JP7004450B2

JP7004450B2 - Power controllers, PV systems, and programs

Info

Publication number: JP7004450B2
Application number: JP2017253989A
Authority: JP
Inventors: 政樹江口; 晃浩和泉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: JP2019122092A

Description

本発明は、太陽光発電システムにおける太陽電池モジュールの発電効率の低下を回復できる電力制御装置、当該電力制御装置を備える太陽光発電システム、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a power control device capable of recovering a decrease in power generation efficiency of a solar cell module in a solar power generation system, a photovoltaic power generation system including the power control device, and a program.

太陽電池モジュールにおいて、その発電効率が発電時間の経過に伴って低下するＰＩＤ（ＰｏｔｅｎｔｉａｌＩｎｄｕｃｅｄＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）と呼ばれる事象が知られている。そして、ＰＩＤを抑制する技術も知られている。例えば、特許文献１および２は、裏面電極型太陽電池モジュール内の発電部が接地電位よりも電位の高い状態にあることを防止することにより、発電効率の低下を抑制することができる電力制御装置および太陽光発電システムが開示されている。 In a solar cell module, an event called PID (Positive Induced Degradation) in which the power generation efficiency decreases with the lapse of power generation time is known. A technique for suppressing PID is also known. For example, Patent Documents 1 and 2 are power control devices capable of suppressing a decrease in power generation efficiency by preventing the power generation unit in the back electrode type solar cell module from being in a state where the potential is higher than the ground potential. And the photovoltaic system is disclosed.

特開２０１５－５６１１７号公報（２０１５年３月２３日公開）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-56117 (published on March 23, 2015) 特開２０１５－５６１１８号公報（２０１５年３月２３日公開）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-56118 (published on March 23, 2015)

しかしながら、特許文献１および２は、いずれも裏面電極型太陽電池モジュールを対象としており、従来の両面電極型太陽電池モジュールには適用できない構成であった。さらに、特許文献１および２は、太陽電池モジュールによる発電電力や系統電力網から購入した買電電力を蓄電し、必要に応じて放電する蓄電装置を備えている太陽光発電システムが想定されていないという問題があった。そして、特許文献１および２は、発電効率の低下を抑制することはできたが、一度低下した発電効率を回復させることはできなかった。 However, both Patent Documents 1 and 2 are intended for the backside electrode type solar cell module, and have a configuration that cannot be applied to the conventional double-sided electrode type solar cell module. Further, Patent Documents 1 and 2 do not assume a photovoltaic power generation system including a power storage device that stores power generated by a solar cell module or purchased power purchased from a grid power grid and discharges the power as needed. There was a problem. And although Patent Documents 1 and 2 could suppress the decrease in power generation efficiency, they could not recover the once decreased power generation efficiency.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電力制御装置は、フレームが接地している両面電極型の太陽電池モジュールおよび外部の系統電力網に接続され、当該太陽電池モジュールを含む太陽光発電システムにおける電力の入出力を制御する電力制御装置であって、前記太陽電池モジュールの出力電圧の正極側を入力する正極側入力端子と負極側を入力する負極側入力端子とを有し、前記太陽電池モジュールにおける起電圧が所定の電圧を下回る場合、前記負極側入力端子の対地電位を正とするための制御信号を生成する構成である。 In order to solve the above-mentioned problems, the power control device according to one aspect of the present invention is connected to a double-sided electrode type solar cell module having a grounded frame and an external grid power network, and includes the solar cell module. It is a power control device that controls the input / output of electric power in a photovoltaic power generation system, and has a positive electrode side input terminal for inputting a positive electrode side and a negative electrode side input terminal for inputting a negative electrode side of the output voltage of the solar cell module. When the electromotive voltage in the solar cell module is lower than a predetermined voltage, a control signal for making the ground potential of the negative electrode side input terminal positive is generated.

本発明の一態様によれば、太陽電池モジュールの発電効率の低下を回復できる電力制御装置を提供することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an electric power control device capable of recovering the decrease in power generation efficiency of the solar cell module.

本発明の実施形態１に係る太陽光発電システムの要部構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the main part structure of the photovoltaic power generation system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 前記太陽光発電システムで用いる太陽電池モジュールの外観を示す模式図であり、（ａ）は受光面側から見た正面図であり、（ｂ）は裏面から透視的に見た図である。It is a schematic diagram which shows the appearance of the solar cell module used in the said solar power generation system, (a) is the front view seen from the light receiving surface side, and (b) is the view seen through from the back surface. 前記太陽光発電システムで用いる太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module used in the said solar power generation system. 図３に示す太陽電池モジュールにおける発電効率の低下の原因を推測した模式図である。It is a schematic diagram which estimated the cause of the decrease in the power generation efficiency in the solar cell module shown in FIG. 前記電力制御装置の回路の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the circuit of the said power control device. 本発明の実施形態２に係る電力制御装置の回路の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the circuit of the power control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１～図５を用いて詳細に説明する。 [Embodiment 1]
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

（太陽光発電システムの構成）
本実施形態に係る太陽光発電システム１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、太陽光発電システム１の要部構成の一例を示すブロック図である。 (Configuration of photovoltaic power generation system)
The configuration of the photovoltaic power generation system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the main configuration of the photovoltaic power generation system 1.

