(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ−ＤＣコンバータを介して太陽電池パネルが発生する電力を出力する太陽光発電装置であって、
前記太陽電池パネルが発生する電圧および電流を検出して電力を演算し、前記ＤＣ−ＤＣコンバータを制御する演算部を具備し、
前記演算部は、
前記太陽電池パネルの出力電圧の時間微分値が実質的に零となる第１の時点および第２の時点を検出し、
前記第１の時点における前記太陽電池パネルの第１の出力電力および第２の時点における前記太陽電池パネルの第２の出力電力の差に基づいて、最良動作点を探査するように前記ＤＣ−ＤＣコンバータを制御して太陽電池パネルの動作電圧を制御すること
を特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の太陽光発電装置であって、
前記第１の出力電力および前記第２の出力電力の差は前記太陽電池パネルの出力電力の時間微分を前記第１の時点から前記第２の時点まで積分した値に基づいて演算されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の太陽光発電装置であって、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの制御はスイッチングの通流率の制御であることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の太陽光発電装置であって、前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングリップルを前記最大電力条件を探査するための掃引信号として用いることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の太陽光発電装置であって、
前記太陽電池パネルの出力電圧の時間微分値が実質的に零となる時点を、前記太陽電池パネルの等価キャパシタを流れる電流が実質的に零となる時点とすることを特徴とする装置。
【請求項６】
ＤＣ−ＤＣコンバータを介して太陽電池パネルが発生する電力を出力する太陽光発電装置の制御方法であって、
前記太陽電池パネルが発生する電圧および電流を検出して電力を演算することと、
前記太陽電池パネルの出力電圧の時間微分値が実質的に零となる第１の時点および第２の時点を検出することと、
前記第１の時点における前記太陽電池パネルの出力電力および第２の時点における前記太陽電池パネルの出力電力の差に基づいて、最良動作点を探査するように前記ＤＣ−ＤＣコンバータを制御して太陽電池パネルの動作電圧を制御すること
を特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の太陽光発電装置の制御方法であって、前記ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングリップルを前記最大電力条件を探査するための掃引信号として用いることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は太陽電池を用いた太陽光発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  太陽光発電装置システムにおいて効率のよい発電を実現するためには、太陽電池パネルの最良の電気的動作点（最大電力点）を追跡する制御方法すなわち最大電力点追跡制御（ＭＰＰＴ）が不可欠となる。そのような制御方法としては、電気的動作点を変動させて太陽電池パネルの出力電力が最大となる動作点を探査する、いわゆる山登り法が知られている。【０００３】  図１は太陽電池パネルの一般的な出力電流−出力電力関係の静特性を示す。前記山登り法やこれに類した方法では太陽電池パネルの出力電流（横軸）を変動させて２点の出力電力（縦軸）をサンプリングし、その大小関係で最大電力点を探査する。例えば、図１の動作点点ａ１と点ａ２（探査域Ｓａ）における電力をサンプリングした場合には、点ａ１の電力より点ａ２の電力の方が大きいので点ａ２側、すなわち電流の増加方向に最大電力点ＰＭ存在することがわかる。一方、動作点ｃ１と点ｃ２（探査域Ｓｃ）をサンプリングした場合、点ｃ２の電力より点ｃ１の電力の方が大きいので電流の減少方向に最大電力点ＰＭが存在することがわかる。