JP2004147465A - Converter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は変換装置に関し、特に、例えば、太陽光発電システムなどに使用される電力変換手段を有する変換装置の起動制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、化石燃料の使用に伴う二酸化炭素等の排出による地球温暖化や、原子力発電所の事故や放射性廃棄物による放射能汚染などの問題が深刻となり、地球環境とエネルギに対する関心が高まっている。このような状況の下、無尽蔵かつクリーンなエネルギ源として太陽光を利用する太陽光発電、地熱を利用する地熱発電、風力を利用する風力発電等が世界中で実用化されている。
【0003】
このうち、太陽電池を利用した太陽光発電装置の形態としては、数Wから数千kWまでの出力規模に応じた種々の形態がある。太陽電池を使用した代表的なシステムとしては、太陽電池によって発電された直流電力をインバータ等の電力変換装置により交流電力に変換(直交変換)して商用電力系統に供給する太陽光発電システムがある。
【0004】
一般的に、このようなシステムは太陽電池の出力電圧をインバータ装置に適合する電圧に変換するDC−DCコンバータ等の変換装置を備えている。コンバータをインバータと一体的な装置とする構成や、個々の太陽電池の出力特性に応じたコンバータをインバータとは別体に設ける構成がある。
【0005】
後者の構成では太陽電池の電圧や電力に応じた最適なコンバータを使うことができるメリットがある。さらに太陽電池ストリングや太陽電池モジュール毎にコンバータを設けて、コンバータの出力を並列接続してインバータに接続する構成とすることもできる。
【0006】
この場合、太陽電池の出力電圧の違いをコンバータで吸収できるので、通常のシステムで要求されるように、太陽電池の出力電圧を揃える必要がなくなり、設置の自由度が飛躍的に高まるというメリットがある。また、例えば、太陽電池モジュール毎にコンバータを接続するような、1つのコンバータに接続される太陽電池の出力が小さい構成では、一部の太陽電池に影ができるいわゆる部分影の影響は、影のある太陽電池モジュールを接続した出力の小さなコンバータだけに現れるので、出力の低下を最小限に抑えられるというメリットがある。
【0007】
このような構成ではコンバータの出力を後段のインバータに接続する配線工事が必要となる。コンバータの設置場所は必ずしもインバータと同じ場所である必要はなく、屋内、屋側、屋外などコンバータの仕様に応じて設置可能である。また屋外に設置する場合では、太陽電池の近くや、太陽電池と一体的に設ける構成もある。
【0008】
このような構成においては、太陽電池に日が当たって所定の電圧が出力されるとコンバータが自動的に起動するよう構成されているのが一般的である。また、外部の起動信号を受信して起動するよう構成されているシステムも知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−23365号公報
【特許文献2】
特開2001−189476号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような構成とすると、以下のような問題が生じる。
【0011】
太陽電池から所定の電圧が出力されるとコンバータ装置が自動的に起動するよう構成されている場合、施工時太陽電池の日が当たってコンバータの出力側が活電状態となることがあるため、感電や漏電への配慮のため配線の作業性が低下する。
【0012】
これを避けるため、各コンバータに運転スイッチを設けて配線作業完了まで自動的に起動しないようにする構成も考えられるが、コンバータが多数設けられるシステムでは一つずつ運転スイッチを操作するのは手間が掛かり作業性が低下する。特に、太陽電池モジュール毎にコンバータを設けるような構成では、システム内に非常に多くのコンバータを有する構成となるため作業性が大きく低下してしまう。
【0013】
また、屋外にコンバータを設置する場合、運転スイッチにも防水性及び防塵性が要求されるのでシステム全体が高価になってしまう。特に、太陽電池モジュール毎にコンバータを設けるような構成では、小型の防水スイッチとする必要があるので一層高価になってしまう。
【0014】
また、コンバータが外部の起動信号を受信して起動するように構成されているシステムでは、太陽電池からの出力が停止するたびに外部から起動信号を受信しないとコンバータが動作しない。そのため、例えば、コンバータの出力に接続されたインバータから起動信号を与えるシステムも提案されているが、このようなシステムでは、起動信号を与える手段のために系統から電源を供給する必要がある。このような構成では、太陽電池が発電しない夜間などでは無駄な電力消費が発生するという問題が生じる。
【0015】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、施工時などにおいても変換装置の起動状態を制御し、かつ電力消費を少なくすることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の一態様としての変換装置は、入力電力を変換して出力する変換手段と、
入力電圧の値が所定の閾値を超えた場合に、前記変換手段の自動的起動を許可するか禁止するかに関する情報を記憶する不揮発性の記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報に従って、前記変換手段の起動を制御する制御手段と、
外部から受信した信号に応じて前記記憶手段に前記自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する通信手段と、を備え、
前記記憶手段に記憶された情報を、前記通信手段から送信された情報に従って書き換えるように構成されている。
【0017】
すなわち、本発明では、入力電力を変換して出力する変換手段と、入力電圧の値が所定の閾値を超えた場合に、変換手段の自動的起動を許可するか禁止するかに関する情報を記憶する不揮発性の記憶手段と、記憶手段に記憶された情報に従って、前記変換手段の起動を制御する制御手段と、外部から受信した信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する通信手段と、を備えた変換装置において、記憶手段に記憶された情報を、通信手段から送信された情報に従って書き換えるように構成する。
【0018】
このようにすると、例えば、太陽電池などを入力とする構成において、施工時などにおいて太陽電池が発電して変換装置が自動的に起動状態となるのを防止でき、施工終了後には変換装置が自動的に起動状態となるように制御することができる。また、例えば、入力部分である太陽電池などを介して受信した信号に応じて通信手段が記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信するようにすることができるので、無駄な電力消費を削減することができる。
【0019】
従って、施工時などにおいても変換装置の起動状態を制御することができると共に、無駄な電力消費を削減することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
始めに、本発明に係る変換装置の全体構成と、その構成要素について説明する。
【0022】
[変換装置]
変換装置は、入力された電気エネルギを所望の形態に変換する変換手段、該変換手段の自動起動を禁止するか許可するかに関する情報を記憶する記憶手段、該記憶手段に接続され、外部から受信した自動起動に関する信号を通信する通信手段を少なくとも備え、その他に、変換手段の自動起動/自動停止、太陽電池の動作点の最適化、運転モードなどを制御する制御回路、保護回路、入出力端子などから構成され、その出力は直接負荷へ接続されるか、あるいは系統連系インバータに入力されて系統連系される。
【0023】
変換手段は、基本構成としてコンバータ回路やインバータ回路で構成してもよい。また、入出力の絶縁、非絶縁を問わない。複数の変換手段の出力を並列接続できる回路方式が好ましく、コンバータ回路であれば出力が直流となるため出力の並列化を簡易に構成できるので小型化、低コスト化でき好適である。
【0024】
変換手段を固定デューティの昇圧コンバータ回路で構成し、例えば160Vや320Vに昇圧して出力すれば、MPPT制御を有する系統連系インバータを利用できる。その結果、太陽電池の利用効率を高めることができる。また、変換手段を可変デューティの昇圧コンバータ回路とし、変換装置側にMPPT制御を備えていても、同様に太陽電池の利用効率を高めることができる。
【0025】
このように変換装置に昇圧回路を設けると、系統連系インバータなどの負荷までの配線損失を大幅に低減でき、低コストで作業性の高い配線材を使用できるので、好ましい。
【0026】
特に、低電圧、大電流の太陽電池の出力側に昇圧回路を含むコンバータを設ける場合は、配線損失を低減する効果が非常に大きい。
【0027】
変換手段の主回路としては、絶縁、非絶縁を問わず公知公用の様々な回路構成を用いることができる。通常、変換手段は入力電力をスイッチングするスイッチング素子を有する。スイッチング素子に特に限定はないが、例えば、IGBT、MOSFET、バイポーラトランジスタ、GTO、IEGTなどがある。入力電圧が低くスイッチング素子への印加電圧が低い場合にはMOSFETが好適である。
【0028】
変換手段の制御回路は、例えば、CPU、PWM波形制御回路、最大電力追従制御回路、制御電源生成回路、周波数・電圧基準発生器などを備える。
【0029】
本発明に係る変換装置においては、構造をできるだけ簡素化しコストダウンと信頼性の向上を図るために、制御回路としては、制御電源生成回路、スイッチング周波数を規定するスイッチング基準波形生成回路および固定デューティでスイッチング素子を駆動可能な駆動回路を少なくとも有する構成であることが好ましい。
【0030】
制御回路の別の構成としては、制御電源生成回路、スイッチング周波数を規定するスイッチング基準波形生成回路および可変デューティでスイッチング素子を駆動可能な駆動回路と少なくとも有し、最大電力追従回路でデューティを調整できる構成であることが好ましい。
【0031】
制御回路の更に別の構成としては、制御電源生成回路、不揮発記憶手段を内蔵した制御CPU、スイッチング周波数を規定するスイッチング基準波形生成回路および素子を駆動可能な駆動回路を少なくとも有し、記憶手段の一部または全てを制御CPUと兼用する構成であることが好ましい。また、通信手段の一部を制御CPUと兼用する構成であることが好ましい。
【0032】