太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール１０、蓄電装置２０、および電力制御装置３０を備えており、太陽電池モジュール１０、蓄電装置２０は系統電力網２と電力制御装置３０を介して接続されている。 The photovoltaic power generation system 1 includes a solar cell module 10, a power storage device 20, and a power control device 30, and the solar cell module 10 and the power storage device 20 are connected to the grid power network 2 via the power control device 30. ..

太陽光発電システム１は、フレームが接地している両面電極型の太陽電池モジュール１０にて発電した電力を電力制御装置３０にて変換し、蓄電装置２０および系統電力網２に出力することができる。太陽光発電システム１は、外部の系統電力網２と接続可能な構成であり、当該系統電力網２から電力を購入（買電）し、蓄電装置２０に蓄電することができる。さらに、太陽光発電システム１は、発電効率が低下した太陽電池モジュール１０について、電力制御装置３０を用いた制御により、発電効率を回復させることができる。 The photovoltaic power generation system 1 can convert the electric power generated by the double-sided electrode type solar cell module 10 having the frame grounded by the electric power control device 30 and output it to the power storage device 20 and the grid power grid 2. The photovoltaic power generation system 1 has a configuration that can be connected to an external grid power grid 2, and can purchase (purchase) power from the grid power grid 2 and store power in the power storage device 20. Further, the photovoltaic power generation system 1 can restore the power generation efficiency of the solar cell module 10 whose power generation efficiency has decreased by controlling the solar cell module 10 using the power control device 30.

系統電力網２は、電力会社が管理および運用を行う外部の電力網である。太陽光発電システム１は、系統電力網２を介して電力会社から電力を購入（買電）したり電力会社に電力を売却（売電）することができる。図示の例において、系統電力網２は中点接地された単相三線の電源である。以下の説明において、図中上側、および下側の電源はそれぞれ交流１００Ｖの電源であり、電力制御装置３０へは交流２００Ｖが接続されるものとする。 The grid power grid 2 is an external power grid managed and operated by a power company. The photovoltaic power generation system 1 can purchase (purchase) electric power from an electric power company or sell (sell) electric power to the electric power company via the grid power grid 2. In the illustrated example, the grid power grid 2 is a single-phase three-wire power supply grounded at the midpoint. In the following description, it is assumed that the upper and lower power supplies in the figure are AC 100V power supplies, and AC 200V is connected to the power control device 30.

太陽電池モジュール１０は、一般的に用いられている両面電極型太陽電池モジュールであり、具体的には受光面から受光した光によって発電した電力を当該受光面および当該受光面の裏面のそれぞれに設けられた電極より出力する。また、太陽電池モジュール１０は、接地しているフレーム（外枠）によって支持されている。図示の例において、太陽電池モジュール１０と電力制御装置３０とを接続する２つの線のうち、添字Ｐが付された上側が正極側の出力を示し、添字Ｎが付された下側が負極側の出力を示している。なお、太陽電池モジュール１０は１つのモジュールから構成されたものであってもよいし、複数のモジュールを連結したものであってもよい。太陽電池モジュール１０の具体的な構成については後述する。 The solar cell module 10 is a commonly used double-sided electrode type solar cell module, and specifically, electric power generated by light received from a light receiving surface is provided on each of the light receiving surface and the back surface of the light receiving surface. Output from the attached electrode. Further, the solar cell module 10 is supported by a grounded frame (outer frame). In the illustrated example, of the two lines connecting the solar cell module 10 and the power control device 30, the upper side with the subscript P indicates the output on the positive electrode side, and the lower side with the subscript N indicates the negative electrode side. Shows the output. The solar cell module 10 may be composed of one module or may be a combination of a plurality of modules. The specific configuration of the solar cell module 10 will be described later.

蓄電装置２０は、電力の蓄電および放電を行うことができる。具体的には、蓄電装置２０は、電力制御装置３０を介して、太陽電池モジュール１０が発電した電力や系統電力網２を介して電力会社から購入した買電電力を蓄電することができる。また、蓄電装置２０は、自身が蓄えた電力を放電し、図示しない電気機器を駆動させたり、系統電力網２に電力を逆潮流し、売却（売電）したりすることができる。 The power storage device 20 can store and discharge electric power. Specifically, the power storage device 20 can store the power generated by the solar cell module 10 or the purchased power purchased from the power company via the grid power network 2 via the power control device 30. Further, the power storage device 20 can discharge the power stored by itself to drive an electric device (not shown), or reverse power flow to the grid power grid 2 and sell (sell) the power.

電力制御装置３０は、太陽電池モジュール１０、蓄電装置２０、および系統電力網２に接続されており、太陽光発電システム１における電力の入出力を制御する。電力制御装置３０は、太陽電池モジュール１０の出力電圧の正極側を入力する正極側入力端子１３１と負極側を入力する負極側入力端子１３２とを有している。ここで、太陽電池モジュール１０の出力電圧の正極側および正極側入力端子１３１は、共通の電位を有する配線上に接続されている。 The power control device 30 is connected to the solar cell module 10, the power storage device 20, and the grid power grid 2, and controls the input / output of power in the photovoltaic power generation system 1. The power control device 30 has a positive electrode side input terminal 131 for inputting the positive electrode side of the output voltage of the solar cell module 10 and a negative electrode side input terminal 132 for inputting the negative electrode side. Here, the positive electrode side and the positive electrode side input terminal 131 of the output voltage of the solar cell module 10 are connected on a wiring having a common potential.

