(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧、電流又は電力に対して最大電力点を追跡し、前記最大電力点に応じた電圧、電流又は電力に制御するＭＰＰＴ制御部と、
太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値に応じて該ＭＰＰＴ制御部が最大電力点を追跡する際の負荷値を調整する調整部と、
を有し、
前記太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値は、太陽電池モジュールから出力された電圧、電流又は電力の測定値と、日射強度の測定値と、温度の測定値との少なくともいずれかを含み、
前記調整部は、
前記少なくともいずれかの測定値を取得し、取得した測定値に応じた負荷値に前記ＭＰＰＴ制御部に接続する負荷値を切り替える切替制御部を有し、
前記切替制御部は、
予め記憶されている前記太陽電池モジュールの製品毎及び環境条件毎の電流及び電圧特性を示すデータベースに基づき、前記太陽電池モジュールの環境に関する測定値に応じて前記太陽電池モジュールの推定電力を算出し、
前記算出した推定電力と前記ＭＰＰＴ制御部が前記最大電力点の追跡により算出した電力とに基づき算出される電力効率によって、前記ＭＰＰＴ制御部に接続される負荷値を切り替える、
最大電力点追跡装置。
【請求項２】
太陽電池モジュールが出力した電圧、電流又は電力に対して最大電力点を追跡し、前記最大電力点に応じた電圧、電流又は電力に制御するＭＰＰＴ制御部と、
前記太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値に応じて該ＭＰＰＴ制御部が最大電力点を追跡する際の負荷値を調整する調整部と、
を有し、
前記太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値は、太陽電池モジュールから出力された電圧、電流又は電力の測定値と、日射強度の測定値と、温度の測定値との少なくともいずれかを含み、
前記調整部は、
前記少なくともいずれかの測定値を取得し、取得した測定値に応じた負荷値に前記ＭＰＰＴ制御部に接続する負荷値を切り替える切替制御部を有し、
前記切替制御部は、
予め記憶されている前記太陽電池モジュールの製品毎及び環境条件毎の電流及び電圧特性を示すデータベースに基づき、前記太陽電池モジュールの環境に関する測定値に応じて前記太陽電池モジュールの推定電力を算出し、
前記算出した推定電力と前記ＭＰＰＴ制御部が前記最大電力点の追跡により算出した電力とに基づき算出される電力効率によって、前記ＭＰＰＴ制御部に接続される負荷値を切り替える、
最大電力点追跡装置。
【請求項３】
前記太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値に応じて該ＭＰＰＴ制御部が最大電力点を追跡する際の動作電圧バンドを調整する動作電圧調整部と、
をさらにを有する、請求項１又は２に記載の最大電力点追跡装置。
【請求項４】
前記ＭＰＰＴ制御部に接続され、該ＭＰＰＴ制御部に電力を供給する外部電源を有する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の最大電力点追跡装置。
【請求項５】
太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールの最大電力点を追跡し、前記最大電力点に応じた電圧、電流又は電力に制御する最大電力点追跡装置とが接続された太陽光発電システムであって、
前記最大電力点追跡装置は、
太陽電池モジュールが出力した電圧、電流又は電力に対して最大電力点を追跡し、前記最大電力点に応じた電圧、電流又は電力に制御するＭＰＰＴ制御部と、
前記太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値に応じて該ＭＰＰＴ制御部が最大電力点を追跡する際の負荷値、および、動作電圧バンドのいずれか１つ以上を調整する調整部と、
を有し、
前記太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値は、太陽電池モジュールから出力された電圧、電流又は電力の測定値と、日射強度の測定値と、温度の測定値との少なくともいずれかを含み、
前記調整部は、
前記少なくともいずれかの測定値を取得し、取得した測定値に応じた負荷値に前記ＭＰＰＴ制御部に接続する負荷値を切り替える切替制御部を有し、
前記切替制御部は、
予め記憶されている前記太陽電池モジュールの製品毎及び環境条件毎の電流及び電圧特性を示すデータベースに基づき、前記太陽電池モジュールの環境に関する測定値に応じて前記太陽電池モジュールの推定電力を算出し、
前記算出した推定電力と前記ＭＰＰＴ制御部が前記最大電力点の追跡により算出した電力とに基づき算出される電力効率によって、前記ＭＰＰＴ制御部に接続される負荷値を切り替える、太陽光発電システム。
【請求項６】
太陽電池モジュールと、前記太陽電池モジュールに請求項１に記載の最大電力点追跡装置を介して接続された負荷と、を用いた太陽電池モジュールの評価方法であって、
前記太陽電池モジュールからの出力を最大の電力値となるように制御する最大電力点追跡工程と、
前記太陽電池モジュールの動作及び環境の少なくともいずれかに関する値を取得する工程と、
前記太陽電池モジュールの動作及び環境の少なくともいずれかに関する値に応じて前記最大電力点追跡装置に入力、又は、出力する電圧を制御する工程と、
を備えた太陽電池モジュールの評価方法。
【請求項７】
前記電圧を制御する工程は、
前記最大電力点追跡装置を介して接続された負荷の値を調整する、
請求項６に記載の太陽電池モジュールの評価方法。
【請求項８】
前記電圧を制御する工程は、
前記最大電力点追跡装置に入力する電圧バンドを調整する、
請求項６又は請求項７に記載の太陽電池モジュールの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最大電力点追跡装置及び太陽電池モジュールの評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の電流Ｉと電圧Ｖとの関係は、図１に示す特性曲線（Ｉ−Ｖ  Ｃｕｒｖｅ）により示される。太陽電池の電力は、電流Ｉと電圧Ｖとの乗算である。よって、図１の特性曲線から導かれる太陽電池の電力は、唯一の固定値ではなく、電圧Ｖの変化に応じて変わる電力Ｐと電圧Ｖの曲線（Ｐ−Ｖ  Ｃｕｒｖｅ）として描かれる。太陽電池の電力が最も大きくなる点を最大電力点と呼ぶ。太陽電池の発電効率を最適な状態で維持するためには、電力出力点を可能な限り最大電力点（図１のＰｍａｘ）に近づけるように追跡する必要がある。
