(57)【要約】【課題】  一枚の太陽電池モジュールからなるような簡単なシステムでも家庭用電気機器の電源として使用可能な太陽光発電システムを提供する。【解決手段】  太陽光発電システムは太陽電池モジュール１Ａと、太陽電池モジュール１Ａで発電された直流電力の電圧値を調整する昇降圧回路２Ａと、商用系統電源６からの交流電力を直流電力に変換する整流回路５と、該昇降圧回路２Ａおよび整流回路５からの直流電力を負荷に供給すべき交流電力に変換するインバータ３とを備える。【選択図】        図１
2007018180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する太陽光発電システムであって、
太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールで発電された直流電力の電圧値を調整する昇降圧回路と、
商用系統電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、
前記昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力および前記整流回路で変換された直流電力から前記負荷に供給すべき交流電力を生成するインバータとを備える太陽光発電システム。
【請求項２】
前記太陽光発電システムは、さらに、
前記負荷に供給すべき交流電力を生成するために必要な直流電力に対して、前記昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力が不足する場合にのみ、前記昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力の不足分を前記整流回路で変換される直流電力で補うことを決定する制御回路を備え、
前記整流回路は、前記制御回路の決定に基づいて前記商用系統電源からの交流電力を直流電力に変換し、前記変換した直流電力を前記インバータへ出力する請求項１記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記太陽光発電システムは、さらに、
前記昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力の電力量に基づいて、前記インバータで生成された前記交流電力および前記商用系統電源からの交流電力のいずれか一方を選択する制御回路と、
前記制御回路の選択に基づいて、前記インバータで生成された前記交流電力を前記負荷へ出力するか、または前記商用系統電源からの交流電力を前記負荷へ出力するかを切り替える制御スイッチとを備える請求項１記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記制御回路は、前記昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力が以下の式を満たす場合には、前記商用系統電源からの交流電力を選択する請求項３記載の太陽光発電システム。
Ｐ１＜Ｐ×（１−Ａ×Ｂ）／Ａ
ただし、Ｐは前記負荷の消費電力であり、Ｐ１は前記昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力であり、Ａは前記インバータの効率であり、Ｂは前記整流回路の効率である。
【請求項５】
前記インバータは、さらに、前記制御回路が前記交流電力の選択を変更する場合には、前記商用系統電源からの交流電力の位相と一致するように、前記変換する交流電力の位相を調整し、
前記制御回路は、前記インバータが前記交流電力の位相調整を行なった後に前記交流電力の選択を変更する請求項３記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムに関し、特に、商用系統電源を利用する太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇によるエネルギー危機への対策および炭酸ガスの排出による地球温暖化の防止等の対策として、クリーンで無尽蔵な太陽光エネルギーの利用が注目されている。これに伴い、太陽光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が急速に普及して、民間および公共の大規模な施設だけでなく、一般家庭にも既に導入されている。
【０００３】
図６は、一般的な太陽電池の一日の発電量を示す図である。同図を参照して、晴天の昼間は十分な発電量が得られるのに対して、日の出および日没は発電量が急激に低下し、また、夜間は発電量が全く得られらない。そして、曇天および雨天の場合にも、発電量は晴天の場合と比べて大きく低下する。
【０００４】
このような太陽電池の発電量の変動に対応するために、以下のような太陽光発電システムが提案されている。
【０００５】
図７は、系統連系型の一般的な太陽光発電システムの構成を示す図である。
同図を参照して、この太陽光発電システムは、太陽電池モジュール１Ａ〜１Ｃと、昇降圧回路２Ａ〜２Ｃと、インバータ３とを備える。
【０００６】
太陽電池モジュール１Ａ〜１Ｃは、受光した太陽光から直流電力を発電する。