また、動作点ｂ１と点ｂ２（探査域Ｓｂ）における電力をサンプリングした場合には、両点の電力が等しいのでこの２点間に最大電力点ＰＭが存在すると判断される。【０００４】  家屋の屋根等に設置された太陽電池パネルから電力を取り出す場合には、日射量や温度等の環境変化が緩やかであるため、例えば数分ごとに最大電力点を探査して太陽電池パネルの電気的動作点を更新すれば発電効率の改善が期待される。また、最大電力点の探査に要する時間も高速である必要はなく、例えば数秒以内に探査が完了する。【０００５】  先行技術としては、日本国特公平５−６８７２２号公報、特開２００１−３２５０３１号公報、Ｂ．Ｋ．Ｂｏｓｅ，Ｐ．Ｍ．Ｓｚｃｚｅｓｎｙ  ＆  Ｒ．Ｌ．Ｓｔｅｉｇｅｒｗａｌｄ：″Ｍｉｃｒｏ−ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ａ  ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ″，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．ＩＡ−２１，ＰＰ．１１８２−１１９１（１９８５）、および高原健爾，山之内庸一，川口秀樹「適応山登り法による太陽光発電システムの最大電力取得制御」電気学会論文誌Ｄ，１２１巻６号，６８９−６９４頁（２００１年）がある。
【発明の開示】
【０００６】  太陽光発電装置をソーラーカー等の移動体に設置した場合には、発電条件の変化が著しく最大電力点も変動するので、常時最大電力点の探査を行う必要がある。さらに変動する最大電力点を探査する時間も短縮しなければならない。最大電力点の探査に要する時間を短縮するためには、電気的動作点を高速に変動させて探査する必要がある。しかしながら、太陽電池の動作点を高速に変化させると、太陽電池内部キャリアの寿命の影響により図１に示す静特性と異なる特性を示す。すなわち、最大電力点付近で電気的動作点を高速に変動させると、図２に示すように出力電流−出力電力特性はヒステリシスカーブＬｈを描く。一般的な太陽電池パネルでは、数百Ｈｚを超える周波数領域でこの現象が顕著となる。この場合には、通常の最大電力点探査法では静特性上の電力が正しくサンプリングできない場合があるため、真の最大電力点を探査して特定することが困難となるという問題点があった。
本発明によれば、電気的動作点を高速に変動させても正確に最大電力点をきわめて迅速に探査することができるため、発電条件が変動する場合でも常時最大電力を出力することが可能になる。
【０００７】  本発明の技術的側面によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータを介して太陽電池パネルが発生する電力を出力する太陽光発電装置は、前記太陽電池パネルの出力電圧の時間微分値が実質的に零となる時点における前記太陽電池パネルの出力電力に基づいて前記ＤＣ−ＤＣコンバータを制御し前記太陽電池パネルの最大電力条件を探査することを特徴とする。
【０００８】  本発明の他の技術的側面によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータを介して太陽電池パネルが発生する電力を出力する太陽光発電装置の制御方法は、前記太陽電池パネルの出力電圧の時間微分値が実質的に零となる時点を検出することと、前記検出された時点における前記太陽電池パネルの出力電力に基づいて前記ＤＣ−ＤＣコンバータを制御し前記太陽電池パネルの最大電力条件を探査することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、太陽電池パネルの出力電流と出力電力の静的状態における関係を表す。
【図２】図２は、太陽電池パネルの動特性によるヒステリシスループを表す。
【図３】図３は、太陽電池パネルの出力電圧（Ｖ）と出力電力（Ｐ）および出力電圧（Ｖ）と出力電流（Ｉ）の静的状態における関係を表す。
【図４】図４は、一般的な太陽光発電装置の構成を示す。
【図５】図５は、ヒステリシスループが生じたときの動作点が移動する様子を示す。
【図６】図６は、太陽電池パネルの等価回路を示す。
【図７】図７は、本発明に係る太陽光発電装置の構成を示す。
【図８】図８は、第一実施形態に係る太陽光発電装置のコントローラの構成を示す。