【０００３】
太陽電池の電力出力点を最大電力点Ｐｍａｘに近づけるために、太陽電池の動作点を変動させ、最大電力点Ｐｍａｘを追跡する最大電力点追跡手段としてＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）回路が提案されている（例えば、特許文献１〜５を参照）。図２に示すように、ＭＰＰＴ回路２０は、太陽電池モジュール１０と、太陽電池モジュール１０から出力された電力を消費する負荷１５との間に設けられる。ＭＰＰＴ回路は、太陽電池モジュール１０から最大電力を出力するために、太陽電池モジュール１０の動作電圧を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２４９９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１０８４６６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９１７１９号公報
【特許文献４】特開２０１３−１３４６１９号公報
【特許文献５】国際公開第２０１３／１７９６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、電子回路設計やソフトウェアプログラムの原因により、上記ＭＰＰＴ回路では最大電力点追跡の効率を１００％に近づけることができない。
【０００６】
上記課題に対して、一側面では、本発明は、所定の条件における最大電力点追跡の効率の低下を抑止し、太陽電池の出力電力を向上させ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、一の態様によれば、電圧、電流又は電力に対して最大電力点を追跡し、前記最大電力点に応じた電圧、電流又は電力に制御するＭＰＰＴ制御部と、太陽電池モジュールの動作又は環境に関する測定値に応じて該ＭＰＰＴ制御部が最大電力点を追跡する際の負荷値を調整する調整部と、を有する最大電力点追跡装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
一の側面によれば、所定の条件における最大電力点追跡の効率の低下を抑止し、太陽電池の出力電力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線及びＰ−Ｖ特性曲線を示す図。
【図２】太陽電池の最大電力点の追跡をＭＰＰＴ回路で制御する太陽光発電システムの構成例を示す図。
【図３】太陽電池の最大電力点追跡の効率を測定する測定装置の構成例を示す図。
【図４】日射変動度と最大電力点追跡の効率の一例を示す図。
【図５】日射強度と最大電力点追跡の効率との関係の一例を示す図。
【図６】最大電力点追跡の効率が低いときのＩ−Ｖの関係の一例を示す図。
【図７】太陽光発電システムの構成例を示す図。
【図８】太陽光発電システムの構成例を示す図。
【図９】第１実施形態にかかる太陽光発電システムの構成例を示す図。
【図１０】第１実施形態にかかる最大電力点追跡装置の動作（最大電力点追跡処理）を示す図。
【図１１】第１実施形態にかかる電力計から取得した電力値と負荷の選択を説明するための図。
【図１２】第１実施形態にかかる日射計から取得した日射強度と負荷の選択を説明するための図。
【図１３】第１実施形態にかかる調整回路選択テーブルの一例を示す図。
【図１４】第２実施形態にかかる太陽光発電システムの構成例を示す図。
【図１５】第２実施形態にかかる最大電力点追跡装置の動作（最大電力点追跡処理）を示す図。
【図１６】第２実施形態にかかる調整回路選択テーブルの一例を示す図。
【図１７】第３実施形態にかかる太陽光発電システムの構成例を示す図。
【図１８】第３実施形態にかかる最大電力点追跡装置の動作（最大電力点追跡処理）を示す図。
【図１９】第３実施形態にかかる各種のＩ−Ｖ特性テーブルの一例を示す図。
【図２０】第３実施形態にかかる環境条件下における各社の太陽電池製品毎の最大電力点追跡の効率のマトリクスの一例を示す図。
【図２１】第４実施形態にかかる太陽光発電システムの構成例を示す図。
【図２２】図２３の比較例（自動負荷調整部を有さない場合）を示す図。
【図２３】第１実施形態の効果（オートローディング：自動負荷調整）の一例を示す図。
【図２４】第２実施形態の効果（電圧トリミング：動作電圧バンド調整）の一例を示す図。
【図２５】最大電力点追跡効率の損失値の一例を示す図。
【図２６】第３実施形態の効果（ＭＰＰＴトラッキングアビリティコンペンセーション：最大電力点追跡効率の補償）の一例を示す図。
【図２７】第４実施形態の効果（非蓄電池式の外部電源）の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１１】
まず、図７及び図８を参照しながら、最大電力点追跡装置１０２の構成について説明する。最大電力点追跡装置１０２は、ＭＰＰＴ回路１２０、電源供給部１２１、制御部１２２、負荷部１２３及び蓄電池１０４を有する。制御部１２２は、ソフトウェアや制御素子により構成される。制御部１２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース（Input / Output Interface）を有し、ＲＡＭなどに記憶された最大電力点追跡プログラムに設定された手順に従い、太陽電池の最大電力点の追跡を制御する。
【００１２】
制御部１２２は、例えば山登り法（Hill Climbing Method）により最大電力点Ｐｍａｘに最も近い電圧Ｖを算出し、算出された電圧Ｖを太陽電池モジュール１０の最適動作点としてＭＰＰＴ回路１２０に出力する。ＭＰＰＴ回路１２０は、制御部１２２による制御に基づき、電圧の昇圧又は降圧を行い、太陽電池モジュール１０から出力される電圧を最大電力点に最も近い電圧Ｖに調整する。
【００１３】
電源供給部１２１は、ＭＰＰＴ回路１２０及び制御部１２２に必要な電力を供給する。電源供給部１２１から供給される電力は、図７に示すように蓄電池１０４から供給してもよいし、図８に示すように太陽電池モジュール１０が発電する電力の一部を用いてもよい。
【００１４】