制御用電源回路は、その構成に制限はないが、例えば、変換装置の入力側に供給される電気エネルギから電源電圧を発生するように構成すると、変換装置の外部、例えば系統電力から電力を供給する必要がない。その結果、夜間などの変換装置が停止する期間における無駄な電力消費を防ぐことができる。
【0033】
(通信手段)
本発明に係る変換装置に使用される通信手段の構成としては特に限定はないが、例えば、無線方式として、磁界、電界、光、音波、熱、機械的力などのDC成分および/またはAC成分を検出するものがあり、より具体的には無線タグ、アンテナ、フォトダイオード、マイク、温度センサなどがある。このような手段を用いれば、配線接続の作業を行わずに通信できるので作業性が高く、屋外で使用するものであっては信頼性が向上するので、好ましい。
【0034】
また、変換装置の入力側に接続される太陽電池を通信手段のレシーバとして使用することもできるが、このようにすると、別途通信手段にレシーバを設けなくてよいので、小型化と低コスト化ができる。更に、変換装置と太陽電池とが一体的に構成された発電装置においては、出荷検査時の太陽電池への光照射の際に所定の信号送信を行うことで、前述の通信手段を介して初期出荷状態での自動起動を禁止させる情報を記憶手段に記憶させることができる。その結果、製造工程が簡略化でき低コスト化できる。また、記憶手段に自動起動を禁止する情報を記憶させた後に、太陽電池に光を照射すれば、変換装置の自動起動が確実に禁止されたことをすぐに確認できるというメリットがある。
【0035】
一方、有線の通信手段を使用する際の接続方式としては、配線による電気接続、光ファイバーによる光接続などがある。変換装置の入力および/または出力の配線を通信用の通信線として兼用することもでき、この場合、別途通信線を接続しなくてもよいので作業性が高まる。特に、複数の変換装置の出力を並列接続する場合には、出力配線を通じて全ての変換装置に通信することができるので、その効果は非常に大きい。
【0036】
また、通信手段のレシーバに変換装置の出力電圧の検知手段を有するものにあっては、公知公用の電圧検出の方法を適用でき、抵抗分圧してA/D変換したり、ツェナー電圧を超えたことにより発光ダイオードが導通発光してそれをフォトトランジスタで受光して伝送したりするものなど様々な構成が可能である。
【0037】
(記憶手段)
本発明に係る変換装置に使用される記憶手段は書き換え可能なもので、変換装置に電力が供給されなくても記憶された情報が保持される不揮発型である必要がある。例えば、EEPROM、フラッシュメモリ、バックアップ電源を備えたSRAM、MRAM、FeRAMなどの不揮発半導体メモリや、充電/放電制御できるコンデンサの電圧を利用するものなどがある。
【0038】
不揮発半導体メモリを用いる場合、電力制御装置の制御用CPUに内蔵の不揮発半導体メモリの一部を記憶手段として使用してもよく、小型化、低コスト化が可能であるので好ましい。
【0039】
コンデンサを利用する場合、コンデンサは記憶手段への給電が止まる期間電圧が十分維持できればよく、特に限定はないが、例えば、積層セラミックコンデンサ、セラミックコンデンサ、メタライズドポリエステルフィルムコンデンサ、ポリエステルフィルムコンデンサ、ポリカーボネートフィルムコンデンサ、ポリプロピレンフィルムコンデンサ、電気二重層コンデンサ、タンタル電界コンデンサ、アルミニウム電界コンデンサなどがある。コンデンサに充電/放電を行う手段としては、特に制限はないが、例えば、トランジスタやMOSFETなどを使用してコンデンサの端子を電源ラインまたはグランドラインにスイッチする回路が知られている。
【0040】
次に、上記の変換装置の入力側に太陽電池を有し、変換装置の出力側に電力変換装置として用いられる系統連系インバータを有する、本発明に係る太陽光発電システムについて説明する。
【0041】
[太陽電池]
本発明に係る太陽光発電システムで使用される太陽電池について特に限定はないが、例えば、pn接合やpin接合を有する単結晶シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、アモルファスシリコン半導体などが使用でき、また化合物半導体としてはIII−V族化合物、II−VI族化合物、I−III−VI族化合物などを使用でき、種々の太陽電池が使用できる。また、これらを複数積層して構成した積層形太陽電池も使用できる。また、色素増感型の太陽電池やその他の構成のものも適用可能である。
【0042】
[系統連系インバータ]
本発明に係る太陽光発電システムで使用される系統連系インバータは、その構成について特に限定はなく、公知公用の種々の構成ができる。例えば、入力電力を交流電力に変換するインバータ回路、電力変換の自動起動/自動停止、変換装置からの出力の最適化、運転モードなどを制御する制御回路、制御用電源回路、保護回路、入出力端子などから構成される装置であり、商用交流電力系統(以下、単に系統とも称する)と連系される。前述した変換装置の出力電圧が十分高ければ、系統連系インバータにおいてインバータ回路前段での昇圧が不要となり、変換効率の向上と低コスト化とを図ることができる。
【0043】
系統連系インバータの制御用電源回路は、その構成に制限はないが、例えば、電力供給を系統からではなく変換装置から受けるように構成するのが好ましい。このようにすると、変換装置からの出力が行われない間の無駄な電力消費を防ぐことができる。なお、施工時などには商用交流電力系統から一時的に電力供給を受けることができるように構成することが好ましい。こうすることで、変換装置から系統連系インバータへの給電が停止している場合でも、系統連系インバータの通信手段を動作させて所定の信号を出力し、前述の変換装置の記憶手段の情報を一斉に書き換えることもできる。
【0044】
以下、本発明に係る太陽光発電システムの実施形態について図面を参照して説明する。
【0045】
[実施形態1]
上述のように、本発明の一態様は、入力電力を変換して出力する変換手段と、入力電圧の値が所定の閾値を超えた場合に、変換手段の自動的起動を許可するか禁止するかに関する情報を記憶する不揮発性の記憶手段と、記憶手段に記憶された情報に従って、変換手段の起動を制御する制御手段と、外部から受信した信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する通信手段と、を備え、記憶手段に記憶された情報を、通信手段から送信された情報に従って書き換えるように構成されている変換装置である。
【0046】
第1の実施形態は、上記に加えて以下のような特徴を有する。
【0047】
記憶手段には、自動的起動を禁止する情報が、予め記憶されている。
【0048】
通信手段は、変換手段から出力される電圧の値が、第1の電圧値以上であることを検知して自動的起動を許可する情報を送信する。
【0049】
通信手段は、信号を無線により受信するように構成されている。
【0050】
記憶手段が半導体メモリである。
【0051】
変換手段が、入力された電圧を昇圧する。
【0052】
太陽電池からの出力が入力電力として入力され、通信手段は、太陽電池から出力される電圧の値に応じて、記憶手段に前記自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する。
【0053】
また、上記のいずれかの特徴を有する変換装置と、変換装置の入力電力を供給する太陽電池とが一体的に構成された太陽光発電装置についても開示しており、該太陽光発電装置は、通信手段が、太陽電池の少なくとも一部で受信した光信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する。
【0054】
更にまた、上記のいずれかの特徴を有する変換装置を複数備えており、各変換装置の通信手段が、外部から受信した単一の信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する変換システムについても開示している。
【0055】
該変換システムは、以下のような特徴を有している。すなわち、各変換装置の出力配線が並列接続されており、各変換装置の通信手段は、出力配線を通じて単一の信号を受信する。
【0056】
図1は、本発明に係る太陽光発電システムの第1の実施形態の構成を示す概略図である。
【0057】
本実施形態の太陽光発電システムは、複数の太陽光発電装置1a〜1c(以下、総称して符号1で示す)と、系統連系インバータ8と、商用交流電力系統9とから構成される。
【0058】
太陽光発電装置1は、太陽電池2、昇圧コンバータ装置3、出力電線4、コネクタ5で構成され、太陽電池2からの出力電圧を昇圧コンバータ装置3で昇圧して、出力電線4およびコネクタ5を介して外部に出力する。複数の太陽光発電装置1a、1b、1cの各出力はコネクタ6を介して並列電線7により並列接続されて、系統連系インバータ8へ入力される。系統連系インバータ8は、入力された直流電力を交流に変換して、商用交流電力系統9に出力する。
【0059】
図2は、太陽電池2および昇圧コンバータ装置3の構成を示すブロック図である。
【0060】
図示されたように、太陽電池2は、8つの太陽電池セル11〜18が直列接続された構成である。また、各太陽電池セル11〜18にはバイパスダイオード21〜28が、太陽電池セルと逆方向に並列接続されている。
【0061】
昇圧コンバータ装置3は、入力電力を平滑化する平滑コンデンサ31と、その出力を高周波でスイッチングするスイッチング手段32と、昇圧及び電気的絶縁を行うトランス33と、整流を行う整流手段34とを含んでおり、昇圧された直流電力を出力する。平滑コンデンサ31は、スイッチング手段32の高周波スイッチによる高周波成分を平滑化できればよく、小型、小容量のものでよい。
【0062】
また、昇圧コンバータ装置3は、制御系として、制御回路35、駆動回路36、制御電源生成回路37、第1通信手段41、第2通信手段42および記憶手段43を備える。
【0063】
制御回路35は、記憶手段43に記憶された自動起動の禁止または許可の情報を読み込み、自動起動が許可されている場合には、入力電力が所定値以上であれば駆動回路36に所定のデューティのパルス信号、本実施形態においては固定デューティのパルス信号を出力する。自動起動が禁止されている場合は、パルス信号を出力せず、昇圧コンバータ装置3は電力変換を行わない。駆動回路36は、制御回路35から出力されるパルス信号に応じてスイッチング手段32を構成する各スイッチング素子を駆動する。
【0064】
制御電源生成回路37は、太陽電池2から出力される直流電力を電力変換して昇圧コンバータ装置3内の各回路に制御電源を供給する。
【0065】
太陽電池2の出力電圧、スイッチング手段32のデューティおよびトランス33の巻数比は、後段の系統連系インバータ8の動作に適する電圧まで昇圧できるように設定する。