電力制御装置３０は、昇圧回路１０１、双方向ＰＷＭインバータ１０２、交流リアクトル１０３、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４、切替負荷１０５、連系リレー１０６、および切替制御部１０７を備えている。 The power control device 30 includes a booster circuit 101, a bidirectional PWM inverter 102, an AC reactor 103, a bidirectional DC / DC converter 104, a switching load 105, an interconnection relay 106, and a switching control unit 107.

昇圧回路１０１は、太陽電池モジュール１０と双方向ＰＷＭインバータ１０２との間に配置され、太陽電池モジュール１０の負極側に対する電圧を昇圧する。昇圧回路１０１は、コイル、ダイオード、および昇圧比をコントロールするスイッチングパワー素子として機能するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ－ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）を用いた公知の回路構成のものであってもよい。図示の例において、昇圧回路１０１は、太陽電池モジュール１０の出力電圧を入力として受け付けるようになっている。また、図４を用いて後述する理由から、昇圧回路１０１は、正極側の入力端子と出力端子との間が、直流的かつ双方向に短絡状態となる回路構成である。 The booster circuit 101 is arranged between the solar cell module 10 and the bidirectional PWM inverter 102, and boosts the voltage of the solar cell module 10 with respect to the negative electrode side. The booster circuit 101 may have a known circuit configuration using a coil, a diode, and a FET (Field-Effective Transistor) that functions as a switching power element that controls the booster ratio. In the illustrated example, the booster circuit 101 receives the output voltage of the solar cell module 10 as an input. Further, for the reason described later with reference to FIG. 4, the booster circuit 101 has a circuit configuration in which the input terminal and the output terminal on the positive electrode side are short-circuited in both directions in a direct current manner.

双方向ＰＷＭインバータ１０２は、昇圧回路１０１、交流リアクトル１０３、および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４に接続されている。双方向ＰＷＭインバータ１０２は、電圧を制御することで、太陽電池モジュール１０が発電した直流電力および蓄電装置２０が放電し、後述する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４にて変換された直流電力を交流電力に変換し、系統電力網２に逆潮流することができる。また、双方向ＰＷＭインバータ１０２は、電圧を制御することで、系統電力網２を介して電力会社から買電した交流電力を直流電力に変換し、昇圧回路１０１または双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４へ出力することができる。換言すれば、双方向ＰＷＭインバータ１０２は、系統電力網２から入力された交流電圧を順変換動作によって直流電圧に変換する。また、双方向ＰＷＭインバータ１０２は、逆変換動作によって直流電圧を交流電圧に変換して系統電力網２へ出力する。なお、順変換動作は、高力率化を達成するために昇圧作用を伴うものであってもよい。図示の例において、昇圧回路１０１および双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、その出力端が並列接続されており、双方向ＰＷＭインバータ１０２は、並列接続された出力端を直流入力としている。 The bidirectional PWM inverter 102 is connected to the booster circuit 101, the AC reactor 103, and the bidirectional DC / DC converter 104. By controlling the voltage, the bidirectional PWM inverter 102 discharges the DC power generated by the solar cell module 10 and the power storage device 20, and converts the DC power converted by the bidirectional DC / DC converter 104 described later into AC power. It can be converted to and flow back to the grid power network 2. Further, the bidirectional PWM inverter 102 converts the AC power purchased from the power company via the grid power network 2 into DC power by controlling the voltage, and outputs the AC power to the booster circuit 101 or the bidirectional DC / DC converter 104. can do. In other words, the bidirectional PWM inverter 102 converts the AC voltage input from the grid power network 2 into a DC voltage by a forward conversion operation. Further, the bidirectional PWM inverter 102 converts the DC voltage into an AC voltage by the reverse conversion operation and outputs the DC voltage to the grid power network 2. The forward conversion operation may be accompanied by a boosting action in order to achieve a high power factor. In the illustrated example, the booster circuit 101 and the bidirectional DC / DC converter 104 have their output ends connected in parallel, and the bidirectional PWM inverter 102 has the output ends connected in parallel as DC inputs.

交流リアクトル１０３は、双方向ＰＷＭインバータ１０２と連系リレー１０６との間に配置され、系統電力網２から入力され、連系リレー１０６を経由して受け付けた交流電力に対して高調波を抑制し、双方向ＰＷＭインバータ１０２へ出力することができる。 The AC reactor 103 is arranged between the bidirectional PWM inverter 102 and the interconnection relay 106, suppresses harmonics with respect to the AC power input from the grid power network 2 and received via the interconnection relay 106. It can be output to the bidirectional PWM inverter 102.