昇降圧回路２Ａ〜２Ｃは、太陽電池モジュール１Ａ〜１Ｃで発電された直流電力の電圧値を所定の電圧値に調整する。
【０００７】
インバータ３は、昇降圧回路２Ａ〜２Ｃから受けた直流電力を交流電力に変換する。そして、インバータ３は、変換した交流電力を商用系統電源６へ逆潮流する。すなわち、インバータ３が生成した交流電力は商用系統電源６を介して電力会社の送電線網へ送られる。
【０００８】
商用系統電源６は、電力会社の送電線網からの電力を負荷７Ａ〜７Ｃに供給する。ここで、負荷７Ａ〜７Ｃは、たとえば家電機器である。ユーザは、商用系統電源６のコンセントに家電機器等の負荷７Ａ〜７Ｃを接続して使用する。
【０００９】
この太陽光発電システムでは、晴天の昼間など太陽電池の発電する電力量が家電機器で消費される電力量より大きい場合は余剰電力を電力会社に売ることができる。また、曇天および夜間など太陽電池の発電する電力量が家電機器で消費される電力量より小さい場合は不足分の電力を電力会社から買うことができる。したがって、曇天および夜間など太陽電池モジュールの発電量が十分でない場合でも安定して家電機器に電力を供給することができる。
【００１０】
図８は、独立型の一般的な太陽光発電システムの構成を示す図である。
同図を参照して、この太陽光発電システムは、太陽電池モジュール１Ａと、昇降圧回路２Ａと、インバータ３と、蓄電池１８とを備える。
【００１１】
蓄電池１８は、負荷７Ａの消費電力がインバータ３の生成する交流電力より小さい場合には昇降圧回路２Ａ〜２Ｃから受けた直流電力を蓄える。また、蓄電池１８は、負荷７Ａの消費電力がインバータ３の生成する交流電力より大きい場合には、蓄えている直流電力を放電してインバータ３へ供給し、不足分を補う。
【００１２】
インバータ３は、昇降圧回路２Ａから受けた直流電力および蓄電池１８が放電した直流電力を交流電力に変換する。そして、インバータ３は、変換した交流電力を負荷７Ａに供給する。
【００１３】
その他の構成および動作は図７に示す太陽光発電システムと同様であるので説明は繰り返さない。
【００１４】
ここで、図７に示す太陽光発電システムと同様の太陽光発電システムが、特許文献１に開示されている。すなわち、正弦波でＰＷＭ変調を施されたゲートパルス信号によって、ＦＥＴブリッジ回路をスイッチングすることで、系統連系インバータの出力に正弦波電流が流れるように制御して、電力系統に太陽電池の出力電力を供給する。このとき、波形パターン記憶部から読出された正弦波波形パターン信号と、カレントトランスから出力されたインバータ出力電流信号との誤差信号を誤差増幅器で増幅し、この信号をＰＷＭ変調制御部でＰＷＭ変調してゲートドライブ信号生成部でゲートドライブ信号とするため、出力電流信号が上記読出された正弦波波形パターンと一致するようなフィードバック制御が実現される。
【特許文献１】特開平７−１９４１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１記載の系統連系型の太陽光発電システムおよび図７に示す系統連系型の太陽光発電システムでは、家庭の全電力を太陽光発電で賄うために多数の太陽電池モジュールを設置する必要があり、設置費用が増大するという問題点があった。
【００１６】
また、図８に示す独立型の太陽光発電システムでは、商用系統電源６に連系しないことから家庭の全電力を太陽光発電で賄うために蓄電池１８を大型化する必要があり、また、蓄電池は寿命が短いために定期的に買い換えおよびメンテナンス等が必要となり、設置費用および運用費用が増大するという問題点があった。
【００１７】
それゆえに、本発明の目的は、設置費用および運用費用の増大を防ぐことが可能な太陽光発電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる太陽光発電システムは、負荷に電力を供給する太陽光発電システムであって、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールで発電された直流電力の電圧値を調整する昇降圧回路と、商用系統電源からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力および整流回路で変換された直流電力から負荷に供給すべき交流電力を生成するインバータとを備える。
【００１９】
好ましくは、太陽光発電システムは、さらに、負荷に供給すべき交流電力を生成するために必要な直流電力に対して、昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力が不足する場合にのみ、昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力の不足分を整流回路で変換される直流電力で補うことを決定する制御回路を備え、整流回路は、制御回路の決定に基づいて商用系統電源からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をインバータへ出力する。
【００２０】