【0066】
第1通信手段41は、太陽電池2の所定の出力電圧変動を検出して所定の閾値を越えたときに、自動起動の許可の信号を記憶手段43に送信する。
【0067】
第2通信手段42は、昇圧コンバータ装置3の出力側の電圧を検出して第1電圧を超えたときに、自動起動の許可の信号を記憶手段43に送信する。第1電圧は、ゼロよりも十分大きく、商用交流電力系統9のピーク電圧程度か、それよりも低い電圧であることが好ましく、例えば商用交流電力系統9が単相100Vの場合には、第1電圧を100Vに設定する。
【0068】
記憶手段43は、自動起動の禁止または許可の情報を記憶しており、初期出荷状態では記憶手段43は自動起動の禁止の情報を記憶している。そして、第1通信手段41および第2通信手段42から送信された自動起動の許可の信号を受信した場合、記憶している自動起動の情報を許可に書き換える。記憶手段43は不揮発性半導体メモリとその読み込み/書込みを制御する回路により構成できるが、制御回路35に不揮発性半導体メモリまたは不揮発性半導体メモリ内蔵の制御CPUを具備する場合、該不揮発性半導体メモリの一部を記憶手段43として使用してもよい。また、第1通信手段41や第2通信手段42の全部または一部を制御回路35の制御CPUと兼用して構成することもできる。
【0069】
図3は、系統連系インバータ8の構成を示すブロック図である。図示されたように、本実施形態の系統連系インバータ8は、平滑コンデンサ81、スイッチング手段82、連系リアクトル83、連系リレー85、出力電流検出手段84、制御回路86、駆動回路87、制御電源生成回路88、系統電圧検出手段89、入力電圧検出手段90、入力電流検出手段91を含んでいる。
【0070】
入力電力は平滑コンデンサ81で平滑化されるとともに、スイッチング素子のブリッジ回路からなるスイッチング手段82により交流電力に変換されて連系リアクトル83を通じて波形を滑らかにし、連系リレー85を通じて商用交流電力系統9に出力される。なお、平滑コンデンサ81には、スイッチング手段82による高周波スイッチングによる高周波成分だけでなく、系統連系インバータ8の出力である商用交流電力周波数の2倍という低い周波数成分を平滑化する必要があるので、比較的大きい容量が必要となる。
【0071】
出力電流検出手段84は、系統連系インバータ8の出力電流を検出して、出力電流検出信号を制御回路86へ出力する。また、系統電圧検出手段89は、系統連系インバータ8出力端での系統電圧を検出して、系統電圧信号を制御回路86に出力する。制御回路86では、系統電圧信号より系統電圧の大きさと周波数を監視する、いわゆる系統保護機能を行うとともに、系統連系インバータ8の出力電流が系統電圧の位相と一致する正弦波となるようスイッチング信号を生成して駆動回路87へ出力する。駆動回路87は、制御回路86からの信号に応じてスイッチング手段82の各スイッチング素子を駆動する。
【0072】
入力電圧検出手段90と入力電流検出手段91は、それぞれ系統連系インバータ8の入力電圧と入力電流を検出して、入力電圧信号と入力電流信号を制御回路86に出力する。制御回路86では更に、入力電圧信号と入力電流信号を用いて入力電力が最大となるよう制御する、いわゆるMPPT制御を行う。
【0073】
制御電源生成回路88は、昇圧コンバータ装置3からの直流電力を電力変換して系統連系インバータ8内の各回路に制御電源を供給する。すなわち、本実施形態の系統連系インバータ8は、昇圧コンバータ装置3からの給電で制御回路が動作し、入出力の状況を確認し動作可能であれば、自動的に電力変換動作を開始する。
【0074】
図4は、第1通信手段41の構成を示すブロック図である。図示されたように本実施形態の第1通信手段は、太陽電池2の出力電圧を検出する入力電圧検出手段51と、入力電圧検出手段51から出力される入力電圧信号から所定の中心周波数f1の交流成分を抽出するバンドパスフィルタBPF52と、入力電圧検出手段51から出力される入力電圧信号から所定の中心周波数f2の交流成分を抽出するバンドパスフィルタBPF53と、BPF52およびBPF53から抽出された2つの信号レベルそれぞれが所定の信号レベルより大きいか否かを判定する判定手段54からなる。
【0075】
判定手段54は、BPF52によって抽出されたf1成分の信号が所定レベルより大きい場合には自動起動を禁止とする信号を出力し、BPF53によって抽出されたf2成分の信号が所定レベルより大きい場合には自動起動を許可とする信号を出力する。そして、これらの信号により記憶手段43の自動起動の情報が書き換えられる。
【0076】
図5は、第2通信手段42の構成を示すブロック図である。図示されたように本実施形態の第2通信手段は、昇圧コンバータ装置3の出力電圧を検出する出力電圧検出手段61と、出力電圧検出手段61からの出力電圧信号が第1電圧より大きいか否かを判定する電圧判定手段62と、出力電圧信号が第1電圧より大きいという判定信号が所定時間継続する場合に自動起動を許可とする信号を出力する計時手段63からなる。
【0077】
このように構成することで、太陽光発電装置1の出荷検査時に太陽電池2へ周波数f1の光量変動を有する光を照射することで、第1通信手段41から自動起動を禁止とする信号が送信されて、記憶手段43に自動起動の禁止の情報が書き込まれて記憶される。これにより、制御回路35は自動起動の情報が禁止であることを検知して、入力電力が所定値を超えても変換動作を開始せず、設置作業時の日射により太陽光発電装置1から不用意に電力が出力されることが防止できる。
【0078】
また、設置作業を終了する時に太陽電池2へ周波数f2の光量変動を有する光を照射することで、第1通信手段41から自動起動を許可とする信号が送信されて、記憶手段43に自動起動の許可の情報が書き込まれて記憶される。これにより、制御回路35は自動起動の情報が許可であることを検知して、入力が所定値を超えると変換動作を自動起動し、所定の設置作業後に太陽光発電装置1から電力を出力する。
【0079】
また、1つの太陽光発電装置1が発電を開始すると、出力端が並列接続されているので他の太陽光発電装置1の各出力端の電圧も上昇する。そして、他の太陽光発電装置1において、各々の出力電圧が第1電圧を超えると、第2通信手段41により自動起動を許可とする信号が送信されて、記憶手段43に自動起動の許可の情報が書き込まれて記憶される。これにより、制御回路35は自動起動の情報が許可であることを検知して電力変換動作を自動起動し、他の太陽光発電装置1も電力出力を開始する。
【0080】
このように、1つの太陽光発電装置1の太陽電池2に周波数f2の光量変動を与えることで、他の太陽光発電装置1の記憶手段43に自動起動の許可が書き込まれるので、設置後に各太陽光発電装置1の自動起動の情報を許可に変更する作業が簡略化され、作業性が著しく向上する。また、太陽光発電装置1から自動起動の許可の信号を送信するのに、昇圧コンバータ装置3からの出力電圧を利用できるので、別途通信手段の中に信号送信手段を設ける必要がなく、構成を簡単かつ小型にでき、低価格にできる。
【0081】
また、太陽電池とコンバータ装置がコネクタなどで接続されている場合、一度記憶手段に自動起動の許可の情報が書き込まれると、太陽電池とコンバータ装置との間の接続を一旦はずして、太陽電池の出力を確認した後に再度コンバータ装置の出力を確認する際に、従来のように再度起動信号を与えずに、コンバータ装置が自動的に起動するので、作業性が向上する。
【0082】
更に、系統連系インバータ8の制御電源は太陽光発電装置1から供給されるので、太陽光発電装置による発電が可能な時のみ制御電源が給電され、夜間など発電ができない場合には無駄な電力消費がない。
【0083】
なお、周波数f1およびf2は、2つの成分が確実に分離できることが必要であり、上記の構成の場合、一方が他方の2倍以上であるのがよい。また、周波数f1およびf2は、太陽電池2および第1通信手段の周波数特性などを考慮して設定する必要があるが、数Hzから数100kHzの範囲から選択されるのがよい。ただし、スイッチング手段32のスイッチング周波数やその高次調波と重ならないほうが好ましく、重なる場合には検出レベルの設定に配慮すべきである。
【0084】
なお、周波数f1及び/又はf2の光量変動を有する光を、太陽電池2の全部または一部の太陽電池セルに与えるようにしてもよい。光量変動を有する光を生成する方法としては、光量変動のある発光手段を用いる方法や、定常的な光を反射や吸収により遮断して太陽電池セルに到達する光量を変動させる方法などがある。また、光量変動を有する光の光量は、極小時にほぼゼロになる場合や、光量がゼロにならず、所定レベルを有する場合がある。これらを適宜組み合わせて用いることができる。具体的には、太陽電池の出力特性を測定する測定器の所定周波数のパルス発光を用いたり、液晶シャッターにより太陽電池への光透過量を制御したりする方法などを用いることができる。
【0085】
[実施形態2]
次に本発明に係る太陽光発電システムの第2の実施形態について説明する。以下では上記第1の実施形態と同様な部分については同じ参照符号で示して説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【0086】
第2の実施形態は、入力電力を変換して出力する変換手段と、入力電圧の値が所定の閾値を超えた場合に、変換手段の自動的起動を許可するか禁止するかに関する情報を記憶する不揮発性の記憶手段と、記憶手段に記憶された情報に従って、変換手段の起動を制御する制御手段と、外部から受信した信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する通信手段と、を備え、記憶手段に記憶された情報を、通信手段から送信された情報に従って書き換えるように構成されている変換装置において、複数のセルを有する太陽電池からの出力が入力電力として入力され、通信手段は、太陽電池の少なくとも1つのセルから出力される電圧の値に応じて、記憶手段に前記自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信するものであるが、本実施形態は、上記の変換装置を複数有する変換システム、太陽光発電装置、及び電力変換システムをも開示するものである。
【0087】
図6は、本実施形態の太陽光発電システムの太陽電池2および昇圧コンバータ装置3の構成を示すブロック図である。第1の実施形態に関して示した図2の構成と異なるのは、昇圧コンバータ3の第1通信手段の信号検出に関する部分のみであり、この部分について説明する。
【0088】