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、蓄電装置２０と、昇圧回路１０１および双方向ＰＷＭインバータ１０２との間に配置されている。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、蓄電装置２０の出力電力を入力として、蓄電装置２０に電力を蓄電する降圧モードと、蓄電装置２０に電力を放電させる昇圧モードの２つの動作モードを切り替えて動作する。ここで、降圧モードは、太陽電池モジュール１０にて発電した直流電力、および双方向ＰＷＭインバータ１０２によって交流電力から変換された直流電力の少なくともいずれかを、蓄電装置２０が蓄電可能となるように変調などの処理を行うモードである。一方、昇圧モードは、蓄電装置２０に放電させた直流電力を、双方向ＰＷＭインバータ１０２が交流電力に変換可能となるように変調などの処理を行うモードである。 The bidirectional DC / DC converter 104 is arranged between the power storage device 20, the booster circuit 101, and the bidirectional PWM inverter 102. The bidirectional DC / DC converter 104 operates by switching between two operation modes, a step-down mode in which power is stored in the power storage device 20 and a boost mode in which power is discharged to the power storage device 20 by using the output power of the power storage device 20 as an input. do. Here, in the step-down mode, at least one of the DC power generated by the solar cell module 10 and the DC power converted from the AC power by the bidirectional PWM inverter 102 is modulated so that the power storage device 20 can store the DC power. It is a mode to perform processing such as. On the other hand, the boost mode is a mode in which processing such as modulation is performed so that the DC power discharged to the power storage device 20 can be converted into AC power by the bidirectional PWM inverter 102.

切替負荷１０５は、昇圧回路１０１と双方向ＰＷＭインバータ１０２との間に配置された、オンオフを切り替え可能な負荷である。切替負荷１０５は、少なくとも太陽電池モジュール１０が発電を行っておらず、かつ後述する連系リレー１０６が通電状態であるときにオンとなり、双方向ＰＷＭインバータ１０２を介して系統電力網２から僅かでも電力消費される構成であればどのようなものであってもよい。また、切替負荷１０５は常時ＯＮである負荷としても良い。図示の例において、切替負荷１０５は、昇圧回路１０１の出力の正極と負極との間に接続されている。 The switching load 105 is a load that can be switched on and off, which is arranged between the booster circuit 101 and the bidirectional PWM inverter 102. The switching load 105 is turned on at least when the solar cell module 10 is not generating power and the interconnection relay 106 described later is in the energized state, and even a small amount of power is supplied from the grid power network 2 via the bidirectional PWM inverter 102. It may be any configuration that is consumed. Further, the switching load 105 may be a load that is always ON. In the illustrated example, the switching load 105 is connected between the positive electrode and the negative electrode of the output of the booster circuit 101.

連系リレー１０６は、交流リアクトル１０３と系統電力網２との間に設けられた切替回路であり、切替制御部１０７から受信した制御信号にしたがって、系統電力網２との接続の有無を切り替える。連系リレー１０６は、太陽光発電システム１が系統電力網２と電力のやり取りを行う場合にオンになっていればよいが、系統連系規程で要求される系統保護が必要な場合は、連系保護による解列を実行し、当該系統電力網２との接続を切断する。逆に言えば、系統電力網２を保護する必要のない場合、連系リレー１０６はオンの状態を継続し、当該系統電力網２との接続を継続してもよい。ここで、系統連系規程で要求される保護とは、系統過電圧／不足電圧、系統周波数上昇／低下、単独運転検出等である。 The interconnection relay 106 is a switching circuit provided between the AC reactor 103 and the grid power network 2, and switches whether or not to connect to the grid power network 2 according to a control signal received from the switching control unit 107. The interconnection relay 106 may be turned on when the photovoltaic power generation system 1 exchanges power with the grid power grid 2, but if the grid protection required by the grid interconnection regulations is required, the interconnection relay 106 may be interconnected. Executes the disconnection by protection and disconnects from the grid power grid 2. Conversely, if it is not necessary to protect the grid power grid 2, the interconnection relay 106 may remain on and continue to be connected to the grid power grid 2. Here, the protection required by the grid interconnection regulations is grid overvoltage / undervoltage, grid frequency rise / fall, isolation operation detection, and the like.

切替制御部１０７は、電力制御装置３０の各部を制御する制御信号を生成するコントローラである。具体的には、切替制御部１０７は昇圧回路１０１、双方向ＰＷＭインバータ１０２、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４、切替負荷１０５、および連系リレー１０６の動作を制御信号によって制御する。切替制御部１０７は、制御信号によって双方向ＰＷＭインバータ１０２や双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４の動作モードを切り替えることにより、蓄電装置２０における電力の蓄電および放電を切り替えることができる。 The switching control unit 107 is a controller that generates a control signal for controlling each unit of the power control device 30. Specifically, the switching control unit 107 controls the operations of the booster circuit 101, the bidirectional PWM inverter 102, the bidirectional DC / DC converter 104, the switching load 105, and the interconnection relay 106 by means of control signals. The switching control unit 107 can switch between storage and discharge of electric power in the power storage device 20 by switching the operation mode of the bidirectional PWM inverter 102 and the bidirectional DC / DC converter 104 by a control signal.

（太陽電池モジュールの構成例）
本実施形態における太陽電池モジュール１０の構成例について、図２～４を用いて説明する。図２は、太陽光発電システム１で用いる太陽電池モジュール１０の外観を示す模式図であり、（ａ）は受光面側から見た正面図であり、（ｂ）は裏面から透視的に見た図である。 (Configuration example of solar cell module)
A configuration example of the solar cell module 10 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4. 2A and 2B are schematic views showing the appearance of the solar cell module 10 used in the photovoltaic power generation system 1, FIG. 2A is a front view seen from the light receiving surface side, and FIG. 2B is a perspective view from the back surface. It is a figure.

