(57)【要約】【課題】太陽光発電システムにおいて、太陽光発電によって電力アシストできる機会をより多く確保する。【解決手段】太陽電池ユニット（12）と、直流電力を昇圧して負荷（213）に供給する昇圧ユニット（14）を設ける。太陽電池ユニット（12）から得られる電力が最大電力となるように昇圧ユニット（14）の昇圧量を制御する最大電力点追従制御を行っても、昇圧ユニット（14）の出力電力が、負荷（213）が必要とする負荷電力を超えない場合には、最大電力点追従制御を行い、そうでない場合には、出力電力を負荷電力よりも小さく制御する制御部（19）を設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を受けて直流電力を発電する太陽電池ユニット（12）と、
上記直流電力を昇圧して負荷（213）に供給する昇圧ユニット（14）と、
上記太陽電池ユニット（12）から得られる電力が最大電力となるように上記昇圧ユニット（14）の昇圧量を制御する最大電力点追従制御を行っても、上記昇圧ユニット（14）の出力電力が、上記負荷（213）が必要とする負荷電力を超えない場合には、上記最大電力点追従制御を行い、そうでない場合には、上記出力電力を上記負荷電力よりも小さく制御する制御部（19）と、
を備えたことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記制御部（19）は、上記最大電力点追従制御を行うことによって上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記昇圧ユニット（14）の昇圧量を制御することによって、上記出力電力を上記負荷電力よりも小さく制御することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
請求項２において、
上記太陽電池ユニット（12）の電力の蓄電と、蓄電した電力の上記昇圧ユニット（14）への供給が可能な蓄電ユニット（16）を備え、
上記制御部（19）は、上記出力電力を下限まで小さくしても該出力電力が上記負荷電力よりも大きい場合には、上記太陽電池ユニット（12）から上記蓄電ユニット（16）に充電を行うことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項４】
請求項１において、
上記太陽電池ユニット（12）の電力の蓄電と、蓄電した電力の上記昇圧ユニット（14）への供給が可能な蓄電ユニット（16）を備え、
上記制御部（19）は、上記太陽電池ユニット（12）及び上記蓄電ユニット（16）から並列して上記昇圧ユニット（14）に電力供給しつつ上記最大電力点追従制御を行うことによって上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記蓄電ユニット（16）から上記昇圧ユニット（14）への電力供給を中断させることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項５】
請求項４において、
上記制御部（19）は、上記蓄電ユニット（16）から上記昇圧ユニット（14）への電力供給を中断させても、上記最大電力点追従制御を行うと上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記太陽電池ユニット（12）から上記蓄電ユニット（16）に充電を行うことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項６】
請求項４において、
上記制御部（19）は、上記蓄電ユニット（16）から上記昇圧ユニット（14）への電力供給を中断させても、上記最大電力点追従制御を行うと上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記出力電力が上記負荷電力よりも小さくなるように上記昇圧ユニット（14）の昇圧量を制御することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項７】
請求項６において、