最大電力点追跡では、「日射強度がどのように変動しても、電流−電圧特性曲線（Ｉ−Ｖ  Ｃｕｒｖｅ）における最大電力点を追跡できるようにする」ことが理想である。しかし、電子回路設計やソフトウェアプログラムの原因により、図７及び図８に示した最大電力点追跡装置１０２では最大電力点追跡の効率を１００％にすることができない。図３に示すように、太陽電池モジュール１０に接続されたＭＰＰＴ回路２０に電力計、電圧計、電流計等の測定装置２５を接続し、ＭＰＰＴ回路２０から出力される電力を測定したときの最大電力点追跡の効率の一例を図４に示す。図４の横軸は日射変動度（ｋＷ／ｍ２）を示し、縦軸は最大電力点追跡の効率ＫＰＭ（％）を示す。図４を見ると、日射変動度が０．１０（ｋＷ／ｍ２）と変動していない時においても、最大電力点追跡の効率ＫＰＭは、９２．６％〜９９．６％で変動し、１００％とはなっていない。
【００１５】
さらに、図５に日射強度と最大電力点追跡の効率との関係に関する実験結果の一例を示す。この結果では、日射強度が４００（Ｗ／ｍ２）以上の場合、日射強度と最大電力点追跡の効率とは、図５の直線Ｆで示す比例関係になる。一方、図５の枠内で示される日射強度が４００（Ｗ／ｍ２）以下の低日射強度の条件下では、日射強度が４００（Ｗ／ｍ２）以上の場合と比べて最大電力点追跡の効率が低下することがわかる。さらに分析した結果、図６の枠内で示されるように、最大電力点追跡の効率が低下するときには電圧Ｖと電流Ｉとが一定の比率で維持され、日射強度が４００（Ｗ／ｍ２）以上の場合に見られる最大電力点追跡の効率に関する特性と異なっていることがわかる。言い換えると、ＭＰＰＴ回路は、入力される電圧、電流により得意・不得意な値があると言える。
【００１６】
以上から、上記最大電力点追跡装置１０２のＭＰＰＴ制御は、以下の課題（１）〜（４）を有するといえる。
（１）各日射条件下で、最大電力点追跡装置１０２の負荷が制約されるため、最大電力点追跡の効率が低下する。
（２）最大電力点追跡装置１０２では、各電圧範囲において最大電力点の追跡に伴う動作電圧バンドが制約されるため、最大電力点追跡の効率が低下する。
（３）最大電力点追跡装置１０２では、太陽電池モジュール１０の電気的条件が異なれば、その最大電力点追跡の効率が異なってくる。加えて、最大電力点追跡装置１０２に様々な特性の太陽電池を組み合わせると、最大電力点の追跡の特性を把握しにくくなる。
（４）電子回路設計、不安定な電源供給、内部損失といった最大電力点追跡装置１０２の内部構成が原因となり、最大電力点追跡の効率が低下する。
【００１７】
以上の課題のうち少なくとも１つを解決することにより、以下に説明する各実施形態に係る太陽光発電システムでは、所定の条件における最大電力点追跡の効率の低下を抑止し、太陽電池の出力電力を向上させる。
＜第１実施形態＞
［太陽光発電システム］
まず、本発明の第１実施形態にかかる太陽光発電システム１の構成の一例について、図９を参照しながら説明する。本実施形態にかかる太陽光発電システム１は、一つの太陽電池モジュール１０だけでなく、複数の太陽電池モジュール１０からなる大型システムのいずれにも適用可能である。後述される他の実施形態にかかる太陽光発電システム１についても同様である。
【００１８】
第１実施形態にかかる太陽光発電システム１は、最大電力点追跡装置２が用いる負荷が制約されないように、最大電力点追跡装置２の負荷を調整する自動負荷調整部４を有する。これにより、本実施形態にかかる最大電力点追跡装置２では、最大出力電力追跡の効率が向上し、所定の条件下における太陽電池モジュール１０の最大出力電力の追跡効率低下の課題を解決する。
【００１９】
第１実施形態にかかる太陽光発電システム１では、太陽電池モジュール１０の最大電力点を追跡する最大電力点追跡装置２が太陽電池モジュール１０に接続されている。
【００２０】
太陽電池モジュール１０は、太陽から受ける放射エネルギーを電気エネルギーに変換する。太陽電池モジュール１０は、太陽電池の最小単位（一枚の太陽電池モジュール）であってもよいし、複数枚数の太陽電池モジュールがアレイ状に並べられたソーラーパネルであってもよい。太陽電池モジュール１０には、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコン、化合物半導体を用いる太陽電池等が使用される。
【００２１】
最大電力点追跡装置２は、ＭＰＰＴ制御部３、自動負荷調整部４及び負荷部２３を有する。ＭＰＰＴ制御部３は、ＭＰＰＴ回路２０、電源供給部２１及び制御部２２を有する。制御部２２は、ソフトウェアや制御素子により構成される。制御部２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＲＡＭなどに記憶された最大電力点追跡プログラムに設定された手順に従い、太陽電池モジュール１０の最大電力点の追跡を制御する。なお、制御部２２の機能は、ソフトウェアを用いて実現されてもよく、ハードウェアを用いて実現されてもよい。
【００２２】
制御部２２は、例えば山登り法（Hill Climbing Method）により最大電力点Ｐｍａｘに最も近い電圧Ｖを算出し、算出された電圧Ｖを太陽電池モジュール１０の最適動作点としてＭＰＰＴ回路２０に出力する。ＭＰＰＴ回路２０は、制御部２２による制御に基づき、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いて太陽電池モジュール１０から出力される電圧を最大電力点に最も近い電圧Ｖに調整する。電源供給部２１は、ＭＰＰＴ回路２０及び制御部２２に必要な電力を供給する。
【００２３】
ＭＰＰＴ回路２０は、例えば特開２０１２−１２４９９１に示される公知の構成を用いることができるが、これに限定されず、太陽電池モジュール１０の最大電力点の追跡処理が可能な構成であればよい。
【００２４】
自動負荷調整部４は、調整部２４と切替制御部２７とを有する。調整部２４は、第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３・・・を有する。負荷部２３は、第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２及び第３の調整回路２４３に応じて異なるインピーダンスの負荷１、負荷２、負荷３・・・を組み合わせる。切替制御部２７は、調整部２４の第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３の切り替えを制御する。
【００２５】
切替制御部２７には、日射計２５ｂが接続される。また、切替制御部２７には、太陽電池とＭＰＰＴ回路２０との間に設けられた直流電力計２５ａ（電圧値又は電流値）が接続される。
【００２６】
（動作）
第１実施形態にかかる最大電力点追跡装置２の動作について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、第１実施形態にかかる最大電力点追跡装置２が実行する最大電力点追跡処理の一例を示す。
【００２７】