好ましくは、太陽光発電システムは、さらに、昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力の電力量に基づいて、インバータで生成された交流電力および商用系統電源からの交流電力のいずれか一方を選択する制御回路と、制御回路の選択に基づいて、インバータで生成された交流電力を負荷へ出力するか、または商用系統電源からの交流電力を負荷へ出力するかを切り替える制御スイッチとを備える。
【００２１】
より好ましくは、制御回路は、昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力が以下の式を満たす場合には、商用系統電源からの交流電力を選択する。Ｐ１＜Ｐ×（１−Ａ×Ｂ）／Ａ。ただし、Ｐは負荷の消費電力であり、Ｐ１は昇降圧回路で電圧値が調整された直流電力であり、Ａはインバータの効率であり、Ｂは整流回路の効率である。
【００２２】
より好ましくは、インバータは、さらに、制御回路が交流電力の選択を変更する場合には、商用系統電源からの交流電力の位相と一致するように、変換する交流電力の位相を調整し、制御回路は、インバータが交流電力の位相調整を行なった後に交流電力の選択を変更する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、一枚の太陽電池モジュールから成るような簡単なシステムでも、家庭用電気機器の電源として導入できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
【００２５】
同図を参照して、この太陽光発電システムは、太陽電池モジュール１Ａと、昇降圧回路２Ａと、インバータ３と、制御スイッチ４と、整流回路５と、制御回路１０と、スイッチ１１と、ダイオードＤ１と、ダイオードＤ２と、センサＣＴ１と、センサＣＴ２と、センサＰＴ１と、コンセント８Ｂと、ケーブル９Ａとを備える。
【００２６】
太陽電池モジュール１Ａおよび昇降圧回路２Ａは図５に示す太陽光発電システムと同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
【００２７】
スイッチ１１は、オン状態において商用系統電源６からの交流電力を整流回路５へ出力し、オフ状態において商用系統電源６からの交流電力の出力を停止する。
【００２８】
整流回路５は、商用系統電源６からの交流電力を直流電力に変換し、インバータ３へ出力する。
【００２９】
ダイオードＤ１およびダイオードＤ２は、昇降圧回路２Ａおよび整流回路５の出力電流の逆流を防止する。
【００３０】
インバータ３は、昇降圧回路２Ａから受けた直流電力および整流回路５から受けた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を制御スイッチ４へ出力する。
【００３１】
制御スイッチ４は、後述する制御回路１０から受けた制御信号に基づいて、インバータ３で生成された交流電力を負荷７Ａへ出力するか、または商用系統電源６からの交流電力を負荷７Ａへ出力するかを切り替える。
【００３２】
センサＣＴ１は、昇降圧回路２Ａがインバータ３へ出力する電流を測定する。センサＰＴ１は、昇降圧回路２Ａがインバータ３へ出力する電圧を測定する。センサＣＴ２は、負荷電流、すなわちインバータ３が負荷７Ａへ出力する電流を測定する。そして、制御回路１０は、各センサの測定結果を受けて、昇降圧回路２Ａから出力される、電圧値が調整された直流電力と、負荷の消費電力、すなわち負荷７Ａに供給すべき交流電力（以下、目標交流電力という。）とを認識する。
【００３３】
制御回路１０は、曇天等のために、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力が、目標交流電力を生成するために必要な直流電力（以下、目標直流電力という。）より少なく、かつ、インバータ３で目標交流電力を生成する方が商用系統電源６からの交流電力を直接使用するよりも電力の使用効率がよい場合には、目標直流電力に対する不足分を整流回路５で変換される直流電力で補うことを決定する。この場合、制御回路１０は、インバータ３で生成された交流電力を選択し、選択結果を表わす制御信号を制御スイッチ４へ出力する。またこの場合、制御回路１０は、スイッチ１１をオン状態として商用系統電源６からの交流電力を整流回路５に供給する制御を行なう。
【００３４】
また、制御回路１０は、曇天等のために、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力が目標直流電力より少なく、かつ、インバータ３で目標交流電力を生成せずに商用系統電源６からの交流電力を直接使用する方が電力の使用効率がよい場合には、商用系統電源６からの交流電力を選択し、選択結果を表わす制御信号を制御スイッチ４へ出力する。この場合、制御回路１０は、スイッチ１１をオフ状態として商用系統電源６から整流回路５への交流電力の供給を停止する制御を行なう。たとえば、夜間など太陽電池モジュール１Ａの発電量が全く得られない場合には、制御回路１０は、商用系統電源６からの交流電力を選択する。このような構成により、商用系統電源６からの交流電力が整流回路５およびインバータ３を経由せずに負荷７Ａへ出力されるため、整流回路５およびインバータ３における電力変換等に起因するロスを回避することができる。
【００３５】