第1の実施形態において第1通信手段41は、太陽電池2の両端(太陽電池セル11から18を直列接続したもの)の出力電圧変動を検出して所定の閾値を越えたときに、自動起動の許可の信号を記憶手段43に送信するように構成されていたが、本実施形態の第1通信手段41は、太陽電池2内の太陽電池セル18の両端の電圧変動を検出して所定の閾値を越えたときに、自動起動の許可の信号を記憶手段43に送信するように構成されている。
【0089】
従って、本実施形態によれば、この太陽電池セル18のみに光量変動を有する光を照射することで、第1通信手段41が自動起動の禁止または許可とする信号を送信して、記憶手段43の自動起動の情報を書き換えることができる。また、光量変動を有する光を1つの太陽電池セル18にのみ照射すればよいので、光照射が容易となる。加えて、1つの太陽電池セル18の両端の電圧のみを検出すればよいので、検出の際のS/N比が向上し検出精度が高くなる。更に、太陽電池セル18に光量変動を有する光を照射する間に、他の太陽電池セルにある程度の光量の光が照射されていれば、制御電源から供給される電源が安定化するという効果も期待できる。
【0090】
更にまた、1つの太陽電池セルでなく、複数の太陽電池セルの出力をそれぞれ検出して、複数の太陽電池セルの発電状態を検知するように構成してもよい。このようにすると、複雑な情報の送信が可能となると共に、情報伝達の信頼性が向上するという効果がある。
【0091】
[実施形態3]
次に本発明に係る太陽光発電システムの第3の実施形態について説明する。以下では上記第1及び第2の実施形態と同様な部分については同じ参照符号で示して説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【0092】
第3の実施形態は、入力電力を変換して出力する変換手段と、入力電圧の値が所定の閾値を超えた場合に、変換手段の自動的起動を許可するか禁止するかに関する情報を記憶する不揮発性の記憶手段と、記憶手段に記憶された情報に従って、変換手段の起動を制御する制御手段と、外部から受信した信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する通信手段と、を備え、記憶手段に記憶された情報を、通信手段から送信された情報に従って書き換えるように構成されている変換装置と、変換装置の入力電力を供給する太陽電池とを一体的に構成することを特徴とする太陽光発電装置において、通信手段が、前記太陽電池の受光面以外の領域に設けられているものであるが、本実施形態は、上記の変換装置を複数有する変換システム、及び電力変換システムをも開示するものである。
【0093】
図7は、本実施形態の太陽光発電装置1の外観を示す図である。第1の実施形態に関して示した図1と異なるのは、アンテナコイル44が太陽光発電装置1の上部に設けられている点である。すなわち、本実施形態の太陽光発電装置1には、アンテナコイル44が、太陽電池2の受光面以外の領域で、かつ、昇圧コンバータ装置3の筐体外部に設けられている。
【0094】
図8は、本実施形態のの太陽光発電装置1の構成を示したブロック図である。図示されたように、第1の実施形態1と異なり、第1通信手段41の替わりに、アンテナコイル44と無線受信部45を備えている。アンテナコイル44は外部から励起する電磁波を受信して、無線受信部45に出力する。無線受信部45は入力された信号に対して所定の信号処理を施して情報を抽出する。無線受信部45は、自動起動を禁止または許可とする信号が抽出されたら、記憶手段43の自動起動の禁止または許可の情報を書き換えて記憶させる。
【0095】
このように、外部から自動起動の禁止または許可の信号を電磁波により送信することで、所定の強度で電波を受信できる範囲内では、記憶手段43の自動起動の情報を一斉に禁止または許可に書き換えることができ、それぞれの太陽光発電装置1の記憶手段43を書き換える必要が無いので、設置の際の作業性が向上する。加えて、本実施形態によれば、電磁波の信号強度を調整することで記憶手段43に対する制御範囲を調整でき、例えば、電磁波の信号強度を弱くすることでごく近接した太陽光発電装置1の記憶手段43に対してのみ自動起動の情報を書き換えるよう制御できる。
【0096】
なおこの場合でも、1つの太陽光発電装置1が発電開始すれば、第2通信手段により出力端が並列接続されている他の太陽光発電装置1の記憶手段43の自動起動の情報を一斉に書き換えられるので、設置作業性が向上する。
【0097】
[実施形態4]
次に本発明に係る太陽光発電システムの第4の実施形態について説明する。以下では上記第1から第3の実施形態と同様な部分については同じ参照符号で示して説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【0098】
本実施形態は太陽光発電装置1の基本的構成は第1の実施形態に関して示した図2と同様であるが、記憶手段の構成が異なっている。
【0099】
すなわち、本実施形態の記憶手段は、コンデンサと、通信手段から送信された情報に応じてコンデンサの充電状態を変更するスイッチ手段と、コンデンサに充電された電圧の値に応じて自動的起動を許可するか禁止するかを判定する判定手段とを含んでいる。
【0100】
以下、本実施形態の記憶手段について図9を用いて説明する。
【0101】
本実施形態の記憶手段43は、自動起動の情報を電圧として記憶するコンデンサ101と、コンデンサ101への充電をおこなう充電スイッチ102と、コンデンサ101を放電させる放電スイッチ103と、コンデンサ101の充電電圧の値から自動起動の情報が禁止か許可かを判定する電圧判定手段104と、電圧判定手段104からの判定信号に応じて制御回路35に自動起動の情報を出力するとともに、外部の第1通信手段41と第2通信手段42から受信した自動起動の禁止または許可の信号に基づいて必要に応じて起動の情報を切り換える記憶制御手段105により構成される。記憶制御手段105が出力する自動起動の情報は充電スイッチ102および放電スイッチ103の制御信号としても用いられる。
【0102】
本実施形態の電圧判定手段104は、コンデンサ101に充電された電圧の値が所定の閾値より高い場合を自動起動の許可、低い場合を自動起動の禁止と判定し、対応する判定信号を出力する。
【0103】
通常動作時には、記憶制御手段105は電圧判定手段104から出力された判定信号に従って自動起動の禁止または許可の情報を出力する。充電スイッチ102は、自動起動の情報が許可の場合にはコンデンサ101への充電を行い、自動起動の情報が禁止の場合には充電を行わない。一方、放電スイッチ103は、自動起動の情報が禁止の場合にはコンデンサ101を放電し、自動起動の情報が許可の場合には放電を行わない。充電スイッチ102と放電スイッチ103は充電動作と放電動作を同時には行わなず、相補的に動作する。このように、通常は、コンデンサ101の充電電圧に応じた自動起動の情報を制御回路35へ出力するとともに、充電スイッチ102および放電スイッチ103によりコンデンサ101の充電状態が維持され、記憶している自動起動の情報が保持される。
【0104】
第1通信手段41または第2通信手段42から自動起動を禁止または許可とする信号が入力された場合、記憶制御手段105は、電圧判定手段104からの判定信号よりも優先して、通信手段からの自動起動の信号に応じた自動起動の禁止または許可の情報を出力する。すなわち、判定信号と通信手段からの自動起動の信号とが異なる(判定手段が許可で通信手段が禁止、または、判定手段が禁止で通信手段が許可)場合、通信手段から送信された自動起動の情報に応じて、記憶制御手段150は充電スイッチ102および放電スイッチ103の状態を変更し、コンデンサ101の充電電圧の値が変更される。
【0105】
これに応じて、電圧判定手段104から出力される判定信号も許可から禁止、または、禁止から許可に変わる。その結果、記憶制御回路105へ出力される判定信号は、通信手段から送信された自動起動の信号と合致する。記憶制御回路105は、通信手段からの自動起動の信号が送信されなくなった後も、変更後の禁止または許可の自動起動の情報を保持する。このように、第1通信手段41または第2通信手段42から送信される自動起動を禁止または許可する信号に応じて、記憶している自動起動の情報が書き換えられる。
【0106】
また、夜間には太陽電池2は発電できないので制御電源は生成されないが、制御電源がない場合にも、コンデンサ101の充電状態が保持できるよう、充電スイッチ102、放電スイッチ103および電圧判定手段104のコンデンサ101と接続される端子のインピーダンスが十分高くなるよう構成することが望ましい。具体的には、制御電源が生成されない状態で少なくとも約1日充電状態を保持できればよく、太陽電池2が発電を停止すると制御電源が喪失して少しずつコンデンサの充電電圧が低下していくが、翌朝には、再度太陽電池2が発電して制御電源が生成されると、再びコンデンサ101は充電され充電状態が維持されるので、太陽光発電装置1は前日と同様の動作ができる。
【0107】
また、充電電圧の値が低い場合を自動起動の禁止とするように構成しているので、出荷後から長時間経過しても確実に禁止状態が維持できる。また、出荷検査から設置までの間に確実にコンデンサの充電状態が維持できない時間が経過することが分かっている場合は、出荷時に自動起動の情報を禁止に書き込まなくても、自動的に自動起動の情報が禁止に設定される。
【0108】
このように、本実施形態によれば、不揮発性半導体メモリや制御CPUが不要となり、簡易かつ安価に記憶手段を実現できる。また、制御回路35の構成を、例えば固定周波数のパルスや固定デューティのパルスを発生させる場合には簡単なハードウェアで構成することができるので、制御CPUが不要となり、昇圧コンバータ装置3の構成を簡単かつ安価に構成できる。またこの場合、昇圧コンバータ3全体を専用IC化することが容易となる。
【0109】
[実施形態5]
次に本発明に係る太陽光発電システムの第5の実施形態について説明する。以下では上記第1から第4の実施形態と同様な部分については同じ参照符号で示して説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。
【0110】
第5の実施形態は、入力電力を変換して出力する変換手段と、入力電圧の値が所定の閾値を超えた場合に、変換手段の自動的起動を許可するか禁止するかに関する情報を記憶する不揮発性の記憶手段と、記憶手段に記憶された情報に従って、変換手段の起動を制御する制御手段と、外部から受信した信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する通信手段と、を備え、記憶手段に記憶された情報を、通信手段から送信された情報に従って書き換えるように構成されている変換装置を複数備えており、各変換装置の通信手段が、外部から受信した単一の信号に応じて記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する変換システムと、各変換装置から出力された電力を交流電力に変換して商用交流電力系統に出力する系統連系インバータとを備えた電力変換システムであって、系統連系インバータの制御用電源回路が複数の変換装置から給電されており、単一の信号が系統連系インバータから出力され、系統連系インバータは、単一の信号を出力するときに商用交流電力系統から給電されるように構成されている、電力変換システムを開示するものである。