（ステップＳ１０）最大電力点追跡処理が開始されると、直流電力計（電圧計又は電流計でもよい）２５ａは、太陽電池モジュール１０から出力される電力値（電圧値又は電流値）を検出する。日射計２５ｂは、太陽の日射強度を検出する。日射強度は、単位面積が単位時間に太陽から受ける放射エネルギーの量である。直流電力計（電圧値又は電流値）２５ａ又は日射計２５ｂが検出した結果は、切替制御部２７に送られる。
【００２８】
（ステップＳ１２）切替制御部２７は、取得した電力値、電圧値、電流値又は日射強度に応じて、適切な負荷に接続される調整回路を判定する。切替制御部２７は、判定結果を調整部２４に伝送する。
【００２９】
（ステップＳ１４）調整部２４は、切替制御部２７の判定結果に応じて、調整部２４の第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３・・・の接続を切り替える。これにより、第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３又はその他の調整回路が設定され、それに対応して負荷１、負荷２、負荷３又はその他の負荷がＭＰＰＴ回路２０に接続される。
【００３０】
（ステップＳ１６）制御部２２は、直流電力計（電圧計又は電流計）２５ａが検出した電力値、電圧値又は電流値に応じて、太陽電池モジュール１０の電流−電圧特性曲線（Ｉ−Ｖ  Ｃｕｒｖｅ、以下、「Ｉ−Ｖ特性曲線」ともいう。）に基づき、例えば山登り法（Hill Climbing Method）により最大電力点Ｐｍａｘに最も近い電圧Ｖを算出する。制御部２２は、算出された電圧Ｖを太陽電池モジュール１０の最適動作点としてＭＰＰＴ回路２０に出力する。なお、Ｉ−Ｖ特性曲線は、太陽電池モジュール１０の発電出力の特性を示す。
【００３１】
ＭＰＰＴ回路２０は、制御部２２による制御に基づき、太陽電池モジュール１０から出力される電圧を最大電力点に最も近いとして算出された電圧Ｖに調整する。このため、制御部２２は、常にＭＰＰＴ回路２０を調整し、太陽電池モジュール１０での発電による最大電力点を追跡する。電源供給部２１は、制御部２２とＭＰＰＴ回路２０の動作に必要な電力を供給する。
【００３２】
第１実施形態にかかる最大電力点追跡装置２によれば、直流電力計（電圧計又は電流計）２５ａ又は日射計２５ｂが検出した測定値に応じて、ステップ１０〜ステップ１６の各ステップが繰り返し実行される。これにより、太陽電池モジュール１０での発電における追跡効率を向上させることができる。
【００３３】
低日射強度では追跡効率が低下する。例えば、図１１に示すように、６：００〜時刻ｔ１の日の出の時間帯や、時刻ｔ２〜１８：００の日の入りの時間帯には日射強度が低く、ＭＰＰＴ制御部３による太陽電池モジュール１０の電圧制御が難しくなる。その結果、太陽電池モジュール１０から得られる電力Ｐが最大電力点の電力Ｐｍａｘに追跡できず、最大電力点追跡の効率が低下する。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、切替制御部２７は、例えば、直流電力計２５ａが検出した電力値Ｐ１，Ｐ２が、予め定められた電力の閾値Ｐｔｈよりも小さい電力値を示す場合、低日射強度の状態であると判定する。そして、切替制御部２７は、その判定結果に基づき直流電力計２５ａが検出した電力値に応じて負荷値の設定を変更するために第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３又はその他の調整回路のいずれかを選択し、選択した調整回路に接続を切り替える。
【００３５】
また、例えば、図１２に示すように、晴れの日、くもりの日、雨の日によって、日照強度Ｒが低くなる時間が異なってくるため、ＭＰＰＴ制御部３による太陽電池モジュール１０の電圧制御が難しくなる。その結果、太陽電池モジュール１０から得られる電力Ｐが最大電力点の電力Ｐｍａｘに追跡できず、最大電力点追跡の効率が低下する。よって、切替制御部２７は、日射計２５ｂが検出した日射強度Ｒ１，Ｒ２が、予め定められた日射強度の閾値Ｒｔｈよりも小さい日射強度を示す場合、低日射強度の状態であると判定する。そして、切替制御部２７は、日射計２５ｂが検出した日射強度に応じて通常の日射強度のときよりも負荷を高くするように第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３又はその他の調整回路のいずれかを選択し、選択した調整回路に接続を切り替える。この場合、太陽電池モジュール１０からの出力が低電流であっても、電圧制御が可能となる一定の電圧を得ることができる。
【００３６】
このように、本実施形態に係る最大電力点追跡装置１では、日射強度が低いとき（日の出や日の入り）や電圧値や電流値が小さいとき、切替制御部２７は、調整部２４の第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３・・・の切り替えを制御する。これにより、ＭＰＰＴ回路２０に接続される負荷を調整することができる。例えば、図１２のくもりの日及び雨の日の時刻ｔ３における日照強度Ｒは、晴れの日の時刻ｔ３における日照強度Ｒよりも低く、予め定められた日射強度の閾値Ｒｔｈよりも小さい。このため、切替制御部２７は、図１２のくもりの日及び雨の日の時刻ｔ３では、負荷の設定を変更するために調整部２４の第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３の切り替えを制御してもよい。同様に、図１２の雨の日の時刻ｔ４では、日照強度Ｒがくもりの日や晴れの日と比べて低いため、切替制御部２７は、負荷の設定を変更するために調整部２４の第１の調整回路２４１、第２の調整回路２４２、第３の調整回路２４３の切り替えを制御してもよい。
【００３７】
以上に説明したように、第１実施形態にかかる最大電力点追跡装置２によれば、太陽電池モジュール１０に接続された最大電力点追跡装置２の負荷が制約されないため、太陽電池モジュール１０における最大電力点追跡の効率を向上させることができる。これにより、低日射条件下においても最大電力点追跡装置２の負荷の調整により、通常の日射条件の場合と同様に最大電力点追跡の効率を向上させることができる。
【００３８】