上記制御部（19）は、上記出力電力を下限まで小さくしても該出力電力が上記負荷電力よりも大きい場合には、上記太陽電池ユニット（12）から上記蓄電ユニット（16）に充電を行うことを特徴とする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するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭やオフィスには、省エネルギー等を目的として、太陽光発電（Photovoltaics）を行う太陽光発電装置（例えば特許文献１を参照）が導入されつつある。太陽光発電装置で得た電力を家庭などの電気機器で利用することで、商用電力の利用量を減らすことができる。例えば、空気調和機では、コンバータとインバータを備えた電力変換装置が用いられることが多く、コンバータとインバータとの接続点である直流リンク部に、太陽光発電で得た電力を直流給電すれば、電力変換装置を電力アシストすることができるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７２０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、太陽光発電装置には、太陽電池が出力した直流電力を昇圧するDC/DCコンバータ（パワーコンディショナーとも呼ばれる）を設けるのが一般的であり、いわゆるMPPT方式をその制御に採用することによって効率的に発電電力を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、太陽電池用のパワーコンディショナーでは、MPPT方式の制御で得られる電力よりも、負荷が消費する電力の方が小さいと、安全機構が働いて負荷への電力供給が止まってしまい、太陽電池が発電しているにもかかわらず、例えば商用電力で負荷を稼働させざるを得なくなる。すなわち、従来のシステムでは、太陽電池が発電しているのに省エネルギー効果を得られない場合がある。
【０００６】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、太陽光発電システムにおいて、太陽光発電によって電力アシストできる機会をより多く確保することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
太陽光を受けて直流電力を発電する太陽電池ユニット（12）と、
上記直流電力を昇圧して負荷（213）に供給する昇圧ユニット（14）と、
上記太陽電池ユニット（12）から得られる電力が最大電力となるように上記昇圧ユニット（14）の昇圧量を制御する最大電力点追従制御を行っても、上記昇圧ユニット（14）の出力電力が、上記負荷（213）が必要とする負荷電力を超えない場合には、上記最大電力点追従制御を行い、そうでない場合には、上記出力電力を上記負荷電力よりも小さく制御する制御部（19）と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成では、最大電力点追従制御を行えない場合には、出力電力が負荷電力よりも小さく制御される。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
上記制御部（19）は、上記最大電力点追従制御を行うことによって上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記昇圧ユニット（14）の昇圧量を制御することによって、上記出力電力を上記負荷電力よりも小さく制御することを特徴とする。
【００１０】
この構成では、出力電力を制御する方式として、昇圧ユニット（14）の昇圧量の制御が採用されている。
【００１１】
また、第３の発明は、第２の発明において、
上記太陽電池ユニット（12）の電力の蓄電と、蓄電した電力の上記昇圧ユニット（14）への供給が可能な蓄電ユニット（16）を備え、
上記制御部（19）は、上記出力電力を下限まで小さくしても該出力電力が上記負荷電力よりも大きい場合には、上記太陽電池ユニット（12）から上記蓄電ユニット（16）に充電を行うことを特徴とする。
【００１２】
この構成では、太陽電池ユニット（12）から負荷に電力供給できない場合には、発電した電力が蓄電される。
【００１３】
また、第４の発明は、第１の発明において、
上記太陽電池ユニット（12）の電力の蓄電と、蓄電した電力の上記昇圧ユニット（14）への供給が可能な蓄電ユニット（16）を備え、