【図９】図９は、第二実施形態に係る太陽光発電装置のコントローラの構成を示す。
【図１０】図１０は、符号切換器の構成例を示す。
【図１１】図１１は、第三実施形態に係る太陽光発電装置の構成を示す。
【図１２】図１２は、第三実施形態に係る太陽光発電装置の探査周波数に対する応答特性を示す。
【図１３】図１３は、第三実施形態に係る太陽光発電装置の探査条件の最大電力点への収束を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】１．最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）制御方法
図３に太陽電池パネル（ＰＶ）の静特性を電流−電圧（Ｉ−Ｖ）関係および電力−電圧（Ｐ−Ｖ）関係について例示する。ここでＰＭは太陽電池パネルの最大出力電力である。通常の最大電力点追跡方法では、最大出力電力点ＰＭを追跡するために逐次発生電力を測定し、Ｐ−Ｖ特性の勾配を求める。この勾配が零になるところが最良動作点ＰＭであるため、勾配が零になった時点で太陽電池パネルの動作電圧を保持するように制御する。動作電圧Ｖｏｐは太陽電池パネルの電力変化に基づいて最良動作点に近づくように変化させる。【００１１】  すなわち、Ｐ（・）を図３に示すような出力電圧Ｖの関数としての太陽電池パネルの出力電力Ｐ、ΔＶを探査のための掃引信号の振幅であって正値を有するものとして、電力変化ＰｄｉｆをＰｄｉｆ≡Ｐ（Ｖｏｐ＋ΔＶ）−Ｐ（Ｖｏｐ−ΔＶ）とする。このとき、（ｉ）Ｐｄｉｆ＞０のときにはＶｏｐを増加し、（ｉｉ）Ｐｄｉｆ＜０のときにはＶｏｐを減少し、（ｉｉｉ）Ｐｄｉｆ＝０のときにはそのときのＶｏｐを保持するように動作電圧Ｖｏｐを制御する。動作電圧Ｖｏｐは図４に示すＤＣ−ＤＣコンバータ１１のスイッチングの通流率を制御電圧Ｖｃにより制御することにより調整される。【００１２】２．太陽電池の動特性に適応する最大電力点追跡制御方法の原理
上述した通常の最大電力点追跡方法では動作電圧を高周波数で掃引する場合には図２に示すようなヒステリシス特性により真の最大電力点を把握することが困難となることはすでに述べた。すなわち、図５に示すように掃引周波数の上昇に伴い動特性がヒステリシスループを描くため通常のＭＰＰＴ法では最大電力点近傍に収束しない。図５において、本来曲線ＩＳで表示される静特性カーブ上では動作点である点Ａから最大電力点ＰＭ（ＶＭ，ＩＭ）を経由して点Ｂに移動すべきである。ところが高速な動作電圧の掃引によって曲線ＩＤで表示される動特性が生じた場合には動作点が点Ａから点Ｂ’に移動する。次いで点Ｃ’、点Ｄ’、点Ｅ’へと移動して最大電力点ＰＭに収束せずにむしろ最大電力点ＰＭから遠ざかってしまう。【００１３】  この現象は太陽電池内部キャリアの寿命の影響によるものとされ、太陽電池パネルは図６に示すような等価回路で表すことができる。静特性の等価回路は正味の起電力１０１と内部抵抗Ｒで記述できるが動特性も考慮した等価回路では等価キャパシタＣを加味しなければならない。等価キャパシタＣは動特性で顕著となる要素であって周波数応答においてタイムラグを発生させ上記ヒステリシス特性の原因となるため等価キャパシタの存在が最大電力点の追跡を困難とする。ところが動特性におけるヒステリシスループＩＤは必ず２点において真の静特性カーブＩＳと交わる。発明者は、動作点Ｂおよび点Ｃ等における出力電流、出力電圧および出力電力は真の静特性を反映しているためこれらの値に基づいて正しい最大電力点を探査することが可能となる点に着目した。【００１４】  等価キャパシタＣを流れる電流ｉＣは、太陽電池パネル１０の出力電圧をｅ（ｔ）として、
【数１】
0004491622.tif 000002
【００１５】と表すことができる。このときｉＣ＝０、すなわちｄｅ（ｔ）／ｄｔ＝０の時には等価キャパシタＣの影響がなくなり静特性と一致する。発明者は、最大電力条件探査における太陽電池パネルの出力電圧ｅ（ｔ）の時間微分値ｄｅ（ｔ）／ｄｔの挙動に着目し、時間微分値ｄｅ（ｔ）／ｄｔが零となる時点を検出することにより動作電圧を高周波数で掃引する場合であっても最大電力点の適切な探査を行うことができることを見いだした。【００１６】第１実施形態