なお、最大電力点追跡装置２のＲＡＭ等の内部メモリ等には、図１３に示すように、電力Ｐ５１、電流Ｉ５２、電圧Ｖ５３、日射強度Ｒ５４、調整回路５５とが関連付けて予め負荷選択テーブル５０に記憶されてもよい。この場合、切替制御部２７は、負荷選択テーブル５０に基づき、測定装置から取得した電力Ｐ５１、電流Ｉ５２、電圧Ｖ５３又は日射強度Ｒ５４に応じて所望の調整回路５５を選択することができる。例えば、電力計２５ａから取得した電力値がＰ１の場合、切替制御部２７は、調整回路１と調整回路２との組み合わせを選択する。この結果、ＭＰＰＴ回路２０が使用する負荷値は、負荷１と負荷２とを加算した値となる。同様にして、切替制御部２７は、取得した電流Ｉ５２、電圧Ｖ５３又は日射強度Ｒ５４に応じて負荷選択テーブル５０から所望の調整回路５５を選択することができる。
＜第２実施形態＞
［太陽光発電システム］
次に、本発明の第２実施形態にかかる太陽光発電システム１の構成の一例について、図１４を参照しながら説明する。
【００３９】
第２実施形態にかかる太陽光発電システム１は、各電圧範囲において最大電力点の追跡に伴う動作電圧バンドが制約されないように、最大電力点追跡装置２は動作電圧バンドを調整する動作電圧調整部５を有する。これにより、本実施形態にかかる最大電力点追跡装置２は、最大出力電力の追跡効率を向上させ、所定の条件下における太陽電池モジュール１０の最大出力電力追跡の効率低下の課題を解決する。
【００４０】
第２実施形態にかかる太陽光発電システム１においても、太陽電池モジュール１０の最大電力点を追跡する最大電力点追跡装置２が太陽電池モジュール１０に接続されている。最大電力点追跡装置２は、動作電圧調整部５、ＭＰＰＴ制御部３及び負荷部２３を有する。ＭＰＰＴ制御部３は、第１実施形態と同様に、ＭＰＰＴ回路２０、電源供給部２１及び制御部２２を有する。制御部２２は、ソフトウェアや制御素子により構成される。制御部２２は、太陽電池モジュール１０の最大電力点の追跡を制御する。制御部２２は、例えば山登り法（Hill Climbing Method）により最大電力点Ｐｍａｘに最も近い電圧Ｖを算出し、算出された電圧Ｖを太陽電池モジュール１０の最適動作点としてＭＰＰＴ回路２０に出力する。ＭＰＰＴ回路２０は、制御部２２による制御に基づき、太陽電池モジュール１０から出力される電圧を最大電力点に最も近い電圧Ｖに調整する。電源供給部２１は、ＭＰＰＴ回路２０及び制御部２２に必要な電力を供給する。
【００４１】
動作電圧調整部５は、調整部２８と切替制御部２７とを有する。調整部２８は、第１の調整回路２８１、第２の調整回路２８２、第３の調整回路２８３・・・を有する。第１の調整回路２８１は、ＭＰＰＴ回路２０の動作電圧帯域（以下、「動作電圧バンド」ともいう。）を電圧Ｖ１分シフトさせる。第２の調整回路２８２は、ＭＰＰＴ回路２０の動作電圧帯域を電圧Ｖ２分シフトさせる。第３の調整回路２８３は、ＭＰＰＴ回路２０の動作電圧帯域を電圧Ｖ３分シフトさせる。切替制御部２７は、調整部２８の第１の調整回路２８１、第２の調整回路２８２、第３の調整回路２８３の切り替えを制御する。これにより、切替制御部２７が、第１の調整回路２８１、第２の調整回路２８２、第３の調整回路２８３・・・のいずれかの調整回路を選択することで、太陽電池モジュール１０の動作電圧バンドを異なる電圧幅（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）だけシフトさせることができる。
【００４２】
切替制御部２７には、電力計（電圧計、電流計）２５ａ、日射計２５ｂ及び温度計２５ｃが接続される。なお、太陽電池モジュール１０の動作条件及び環境条件を測定可能な測定装置２５は、電力計（電圧計、電流計）２５ａ、日射計２５ｂ及び温度計２５ｃに限らず、例えば、湿度計等のいかなる測定装置を使用することもできる。
【００４３】
（動作）
第２実施形態にかかる最大電力点追跡装置２の動作について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、第２実施形態にかかる最大電力点追跡装置２が実行する最大電力点追跡処理の一例を示す。
【００４４】
（ステップＳ２０）最大電力点追跡処理が開始されると、電力計（電圧計又は電流計）２５ａが太陽電池モジュール１０から出力される電力値（電圧値又は電流値）を検出する。日射計２５ｂは、太陽の日射強度を検出する。切替制御部２７は、電力計（電圧計又は電流計）２５ａ又は日射計２５ｂが検出した結果を取得する。
【００４５】
（ステップＳ２２）次に、切替制御部２７は、温度を取得可能かを判定する。
【００４６】
（ステップＳ２４）切替制御部２７は、温度を取得不可能と判定した場合、取得した電力値、電圧値、電流値又は日射強度に基づき、調整すべき所定の動作電圧バンドの調整回路を判定する。切替制御部２７は、判定結果を調整部２８に伝送する。
【００４７】
（ステップＳ２６）切替制御部２７は、温度を取得可能と判定した場合、取得した電力値、電圧値、電流値、日射強度又は温度に基づき、調整すべき所定の動作電圧バンドの調整回路を判定する。切替制御部２７は、判定結果を調整部２８に伝送する。
【００４８】
（ステップＳ２８）調整部２８は、切替制御部２７の判定結果に応じて、調整部２８の第１の調整回路２８１、第２の調整回路２８２、第３の調整回路２８３・・・の接続を切り替える。これにより、第１の調整回路２８１、第２の調整回路２８２、第３の調整回路２８３又はその他の調整回路が設定され、それに対応して太陽電池モジュール１０の動作電圧バンドを異なる電圧幅（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）だけシフトさせることができる。
【００４９】
（ステップＳ３０）制御部２２は、電力計（電圧計又は電流計）２５ａが検出した電力値、電圧値又は電流値に応じて、太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線に基づき太陽電池モジュール１０の最大電力点を追跡する。制御部２２は、例えば山登り法（Hill Climbing Method）により最大電力点Ｐｍａｘに最も近い電圧Ｖを算出する。制御部２２は、算出された電圧Ｖを太陽電池モジュール１０の最適動作点としてＭＰＰＴ回路２０に出力する。
【００５０】
ＭＰＰＴ回路２０は、設定された所定の電圧（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３・・・）だけ太陽電池モジュール１０が動作する電圧バンドをシフトさせる。ＭＰＰＴ回路２０が調整する最大電力点の追跡により得た電圧Ｖは、フロントエンド回路（動作電圧調整部５）に応じて変動する。このため、制御部２２は、常にＭＰＰＴ回路２０を調整し、太陽電池モジュール１０での発電による最大電力点を追跡する。電源供給部２１は、制御部２２とＭＰＰＴ回路２０との動作に必要な電力を供給する。
【００５１】