上記制御部（19）は、上記太陽電池ユニット（12）及び上記蓄電ユニット（16）から並列して上記昇圧ユニット（14）に電力供給しつつ上記最大電力点追従制御を行うことによって上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記蓄電ユニット（16）から上記昇圧ユニット（14）への電力供給を中断させることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、出力電力を制御する方式として、蓄電ユニット（16）からの電力供給のオンオフの切り換えが採用されている。
【００１５】
また、第５の発明は、第４の発明において、
上記制御部（19）は、上記蓄電ユニット（16）から上記昇圧ユニット（14）への電力供給を中断させても、上記最大電力点追従制御を行うと上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記太陽電池ユニット（12）から上記蓄電ユニット（16）に充電を行うことを特徴とする。
【００１６】
この構成では、太陽電池ユニット（12）から負荷に電力供給できない場合には、発電した電力が蓄電される。
【００１７】
また、第６の発明は、第４の発明において、
上記制御部（19）は、上記蓄電ユニット（16）から上記昇圧ユニット（14）への電力供給を中断させても、上記最大電力点追従制御を行うと上記出力電力が上記負荷電力を超える場合には、上記出力電力が上記負荷電力よりも小さくなるように上記昇圧ユニット（14）の昇圧量を制御することを特徴とする。
【００１８】
この構成では、出力電力を制御する方式として、蓄電ユニット（16）からの電力供給のオンオフの切り換えとともに、昇圧ユニット（14）の昇圧量の制御も併用される。
【００１９】
また、第７の発明は、第６の発明において、
上記制御部（19）は、上記出力電力を下限まで小さくしても該出力電力が上記負荷電力よりも大きい場合には、上記太陽電池ユニット（12）から上記蓄電ユニット（16）に充電を行うことを特徴とする。
【００２０】
この構成では、太陽電池ユニット（12）から負荷に電力供給できない場合には、発電した電力が蓄電される。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明や第２の発明によれば、太陽光発電によって電力アシストできる機会をより多く確保することが可能になる。
【００２２】
また、第３の発明によれば、余剰の電力が蓄電されてエネルギー利用効率が向上する。
【００２３】
また、第４の発明によれば、太陽光発電によって電力アシストできる機会をより多く確保することが可能になる。
【００２４】
また、第５の発明によれば、余剰の電力が蓄電されてエネルギー利用効率が向上する。
【００２５】
また、第６の発明によれば、太陽光発電によって電力アシストできる機会を更により多く確保することが可能になる。
【００２６】
また、第７の発明によれば、余剰の電力が蓄電されてエネルギー利用効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施形態１の空気調和システムを示す。
【図２】図２は、実施形態１の空気調和システムにおける電力系統を示す。
【図３】図３は、実施形態１の制御部が行う制御のフローを示す。
【図４】図４は、実施形態２の空気調和システムにおける電力系統を示す。
【図５】図５は、実施形態２の制御部が行う制御のフローを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２９】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態として、太陽光発電システムを備えた空気調和システムの例を説明する。図１は、本発明の実施形態１の空気調和システム（1）を示す。空気調和システム（1）は、太陽光発電システム（10）と、空気調和機（20）を備えている。この空気調和システム（1）では、空気調和機（20）は、商用電源（30）から供給された交流電力（商用電力）、及び太陽光発電システム（10）で発電した直流電力で駆動される。
【００３０】
〈空気調和機〉
空気調和機（20）は、室内に設置される室内ユニット（21）と、室外に設置される室外ユニット（22）とを備え、室内ユニット（21）と室外ユニット（22）とが連絡配管（23,23）によって互いに接続されることにより、冷媒回路が構成されている。この冷媒回路では、室内熱交換器（201）、室内膨張弁（203）、室外膨張弁（206）、室外熱交換器（204）、四方切換弁（208）、及び圧縮機（207）が配管によって互いに接続されている。冷媒回路を構成するこれらの構成機器のうち、室内熱交換器（201）及び室内膨張弁（203）は室内ユニット（21）に設けられ、室外膨張弁（206）、室外熱交換器（204）、四方切換弁（208）、及び圧縮機（207）は、室外ユニット（22）に設けられている。