【0111】
本実施形態の電力変換システムとしての太陽光発電システムの構成は、第1の実施形態と略同様であるが、系統連系インバータ8の構成が異なっている。
【0112】
図10は、本実施形態の系統連系インバータ8の構成を示すブロック図である。第1の実施形態に関して示した図3と同じ部分は同じ符号で示している。本実施形態の系統連系インバータ8が、第1の実施形態の系統連系インバータと異なるのは、外部から操作可能なスイッチ111と電流制限用の抵抗112を備えている点である。スイッチ111と抵抗112は直列接続され、その両端はそれぞれ連系リレー85の入出力端に接続されている。
【0113】
本実施形態で、昇圧コンバータ装置3の自動起動が禁止されている場合を考える。昇圧コンバータ装置3は自動起動が禁止されているので、出力を停止しており、系統連系インバータ8の入力端の電圧はおよそゼロである。
【0114】
ここでスイッチ111を操作してオン状態にする。これによりオン状態のスイッチ111と抵抗112を介して、連系リアクトル83は商用交流電源系統9に接続される。商用交流電源系統9の電圧は、スイッチ111、抵抗112および連系リアクトル83を介してスイッチング手段82に印加される。スイッチング手段82はスイッチング素子がブリッジ接続されたものであるから、印加された商用交流電源系統9の電圧はスイッチング手段82で整流されて、抵抗112で制限された電流が平滑コンデンサ81を充電する。平滑コンデンサ81が十分充電されるまでスイッチ111のオン状態が継続すると、平滑コンデンサ81はおよそ商用交流電源系統9の系統電圧のピーク値まで充電される。
【0115】
このように平滑コンデンサ81に充電された電圧は、各昇圧コンバータ装置3の出力端にも伝達される。例えば商用交流電源系統が単相100Vで、昇圧コンバータ装置3の第2通信手段42の第1電圧が100Vに設定してあれば、通信手段42により、昇圧コンバータ装置3の出力側の電圧が第1電圧を超えることが検出され、自動起動を許可とする信号が記憶手段43に出力される。
【0116】
このように本実施形態によれば、系統連系インバータ9から各昇圧コンバータ装置3へ自動起動を許可とする信号を送信して、各昇圧コンバータ装置3の記憶手段43の自動起動の情報を書き換えることができるので、作業性が向上する。また、上記のようにスイッチング手段82を整流素子と兼用することで、容易に昇圧コンバータ装置3の第2通信手段42に第1電圧の電圧を送ることができるので、昇圧コンバータ装置3を小型かつ低価格で実現できる。また、系統連系インバータ9は通常は入力側から制御電源を生成して動作し、自動起動を許可とする信号を送信する場合のみ商用交流系統9から電力供給するよう構成されるので、夜間など太陽電池2が発電しない間に商用交流系統9から電力を供給する必要がなく、無駄な電力消費が防止できる。
【0117】
なお、本実施形態では自動起動を許可とする信号を商用交流系統9から抵抗を介してスイッチング手段82で整流して生成したが、これに限定されるものでなく、給電開始の手段や、系統からの入力側への給電経路、抵抗を設ける場所やその有無など、様々な構成が考えられる。
【0118】
<変形例>
また、この他に、系統連系インバータ8から切り離された時の各昇圧コンバータ装置3の出力電圧を第2電圧とし、系統連系インバータ8からは第2電圧より高い第3電圧を自動起動を禁止とする信号として与えられるように構成するとともに、第2通信手段で各昇圧コンバータ装置3の出力電圧が第3電圧以上であることを検出して記憶手段43の自動起動の情報を禁止に書き換えるように構成するようにしてもよい。この場合、系統連系インバータ8から各昇圧コンバータ装置3の出力を一斉に停止させることができ、例えば、メンテナンスを行う際の一斉停止にも容易に対応でき、作業性が高まる。
【0119】
系統連系インバータ8が接続されていない場合においても、任意の昇圧コンバータ装置3の第1通信手段41で自動起動を禁止とする信号を受信したときに、記憶手段43の自動記憶の情報を禁止に書き換えるとともに、第2電圧よりも高い第3電圧まで一時的に動作可能となるよう構成してもよい。この場合も、第3電圧が他の昇圧コンバータ装置3の出力側に印加されて、他の昇圧コンバータ装置3の出力を一斉に停止させることができるので、メンテナンス時の一斉停止にも容易に対応でき、作業性が高まる。
【0120】
<他の実施形態>
なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステム(例えば、変換システム、電力変換システム、太陽光発電システムなど)に適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、昇圧コンバータ装置などの変換装置、太陽光発電装置など)に適用してもよい。
【0121】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【0122】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【0123】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
【0124】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0125】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0126】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、例えば、太陽電池などを入力とする構成において、施工時などにおいて太陽電池が発電して変換装置が自動的に起動状態となるのを防止でき、施工終了後には変換装置が自動的に起動状態となるように制御することができる。また、例えば、入力部分である太陽電池などを介して受信した信号に応じて通信手段が記憶手段に自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信するようにすることができるので、無駄な電力消費を削減することができる。
【0127】
従って、施工時などにおいても変換装置の起動状態を制御することができると共に、無駄な電力消費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る太陽光発電システムの第1の実施形態の構成を示す概略図である。
【図2】図1の太陽電池と昇圧コンバータの構成を示すブロック図である。
【図3】図1の系統連系インバータの構成を示すブロック図である。
【図4】図2の第1通信手段の構成を示すブロック図である。
【図5】図2の第2通信手段の構成を示すブロック図である。
【図6】太陽光発電システムの第2の実施形態の太陽電池と昇圧コンバータの構成を示すブロック図である。
【図7】太陽光発電システムの第3の実施形態の太陽光発電装置の外観を示す図である。
【図8】図7の太陽光発電装置の太陽電池と昇圧コンバータの構成を示すブロック図である。
【図9】太陽光発電システムの第4の実施形態に係る記憶手段の構成を示すブロック図である。
【図10】太陽光発電システムの第5の実施形態に係る系統連系インバータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 太陽光発電装置
2 太陽電池
3 昇圧コンバータ装置
4 出力電線
5 コネクタ
6 コネクタ
7 並列電線
8 系統連系インバータ
9 商用交流系統
11〜18 太陽電池セル
21〜28 バイパスダイオード
31 平滑コンデンサ
32 スイッチング手段
33 トランス
34 整流手段
35 制御回路
36 駆動回路
37 制御電源生成回路
41 第1通信手段
42 第2通信手段
43 記憶手段
44 アンテナ
45 無線受信部
51 入力電圧検出手段
52、53 BPF
54 判定手段
61 出力電圧検出手段
62 電圧判定手段
63 計時手段
81 平滑コンデンサ
82 スイッチング手段
83 連系リアクトル
84 出力電流検出手段
85 連系リレー
86 制御回路
87 駆動回路
88 制御電源生成回路
89 系統電圧検出回路
90 入力電圧検出回路
91 入力電流検出回路
101 コンデンサ
102 充電スイッチ
103 放電スイッチ
104 電圧判定手段
105 記憶制御手段
111 スイッチ
112 抵抗[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a converter, and more particularly, to start-up control of a converter having power conversion means used for a photovoltaic power generation system or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, problems such as global warming due to emission of carbon dioxide and the like accompanying the use of fossil fuels, accidents at nuclear power plants, and radioactive contamination by radioactive waste have become serious, and interest in the global environment and energy has been increasing. Under these circumstances, photovoltaic power generation using sunlight, geothermal power generation using geothermal energy, wind power generation using wind power, and the like have been put to practical use worldwide as an inexhaustible and clean energy source.