以上に説明したように、第２実施形態にかかる最大電力点追跡装置２によれば、日射計２５ｂが検出した日射強度や温度計２５ｃが検出した温度に応じて、ステップ２０〜ステップ３０の各ステップが繰り返し実行される。これにより、各電圧範囲において最大電力点の追跡に伴う動作電圧バンドが制約されないため、太陽電池モジュール１０における最大電力点追跡の効率を向上させることができる。
【００５２】
なお、最大電力点追跡装置２のＲＡＭ等の内部メモリ等には、図１６に示すように、温度Ｔ６１、電力Ｐ６２、日射強度Ｒ６３、調整回路６４とが関連付けて予め電圧バンド選択テーブル６０に記憶されてもよい。この場合、切替制御部２７は、取得した温度Ｔ６１、電力Ｐ６２及び日射強度Ｒ６３に応じて電圧バンド選択テーブル６０から所望の調整回路６４を選択することができる。例えば、電力計２５ａから取得した電力値がＰ１の場合、切替制御部２７は、電力Ｐ５１が「Ｐ１」のときに対応付けられて調整回路６４に記憶された調整回路１を選択する。この結果、調整部２８は、第１の調整回路２８１を接続し、ＭＰＰＴ回路２０の動作電圧を電圧Ｖ１だけシフトさせる。同様にして、切替制御部２７は、取得した温度Ｔ６１、電力Ｐ６２、日射強度Ｒ６３のいずれか一つ以上に応じて電圧バンド選択テーブル６０から所望の調整回路６４を選択することができる。
＜変形例＞
［太陽光発電システム］
本変形例にかかる電力追跡装置２は、第１実施形態の自動負荷調整部４と第２実施形態の動作電圧調整部５とを含む。これにより、本変形例にかかる電力追跡装置２では、電力追跡装置２の負荷が制約されず、かつ、各電圧範囲において最大電力点の追跡に伴う動作電圧バンドが制約されないため、最大電力点追跡の効率を更に向上させることができる。
＜第３実施形態＞
［太陽光発電システム］
太陽電池モジュール１０の電気的条件や環境条件が異なれば、最大電力点追跡装置２の最大電力点追跡の効率は異なってくる。また、最大電力点追跡装置２に様々な太陽電池を組み合わせると、最大電力点の追跡の特性を把握しにくくなる。
【００５３】
これに対して、第３実施形態にかかる最大電力点追跡装置２は、太陽電池モジュール１０の電気的条件や環境条件を考慮してシミュレーションを行い、最大出力電力追跡の効率を向上させる。
【００５４】
図１７は、第３実施形態にかかる太陽光発電システム１の構成例を示す。第３実施形態にかかる太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール１０の評価方法を実行する際、事前に「負荷の抵抗値」と「負荷を切り替える電圧」等を確認するために使用される。
【００５５】
図１８は、一実施形態にかかる太陽電池モジュール１０の評価方法を示す最大電力点追跡処理のフローチャートである。図１８の最大電力点追跡処理に従い太陽光発電システム１を動作させることで、ＭＰＰＴ回路２０が正常に動作するかを確認することができる。
【００５６】
具体的には、図１８に示すように、次の（１）〜（８）の順にシミュレーションが実行される。
（１）Ａ社太陽電池のデータ（太陽電池のＩ−Ｖ特性のデータ）、日射強度Ｒ、温度Ｔという条件値を太陽電池シミュレータ１０ａ（模擬太陽電池出力装置）に入力する。これにより、太陽電池シミュレータ１０ａが電力（電圧、電流）を出力する（ステップＳ４０，Ｓ４２，Ｓ４４，Ｓ４６を参照）。また、太陽電池シミュレータ１０ａは、最大電力の理論値（推定電力）を計算し、取得する。
【００５７】
ここでは、簡略化してＡ社製品とＢ社製品の太陽電池を挙げて説明するが、他社製品の様々な特定を有する１又は複数の太陽電池のＩ−Ｖ特性のデータを保存することが好ましい。また、ここでは、簡略化して日射強度Ｒと温度Ｔの環境条件のみを考慮した太陽電池に関するＩ−Ｖ特性の情報を各種テーブルに保存する。しかしながら、各種テーブルに保存する情報は、これに限らず、その他の電気的条件や湿度など環境条件を変化させた時の各社のＩ−Ｖ特性曲線を各種テーブルに保存することが好ましい。各種テーブルは、最大電力点追跡装置２の内部メモリ又は最大電力点追跡装置２と接続されている外部メモリに記憶され、データベース化されてもよい。
（２）ＭＰＰＴ回路２０は、制御部２２の操作により最大電力点追跡を行う。なお、ＭＰＰＴ回路２０には、カタログ等から取得したデータに基づく負荷が接続されている。
（３）太陽電池シミュレータ１０ａは、測定装置２５ａ，２５ｂの両方から電圧、電流値を取得する。
（４）太陽電池シミュレータ１０ａは、測定装置２５ａから取得した電力と、最大電力の理論値を比較して、ＭＰＰＴ効率を取得する（図１８  Ｓ４８を参照）。
（５）太陽電池シミュレータ１０ａは、ＭＰＰＴ効率の良否を判定する（図１８  Ｓ５４を参照）。太陽電池シミュレータ１０ａは、ＭＰＰＴ効率が悪ければ、負荷を変更する。（図１８  Ｓ５８を参照）。負荷を変更後、再び（２）以降の処理が実行される。
（６）太陽電池シミュレータ１０ａは、測定装置２５ｂから取得した電流値を確認する。電流値が１０［Ａ］を超えていた場合、装置及び回路の耐電流を超えるため、この場合にも、太陽電池シミュレータ１０ａは、負荷を変更する。負荷を変更後、再び（２）以降の処理が実行される。
（７）電流値が１０［Ａ］を越えず、ＭＰＰＴ効率が良好な場合、Ａ社太陽電池は、その時点の日射強度Ｒ及び温度Ｔの条件下で、その時点の負荷値ならばＭＰＰＴ回路２０が正常に動作と判断する。
（８）以上の動作を温度条件、日射強度条件等を変えて繰り返すことにより、例えば、日射強度がＲ１〜Ｒ２の範囲で温度Ｔ１〜Ｔ２の範囲では、負荷Ｘ１〜Ｘ２［Ω］ならば、ＭＰＰＴ効率が良好であることや、日射強度がＲ２〜Ｒ３の範囲で温度Ｔ２〜Ｔ３の範囲では、負荷Ｘ２〜Ｘ３［Ω］ならば、ＭＰＰＴ効率が良好であることがわかる。これらの内容を収集して、図２０に示すようなマトリクス表が得られる。
【００５８】
［最大電力点追跡処理］
図１８のフローチャートに基づき、第３実施形態にかかる最大電力点追跡処理について説明する。
【００５９】
（ステップＳ４０）図１８に示す最大電力点追跡処理が開始されると、切替制御部２７は、所定の会社製品の太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線を取得する。例えば、各社製品の太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線は、カタログ等から取得でき、図１９の（ａ）の製品別Ｉ−Ｖ特性テーブル７０に予め記憶されている。本実施形態では、簡略化してＡ社製品の太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線とＢ社製品の太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線とが製品別Ｉ−Ｖ特性テーブル７０に予め記憶されている例を挙げて説明を続ける。
