０％〜３０％まで可変し、探索終了値も４８％〜５８％まで可変する。
【００６１】
（他のＭＰＰＴ制御例）
上述した図７〜図９に示すＭＰＰＴ制御は、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃと探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓについて、可変範囲を相対値で設定する例である。図示を省略するが、相対値の設定に代えて（あるいは加えて）、可変範囲を絶対値（すなわち探索上限値，探索下限値）で設定してもよい。例えば第２のＭＰＰＴ制御例（図８）において、中心値Ａｃ２，Ｂｃ２，Ｃｃ２，Ｄｃ２を基準とすることなく、春季（第１期）は絶対値として４０％〜５０％を設定する。同様にして、夏季（第２期）は絶対値として３０％〜５５％を設定し、秋季（第３期）は絶対値として４５％〜５５％を設定し、冬季（第４期）は絶対値として２５％〜５０％を設定する。いずれの範囲で探索を行うにせよ、最大電力点を探索する範囲が従来よりも狭まるので、最大電力点の探索のために必要とする時間を抑えることができる。すなわち、制御中に消費される電力を抑制することができる。
【００６２】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００６３】
上述した実施の形態では、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点を探索する山登り法によってＭＰＰＴ制御を行う構成とした（図６〜図９を参照）。この形態に代えて、太陽電池１０が発電する電圧を最大にする最大化法によってＭＰＰＴ制御を行う構成としてもよい。すなわち、太陽電池１０から供給される発電電力Ｐｓｌの電圧を可変制御する。図７〜図９に示す太陽電池（発電電力）を発電電圧に置き換え、当該発電電圧が最大となる最大電圧点を探索する。負荷（二次電池群３０）に出力する電流を最大にする最大化法によってＭＰＰＴ制御を行う構成としてもよい。電力−電圧曲線の傾きが最大電力点では０になるという特性を利用した増分コンダクタンス法によってＭＰＰＴ制御を行う構成としてもよい。いずれの構成にせよ、制御情報Ｃｔｒｌ（中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃと探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓ）に基づいて探索のために必要とする時間を抑えることができ、制御中に消費される電力を抑制することができる。
【００６４】
上述した実施の形態では、制御部２１は給電コンバータ２２に指令情報Ｃｏｍを伝達する構成とした（図２，図３を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、補機コンバータ２３や昇圧コンバータ２４に指令情報Ｃｏｍを伝達する構成としてもよい。給電コンバータ２２，補機コンバータ２３，昇圧コンバータ２４で同一の指令情報Ｃｏｍを伝達してもよく、異なる指令情報Ｃｏｍを伝達してもよい。すなわち、蓄電の対象となる二次電池（補機用二次電池３１，走行用二次電池３２，補助用二次電池３３）の状態に応じて指令情報Ｃｏｍを伝達すればよい。こうすれば、太陽電池１０から供給される発電電力Ｐｓｌに基づいて、二次電池群３０を構成する二次電池ごとに応じた蓄電や放電の制御を行うことができる。
【００６５】
上述した実施の形態では、給電コンバータ２２，補機コンバータ２３，昇圧コンバータ２４は、いずれも電圧を変圧するＤＣ−ＤＣコンバータで構成した（図２，図３を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、直流を交流に変換して出力するインバータで構成してもよい。この構成では、太陽電池１０から供給される発電電力Ｐｓｌを、交流で作動する補機にも出力することができる。
【００６６】