【００３１】
この例では、圧縮機（207）には、スクロール圧縮機などの回転式圧縮機を採用しており、圧縮機（207）は、モータ（M）を有している。そのため、室外ユニット（22）には、圧縮機（207）のモータ（M）に交流電力（この例では三相交流電力）を供給する電力変換装置（210）も設けられている。
【００３２】
−電力変換装置（210）−
図２は、実施形態１の空気調和システム（1）における電力系統を示す。図２に示すように、電力変換装置（210）は、コンバータ（211）とインバータ（213）とを備えている。コンバータ（211）は、商用電源（30）から供給される交流電力を直流電力に変換（ＡＣ／ＤＣ変換）して出力する。例えば、コンバータ（211）は、ダイオードブリッジ回路で実現できる。なお、この例では、商用電力は単相交流電力である。勿論、商用電力には、三相交流電力を用いる場合もある。
【００３３】
インバータ（213）は、本発明の負荷の一例であり、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を用いて構成されている。そして、このインバータ（213）は、コンバータ（211）から出力される直流電力や、後述の昇圧ユニット（14）から出力される直流電力をスイッチング動作によって交流電力に変換（ＤＣ／ＡＣ変換）して、圧縮機（207）のモータ（M）に供給する。
【００３４】
また、図示は省略するが、コンバータ（211）とインバータ（213）とを接続する直流リンク部（212）には、平滑コンデンサが設けられている。なお、直流リンク部（212）の電圧（直流リンク電圧（vdc））の規格値は、２７０Ｖであるものとする。
【００３５】
〈太陽光発電システム（10）〉
太陽光発電システム（10）は、太陽光を受けて発電し、その発電電力を空気調和機（20）に直流給電することで空気調和機（20）を電力アシストする。この例では、太陽光発電システム（10）は、図２に示すように、太陽電池ユニット（12）、昇圧ユニット（14）、電気二重層キャパシタ（16）、スイッチ部（17）、電圧検出部（18）、及び制御部（19）を備えている。
【００３６】
−太陽電池ユニット（12）−
太陽電池ユニット（12）は、家屋の屋根やビルの屋上などに設けられ、太陽光を受けて直流電力を発電する。一般的に、太陽電池ユニット（12）は、複数枚の太陽電池が接続されて構成される。なお、図面等では、太陽電池ユニット（12）をＰＶと略記する場合もある。
【００３７】
−電気二重層キャパシタ（16）−
電気二重層キャパシタ（16）は、太陽電池ユニット（12）が発電した電力を蓄電するものであり、本発明の蓄電ユニットの一例である。なお、図面等では、電気二重層キャパシタ（16）をEDLCと略記する場合もある。
【００３８】
−昇圧ユニット（14）−
昇圧ユニット（14）は、いわゆるＤＣ／ＤＣコンバータであり、供給された直流電力を昇圧（ＤＣ／ＤＣ変換）して負荷に供給する。この例では、昇圧ユニット（14）には、太陽電池ユニット（12）及び電気二重層キャパシタ（16）から直流電力を供給している。そのため、昇圧ユニット（14）は、太陽電池ユニット（12）及び電気二重層キャパシタ（16）において想定される最大の電力を扱えるように定格を定めてある。
【００３９】
そして、この昇圧ユニット（14）の負荷はインバータ（213）であり、昇圧ユニット（14）は、直流リンク部（212）に直流電力を供給している。つまり、昇圧ユニット（14）は、直流リンク部（212）に直流給電することで電力変換装置（210）を電力アシストするのである。
【００４０】
なお、この昇圧ユニット（14）には、安全機構が設けられており、直流リンク電圧（vdc）が所定の閾値（例えば規格値である２７０Ｖよりもある程度高い値）を超えると、昇圧動作を停止するようになっている。例えば、インバータ（213）が必要とする電力よりも昇圧ユニット（14）の出力電力が大きくなると直流リンク電圧（vdc）が上昇し、直流リンク電圧（vdc）が上記閾値を超えると安全機構が働くことになる。
【００４１】