【００６０】
（ステップＳ４２）次に、切替制御部２７は、日射強度Ｒと太陽電池の温度Ｔの条件を決定する。
【００６１】
（ステップＳ４４）次に、切替制御部２７は、決定した日射強度Ｒと温度Ｔの条件における電流、電圧シミュレーション曲線のパラメータ（Ｉｓｃ、Ｖｏｃ、Ｉｍｐ，Ｖｍｐ）を算出する。Ｉ−Ｖ特性曲線は、Ｉｍｐ，Ｉｓｃ，Ｖｍｐ，Ｖｏｃという４つの数値パラメータによって特定される。Ｉｍｐ，Ｉｓｃ，Ｖｍｐ，Ｖｏｃの４つの数値パラメータは、最大動作電流、短絡電流、最大動作電圧、開放電圧を示す。
【００６２】
メーカーより入手できる各メーカの太陽電池モジュール１０のカタログには、発電特性の「温度変化率」及び「日照強度変化率」が掲載されている。その数値から、温度が変化した場合、及び日照強度が変化した場合のＩ−Ｖ特性の変化が計算できる。これにより、図１９の（ｂ）の温度に応じた製品別Ｉ−Ｖ特性テーブル８０には、Ａ社製品の温度に応じた太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線とＢ社製品の温度に応じた太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線とを記憶することができる。このように太陽電池モジュール１０は、温度で発電する電圧と電流が変化することがわかる。
【００６３】
同様に、図１９の（ｃ）の日射強度に応じた製品別Ｉ−Ｖ特性テーブル９０には、Ａ社製品の日射強度に応じた太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線とＢ社製品の日射強度に応じた太陽電池モジュール１０のＩ−Ｖ特性曲線とが記憶される。このように太陽電池モジュール１０は、日照強度で発電する電圧と電流が変化することがわかる。
【００６４】
（ステップＳ４６）次に、切替制御部２７は、太陽電池モジュールシミュレータに算出されたＩｍｐ，Ｉｓｃ，Ｖｍｐ，Ｖｏｃのパラメータを設定する。これにより、太陽電池モジュール１０の製品毎及び環境条件毎のＩ−Ｖ特性曲線を記憶したデータベース（テーブル群）に基づき、太陽電池モジュール１０の環境条件を示すパラメータに応じた太陽電池モジュール１０の推定電力が算出される。
【００６５】
（ステップＳ４８）次に、切替制御部２７は、太陽電池の推定電力と、その推定電力が入力されたＭＰＰＴ回路２０が出力した電力値（追従電力）とを比較し、電力効率を算出する。ＭＰＰＴ回路２０が正しく動作していないと、推定電力と追従電力との間の差分が大きくなる。ここでは、ＭＰＰＴ回路２０の動作の精度を判断するため、ＭＰＰＴ制御による最大電力点の追従効率が使用される。言い換えると、ＭＰＰＴ制御による最大電力点の追従効率は、ＭＰＰＴ回路２０を通過後の電力とＭＰＰＴ回路２０を通過前の電力とにより算出される。
【００６６】
（ステップＳ５０）次に、切替制御部２７は、それぞれの日射強度Ｒ、太陽電池の温度Ｔ及び与えられた負荷に応じたＭＰＰＴ制御による最大電力点の追従効率マトリクスを作成してＲＡＭ等の記憶領域に保存する。最大電力点の追従効率マトリクスの一例としては、図２０のＡ社製品の太陽電池の日射強度Ｒ、太陽電池の温度Ｔ及び負荷に応じたＭＰＰＴ制御による最大電力点の追従効率を示すＡ社製品マトリクスが挙げられる。同様に、Ｂ社製品の太陽電池の日射強度Ｒ、太陽電池の温度Ｔ及び負荷に応じたＭＰＰＴ制御による最大電力点の追従効率を示すＢ社製品マトリクスが挙げられる。これらのマトリクスの横軸には温度の変化による最大電力点の追従効率の変化が示され、縦軸には日射強度の変化による最大電力点の追従効率の変化が示されている。また、これらのマトリクスは、温度、日射強度及び負荷によりＩ−Ｖ特性曲線が変化することを示す。
【００６７】
（ステップＳ５２）次に、切替制御部２７は、負荷で測定される電流値及び電圧値を確認する。具体的には、切替制御部２７は、電圧及び電流を測定し、ハードウェアとして問題が無いかを確認する。また、切替制御部２７は、最大電力点の追従効率が良くても、過電流や過電圧になっていないかを確認する。過電流や過電圧の場合、太陽電池モジュール１０の破損等の恐れがあるため、過電流や過電圧が生じる恐れがある場合には、次のステップＳ５４にて負荷が最適化されていないと判定する。
【００６８】
（ステップＳ５４）次に、切替制御部２７は、負荷は最適化されているかを判定する。ここでは、最大電力点の追従効率が９９％以上の場合、切替制御部２７は、負荷は最適化されていると判定する。また、最大電力点の追従効率が９９％未満の場合、切替制御部２７は、負荷は最適化されていないと判定する。
【００６９】
（ステップＳ５６）この場合、切替制御部２７は、ある負荷の値とその負荷が接続されたときの太陽電池の温度Ｔ及び日照強度ＲをＭＰＰＴ回路２０による最大電力点の追従効率の最適な条件と判定し、本処理を終了する。この結果、ある負荷の値と、その負荷が接続された時に最適な太陽電池の温度Ｔ及び日照強度Ｅがわかる。また、所定の負荷毎に温度及び日照強度がどの範囲ならば最大電力点の追従効率が９９％以上となるかが判る。
【００７０】
（ステップＳ５８）この場合、切替制御部２７は、設定される負荷値を変え、ステップＳ４８〜Ｓ５４の処理を最大電力点の追従効率が９９％以上になるまで行う。
【００７１】
例えば、図２０に示すＡ社製品マトリクスにおいて、温度ＴがＴ５〜Ｔ６の範囲内で、日射強度がＲ５〜Ｒ７の範囲であれば、最大電力点の追従効率が９９％以上である負荷３で最適化されていると判定される。一方、温度ＴがＴ５〜Ｔ６の範囲内で、日射強度がＲ６〜Ｒ７の範囲であれば、負荷１〜３のいずれの場合にも最大電力点の追従効率が９９％未満の領域が含まれるため、負荷は最適化されていないと判定される。
【００７２】
図２０に示すＢ社製品マトリクスも同様にして、温度ＴがＴ５〜Ｔ６の範囲内で、日射強度がＲ９〜Ｒ１０の範囲であれば、最大電力点の追従効率が９９％以上である負荷１又は負荷２で最適化されていると判定される。
【００７３】
上記のフローでの確認作業の結果から、第１実施形態又は第２実施形態の最大電力点追跡装置２に、上記内容から得た最適な負荷を搭載可能となる。制御部は太陽電力から出力される電圧、或いは気温条件や日射強度等から適切に負荷を切り替え、最大電力点追跡装置２を動作させる様なプログラム（或いは機械的リレー回路等）を搭載し、最大電力点追跡装置２を動作させる。
【００７４】
以上に説明したように、第３実施形態にかかる最大電力点追跡装置２によれば、太陽電池モジュール１０の電気的条件や環境条件を考慮して最大出力電力の追跡効率を向上させることができる。