図７には本発明に係る太陽光発電装置１の構成を示す。太陽電池パネル１０の発生電力はＤＣ−ＤＣコンバータ１１を介して負荷Ｌに出力される。コントローラ２０は太陽電池パネル１０の出力電圧ｅ（ｔ）および出力電流ｉ（ｔ）に基づいて出力電力ｐ（ｔ）および出力電圧の時間微分値ｄｅ（ｔ）／ｄｔを検出する。演算部２０は、ｄｅ（ｔ）／ｄｔが実質的に零となる時点を検出しその時点における出力電力ｐ（ｔ）を演算する。１つの動作点Ｖｏｐについて探査のための揺動電圧を重畳する場合にはｄｅ（ｔ）／ｄｔが実質的に零となる時点は二点存在するので、仮にこの時点をｔ１およびｔ２（ｔ１＜ｔ２）とすると演算部２０はｐ（ｔ１）およびｐ（ｔ２）から電力変化Ｐｄｉｆを演算する。このとき、（ｉ）Ｐｄｉｆ＞０のときにはＶｏｐを増加させるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１１を制御し、（ｉｉ）Ｐｄｉｆ＜０のときにはＶｏｐを減少させるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１１をフィードバック制御する。そして（ｉｉｉ）電力変化Ｐｄｉｆが実質的に零であればＶ−Ｉ特性において２点ｐ１｛ｅ（ｔ１），ｉ（ｔ１）｝およびｐ２｛ｅ（ｔ２），ｉ（ｔ２）｝は静特性上にあり、かつ静特性上のｐ１とｐ２の間に最大電力点ＰＭが存在することがわかる。そこでコントローラ２０はその時点でのＶｏｐを保持するようにＤＣ−ＤＣコンバータを制御する。【００１７】  図８には第１実施形態に係る太陽光発電装置のコントローラ２０のより詳細な構成を示す。太陽電池パネル１０の出力電圧ｅおよび出力電流ｉがコントローラ２０に入力される。出力電圧ｅは微分器２２で時間微分されて演算部２３に出力される。出力電圧および出力電流が乗算器２１で乗算されて太陽電池パネルの出力電力ｐとして演算部２３に出力される。演算部は出力電圧ｅの時間微分ｄｅ／ｄｔが実質的に零となる時点ｔ１およびｔ２を検出するサンプルホールド手段２５、２６を備える。第１サンプルホールド手段２５は電圧微分信号が立ち上がるときにｄｅ／ｄｔが実質的に零になる時点ｔ１での出力電力ｐ（ｔ１）の値を保持する。第２サンプルホールド手段２６は電圧微分信号が立ち下がるときにｄｅ／ｄｔが実質的に零になる時点ｔ２での出力電力ｐ（ｔ２）の値を保持する。【００１８】  演算器２７はサンプルホールドされた２つの電力出力ｐ（ｔ１）とｐ（ｔ２）の差分を演算することにより電力変化Ｐｄｉｆを求め電力変化に相応した制御信号Ｖｔｈをコンパレータ２８に出力する。図示しないが、演算器２７は差分演算結果をさらに積算または積分してコンパレータへの制御信号Ｖｔｈとすることにより最適値へのより正確な収束を実現することができる。【００１９】  コンパレータ２８は電力変化Ｐｄｉｆに相応した制御信号Ｖｔｈに基づいてドライバ２４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１１に制御信号Ｖｃを出力し動作電圧Ｖｏｐを制御する。すなわち、電力変化Ｐｄｉｆが実質的に零に収束するようにＤＣ−ＤＣコンバータ１１を介して動作電圧Ｖｏｐをフィードバック制御することによって最大電力点ＰＭの探査が実現する。【００２０】  その結果最大電力点ＰＭが迅速に探査され常に最大電力点で太陽電池パネルが動作することが可能になる。本実施形態では、コンパレータ２８は三角波等の参照���と閾値としての電力変化Ｐｄｉｆとを比較してその結果に応じてＤＣ−ＤＣコンバータ１１のスイッチングの通流率を制御するための制御信号ＶｃをＤＣ−ＤＣコンバータ１１に出力する。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は制御信号Ｖｃに相応して最大電力点ＰＭに収束するようにスイッチングの通流率、すなわち電気的動作点を制御する。【００２１】  また、本実施形態では、数百Ｈｚを超える周波数領域での掃引探査に適応することが可能であるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が発生するスイッチングリップル成分を最大電力点探査に利用することができる。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１のスイッチングの通流率を周期的に変動させる発振器を別途備えてもよいことは当業者であれば理解するであろう。【００２２】  本実施形態によればサンプルホールド手段２５、２６はヒステリシスループが発生している場合であっても常に静特性上の電力値を正確に把握できるため掃引周波数によらずに最大電力点を迅速に探知することが可能になる。【００２３】第２実施形態