−スイッチ部（17）−
スイッチ部（17）は、スイッチ（17a）とダイオード（17b）を備えている。スイッチ（17a）は、太陽電池ユニット（12）から電気二重層キャパシタ（16）に充電する充電状態と、太陽電池ユニット（12）及び電気二重層キャパシタ（16）の出力を昇圧ユニット（14）に接続する放電状態との切換を行う。また、ダイオード（17b）は、カソードが太陽電池ユニット（12）の出力に接続されるとともに、アノードが電気二重層キャパシタ（16）の出力に接続されている。このダイオード（17b）は、放電状態において、電流の逆流（太陽電池ユニット（12）から電気二重層キャパシタ（16）への流れ）を防止する。
【００４２】
−電圧検出部（18）−
電圧検出部（18）は、直流リンク電圧（vdc）を検知し、その結果を制御部（19）に出力する。
【００４３】
−制御部（19）−
この例では、制御部（19）は、マイクロコンピュータと、それを動作させるプログラムを格納したメモリとを有しており、スイッチ（17a）の切換を行う。
【００４４】
また、制御部（19）は、インバータ（213）が必要とする電力（以下、負荷電力と呼ぶ）に応じて、昇圧ユニット（14）の出力電力の制御を行う。詳しくは、太陽電池ユニット（12）から得られる電力が最大電力となるように昇圧ユニット（14）を制御する、いわゆるMPPT（Maximum Power Point Tracking）と呼ばれる方式で昇圧ユニット（14）の制御を行っても、昇圧ユニット（14）の出力電力が負荷電力を超えない場合には、MPPT方式による制御（以下、最大電力点追従制御とも呼ぶ）を行う。
【００４５】
また、最大電力点追従制御を行うと昇圧ユニット（14）の出力電力が負荷電力よりも大きくなる場合には、後に詳述するように、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）の出力電力を負荷電力よりも小さく制御する。
【００４６】
そして、昇圧ユニット（14）の出力電力を下限まで小さくしても該出力電力が負荷電力よりも大きい場合には、制御部（19）は、太陽電池ユニット（12）から電気二重層キャパシタ（16）に充電を行う。
【００４７】
上記の出力電力の制御に際して、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）における昇圧量の制御を行うことによって、昇圧ユニット（14）の出力電力を制御する。昇圧量の制御は、昇圧ユニット（14）が備えているスイッチング素子のオン時間とオフ時間の比（デューティー比）を制御することで実現している。なお、本実施形態では、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）の昇圧量の上限値を段階的（例えば３段階）に制御する。つまり、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）の出力電力の上限値を段階的に変化させることができる。
【００４８】
〈制御部（19）の動作〉
図３は、実施形態１の制御部（19）が行う制御のフローを示す。制御部（19）は、制御を開始したら、昇圧ユニット（14）における昇圧量を設定可能な最小値に制御する（ステップＳ０１）。この設定で昇圧ユニット（14）を運転すると、その出力電力は現在の発電環境（日照状態や気温など）における最小値になる。
【００４９】
そして、制御部（19）は、次のステップＳ０２において、現在の昇圧量の設定値で昇圧ユニット（14）の運転を試み、昇圧ユニット（14）の運転可否に応じて次の処理を決定する。ここでは、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）を運転できるかどうかの判定を、電圧検出部（18）が検出した直流リンク電圧（vdc）によって行う。例えば、昇圧ユニット（14）を起動してみて、その結果、直流リンク電圧（vdc）がその規格値（この例では２７０Ｖ）を超えていない場合には、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）を運転できると判断する。また、昇圧ユニット（14）を起動してみて、直流リンク電圧（vdc）がその規格値を超えた場合（例えば安全機構が働いた場合）には、昇圧ユニット（14）を運転できないと判断する。
【００５０】