[0003]
Among them, there are various forms of the solar power generation device using the solar cell according to the output scale from several W to several thousand kW. As a typical system using a solar cell, there is a solar power generation system that converts DC power generated by the solar cell into AC power (orthogonal conversion) by a power converter such as an inverter and supplies the AC power to a commercial power system. .
[0004]
Generally, such a system includes a conversion device such as a DC-DC converter that converts an output voltage of a solar cell into a voltage suitable for an inverter device. There are a configuration in which the converter is integrated with the inverter, and a configuration in which a converter according to the output characteristics of each solar cell is provided separately from the inverter.
[0005]
The latter configuration has the advantage that an optimal converter can be used according to the voltage and power of the solar cell. Further, a converter may be provided for each solar cell string or solar cell module, and the outputs of the converters may be connected in parallel and connected to the inverter.
[0006]
In this case, the difference in the output voltage of the solar cells can be absorbed by the converter, eliminating the need to align the output voltages of the solar cells, as required in a normal system, and has the merit of dramatically increasing the degree of freedom in installation. is there. Also, for example, in a configuration in which the output of a solar cell connected to one converter is small, such as connecting a converter for each solar cell module, the effect of a so-called partial shadow in which some of the solar cells have a shadow is affected by the shadow. Since it appears only in a converter having a small output to which a certain solar cell module is connected, there is an advantage that a decrease in output can be minimized.
[0007]
In such a configuration, wiring work for connecting the output of the converter to the subsequent inverter is required. The installation place of the converter does not necessarily need to be the same place as the inverter, and it can be installed according to the specification of the converter, such as indoor, on the roof side, or outdoors. Further, in the case of installation outdoors, there is a configuration provided near the solar cell or integrally with the solar cell.
[0008]
In such a configuration, it is general that the converter is automatically activated when a predetermined voltage is output after the sun shines on the solar cell. Further, a system configured to start by receiving an external start signal is also known (for example, see
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-23365 A
[Patent Document 2]
JP 2001-189476 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above configuration causes the following problems.
[0011]
If the converter device is configured to start automatically when a predetermined voltage is output from the solar cell, the output side of the converter may become live when the solar cell is illuminated at the time of construction. And the workability of wiring is reduced due to the consideration of electrical leakage.
[0012]
In order to avoid this, it is conceivable to provide an operation switch for each converter so that it does not automatically start until the wiring work is completed.However, in a system with many converters, it is troublesome to operate the operation switches one by one. The workability is reduced. In particular, in a configuration in which a converter is provided for each solar cell module, the configuration has a very large number of converters in the system, so that the workability is greatly reduced.
[0013]
Further, when the converter is installed outdoors, the operation switch also requires waterproofness and dustproofness, so that the entire system becomes expensive. In particular, in a configuration in which a converter is provided for each solar cell module, it is necessary to use a small waterproof switch, so that the cost is further increased.
[0014]
Further, in a system in which the converter is configured to start by receiving an external start signal, the converter does not operate unless an external start signal is received every time the output from the solar cell is stopped. Therefore, for example, a system for providing a start signal from an inverter connected to the output of the converter has also been proposed. However, in such a system, it is necessary to supply power from a system for a means for providing a start signal. In such a configuration, there is a problem that wasteful power consumption occurs at night or the like when the solar cell does not generate power.
[0015]
The present invention has been made in view of the above situation, and has as its object to control the activation state of the conversion device even during construction and to reduce power consumption.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A conversion device according to one embodiment of the present invention that achieves the above object includes a conversion unit that converts input power and outputs the converted power.
When the value of the input voltage exceeds a predetermined threshold, non-volatile storage means for storing information on whether to allow or prohibit automatic activation of the conversion means,
Control means for controlling activation of the conversion means according to the information stored in the storage means;
Communication means for transmitting information for permitting or prohibiting the automatic activation to the storage means in response to a signal received from outside,
The information stored in the storage unit is rewritten according to the information transmitted from the communication unit.
[0017]
That is, in the present invention, the conversion unit that converts and outputs the input power and the information on whether the automatic activation of the conversion unit is permitted or prohibited when the value of the input voltage exceeds a predetermined threshold are stored. Non-volatile storage means, control means for controlling activation of the conversion means in accordance with information stored in the storage means, and information for permitting or prohibiting automatic activation of the storage means in response to a signal received from outside. And a communication unit for transmitting the information. The conversion device is configured to rewrite the information stored in the storage unit in accordance with the information transmitted from the communication unit.
[0018]
In this way, for example, in a configuration in which a solar cell or the like is used as an input, it is possible to prevent the solar cell from generating power and automatically starting the converter at the time of construction, etc. It can be controlled so as to be in an active state. In addition, for example, the communication unit can transmit information for permitting or prohibiting the automatic activation to the storage unit in response to a signal received via a solar cell or the like as an input unit, so that wasteful power is consumed. Consumption can be reduced.
[0019]
Therefore, it is possible to control the activation state of the conversion device even at the time of construction, and to reduce unnecessary power consumption.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
First, the overall configuration of the conversion device according to the present invention and its components will be described.
[0022]
[Conversion device]
The converting device is a converting means for converting the input electric energy into a desired form, a storing means for storing information on whether the automatic activation of the converting means is prohibited or permitted, and connected to the storing means and received from outside. At least communication means for communicating a signal relating to automatic start, a control circuit for controlling automatic start / stop of the conversion means, optimization of the operating point of the solar cell, an operation mode, etc., a protection circuit, and input / output terminals The output is directly connected to a load, or input to a grid-connected inverter to be grid-connected.
[0023]
The conversion means may be configured by a converter circuit or an inverter circuit as a basic configuration. Also, the input and output may be insulated or non-insulated. A circuit system capable of connecting the outputs of a plurality of converters in parallel is preferable. If the converter circuit is a DC circuit, the output is a direct current, so that the parallelization of the outputs can be easily configured.
[0024]
If the conversion means is constituted by a boost converter circuit having a fixed duty, and the voltage is boosted to, for example, 160 V or 320 V and output, a system interconnection inverter having MPPT control can be used. As a result, the usage efficiency of the solar cell can be improved. Further, even if the conversion means is a variable duty step-up converter circuit and the converter is provided with MPPT control, the utilization efficiency of the solar cell can be similarly increased.
[0025]
Providing the booster circuit in the converter in this manner is preferable because wiring loss to a load such as a system interconnection inverter can be significantly reduced, and a low-cost and highly workable wiring material can be used.
[0026]
In particular, when a converter including a booster circuit is provided on the output side of a low-voltage, large-current solar cell, the effect of reducing wiring loss is extremely large.
[0027]
As the main circuit of the conversion means, various known and commonly used circuit configurations, whether insulated or non-insulated, can be used. Usually, the conversion means has a switching element for switching the input power. The switching element is not particularly limited, but includes, for example, IGBT, MOSFET, bipolar transistor, GTO, IEGT, and the like. When the input voltage is low and the voltage applied to the switching element is low, a MOSFET is suitable.
[0028]
The control circuit of the conversion means includes, for example, a CPU, a PWM waveform control circuit, a maximum power tracking control circuit, a control power generation circuit, a frequency / voltage reference generator, and the like.
[0029]
In the converter according to the present invention, in order to simplify the structure as much as possible and reduce costs and improve reliability, the control circuit includes a control power supply generation circuit, a switching reference waveform generation circuit that defines a switching frequency, and a fixed duty. It is preferable that the driving circuit has at least a driving circuit capable of driving the switching element.
[0030]
Another configuration of the control circuit includes at least a control power generation circuit, a switching reference waveform generation circuit that defines a switching frequency, and a drive circuit that can drive the switching element with a variable duty, and the duty can be adjusted by the maximum power tracking circuit. It is preferable that it is a structure.
[0031]
Still another configuration of the control circuit includes at least a control power generation circuit, a control CPU having a built-in nonvolatile storage unit, a switching reference waveform generation circuit that defines a switching frequency, and a drive circuit that can drive an element. It is preferable that a part or all of the configuration be used also as the control CPU. Further, it is preferable that a part of the communication means is also used as the control CPU.
[0032]
The control power supply circuit is not limited in its configuration. For example, if the control power supply circuit is configured to generate a power supply voltage from electric energy supplied to the input side of the converter, power is supplied from outside the converter, for example, from system power. No need to do. As a result, it is possible to prevent wasteful power consumption during a period in which the conversion device is stopped, such as at night.
[0033]
(Communication means)
The configuration of the communication means used in the conversion device according to the present invention is not particularly limited. For example, as a wireless system, a DC component and / or an AC component such as a magnetic field, an electric field, light, a sound wave, heat, and a mechanical force are used. And more specifically, a wireless tag, an antenna, a photodiode, a microphone, a temperature sensor, and the like. Use of such a means is preferable because communication can be performed without performing wiring connection work, so that workability is high, and reliability is improved in outdoor use.