図９には本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置のコントローラのより詳細な構成を示す。第１実施形態とは演算部のみが相違し他の構成は第１実施形態と同様であるので重複する説明は省略する。第１実施形態の装置は図７において電力変化Ｐｄｉｆを差分演算によって求めたが、本実施形態の装置は電力変化Ｐｄｉｆを微分演算を用いて求める点が異なる。【００２４】  本実施形態では電力変化Ｐｄｉｆを演算するために太陽電池パネルの出力電力ｐの時間微分ｄｐ／ｄｔを用いる。すなわち、電圧微分値が実質的に零となる時点ｔ１およびｔ２について、電力微分値ｄｐ／ｄｔを時点ｔ１からｔ２まで定積分する。より具体的には、電圧微分値がｄｅ／ｄｔ＞０の場合には、
【数２】
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【００２５】であり、電圧微分値がｄｅ／ｄｔ＜０の場合には、
【数３】
0004491622.tif 000004
【００２６】となる。したがって、極性切換えの関数ｈ（ｔ）を、
【数４】
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【００２７】と定義すれば、
【数５】
0004491622.tif 000006
【００２８】で与えられる。なお、表現（１）によりｄｅ／ｄｔの極性をキャパシタ電流ｉｃの極性（符号）に置き換えても同じ結果が得られる。【００２９】  図９に示す本実施形態のコントローラ２０は上記方法により電力変化Ｐｄｉｆに相応する制御信号Ｖｔｈ’を生成する。すなわち、乗算器２１で演算された出力電力ｐ（ｔ）は微分器３１により時間微分されて符号切換器を介して積分器で定積分される。符号切換器としての同期整流器３２は図１０に例示するような制御信号ＳＷｓｙｎｃにより入力信号の符号を反転させて出力する増幅器を用いることができる。制御スイッチ２３２がオフのときには増幅器２３１の入力端子はいずれも入力電圧Ｖｉｎに等しいため抵抗器２３３および抵抗器２３５には電流が流れないので非反転増幅となる。また、制御スイッチ２３２がオンのときには増幅器２３１の反転入力（−）が接地電位と等しくなるため反転増幅となる。その結果同期整流器３２は制御信号ＳＷｓｙｎｃに同期して入力信号Ｖｉの符号を切り換えて出力する。【００３０】  微分器２２から出力された電圧微分値ｄｅ／ｄｔがコンパレータ３４を介して同期整流器３２の制御信号ＳＷｓｙｎｃとして入力されると同期整流器３２はその制御信号の符号に従って表現（４）の演算を行う。その演算結果は表現（５）にしたがってｄｅ／ｄｔ＝０となる時点ｔ１およびｔ２間で定積分される。その結果第１実施形態と同様にヒステリシスループが生じている場合であっても静特性に基づいた電力変化Ｐｄｉｆが演算され最大電力条件の探査が迅速に行われる。また積分演算は時点ｔ１およびｔ２間の各点における勾配ｄｐ／ｄｔの平均化演算でもあるためノイズの影響を受けにくい。【００３１】  本実施形態では時点ｔ２を次の定積分演算における時点ｔ１として定積分を繰り返す。すなわち、各定積分の結果は積算されてコンパレータ２８に入力されるので積分器３３は逐次演算される定積分とそれらの結果を積算する動作をおこなっている。したがって積分器３３は入力信号を連続的に時間積分する機能さえ有していればよく、具体的には近似積分回路や低域通過フィルター等を使用することができる。【００３２】第３実施形態
図１１は本実施形態に係る太陽光発電装置を示すもので図７および図９に示す本発明の構成を実現したものであり、第２実施形態と同様に電力変化Ｐｄｉｆを微分演算を用いて求める。【００３３】  図１１に示す本実施形態の装置では電圧増幅器３８により太陽電池パネル１０の出力電圧ｅが検出される。また太陽電池パネル１０の出力電流ｉは検出抵抗Ｒｉで検出されトランスコンダクタンスアンプ２１ａで増幅される。一方出力電圧ｅは電流源２１ｂにより電圧ｅに対応する電流に変換されてトランスコンダクタンスアンプ２１ａのバイアスとして供給されることによって電流ｉと電圧ｅが乗算されバッファ２１ｃから電力値ｐが出力される。電力値ｐは微分器３１で時間微分されて同期整流器３２に入力される。