【００７５】
なお、ここでは最大電力点の追従効率の判定基準を９９％以上としたが、判定基準は、要求に応じて任意に設定することができる。また、ここでは負荷を変えることで追従効率を最適化したが電圧バンドを変えて最適化してもよく、２つを組み合わせてもよい。また、複数の太陽電池を利用する場合について説明したが、１つの太陽電池に利用してもよい。
＜第４実施形態＞
［太陽光発電システム］
図２１は、第４実施形態にかかる太陽光発電システム１の構成例を示す。第４実施形態にかかる最大電力点追跡装置２は、電子回路設計、不安定な電源供給、内部損失といった最大電力点追跡装置２の内部構成が原因で最大電力点追跡の効率が低下することを回避できる。
【００７６】
第４実施形態にかかる最大電力点追跡装置２には、電源供給部２１に外部から安定的に給電する直流電圧電源２９が接続されている。直流電圧電源２９は、非蓄電池式の外部電源の一例である。直流電圧電源２９は、直流の電力の供給とＡＣ／ＤＣ変換とを行う。
【００７７】
これによれば、外部に設置された直流電圧電源２９から電源供給部２１に、制御部２２及びＭＰＰＴ回路２０に必要な電力を安定的に提供できる。これにより、第４実施形態にかかる最大電力点追跡装置２は、電子回路設計、不安定な電源供給、内部損失といった最大電力点追跡装置２の内部構成が原因で最大電力点追跡の効率が低下することを回避できる。言い換えると、直流電圧電源２９は、日射強度が低く、温度が低い環境において好適に用いることができる。
【００７８】
［実験およびシミュレーション結果］
最後に、第１実施形態〜第４実施形態（及び変形例）において得られた実験およびシミュレーション結果について、図２２〜図２７を参照しながら説明する。
【００７９】
（オートローディング：自動負荷調整）
まず、第１実施形態に関するオートローディング（自動負荷調整）の一例について説明する。図２３は、第１実施形態にかかる最大電力点追跡装置２の自動負荷調整部４による効果の一例を示し、図２２は、最大電力点追跡装置２が自動負荷調整部４を有さない場合の比較例を示す。最大電力点追跡装置２が自動負荷調整部４を有さない場合、図２２の（ａ）の矢印及び図２２の（ｂ）の破線よりも下側の電力に示されるように、日射強度が低い条件下では、最大電力点追跡の効率が低下する。これに対して、自動負荷調整部４を有する第１実施形態にかかる最大電力点追跡装置２の場合、図２３の（ａ）及び図２３の（ｂ）に示すように、低日射強度における最大電力点追跡の効率を向上させることができることがわかる。
【００８０】
（電圧トリミング：動作電圧バンド調整）
次に、第２実施形態に関する電圧トリミング（動作電圧バンド調整）の一例について説明する。図２４は、第２実施形態にかかる最大電力点追跡装置２の動作電圧調整部５の効果の一例を示す。図２４は、電圧Ｖｍｐが７８Ｖの太陽電池モジュール１０を例にしたものである。動作電圧調整部５が調整する動作電圧バンドを７５〜８５Ｖに設定すると、最大電力点の追跡効率を概ね９９％以上に維持できる。一方、動作電圧調整部５が調整する動作電圧バンドを８５〜９５Ｖに設定すると、最大電力点の追跡効率が低下する。以上から、太陽電池モジュール１０の出力電圧に応じて動作電圧バンドを調整すれば、最大電力点の追跡効率を向上させることができる。
【００８１】
（ＭＰＰＴトラッキングアビリティコンペンセーション：最大電力点追跡効率の補償）
次に、第３実施形態に関するＭＰＰＴトラッキングアビリティコンペンセーション（最大電力点追跡効率の補償）の一例について説明する。図２５は、最大電力点追跡効率の損失値の一例を示す。図２６は、ＭＰＰＴトラッキングアビリティコンペンセーション（最大電力点追跡効率の補償）に関する効果の一例を示す。
【００８２】
図２５の左側の縦軸は最大電力点追跡効率の損失値を示し、横軸は時間（１目盛が１時間）を示し、右側の縦軸は１目盛、１時間毎の平均日射強度を示す。図２５では、破線で示す日射強度が弱くなるほど最大電力点追跡の効率の損失が大きくなり、最大電力点追跡の効率が低下していくことがわかる。この試験は、太陽電池モジュールシミュレータで得られたデータによるものため、最大電力点追跡の効率の損失値を正確に計算できる。
【００８３】
図２６の縦軸は最大電力点追跡の補償値を示し、横軸は太陽電池モジュールの出力電力を示す。図２６では、太陽電池モジュールの出力電力が低下するほど最大電力点追跡の効率が低下していくことがわかる。この結果から、最大電力点は、太陽電池モジュールの出力電力×（１＋補償値％）となることが導き出される。
【００８４】
（非蓄電池式の外部電源）
最後に、第４実施形態に関する非蓄電池式の外部電源の一例について説明する。図２７の（ｂ）は、各時間に対する日照強度を示す。図２７の（ａ）は、各時間に対する外部電源の出力と太陽電池モジュールの出力電力を示す。これによれば、外部電源から制御部２２及びＭＰＰＴ回路２０に必要な電力を安定的に提供することで、優れた最大電力点追跡の効率が得られていることがわかる。
【００８５】
上記の実施形態によれば、比較的、小型・簡便な方法にて、より正確な最大電力点追跡となる条件を得ることができるため、太陽電池モジュールの評価に好適に用いることができる。また、ＭＰＰＴ回路の特性に左右されずにさまざまな環境条件における太陽電池モジュールの性能を正確に評価することができる。また、太陽光発電所などの複数の太陽電池を用いる環境において、一部の太陽電池モジュールに該最大電力点追跡装置を接続することによって、太陽電池モジュールの監視、発電量の推定等を行うことができる。特に、砂漠地帯、寒冷地、緯度の高い地帯など厳しい環境条件において好適に利用することができる。
【００８６】
以上、例えば、を上記実施形態により説明したが、本発明にかかる例えば、は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１：太陽光発電システム
２：最大電力点追跡装置
３：ＭＰＰＴ制御部
４：自動負荷調整部
５：動作電圧調整部
１０：太陽電池モジュール
２０：ＭＰＰＴ回路
２１：電源供給部
２２：制御部
２３：負荷部
２４：調整部
２５ａ：電力計（電圧計、電流計）
２５ｂ：日射計
２５ｃ：温度計
２５：測定装置
２７：切替制御部
２８：調整部
２９：直流電圧電源
２４１：第１の調整回路
２４２：第２の調整回路
２４３：第３の調整回路
２８１：第１の調整回路
２８２：第２の調整回路
２８３：第３の調整回路
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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