一方、制御回路１０は、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力が目標直流電力より多い場合には、昇降圧回路２Ａからインバータ３へ供給される直流電力を制限する制御を行なう。この場合、制御回路１０は、スイッチ１１をオフ状態として商用系統電源６から整流回路５への交流電力の供給を停止する制御を行なう。
【００３６】
また、制御回路１０は、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力および目標直流電力が等しい場合には、インバータ３で生成された交流電力を選択し、選択結果を表わす制御信号を制御スイッチ４へ出力する。またこの場合、制御回路１０は、スイッチ１１をオフ状態として商用系統電源６から整流回路５への交流電力の供給を停止する制御を行なう。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける制御回路１０が、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力に基づいて各回路を制御する際の動作について説明する。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムを電気回路で表わした図である。
【００３９】
同図を参照して、直流電源Ｅ１は昇降圧回路２Ａ側の直流電圧を表わし、直流電源Ｅ２は整流回路５側の直流電圧を表わす。また、直流電源Ｅ１および電流制限抵抗ｒ１が昇降圧回路２Ａに相当し、直流電源Ｅ２および電流制限抵抗ｒ２が整流回路５に相当する。また、簡単化のためにインバータ３における直流電力から交流電力への変換を省略し、直流電力が直接負荷７Ａに供給される状態としている。
【００４０】
電流Ｉ１は、昇降圧回路２Ａからインバータ３に供給される電流である。また、電流Ｉ２は、整流回路５からインバータ３に供給される電流である。
【００４１】
電流制限抵抗ｒ１および電流制限抵抗ｒ２は、制御回路１０からの制御に基づいて抵抗値が変化する。
【００４２】
負荷７Ａに流れる負荷電流Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２となり、負荷７Ａに印加される負荷電圧Ｖ＝Ｒ×Ｉとなり、負荷７Ａの消費電力Ｐ＝Ｒ×Ｉ2となる。
【００４３】
制御回路１０は、図示しないセンサによって測定される負荷電圧Ｖを監視し、負荷電圧Ｖを一定に保つように、すなわちインバータ３が目標交流電力を生成するように負荷電流Ｉを増減する制御を行なうことにより、負荷を安定して動作させる。
【００４４】
図３は、太陽電池の電流−電圧特性を示す。
同図を参照して、太陽電池の受光量が少ない場合には、太陽電池からの出力電流および出力電圧が小さくなる。この場合、制御回路１０は、まず、電流制限抵抗ｒ１の抵抗値を小さくして電流Ｉ１を増加させる制御を行なう。そして、制御回路１０は、電流制限抵抗ｒ１の抵抗値を小さくして電流Ｉ１を増加させる制御を行なってもインバータ３で生成される交流電力が目標交流電力より少なく、かつ、インバータ３で目標交流電力を生成する方が商用系統電源６からの交流電力を直接使用するよりも電力の使用効率がよい場合には、電流制限抵抗ｒ２の抵抗値を小さくして電流Ｉ２を増加させる制御を行なう、すなわち、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力の、目標直流電力に対する不足分を整流回路５で変換される直流電力で補う。
【００４５】
一方、太陽電池の受光量が多い場合には、太陽電池からの出力電流および出力電圧が大きくなる。この場合、制御回路１０は、まず、電流制限抵抗ｒ２の抵抗値を大きくして電流Ｉ２を制限する制御を行なう。
【００４６】
そして、制御回路１０は、電流Ｉ２＝０、すなわち整流回路５からインバータ３への直流電力の供給を停止してもインバータ３で生成される交流電力が目標交流電力より多い場合には、電流制限抵抗ｒ１の抵抗値を大きくして電流Ｉ１を制限する制御を行なう。なお、制御回路１０は、電流制限抵抗ｒ２の抵抗値を大きくして電流Ｉ２＝０とする代わりに、スイッチ１１をオフ状態として商用系統電源６から整流回路５への交流電力の供給を停止する制御を行なってもよい。
【００４７】
次に、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける制御回路１０が、インバータ３で生成された交流電力および商用系統電源６からの交流電力の選択を切り替える際の動作について説明する。
【００４８】
図４は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける電力および効率を示す図である。
【００４９】
同図を参照して、負荷７Ａに供給される交流電力の電力量、すなわち負荷７Ａの消費電力をＰｏとし、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力の電力量をＰ１とし、整流回路５が商用系統電源６から受ける交流電力をＰ２とし、制御スイッチ４が商用系統電源６から受ける交流電力をＰ３とし、インバータ３の効率をＡとし、整流回路５の効率をＢとすると、制御スイッチ４がインバータ３で生成された交流電力を負荷７Ａへ出力する場合には、Ｐｏは以下の式で表わされる。