図２の（ａ）は、太陽電池モジュール１０の正面図を示している。太陽電池モジュール１０は、周囲をフレーム１８で囲まれた複数の太陽電池セル１３から構成されている。複数の太陽電池セル１３は行列状に配置されており、さらに各太陽電池セル１３は、受光面の裏面側に設けられた第１電極が、別の太陽電池セル１３の受光面側に設けられた第２電極と接続されている。これにより、太陽電池モジュール１０に含まれるすべての太陽電池セル１３は直列に接続されている。 FIG. 2A shows a front view of the solar cell module 10. The solar cell module 10 is composed of a plurality of solar cell 13 surrounded by a frame 18. The plurality of solar cells 13 are arranged in a matrix, and each solar cell 13 is provided with a first electrode provided on the back surface side of the light receiving surface on the light receiving surface side of another solar cell 13. It is connected to the second electrode. As a result, all the solar cells 13 included in the solar cell module 10 are connected in series.

図２の（ｂ）は、太陽電池モジュール１０を裏面側の外観を示している。直列に接続されている複数の太陽電池セル１３の端部は、別の配線によって裏面側に設けられた端子ボックスへ導かれる。端子ボックスには、出力端子１７として、出力電圧の正極側の端子および負極側の端子がそれぞれ設けられている。これらの端子によって、直列に接続された複数の太陽電池セル１３において発電した電力を外部へ出力することができる。なお、太陽電池セル１３が、ｐ型シリコン基板を用いて製造されたものであるときは、第１電極が正電極であり、第２電極が負電極となる。一方、太陽電池セル１３が、ｎ型シリコン基板を用いて製造されたものであるときは逆の構成となる。 FIG. 2B shows the appearance of the solar cell module 10 on the back surface side. The ends of the plurality of solar cells 13 connected in series are guided to the terminal box provided on the back surface side by another wiring. The terminal box is provided with a terminal on the positive electrode side and a terminal on the negative electrode side of the output voltage as output terminals 17, respectively. With these terminals, the electric power generated by the plurality of solar cells 13 connected in series can be output to the outside. When the solar cell 13 is manufactured by using a p-type silicon substrate, the first electrode is a positive electrode and the second electrode is a negative electrode. On the other hand, when the solar cell 13 is manufactured by using an n-type silicon substrate, the configuration is reversed.

図３は、太陽電池モジュール１０の断面図である。図示の例において、２つの太陽電池セル１３は、インナーコネクタ１６によって一方の正極が他方の負極に接続されている。また、右側の太陽電池セル１３は、裏面側に接続された別のインナーコネクタ１６によって、第１電極バスバー１４ａおよび第２電極バスバー１４ｂに接続されている。太陽電池セル１３は、第１封止樹脂１１ａ、第２封止樹脂１１ｂによって、カバーガラス１９と裏面保護シート１５との間で固定されている。なお、第２封止樹脂１１ｂと太陽電池セル１３との間には、図示しない反射防止膜が配置されていてもよい。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the solar cell module 10. In the illustrated example, in the two solar cells 13, one positive electrode is connected to the other negative electrode by an inner connector 16. Further, the solar cell 13 on the right side is connected to the first electrode bus bar 14a and the second electrode bus bar 14b by another inner connector 16 connected to the back surface side. The solar cell 13 is fixed between the cover glass 19 and the back surface protective sheet 15 by the first sealing resin 11a and the second sealing resin 11b. An antireflection film (not shown) may be arranged between the second sealing resin 11b and the solar cell 13.

受光面から入射した光は、カバーガラス１９、第１封止樹脂１１ａ、第２封止樹脂１１ｂ、および図示しない反射防止膜を経由して太陽電池セル１３へ到達する。そして、太陽電池セル１３において正孔および自由電子を光電効果によって生じた結果、電極間に電圧を生じる。太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１３において生じた電圧を合成し、当該太陽電池モジュール１０の起電圧として外部へ出力する。 The light incident from the light receiving surface reaches the solar cell 13 via the cover glass 19, the first sealing resin 11a, the second sealing resin 11b, and the antireflection film (not shown). Then, as a result of holes and free electrons generated by the photoelectric effect in the solar cell 13, a voltage is generated between the electrodes. The solar cell module 10 synthesizes the voltages generated in the plurality of solar cell cells 13 and outputs them to the outside as the electromotive voltage of the solar cell module 10.