例えば、昇圧ユニット（14）を運転できると判断した場合には、制御部（19）は運転タイマをスタートさせる（ステップＳ０３）。運転タイマは、昇圧ユニット（14）の出力電量を制御する周期を定めるタイマであり、設定された値までカウントアップを行う。運転タイマの設定値は、負荷電力の変動の傾向や日照状態の変動の傾向などを勘案して決めればよい。一般的には、運転タイマの設定値は、１分〜１０分の値が望ましいと考えられる。
【００５１】
そして、制御部（19）は、運転タイマをスタートさせた後、昇圧ユニット（14）の運転継続が可能かどうかを判断する（ステップＳ０４）。制御部（19）は、運転継続の可否の判断をステップＳ０２での処理と同様に、電圧検出部（18）が検出した直流リンク電圧（vdc）によって行う。例えば、ステップＳ０４において、昇圧ユニット（14）の運転継続が可能と判断した場合には、制御部（19）は、運転タイマがタイムアップするまで、定期的に運転タイマの確認を行う（ステップＳ０５）。
【００５２】
運転タイマがタイムアップしたら、制御部（19）は、現在の昇圧量の設定値を確認する（ステップＳ０６）。例えば、昇圧量が最大となるように設定値が設定されている場合には、制御部（19）は、最大電力点追従制御を行う。つまり、現在の発電環境（日照状態や気温など）で得られる最大電力がインバータ（213）に供給されて、空気調和機（20）が電力アシストされることになる。そして、この最大電力点追従制御を開始したら、制御部（19）は、再びステップＳ０３の処理に戻って、運転タイマをセットする。そして、制御部（19）は、ステップＳ０４において、昇圧ユニット（14）の運転継続の可否を判断する。つまり、最大電力点追従制御が行われている場合にはこのステップＳ０４において、制御部（19）は、最大電力点追従制御行った場合に出力電力が負荷電力を超えるかどうかを判断していることになる。
【００５３】
また、ステップＳ０６において現在の昇圧量の設定値を確認した結果、設定値が最大昇圧量（すなわち、最大の出力電力）に設定されていなかった場合には、制御部（19）は、設定値を１レベル高くする。これにより、昇圧ユニット（14）による電力アシスト量（空気調和機（20）に供給される電力）が増大する。
【００５４】
一方、ステップＳ０２やステップＳ０４において、昇圧ユニット（14）の運転が不可能と判断した場合には、制御部（19）はステップＳ０８の処理を行う。
【００５５】
ステップＳ０８では、制御部（19）は、現在の昇圧量の設定値が最小値かどうかを判断する。例えば、設定値が最小値でなければ、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）の出力電力の設定値を１レベル低下させる（ステップＳ０９）。その後、制御部（19）は、ステップＳ０２の処理に戻って再び昇圧ユニット（14）の起動を試みる。
【００５６】
例えば、設定値を１レベル低下させたことによって出力電力を負荷電力よりも小さくできたならば、直流リンク電圧（vdc）が規定値になり、制御部（19）はステップＳ０２において昇圧ユニット（14）を起動することができる。そして、昇圧ユニット（14）を起動できたならば、制御部（19）はステップＳ０３以降の処理を行う。それにより、太陽電池ユニット（12）で発電された電力によってインバータ（213）に電力が供給され、空気調和機（20）が電力アシストされることになる。
【００５７】
また、ステップＳ０２において昇圧ユニット（14）の起動できなかった場合には、再びステップＳ０８の処理に戻ることになる。つまり、ステップＳ０８，Ｓ０９，Ｓ０２で構成されたループによって、昇圧ユニット（14）を起動できるか、或いは設定値が最小値となるまで昇圧量の設定値が段階的に下げられるのである。
【００５８】
そして、ステップＳ０８において、設定値が最小値であると制御部（19）が判断した場合には、制御部（19）はステップＳ１０〜Ｓ１１の処理を行う。つまり、ステップＳ１０〜Ｓ１１の処理は、設定値が最小値でも昇圧ユニット（14）を運転できない場合に実行される。換言すれば、ステップＳ１０〜Ｓ１１の処理は、昇圧ユニット（14）の出力電力を下限まで小さくしても該出力電力が負荷電力よりも大きい場合に実行されるのである。ステップＳ１０〜Ｓ１１の処理では、制御部（19）は、スイッチ（17a）を充電状態に切り換えるとともに、充電タイマをスタートさせる。充電タイマは、電気二重層キャパシタ（16）の充電時間を定めるタイマである。一定時間、電気二重層キャパシタ（16）の充電が行われると、制御部（19）の処理はステップＳ０１に戻ることになる。例えば、充電中に負荷電力が大きくなった場合や、日照の状態が変動して太陽電池ユニット（12）が出力可能な電力が低下した場合等には、制御部（19）の処理がステップＳ０１に戻った際に昇圧ユニット（14）を起動できる。