【００５０】
Ｐｏ＝Ａ×Ｐ１＋Ａ×Ｂ×Ｐ２・・・（Ａ１）
一方、制御スイッチ４が商用系統電源６からの交流電力を負荷７Ａへ出力する場合には、Ｐｏは以下の式で表わされる。
【００５１】
Ｐｏ＝Ｐ３・・・（Ａ２）
ここで、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力の電力量が低下すると、制御回路１０は、前述のように目標直流電力に対する不足分を整流回路５から受けた直流電力で補う制御を行なうために、インバータ３が整流回路５から受ける直流電力の電力量が増加する。そして、商用系統電源６が整流回路５へ出力する交流電力Ｐ２が、商用系統電源６が制御スイッチ４へ出力する交流電力Ｐ３より多くなる場合には、インバータ３で目標交流電力を生成せずに商用系統電源６からの交流電力を直接使用する方が電力の使用効率がよいことから、制御回路１０がインバータ３で生成された交流電力から商用系統電源６からの交流電力に選択を切り替える条件は、以下の式で表わされる。
【００５２】
Ｐ３＜Ｐ２・・・（Ａ３）
式（Ａ１）式（Ａ２）および式（Ａ３）からＰ２およびＰ３を消去すると、以下の式となる。
【００５３】
Ｐ１＜Ｐｏ×（１−Ａ×Ｂ）／Ａ・・・（Ａ４）
したがって、制御回路１０は、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力の電力量Ｐ１が式（Ａ４）を満たす場合には、インバータ３で生成された交流電力から商用系統電源６からの交流電力に選択を切り替える。このような構成により、太陽光発電システムにおける電力の使用効率を向上させることができる。
【００５４】
次に、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムが、インバータ３で生成された交流電力および商用系統電源６からの交流電力の選択を切り替える際の動作について説明する。
【００５５】
図５は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムが行なう交流電力の位相調整を示す図である。
【００５６】
同図を参照して、（１）はインバータ側の交流電力、すなわち制御スイッチ４がインバータ３から受ける交流電力の波形であり、（２）は商用系統電源側の交流電力、すなわち制御スイッチ４が商用系統電源６から受ける交流電力の波形であり、（３）が制御スイッチ４の出力する交流電力の波形である。
【００５７】
（１）の波形および（２）の波形は位相が９０度ずれている。ここで、単純に時刻ｔ１で制御スイッチ４の出力を（１）の交流電力から（２）の交流電力に切り替えると、制御スイッチ４の出力する交流電力の波形は（３）のように不連続の波形となり、制御スイッチ４から瞬間的に異常電流が流れる等の不具合が生じてしまう。
【００５８】
そこで、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、制御回路１０は、インバータ側の交流電力および商用系統電源側の交流電力の選択を切り替える場合には、位相調整命令をインバータ３へ出力する。
【００５９】
インバータ３は、制御回路１０から位相調整命令を受けて、インバータ側の交流電力の位相および商用系統電源側の交流電力の位相が一致するように、制御スイッチ４へ出力する交流電力の位相を（１）’のように調整する。
【００６０】
そして、制御回路１０は、インバータ３が交流電力の位相調整を行なった後に、インバータ側の交流電力から商用系統電源側の交流電力に選択を変更し、選択結果を表わす制御信号を制御スイッチ４へ出力する。
【００６１】
そうすると、制御スイッチ４の出力する交流電力の波形は切り替えの前後においても（３）’に示すように連続した波形となるため、制御スイッチ４における異常電流の発生および瞬時停電が発生することを防ぎ、負荷７Ａである家電機器を常に安定して動作させることができる。したがって、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムは、コンピュータ等の精密機器にも使用することができる。
【００６２】
なお、ここでは、制御回路１０がインバータ側の交流電力から商用系統電源側の交流電力に選択を切り替える場合について説明したが、制御回路１０が商用系統電源側の交流電力からインバータ側の交流電力に選択を切り替える場合についても同様である。すなわち、インバータ３が制御スイッチ４へ出力する交流電力の位相を（１）’のように調整し、制御回路１０が、インバータ３による交流電力の位相調整の後に、商用系統電源側の交流電力からインバータ側の交流電力に選択を変更することで、制御スイッチ４において異常電流が発生することを防ぎ、負荷７Ａである家電機器を常に安定して動作させることができる。
【００６３】
ところで、特許文献１記載の系統連系型の太陽光発電システムおよび図７に示す系統連系型の太陽光発電システムでは、家庭の全電力を太陽光発電で賄うために多数の太陽電池モジュールを設置する必要があり、設置費用が増大するという問題点があった。
【００６４】