[0034]
Further, a solar cell connected to the input side of the conversion device can be used as a receiver of the communication means, but in this case, it is not necessary to separately provide a receiver in the communication means, so that miniaturization and cost reduction can be achieved. it can. Further, in a power generation device in which the conversion device and the solar cell are integrally formed, a predetermined signal is transmitted at the time of light irradiation on the solar cell at the time of shipping inspection, so that an initial value is transmitted via the communication means. Information for prohibiting automatic startup in the shipping state can be stored in the storage means. As a result, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced. In addition, by irradiating the solar cell with light after storing the information prohibiting the automatic activation in the storage means, there is an advantage that it is possible to immediately confirm that the automatic activation of the conversion device is reliably inhibited.
[0035]
On the other hand, as a connection method when using a wired communication means, there are an electric connection by wiring, an optical connection by optical fiber, and the like. The input and / or output wiring of the converter can also be used as a communication line for communication. In this case, it is not necessary to separately connect a communication line, so that workability is improved. In particular, when the outputs of a plurality of converters are connected in parallel, it is possible to communicate with all the converters through the output wiring, and the effect is very large.
[0036]
In the case where the receiver of the communication means has the means for detecting the output voltage of the conversion device, a known and publicly-known voltage detection method can be applied. A / D conversion is performed by dividing the resistance, or the voltage exceeds the Zener voltage. Accordingly, various configurations are possible, such as one in which the light emitting diode conducts and emits light, and the light is received and transmitted by the phototransistor.
[0037]
(Storage means)
The storage means used in the converter according to the present invention is rewritable, and needs to be of a non-volatile type in which stored information is retained even when power is not supplied to the converter. For example, there are a nonvolatile semiconductor memory such as an EEPROM, a flash memory, an SRAM, an MRAM, and an FeRAM having a backup power supply, and a device using a voltage of a capacitor capable of controlling charge / discharge.
[0038]
The use of the nonvolatile semiconductor memory is preferable because a part of the nonvolatile semiconductor memory built in the control CPU of the power control device may be used as the storage means, and the size and cost can be reduced.
[0039]
When a capacitor is used, the capacitor is not particularly limited as long as the voltage can be sufficiently maintained during a period in which power supply to the storage unit is stopped.For example, a multilayer ceramic capacitor, a ceramic capacitor, a metalized polyester film capacitor, a polyester film capacitor, and a polycarbonate film capacitor are used. , Polypropylene film capacitor, electric double layer capacitor, tantalum electric capacitor, aluminum electric capacitor and so on. The means for charging / discharging the capacitor is not particularly limited. For example, a circuit that switches the terminal of the capacitor to a power supply line or a ground line using a transistor or a MOSFET is known.
[0040]
Next, a photovoltaic power generation system according to the present invention will be described in which a solar cell is provided on the input side of the above-described converter and a grid-connected inverter used as a power converter is provided on the output side of the converter.
[0041]
[Solar cells]
Although there is no particular limitation on the solar cell used in the solar power generation system according to the present invention, for example, single-crystal silicon having a pn junction or a pin junction, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, an amorphous silicon semiconductor, or the like can be used. As the compound semiconductor, a group III-V compound, a group II-VI compound, a group I-III-VI compound or the like can be used, and various solar cells can be used. Further, a laminated solar cell constituted by laminating a plurality of these can also be used. Dye-sensitized solar cells and those having other structures are also applicable.
[0042]
[Grid-connected inverter]
The configuration of the grid-connected inverter used in the photovoltaic power generation system according to the present invention is not particularly limited, and various types of publicly known and used configurations can be used. For example, an inverter circuit that converts input power to AC power, automatic start / stop of power conversion, optimization of output from a converter, a control circuit that controls operation modes, a control power supply circuit, a protection circuit, an input / output This device is composed of terminals and the like, and is connected to a commercial AC power system (hereinafter, also simply referred to as a system). If the output voltage of the above-described converter is sufficiently high, it is not necessary for the grid-connected inverter to boost the voltage in the stage preceding the inverter circuit, so that conversion efficiency can be improved and cost can be reduced.
[0043]
Although the configuration of the control power supply circuit of the grid interconnection inverter is not limited, for example, it is preferable to configure the power supply circuit to receive power supply not from the system but from the converter. By doing so, it is possible to prevent useless power consumption while the output from the converter is not performed. In addition, it is preferable to be able to temporarily receive power supply from the commercial AC power system at the time of construction or the like. In this way, even when the power supply from the converter to the grid-connected inverter is stopped, the communication unit of the grid-connected inverter is operated to output a predetermined signal, and the information in the storage unit of the converter described above is output. Can be rewritten all at once.
[0044]
Hereinafter, embodiments of a solar power generation system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0045]
[Embodiment 1]
As described above, according to one embodiment of the present invention, conversion means for converting input power and outputting the power, and permitting or prohibiting automatic activation of the conversion means when the value of the input voltage exceeds a predetermined threshold value Non-volatile storage means for storing information relating to the control means, control means for controlling activation of the conversion means in accordance with the information stored in the storage means, and automatic activation of the storage means in response to a signal received from outside Or a communication unit for transmitting prohibition information, and configured to rewrite the information stored in the storage unit in accordance with the information transmitted from the communication unit.
[0046]
The first embodiment has the following features in addition to the above.
[0047]
Information for prohibiting automatic activation is stored in the storage means in advance.
[0048]
The communication unit detects that the value of the voltage output from the conversion unit is equal to or higher than the first voltage value, and transmits information for permitting automatic activation.
[0049]
The communication means is configured to receive the signal wirelessly.
[0050]
The storage means is a semiconductor memory.
[0051]
Conversion means boosts the input voltage.
[0052]
The output from the solar cell is input as input power, and the communication unit transmits information for permitting or prohibiting the automatic start to the storage unit according to the value of the voltage output from the solar cell.
[0053]
Also disclosed is a photovoltaic power generation device in which a conversion device having any of the above characteristics and a solar cell that supplies input power to the conversion device are integrally configured. The communication unit transmits information for permitting or prohibiting the automatic activation to the storage unit in response to the optical signal received by at least a part of the solar cell.
[0054]
Furthermore, a plurality of converters having any of the above-mentioned features are provided, and the communication unit of each converter allows or prohibits the storage unit from automatically starting according to a single signal received from the outside. A conversion system for transmitting information is also disclosed.
[0055]
The conversion system has the following features. That is, the output wires of each converter are connected in parallel, and the communication means of each converter receives a single signal through the output wires.
[0056]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a first embodiment of a solar power generation system according to the present invention.
[0057]
The photovoltaic power generation system according to the present embodiment includes a plurality of
[0058]
The
[0059]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
[0060]
As illustrated, the
[0061]
The boost converter device 3 includes a smoothing
[0062]
The boost converter device 3 includes a
[0063]
The
[0064]
The control
[0065]
The output voltage of the
[0066]
The
[0067]
The
[0068]
The
[0069]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
[0070]
The input power is smoothed by a smoothing
[0071]
The output
[0072]
The input
[0073]
The control
[0074]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the
[0075]
The judging means 54 outputs a signal for prohibiting automatic activation when the signal of the f1 component extracted by the BPF 52 is higher than a predetermined level, and outputs a signal for prohibiting the automatic activation when the signal of the f2 component extracted by the BPF 53 is higher than the predetermined level. Outputs a signal that permits automatic startup. Then, the information of the automatic activation of the storage means 43 is rewritten by these signals.
[0076]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the
[0077]
With this configuration, a signal that prohibits automatic activation is transmitted from the
[0078]
Also, by irradiating the
[0079]
Further, when one solar
[0080]
As described above, by giving the light amount fluctuation of the frequency f2 to the
[0081]
In addition, when the solar cell and the converter device are connected by a connector or the like, once the information of permission for automatic activation is written in the storage means, the connection between the solar cell and the converter device is once disconnected, and the solar cell is connected to the converter device. When the output of the converter device is checked again after checking the output, the converter device is automatically started without giving a start signal again as in the conventional case, so that the workability is improved.
[0082]
Furthermore, since the control power of the grid-connected
[0083]
Note that it is necessary that the two components of the frequencies f1 and f2 can be reliably separated, and in the case of the above-described configuration, it is preferable that one of the components is at least twice the other. Further, the frequencies f1 and f2 need to be set in consideration of the frequency characteristics of the
[0084]
It should be noted that the light having the light quantity fluctuation of the frequency f1 and / or f2 may be applied to all or some of the solar cells of the
[0085]
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the photovoltaic power generation system according to the present invention will be described. In the following, portions that are the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0086]
The second embodiment stores conversion means for converting and outputting input power and information on whether to automatically permit or prohibit automatic activation of the conversion means when the value of the input voltage exceeds a predetermined threshold value. Non-volatile storage means, control means for controlling the activation of the conversion means in accordance with the information stored in the storage means, and information for permitting or prohibiting the automatic activation of the storage means in response to a signal received from outside. And a communication unit for transmitting, wherein the output from the solar cell having a plurality of cells is the input power, in a converter configured to rewrite the information stored in the storage unit in accordance with the information transmitted from the communication unit. The communication means transmits information for permitting or prohibiting the automatic start to the storage means according to a voltage value output from at least one cell of the solar cell. The case, the present embodiment, the conversion system having a plurality of said conversion device, photovoltaic device, and in which also discloses a power conversion system.