【００５９】
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、最大電力点追従制御を行うと出力電力が負荷電力を超えるような状況下では、昇圧ユニット（14）の昇圧量の上限値を可変することによって、昇圧ユニット（14）の運転を継続させている。それにより、本実施形態では、従来のシステムでは太陽電池の発電電力を負荷に供給できないような状況下でも、太陽電池ユニット（12）で発電した電力をインバータ（213）に供給する機会が増えることになる。すなわち、本実施形態では、太陽光発電によって電力アシストできる機会をより多く確保することが可能になる。そして、その結果として、商用電源から消費する電力が低減し、エネルギー利用効率を向上させることが可能になる。
【００６０】
《発明の実施形態２》
図４は、実施形態２の空気調和システム（1）における電力系統を示す。この空気調和システム（1）では、太陽光発電システム（10）の構成が実施形態1とは異なっている。具体的には、図４に示すように、本実施形態の太陽光発電システム（10）では、ダイオード（17b）と電気二重層キャパシタ（16）との間に放電許可スイッチ（40）が追加されている。この放電許可スイッチ（40）は、電気二重層キャパシタ（16）の放電可否、すなわち、電気二重層キャパシタ（16）から昇圧ユニット（14）に電力供給するかどうかを切り換えるスイッチである。
【００６１】
また、本実施形態の制御部（19）も昇圧ユニット（14）の出力電力の制御を行うが、そのフローが実施形態１とは異なっている。本実施形態では、昇圧ユニット（14）において最大電力点追従制御を行いつつ、電気二重層キャパシタ（16）から昇圧ユニット（14）に電力供給するかどうかを負荷電力に応じて切り換える。
【００６２】
〈制御部（19）の動作〉
図５は、実施形態２の制御部（19）が行う制御のフローを示す。
【００６３】
制御部（19）は、制御を開始したら、放電許可スイッチ（40）をオンにし、最大電力点追従制御によって昇圧ユニット（14）の運転を試みる（ステップＳ２１）。すなわち、制御部（19）は、太陽電池ユニット（12）と電気二重層キャパシタ（16）の両方から昇圧ユニット（14）に電力を供給する。
【００６４】
次に制御部（19）は、昇圧ユニット（14）の運転可否に応じて次の処理を決定する（ステップＳ２２）。ここでは、制御部（19）は、昇圧ユニット（14）を運転できるかどうかの判定を、実施形態１の例と同様に、電圧検出部（18）が検出した直流リンク電圧（vdc）によって行う。
【００６５】
例えば、昇圧ユニット（14）を最大電力点追従制御によって運転できると判断した場合には、当該制御による昇圧ユニット（14）の運転を行いつつ、例えば定期的に運転の継続可否を確認する（ステップＳ２３〜ステップＳ２４）。なお、制御部（19）は、運転継続可否の判断を電圧検出部（18）が検出した直流リンク電圧（vdc）によって行う。
【００６６】
一方、ステップＳ２２やステップＳ２４において、昇圧ユニット（14）の運転が不可能と判断した場合には、制御部（19）はステップＳ２５以降の処理を行う。
【００６７】
具体的に制御部（19）は、放電許可スイッチ（40）をオフにして、電気二重層キャパシタ（16）から昇圧ユニット（14）への給電を中断して太陽電池ユニット（12）のみから昇圧ユニット（14）に給電し（ステップＳ２５）、その状態で昇圧ユニット（14）の起動可否（最大電力点追従制御による運転可否）を判断する（ステップＳ２６）。ここでも、起動可否の判断は、電圧検出部（18）が検出した直流リンク電圧（vdc）によって行う。
【００６８】
例えば、ステップＳ２６において昇圧ユニット（14）を起動できた場合には、電気二重層キャパシタ（16）から昇圧ユニット（14）への給電を止めたことによって、最大電力点追従制御を行っても出力電力を負荷電力よりも小さくできたということであり、制御部（19）はステップＳ２７以降の処理を行う。
【００６９】