（両面電極型太陽電池モジュールにおけるＰＩＤ発生原因の推測）
図３を用いて説明したように、太陽電池モジュール１０は、受光面より入射した光が太陽電池セル１３に到達するまでの間に、複数の部材を経由する構成となっている。このことから本発明者らは、本実施形態に係る太陽電池モジュール１０を含む両面電極型太陽電池モジュールにおいて、ＰＩＤが生じる原因を、以下のように推測した。推測した内容について、図４を用いて以下に説明する。図４は、図３に示す太陽電池モジュールにおける発電効率の低下の原因を推測した模式図である。なお、太陽電池モジュール１０は接地しているフレーム１８によって支持されており、さらにフレーム１８とカバーガラス１９が当接している構成である。また、以下の説明において、太陽電池セル１３はｐ型シリコン基板を用いて製造されたものであり、裏面側に設けられた第１電極１２ａが正電極であり、受光面側に設けられた第２電極１２ｂが負電極であるものとする。 (Guessing the cause of PID generation in the double-sided electrode type solar cell module)
As described with reference to FIG. 3, the solar cell module 10 is configured to pass through a plurality of members until the light incident from the light receiving surface reaches the solar cell 13. From this, the present inventors have inferred the cause of PID in the double-sided electrode type solar cell module including the solar cell module 10 according to the present embodiment as follows. The inferred content will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram in which the cause of the decrease in power generation efficiency in the solar cell module shown in FIG. 3 is estimated. The solar cell module 10 is supported by a grounded frame 18, and the frame 18 and the cover glass 19 are in contact with each other. Further, in the following description, the solar cell 13 is manufactured by using a p-type silicon substrate, and the first electrode 12a provided on the back surface side is a positive electrode and is provided on the light receiving surface side. It is assumed that the two electrodes 12b are negative electrodes.

太陽電池モジュール１０が発電を行うと、受光面側に設けられた第２電極１２ｂが負電極として動作する。これにより、フレーム１８に当接しているカバーガラス１９と第２電極１２ｂとの間に電界を生じる。換言すれば、接地しているフレーム１８に当接したカバーガラス１９の電位が、第２電極１２ｂの電位よりも高くなる。このとき、例えばカバーガラス１９が陽イオンを含む構成（図中ではＮａ^＋）であれば、当該陽イオンが電界にしたがって移動する。具体的には、陽イオンが第１封止樹脂１１ａおよび第２封止樹脂１１ｂに析出し（図中の矢印１）、さらに第１封止樹脂１１ａおよび第２封止樹脂１１ｂと反射防止膜との間の境界面上に堆積する（図中の矢印２および３）。 When the solar cell module 10 generates electricity, the second electrode 12b provided on the light receiving surface side operates as a negative electrode. As a result, an electric field is generated between the cover glass 19 in contact with the frame 18 and the second electrode 12b. In other words, the potential of the cover glass 19 in contact with the grounded frame 18 becomes higher than the potential of the second electrode 12b. At this time, for example, if the cover glass 19 has a configuration containing cations (Na ⁺ in the figure), the cations move according to the electric field. Specifically, cations are deposited on the first sealing resin 11a and the second sealing resin 11b (arrow 1 in the figure), and further, the first sealing resin 11a and the second sealing resin 11b and the antireflection film. It deposits on the interface between and (arrows 2 and 3 in the figure).

前述の状態で太陽電池モジュール１０がさらに発電を行うと、光電効果によって発生した自由電子の一部が正電極である裏面側の第１電極１２ａではなく、境界面上に堆積した陽イオンに引き寄せられる。このような反応が内部で行われることで、両面電極型太陽電池モジュールにおいてＰＩＤが生じるものと推測される。 When the solar cell module 10 further generates electricity in the above-mentioned state, some of the free electrons generated by the photoelectric effect are attracted to the cations deposited on the boundary surface instead of the first electrode 12a on the back surface side which is the positive electrode. Be done. It is presumed that PID is generated in the double-sided electrode type solar cell module by performing such a reaction internally.

前述の推測内容に基づけば、カバーガラス１９と第２電極１２ｂとの間にＰＩＤが生じる場合とは逆方向の電界を生じさせることができれば、陽イオンが境界面上からカバーガラス１９の方向へ移動すると考えられる（図中の矢印４）。これにより、発電によって生じた自由電子が境界面上の引き寄せられることがなくなり、太陽電池モジュール１０の発電効率が回復するものと考えられる。 Based on the above estimation, if an electric field can be generated between the cover glass 19 and the second electrode 12b in the direction opposite to the case where the PID is generated, cations can be generated from the interface toward the cover glass 19. It is thought to move (arrow 4 in the figure). As a result, free electrons generated by power generation are not attracted on the boundary surface, and it is considered that the power generation efficiency of the solar cell module 10 is restored.

ＰＩＤが生じる場合とは逆方向の電界を生じさせるためには、第２電極１２ｂの電位をカバーガラス１９の電位よりも高くする必要がある。このとき、カバーガラス１９は、接地されているフレーム１８に当接しているので、第２電極１２ｂの電位が対地で正となるよう制御可能な回路構成とすることが好適である。 In order to generate an electric field in the direction opposite to the case where the PID is generated, the potential of the second electrode 12b needs to be higher than the potential of the cover glass 19. At this time, since the cover glass 19 is in contact with the grounded frame 18, it is preferable to have a circuit configuration that can control the potential of the second electrode 12b to be positive on the ground.

なお、陽イオンが反射防止膜を越えて、太陽電池セル１３内部に浸透することも考えられる（図中の矢印５）。この場合は、太陽電池セル１３自体の特性が変化すると考えられるため、その後にＰＩＤが生じる場合とは逆方向の電界を与えたとしても、反射防止膜を越えて第１封止樹脂１１ａおよび第２封止樹脂１１ｂへ陽イオンのみを戻すことは困難であると推測される。 It is also conceivable that cations cross the antireflection film and permeate into the inside of the solar cell 13 (arrow 5 in the figure). In this case, since it is considered that the characteristics of the solar cell 13 itself change, even if an electric field is applied in the direction opposite to the case where the PID is generated after that, the first sealing resin 11a and the first sealing resin 11a and the first sealing resin 11a go beyond the antireflection film. 2 It is presumed that it is difficult to return only cations to the encapsulating resin 11b.