また、図８に示す独立型の太陽光発電システムでは、商用系統電源６に連系しないことから家庭の全電力を太陽光発電で賄うために蓄電池１８を大型化する必要があり、また、蓄電池は寿命が短いために定期的に買い換えおよびメンテナンス等が必要となり、設置費用および運用費用が増大するという問題点があった。
【００６５】
しかしながら、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、整流回路５が、商用系統電源６からの交流電力を直流電力に変換し、インバータ３へ出力する。そして、インバータ３が、整流回路５から受けた直流電力および昇降圧回路２Ａを介して受けた、太陽電池モジュール１Ａで発電された直流電力を交流電力に変換する。このような構成により、家庭の全電力を太陽光発電で賄う必要がないために、多数の太陽電池モジュールを設置する必要がなく、また、蓄電池を設置する必要がない。
【００６６】
したがって、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、設置費用および運用費用の増大を防ぐことができる。
【００６７】
また、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、制御回路１０は、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力が目標直流電力以上である場合には、スイッチ１１をオフ状態として商用系統電源６から整流回路５への交流電力の供給を停止する制御を行なう。したがって、商用系統電源６からの交流電力が無駄に使用されることを防ぎ、電力の使用効率を向上させることができる。
【００６８】
また、特許文献１記載の系統連系型の太陽光発電システムおよび図７に示す系統連系型の太陽光発電システムでは、少数の太陽電池モジュールを設置する場合でも、太陽光発電システムを商用系統電源に連系（接続）する申請を電力会社等に行ない、所定の資格を持った業者に設置させる必要があるために、一般的な家電製品のようにユーザが気軽に設置および取り外しをすることができないという問題点がある。
【００６９】
しかしながら、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、家庭用のコンセント８Ａにケーブル９Ａを接続することにより商用系統電源６からの交流電力が太陽光発電システムに供給されるようにし、負荷７Ａである家電機器のケーブル９Ｂをコンセント８Ｂに接続し、更に、太陽電池モジュール１Ａを太陽のあたる場所に置くことにより、太陽光発電システムからの交流電力が負荷７Ａである家電機器に供給される。したがって、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、商用系統電源６に連系する必要がなく、ユーザが気軽に設置および取り外しをすることができる。
【００７０】
また、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、昇降圧回路２Ａから出力される直流電力の、目標直流電力に対する不足分を整流回路５で変換される直流電力、すなわち商用系統電源６からの交流電力で補うことによって、太陽電池モジュールが１枚だけでも負荷に安定して電力を供給することができる。したがって、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムは、ベランダ等の狭いスペースに設置することができ、また、冷蔵庫等の昼夜を問わず定常的に電力を消費する負荷にも使用することができる。
【００７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムを電気回路で表わした図である。
【図３】太陽電池の電流−電圧特性を示す。
【図４】本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける電力および効率を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムが行なう交流電力の位相調整を示す図である。
【図６】一般的な太陽電池の一日の発電量を示す図である。
【図７】系統連系型の一般的な太陽光発電システムの構成を示す図である。
【図８】独立型の一般的な太陽光発電システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１Ａ〜１Ｃ  太陽電池モジュール、２Ａ〜２Ｃ  昇降圧回路、３  インバータ、４  制御スイッチ、５  整流回路、１０  制御回路、１１  スイッチ、Ｄ１〜Ｄ２  ダイオード、ＣＴ１〜ＣＴ２，ＰＴ１  センサ、７Ａ  負荷、８Ａ〜８Ｂ  コンセント、９Ａ〜９Ｂ  ケーブル、１８  蓄電池。
【図１】
2007018180.tif 000003
【図２】
2007018180.tif 000004
【図３】
2007018180.tif 000005
【図４】
2007018180.tif 000006
【図５】
2007018180.tif 000007
【図６】
2007018180.tif 000008
【図７】
2007018180.tif 000009
【図８】
2007018180.tif 000010