上述した実施の形態では、四季（春季，夏季，秋季，冬季）がある温帯に適用するため、４つの期に分けてＭＰＰＴ制御処理を行う構成とした（図６を参照）。この形態に代えて、二季（雨季と乾季）がある熱帯に適用したり、二季（夏季と冬季）がある寒帯に適用したりするため、２つの期に分けてＭＰＰＴ制御処理を行う構成としてもよい。緯度や気候に合わせて、１年の半期で分けたり、連続する複数の月で分けたり、連続する複数の日で分けたりして、ＭＰＰＴ制御処理を行う構成としてもよい。いずれの構成にせよ、緯度や気候に適したＭＰＰＴ制御処理が行え、太陽の軌跡に基づいて電力変換制御を行うことができる。また、制御中に消費される電力を最小に抑えることができる。
【００６７】
上述した実施の形態では、太陽電池１０，電力変換装置２０，二次電池群３０を備える車両Ｖｅｈに適用する構成とした（図１を参照）。この形態に代えて、太陽電池１０，電力変換装置２０，二次電池群３０を備える輸送機器（車両Ｖｅｈを除く）に適用する構成としてもよく、建造物に適用する構成としてもよい。いずれの構成にせよ、緯度や気候に適したＭＰＰＴ制御処理が行え、太陽の軌跡に基づいて電力変換制御を行うことができる。また、制御中に消費される電力を最小に抑えることができる。
【００６８】
〔作用効果〕
上述した実施の形態および他の実施の形態によれば、以下に示す各効果を得ることができる。
【００６９】
（１）電力変換装置２０において、日付，時刻，季節，期間のうちで一以上を含む暦情報Ｃａｌを取得する暦情報取得部２１ｂと、暦情報Ｃａｌと電力変換制御の制御情報Ｃｔｒｌとを関連付けて記録される記録部２１ｄと、暦情報取得部２１ｂによって取得された暦情報Ｃａｌに基づいて記録部２１ｄを参照して関連付けられた制御情報Ｃｔｒｌを取得し、取得した制御情報Ｃｔｒｌに基づいて電力変換制御を行う電力変換部２５（制御指令部２１ｃおよび給電コンバータ２２）とを有する構成とした（図１〜図３を参照）。この構成によれば、暦情報Ｃａｌは１年間を通じて変化する太陽の軌跡に基づいて変わるので、関連付けて記録部２１ｄに記録される制御情報Ｃｔｒｌの内容も変わる。したがって、太陽の軌跡に基づいて電力変換制御が行えるので、従来よりも確実に電力を出力することができる。
【００７０】
（２）日射計１１および温度計１２のうち一方または双方が車両Ｖｅｈに備えられ、記録部２１ｄには、暦情報Ｃａｌとともに、日射計１１および温度計１２のうち一方または双方で計測される計測情報Ｍｓとの組み合わせと、電力変換制御の制御情報Ｃｔｒｌとを関連付けて記録される構成とした（図１，図３，図４を参照）。この構成によれば、実際に計測される日射量や温度に合わせて電力変換制御（ＭＰＰＴ制御）が行えたり、最大電力点を探索する範囲を設定したりできる。よって、最大電力点の探索のために必要とする時間を抑えることができ、制御中に消費される電力を抑制することができる。
【００７１】
（３）日付および時刻の一方または双方を管理するタイマー２１ａを有し、暦情報取得部２１ｂは、タイマー２１ａから暦情報Ｃａｌを取得する構成とした（図３を参照）。この構成によれば、外部から暦情報Ｃａｌを入手する必要がないので、電力変換制御を行うための情報取得に要する時間を抑制することができる。また、暦情報Ｃａｌに基づいて電力変換制御を行うので、従来よりも確実に電力を出力することができる。
【００７２】
（４）暦情報取得部２１ｂは、外部装置４０から伝達される暦情報Ｃａｌを取得する構成とした（図３を参照）。この構成によれば、例えばタイマー２１ａから暦情報Ｃａｌが伝達されない場合や、タイマー２１ａから伝達される暦情報Ｃａｌが不適切な場合などでも、暦情報Ｃａｌを取得することができる。また、暦情報Ｃａｌに基づいて電力変換制御を行うので、従来よりも確実に電力を出力することができる。
【００７３】
（５）電力変換部２５の給電コンバータ２２で行う電力変換制御は、パルス波のデューティ比を可変制御する構成とした（図７〜図９を参照）。この構成によれば、デューティ比を可変制御するだけで確実に最大電力点の探索が行える。
【００７４】