（回路の構成例）
本実施形態に係る電力制御装置３０の回路の構成例について、図５を用いて説明する。図５は、電力制御装置３０の回路の構成例を示す模式図である。 (Circuit configuration example)
A configuration example of the circuit of the power control device 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example of the circuit of the power control device 30.

昇圧回路１０１は非絶縁型であり、ＦＥＴ１０８とコイル１０９とダイオード１１０とを有する。ＦＥＴ１０８のドレインは正極側入力端子１３１に接続される。コイル１０９の一端は負極側入力端子１３２に接続され、他端はＦＥＴ１０８のソース及びダイオード１１０のカソードに接続される。 The booster circuit 101 is a non-isolated type and has a FET 108, a coil 109, and a diode 110. The drain of the FET 108 is connected to the positive electrode side input terminal 131. One end of the coil 109 is connected to the negative electrode side input terminal 132, and the other end is connected to the source of the FET 108 and the cathode of the diode 110.

切替負荷１０５は、互いに直列に接続された抵抗１１２及びスイッチ１１３を有する。抵抗１１２のスイッチ１１３と反対側の一端は正極側入力端子１３１に接続される。スイッチ１１３の抵抗１１２と反対側の一端は昇圧回路１０１の出力端の負極側に接続される。 The switching load 105 has a resistor 112 and a switch 113 connected in series with each other. One end of the resistor 112 opposite to the switch 113 is connected to the positive electrode side input terminal 131. One end of the switch 113 opposite to the resistance 112 is connected to the negative electrode side of the output end of the booster circuit 101.

まず、太陽電池モジュール１０にて発電が行われる。発電した電力は、双方向ＰＷＭインバータ１０２などを介して系統電力網２へ出力（売電）されるか、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４などを介して蓄電装置２０へ蓄電されるか、または売電しつつ蓄電されるか、図示しない電気機器にて消費される。 First, power is generated by the solar cell module 10. The generated power is output (sold) to the grid power network 2 via the bidirectional PWM inverter 102 or the like, stored in the power storage device 20 via the bidirectional DC / DC converter 104 or the like, or sold. While it is stored, it is consumed by electrical equipment (not shown).

太陽電池モジュール１０が発電しているとき、切替制御部１０７から昇圧回路１０１へ第１の制御信号が送信され、また双方向ＰＷＭインバータ１０２へ第２の制御信号が送信され、太陽電池モジュール１０にて発電した電力を系統電力網２へ出力するように動作する場合を考える。このとき太陽電池モジュール１０の起電圧Ｖ_ＰＶは昇圧回路１０１によって図５中のＶ_ｏｕｔに昇圧され、双方向ＰＷＭインバータ１０２の逆変換動作により、直流電力を交流に変換して系統電力網２へ出力される。ここでＶ_ｏｕｔを３６０Ｖと仮定すると、双方向ＰＷＭインバータ１０２の逆変換動作により、昇圧回路１０１の図の右側から接続された２つの入力のうち、上側の対地電圧はＶ_ｏｕｔ／２となり、＋１８０Ｖの直流対地電圧が印加される。一方、下側の入力には－１８０Ｖの直流対地電圧が印加される。 When the solar cell module 10 is generating power, the switching control unit 107 transmits a first control signal to the booster circuit 101, and a second control signal is transmitted to the bidirectional PWM inverter 102 to the solar cell module 10. Consider a case in which the generated power is output to the grid power grid 2. At this time, the electromotive voltage _VPV of the solar cell module 10 is boosted to V _out in FIG. 5 by the booster circuit 101, and the DC power is converted into AC by the reverse conversion operation of the bidirectional PWM inverter 102 and output to the grid power network 2. Will be done. Assuming that V _out is 360V, the voltage to ground on the upper side of the two inputs connected from the right side of the figure of the booster circuit 101 becomes V _out / 2 due to the reverse conversion operation of the bidirectional PWM inverter 102, which is + 180V. DC voltage to ground is applied. On the other hand, a direct current voltage to ground of −180 V is applied to the lower input.

このとき、太陽電池モジュール１０の正極側には、正極側入力端子１３１を介して＋１８０Ｖの直流対地電圧が印加される。一方、太陽電池モジュール１０の負極側の対地電圧は、このときの太陽電池モジュール１０の起電圧をＶ_ＰＶとすると、＋１８０Ｖ－Ｖ_ＰＶとなる。太陽電池モジュール１０の起電圧が１８０Ｖを上回った場合、負極側の対地電圧は負となり、このとき、図４を用いて説明したように、太陽電池モジュール１０における発電効率が徐々に低下する。 At this time, a DC voltage to ground of + 180 V is applied to the positive electrode side of the solar cell module 10 via the positive electrode side input terminal 131. On the other hand, the voltage to ground on the negative side of the solar cell module 10 is + 180V −V _PV , where V _PV is the electromotive voltage of the solar cell module 10 at this time. When the electromotive voltage of the solar cell module 10 exceeds 180 V, the voltage to ground on the negative electrode side becomes negative, and at this time, as described with reference to FIG. 4, the power generation efficiency of the solar cell module 10 gradually decreases.