一方出力電圧ｅは微分器２２で時間微分されてコンパレータ３４で比較判断されて同期整流器３２の制御端子に入力され表現（４）の演算を行う。その結果積分器３３は、同期整流器の出力ｈ（ｔ）に対して表現（５）の演算を逐次行う。コンパレータ２８は発振器２９から出力された三角波を閾値として積分結果を比較判断しドライバ２４を介してＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素子ＳＷｃｈｏｐの通流率を制御する。なお、積分器３３は連続的に時間積分する積分回路で構成されており、逐次演算される定積分とそれらの結果を積算する動作をおこない電力変化Ｐｄｉｆに相応する制御信号Ｖｔｈ’を生成してコンパレータ２８に出力する。【００３４】  本実施形態においては第２実施形態と同様に電圧微分値ｄｅ／ｄｔに基づいて表現（５）で表される定積分の積分範囲（ｔ１≦ｔ≦ｔ２）を判断している。したがって、時点ｔ２以降はｈ（ｔ）の極性が切り換わるので、新たな積分演算において時点ｔ２をあらためて時点ｔ１としｄｅ／ｄｔがさらに零を横切って符号が切り換わる時点ｔ２まで定積分を行う。すなわち、電気的動作点を周期的に変動させ、出力電圧の時間微分値が零となった瞬間ｔ１から再度零となる瞬間ｔ２までｄｐ／ｄｔを時間積分すると静特性上の２点ＰａおよびＰｂにおける電力差が求められる。さらに出力電圧の時間微分値ｄｅ／ｄｔの符号の変化に同期してｄｐ／ｄｔの極性を変更しながら積分するため積分結果は常にＰｂ−Ｐａを示すことになってヒステリシスループが発生している場合であっても静特性上の２点における電力差を検出することができるので最大電力点の探査が可能となる。また、このような動作が逐次行われるため太陽電池パネル１０の動作点を速やかに最大電力点ＰＭに移動させることができる。【００３５】  本実施形態においても他の実施形態と同様にＤＣ−ＤＣコンバータ１１が発生するスイッチングリップル成分を探査のための電気的動作点の変動として利用できる。これは本実施形態の装置によればスイッチングリップル成分の変動速度に十分応答できるほどに最大電力条件の探査をおこなうことができるからである。なお、スイッチングリップル成分を使用せずに別途スイッチング素子ＳＷｃｈｏｐの通流率を周期的に変動させる手段により探査のための動作点変動を生成してもよい。【００３６】探査速度への適応
図１２に本実施形態の装置により太陽電池パネルの最大電力条件の探査を実行した結果を示す。曲線ＩＩは手動により各スイッチング周波数においてスイッチングの通流率を調整して最大電力条件を探査した場合の太陽電池パネル出力の理想的な周波数特性である。曲線ＩＩＩは従来の最大電力探査法による結果であり高周波数領域（６ｋＨｚ以上）で適切な最大電力条件の探査に失敗している。これに対して本実施形態の装置によれば曲線Ｉに示すように、探査速度が高周波領域にあり太陽電池パネルの動特性が顕著なヒステリシスループを生じた場合であっても理想的な周波数特性に匹敵する結果が得られる。【００３７】  図１３には本実施形態の装置においてスイッチング周波数を２０ｋＨｚとしたときの動作点の探査の結果を示す。図に示すように探査が適切に実行されてｄｅ／ｄｔ＝０（またはｉＣ＝０）の時点で太陽電池パネルの動特性応答の中から太陽電池パネルの静特性を探知した結果、探知範囲が最大電力点ＰＭの近傍である動作点ｐ１、ｐ１間（探査域ＳＭ）に収束している。【００３８】  また、本実施形態の装置によれば太陽電池パネルの発電量が急激に変化した場合であっても１ｍｓ以内に変更された最大電力点を正しく探査することができた。【００３９】  以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更も本発明に含まれる。例えば、実施形態においては、電力微分値検出器と電圧微分器を複数の検出器および演算器を組み合わせて構成したがこれらの微分値が直接的に得られる検出手段を用いてもよい。【００４０】  本出願は日本国特許出願特願２００３−３８０５６６（２００３年１１月１０日出願）を基礎として米国特許法（３５ＵＳＣ§１１９）に基づく優先権を主張するものであり、当該内容は文献として本出願に援用される。
【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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