具体的には、制御部（19）は、運転タイマをスタートさせ、運転タイマがタイムアップするまで、最大電力点追従制御を可能な限り継続する（ステップＳ２７〜ステップＳ２９）。それにより、太陽電池ユニット（12）で発電された電力がインバータ（213）に供給される。すなわち、インバータ（213）が電力アシストされる。なお、ここでも運転タイマは、昇圧ユニット（14）の出力電量を制御する周期を定めるタイマであり、設定された値までカウントアップを行う。運転タイマの設定値は実施形態１と同様に、負荷電力の変動の傾向や日照状態の変動の傾向などを勘案して決めればよい。本実施形態でも、運転タイマの設定値は、１分〜１０分の値が望ましいと考えられる。また、ステップＳ２８における運転継続可否の判断も電圧検出部（18）が検出した直流リンク電圧（vdc）によって行うとよい。
【００７０】
一方、ステップＳ２６において昇圧ユニット（14）を起動できなかった場合や、ステップＳ２８において運転継続不可能と判断した場合には、制御部（19）は、ステップＳ３０〜ステップＳ３１の処理を行う。つまり、ステップＳ３０〜ステップＳ３１の処理は、電気二重層キャパシタ（16）を切り離しても昇圧ユニット（14）を運転できない場合に実行される。ステップＳ３０〜Ｓ3１の処理では、制御部（19）は、スイッチ（17a）を充電状態に切り換えるとともに、放電許可スイッチ（40）をオンにする。また、制御部（19）は充電タイマをスタートさせる。充電タイマは、電気二重層キャパシタ（16）の充電時間を定めるタイマである。
【００７１】
一定時間、電気二重層キャパシタ（16）の充電が行われると、制御部（19）の処理はステップＳ２１に戻ることになる。例えば、充電中に負荷電力が大きくなった場合や、日照の状態が変動して太陽電池ユニット（12）が出力可能な電力が低下した場合等には、制御部（19）の処理がステップＳ２１に戻った際に昇圧ユニット（14）を起動できる。
【００７２】
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、最大電力点追従制御を行うと出力電力が負荷電力を超えるような状況下では、電気二重層キャパシタ（16）から昇圧ユニット（14）への給電を止めることによって、太陽電池ユニット（12）で発電された電力をインバータ（213）に供給する機会が増える。すなわち、本実施形態では、エネルギー利用効率を向上させることが可能になる。
【００７３】
《実施形態２の変形例》
実施形態２の太陽光発電システム（10）に対しては、実施形態1で採用した制御を組み合わせることが可能である。
【００７４】
具体的には、電気二重層キャパシタ（16）から昇圧ユニット（14）への電力供給を止めても、最大電力点追従制御を行うと昇圧ユニット（14）の出力電力が負荷電力を超える場合には、実施形態1と同様に、出力電力が負荷電力よりも小さくなるように、昇圧ユニットの昇圧量を制御部（19）によって制御するのである。これによれ、エネルギー利用効率を更に向上させることが可能になる。
【００７５】
なお、太陽電池ユニット（12）から電気二重層キャパシタ（16）への充電は、例えば、昇圧ユニット（14）の出力電力を下限まで小さくしても出力電力が負荷電力よりも大きい場合に行うようにすればよい。
【００７６】
《その他の実施形態》
なお、太陽光発電システム（10）は、空気調和システム（1）以外のシステムにも利用できる。例えば、冷蔵庫、洗濯機、ＩＨ調理器など、回路中に直流給電可能な部位を有していれば上記各実施形態の制御を利用できる。
【００７７】
また、太陽電池ユニット（12）が発電した電力を蓄電する素子として用いた電気二重層キャパシタ（16）は例示あり、その他の蓄電可能な素子を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、太陽光発電システムとして有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１０      太陽光発電システム
１２      太陽電池ユニット
１４      昇圧ユニット
１６      蓄電ユニット
１９      制御部
１３      インバータ（負荷）
【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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