（６）電力変換部２５で行う電力変換制御は、太陽電池１０から供給される発電電力Ｐｓｌの電圧を可変制御する構成とした。この構成によれば、探索のために必要とする時間を抑えることができ、制御中に消費される電力を抑制することができる。
【００７５】
（７）制御情報Ｃｔｒｌは、可変制御の中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃと、太陽電池から供給される電力が最大となる最大電力点を探索する範囲を示す探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓとを含む構成とした（図７〜図９を参照）。この構成によれば、太陽電池１０の最大電力点を探索するにあたって、全域を探索するのではなく、中心値Ａｃ，Ｂｃ，Ｃｃ，Ｄｃと探索範囲Ａｓ，Ｂｓ，Ｃｓ，Ｄｓに基づいて探索する。したがって、最大電力点の探索のために必要とする時間を抑えることができる。すなわち、制御中に消費される電力を抑制することができる。
【００７６】
（８）電力変換部２５は、暦情報Ｃａｌに含まれる日付と時刻に基づいて、時刻が日付の日の出時刻以後になると、電力変換制御を行う構成とした（図５を参照）。この構成によれば、電力変換部２５は日の出時刻以後になってから電力変換制御を行う。言い換えれば、日の出までは電力変換制御を行わないので、制御中に消費される電力を最小に抑えることができる。
【００７７】
（９）電力変換部２５は、暦情報Ｃａｌに含まれる日付と時刻に基づいて、時刻が日付の日没時刻以後になると、電力変換制御を停止する構成とした（図５を参照）。この構成によれば、電力変換部２５は日没時刻以後には電力変換制御を行わないので、制御中に消費される電力を最小に抑えることができる。
【００７８】
（１０）記録部２１ｄには、少なくとも暦情報Ｃａｌと、実際に行った電力変換制御の制御情報Ｃｔｒｌとを関連付けて記録し、電力変換部２５は、暦情報取得部２１ｂによって取得された暦情報Ｃａｌが、記録部２１ｄに記録された暦情報Ｃａｌと同じか所定の許容範囲内であれば、記録部２１ｄに記録された制御情報Ｃｔｒｌに基づいて電力変換制御を行う構成とした（図６を参照）。この構成によれば、探索範囲を絞ることができるので、太陽電池１０から出力される発電電力Ｐｓｌが最大となる最大電力点を短時間で探索することができる。
【００７９】
（１１）電力変換部２５で行う電力変換制御は、太陽電池１０を最適動作点で動作させる最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御である構成とした（図６を参照）。この構成によれば、太陽電池１０が発電して出力する発電電力Ｐｓｌが最大になる出力電圧で電流を取り出すことができる。
【００８０】
（１２）電力変換部２５は、太陽電池１０から供給される発電電力Ｐｓｌに応じて、車両Ｖｅｈに備えられて複数の二次電池からなる二次電池群３０（すなわち補機用二次電池３１，走行用二次電池３２，補助用二次電池３３）のうちで一以上の二次電池に出力する構成とした（図２を参照）。この構成によれば、二次電池群３０を構成するどの二次電池に対しても、太陽電池１０で発電した電力を蓄電することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  太陽電池
２０  電力変換装置
２１  制御部（電力変換部）
２２  給電コンバータ（電力変換部）
２３  補機コンバータ（電力変換部）
２４  昇圧コンバータ（電力変換部）
２５  電力変換部
３０  二次電池群
４０  外部装置
【図１】
2015141498.tif 000003
【図２】
2015141498.tif 000004
【図３】
2015141498.tif 000005
【図４】
2015141498.tif 000006
【図５】
2015141498.tif 000007
【図６】
2015141498.tif 000008
【図７】
2015141498.tif 000009
【図８】
2015141498.tif 000010
【図９】
2015141498.tif 000011