[0087]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the
[0088]
In the first embodiment, the first communication means 41 detects an output voltage fluctuation at both ends of the solar cell 2 (one in which the
[0089]
Therefore, according to the present embodiment, by irradiating only the
[0090]
Furthermore, the output of each of a plurality of solar cells instead of one solar cell may be detected to detect the power generation state of the plurality of solar cells. By doing so, it is possible to transmit complicated information and to improve the reliability of information transmission.
[0091]
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the photovoltaic power generation system according to the present invention will be described. In the following, portions similar to those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and description will be made focusing on characteristic portions of the present embodiment.
[0092]
The third embodiment stores conversion means for converting and outputting input power and information on whether to allow or prohibit automatic activation of the conversion means when the value of the input voltage exceeds a predetermined threshold value. Non-volatile storage means, control means for controlling the activation of the conversion means in accordance with the information stored in the storage means, and information for permitting or prohibiting the automatic activation of the storage means in response to a signal received from outside. A converter configured to rewrite information stored in the storage unit in accordance with the information transmitted from the communication unit, and a solar cell that supplies input power to the converter. In the photovoltaic power generation device characterized in that the communication means is provided in a region other than the light receiving surface of the solar cell, the present embodiment has a plurality of the conversion devices. You Conversion system, and in which also discloses a power conversion system.
[0093]
FIG. 7 is a diagram illustrating an appearance of the solar
[0094]
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the solar
[0095]
As described above, by transmitting a signal for prohibiting or permitting automatic activation from the outside by means of an electromagnetic wave, information on the automatic activation of the storage means 43 is simultaneously rewritten to prohibition or permission within a range in which radio waves can be received with a predetermined intensity. Since it is not necessary to rewrite the storage means 43 of each
[0096]
Even in this case, when one of the solar
[0097]
[Embodiment 4]
Next, a fourth embodiment of the photovoltaic power generation system according to the present invention will be described. In the following, the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The description will focus on the characteristic parts of the present embodiment.
[0098]
In the present embodiment, the basic configuration of the
[0099]
That is, the storage unit of the present embodiment permits the capacitor, the switch unit that changes the state of charge of the capacitor according to the information transmitted from the communication unit, and the automatic start according to the value of the voltage charged in the capacitor. Determination means for determining whether to perform or prohibit.
[0100]
Hereinafter, the storage unit of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0101]
The
[0102]
The
[0103]
During a normal operation, the storage control means 105 outputs information of prohibition or permission of automatic start according to the determination signal output from the voltage determination means 104. The charging
[0104]
When a signal for prohibiting or permitting automatic activation is input from the
[0105]
In response to this, the determination signal output from the
[0106]
Also, no control power is generated because the
[0107]
Further, since the configuration is such that the automatic activation is prohibited when the value of the charging voltage is low, the prohibition state can be reliably maintained even if a long time has passed since shipment. Also, if it is known that the time during which the charged state of the capacitor cannot be maintained during the period from shipping inspection to installation, it will automatically start automatically without writing the information of auto start at the time of shipment. Information is set to prohibited.
[0108]
As described above, according to the present embodiment, a nonvolatile semiconductor memory and a control CPU are not required, and a simple and inexpensive storage unit can be realized. In addition, when generating a pulse of a fixed frequency or a pulse of a fixed duty, for example, the configuration of the
[0109]
[Embodiment 5]
Next, a fifth embodiment of the photovoltaic power generation system according to the present invention will be described. In the following, the same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The description will focus on the characteristic parts of the present embodiment.
[0110]
The fifth embodiment stores conversion means for converting and outputting input power, and information on whether to allow or prohibit automatic activation of the conversion means when the value of the input voltage exceeds a predetermined threshold. Non-volatile storage means, control means for controlling the activation of the conversion means in accordance with the information stored in the storage means, and information for permitting or prohibiting the automatic activation of the storage means in response to a signal received from outside. Communication means for transmitting, and a plurality of converters configured to rewrite the information stored in the storage means in accordance with the information transmitted from the communication means, wherein the communication means of each conversion apparatus is an external device. A conversion system for transmitting information for permitting or prohibiting the automatic activation to the storage means in response to a single signal received from a power supply, and converting the power output from each conversion device into AC power to convert the power into AC power. A power conversion system comprising: a grid-connected inverter that outputs power to the grid-connected inverter, wherein a power supply circuit for controlling the grid-connected inverter is supplied with power from a plurality of converters, and a single signal is output from the grid-connected inverter. The system interconnection inverter discloses a power conversion system configured to be supplied with power from a commercial AC power system when outputting a single signal.
[0111]
The configuration of the photovoltaic power generation system as the power conversion system of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but the configuration of the
[0112]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the
[0113]
In the present embodiment, consider a case where the automatic startup of the boost converter device 3 is prohibited. Since the automatic start-up of the boost converter device 3 is prohibited, the output is stopped, and the voltage at the input terminal of the
[0114]
Here, the switch 111 is turned on by operating the switch 111. Thereby, the
[0115]
The voltage charged in the smoothing
[0116]
As described above, according to the present embodiment, a signal for permitting automatic activation is transmitted from the grid interconnection inverter 9 to each boost converter device 3, and the automatic activation information in the
[0117]
In the present embodiment, the signal for permitting automatic start is generated by rectifying the signal from the commercial AC system 9 via the resistor by the switching means 82. However, the present invention is not limited to this. Various configurations are conceivable, such as a power supply path from the input to the input side, a location where a resistor is provided, and the presence or absence thereof.
[0118]
<Modification>
In addition, the output voltage of each boost converter 3 when disconnected from the grid-connected
[0119]
Even when the
[0120]
<Other embodiments>
The present invention can be applied to a system including a plurality of devices (for example, a conversion system, a power conversion system, a photovoltaic power generation system, etc.), but also to a device including one device (for example, a boost converter device). Conversion device, solar power generation device, etc.).
[0121]
Further, an object of the present invention is to provide a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus to store the storage medium. It is needless to say that the present invention can also be achieved by reading and executing the program code stored in the program.
[0122]
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0123]
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, and the like can be used.
[0124]
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a part or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0125]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that a CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0126]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for example, in a configuration in which a solar cell or the like is used as an input, it is possible to prevent the solar cell from generating power at the time of construction and the like, and to prevent the converter from being automatically activated. Later, control can be performed so that the conversion device is automatically activated. In addition, for example, the communication unit can transmit information for permitting or prohibiting the automatic activation to the storage unit in response to a signal received via a solar cell or the like as an input unit, so that wasteful power is consumed. Consumption can be reduced.
[0127]
Therefore, it is possible to control the activation state of the conversion device even at the time of construction, and to reduce unnecessary power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a first embodiment of a solar power generation system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a solar cell and a boost converter of FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a system interconnection inverter of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a first communication unit in FIG. 2;
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a second communication unit in FIG. 2;
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a solar cell and a boost converter according to a second embodiment of the solar power generation system.
FIG. 7 is a diagram illustrating an appearance of a solar power generation device according to a third embodiment of the solar power generation system.
8 is a block diagram showing a configuration of a solar cell and a boost converter of the solar power generation device of FIG.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a storage unit according to a fourth embodiment of the solar power generation system.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a grid-connected inverter according to a fifth embodiment of the photovoltaic power generation system.
[Explanation of symbols]
1 Photovoltaic power generator
2 solar cells
3 Boost converter device
4 Output wire
5 Connector
6 Connector
7 Parallel wires
8 Grid-connected inverter
9 Commercial AC system
11-18 solar cells
21-28 Bypass diode
31 Smoothing capacitor
32 Switching means
33 transformer
34 rectification means
35 control circuit
36 Drive circuit
37 Control power generation circuit
41 first communication means
42 second communication means
43 storage means
44 antenna
45 Wireless receiver
51 Input voltage detecting means
52, 53 BPF
54 Judging means
61 Output voltage detection means
62 Voltage judgment means
63 Timekeeping means
81 Smoothing capacitor
82 Switching means
83 interconnection reactor
84 Output current detecting means
85 interconnection relay
86 control circuit
87 drive circuit
88 Control power generation circuit
89 System voltage detection circuit
90 Input voltage detection circuit
91 Input current detection circuit
101 Capacitor
102 Charge switch
103 Discharge switch
104 Voltage judgment means
105 storage control means
111 switch
112 resistance
Claims (1)
入力電圧の値が所定の閾値を超えた場合に、前記変換手段の自動的起動を許可するか禁止するかに関する情報を記憶する不揮発性の記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報に従って、前記変換手段の起動を制御する制御手段と、
外部から受信した信号に応じて前記記憶手段に前記自動的起動を許可する又は禁止する情報を送信する通信手段と、を備え、
前記記憶手段に記憶された情報を、前記通信手段から送信された情報に従って書き換えるように構成されていることを特徴とする変換装置。Conversion means for converting and outputting input power;
When the value of the input voltage exceeds a predetermined threshold, non-volatile storage means for storing information on whether to allow or prohibit automatic activation of the conversion means,
Control means for controlling activation of the conversion means according to the information stored in the storage means;
Communication means for transmitting information for permitting or prohibiting the automatic activation to the storage means in response to a signal received from outside,
A conversion device configured to rewrite information stored in the storage unit according to information transmitted from the communication unit.
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Cited By (39)
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