その後、例えば日没などの理由によって太陽電池モジュール１０が発電を行わない、または発電における起電圧が所定の電圧を下回る場合を考える。所定の電圧は、夜間や雨天などの場合に太陽電池モジュール１０に生じる起電圧に基づいて設定されることが好適である。 After that, consider a case where the solar cell module 10 does not generate power due to a reason such as sunset, or the electromotive voltage in the power generation falls below a predetermined voltage. It is preferable that the predetermined voltage is set based on the electromotive voltage generated in the solar cell module 10 at night or in the rain.

太陽電池モジュール１０が発電しないときに、切替制御部１０７から双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４へ第１の制御信号が送信され、双方向ＰＷＭインバータ１０２へ第２の制御信号が送信されて、蓄電装置２０が系統電力網２から購入した電力を蓄電するように動作する場合を考える。このとき、系統電力網２から２００Ｖの交流電圧が印加される。その後、双方向ＰＷＭインバータ１０２の順変換動作により、直流電圧に変換される。双方向ＰＷＭインバータ１０２の順変換動作は高力率化を達成するために昇圧作用を伴うことから、図５中にＶ_ｏｕｔとして記載された電圧は、ダイオード全波整流で得られる直流電圧（２００Ｖ×√２＝２８２Ｖ）より高くなり、たとえば３６０Ｖとなる。 When the solar cell module 10 does not generate power, the switching control unit 107 transmits the first control signal to the bidirectional DC / DC converter 104, the second control signal is transmitted to the bidirectional PWM inverter 102, and the power storage device. Consider a case where 20 operates so as to store power purchased from the grid power grid 2. At this time, an AC voltage of 200 V is applied from the grid power grid 2. After that, it is converted into a DC voltage by the forward conversion operation of the bidirectional PWM inverter 102. Since the forward conversion operation of the bidirectional PWM inverter 102 involves a boosting action in order to achieve a high power factor, the voltage described as V _out in FIG. 5 is a DC voltage (200 V) obtained by diode full-wave rectification. It is higher than × √2 = 282V), for example, 360V.

このとき、昇圧回路１０１には、図の右側から接続された２つの入力のうち、上側にはＶ_ｏｕｔ／２として対地で＋１８０Ｖの直流電圧が印加され、下側に－１８０Ｖの直流電圧が印加される。 At this time, of the two inputs connected from the right side of the figure, a DC voltage of + 180 V is applied to the upper side as V _out / 2 and a DC voltage of −180 V is applied to the lower side of the booster circuit 101. Will be done.

このとき、太陽電池モジュール１０の正極側には、正極側入力端子１３１を介して＋１８０Ｖの直流対地電圧が印加される。一方、太陽電池モジュール１０の負極側の対地電圧は、このときの太陽電池モジュール１０の起電圧をＶ_ＰＶとすると、＋１８０Ｖ－Ｖ_ＰＶとなる。例えば、夜間で太陽電池モジュール１０が発電していない場合、Ｖ_ＰＶは０Ｖであるので、負極側の対地電圧は＋１８０Ｖとなる。したがって、太陽電池モジュール１０の負極の対地電位が正となり、図４を用いて説明したような理由によって、太陽電池モジュール１０の発電効率を回復させることができる。 At this time, a DC voltage to ground of + 180 V is applied to the positive electrode side of the solar cell module 10 via the positive electrode side input terminal 131. On the other hand, the voltage to ground on the negative side of the solar cell module 10 is + 180V −V _PV , where V _PV is the electromotive voltage of the solar cell module 10 at this time. For example, when the solar cell module 10 does not generate power at night, the _VPV is 0V, so the voltage to ground on the negative electrode side is + 180V. Therefore, the potential of the negative electrode of the solar cell module 10 to the ground becomes positive, and the power generation efficiency of the solar cell module 10 can be restored for the reason described with reference to FIG.

また、切替制御部１０７から双方向ＰＷＭインバータ１０２へ第２の制御信号を与えない場合においても、連系リレー１０６がオン状態であれば、双方向ＰＷＭインバータ１０２の全波整流作用により、系統電力網２の電圧を整流して、太陽電池モジュール１０の正極側には＋１４１Ｖの対地電圧が印加される。夜間等で、太陽電池モジュール１０の起電圧が０Ｖ、あるいは１４１Ｖを下回っていれば、太陽電池モジュール１０の負極側の対地電圧は正となり太陽電池モジュール１０の発電効率を回復させることができる。 Further, even when the switching control unit 107 does not give a second control signal to the bidirectional PWM inverter 102, if the interconnection relay 106 is in the ON state, the system power grid is affected by the full-wave rectification action of the bidirectional PWM inverter 102. The voltage of 2 is rectified, and a voltage to ground of + 141V is applied to the positive side of the solar cell module 10. If the electromotive voltage of the solar cell module 10 is 0V or lower than 141V at night or the like, the voltage to ground on the negative side of the solar cell module 10 becomes positive and the power generation efficiency of the solar cell module 10 can be restored.

図５に示したような回路構成により、本実施形態に係る電力制御装置３０は、太陽電池モジュール１０における起電圧が所定の電圧を下回る場合は、制御信号によって当該太陽電池モジュール１０の負極側の対地電位が正となるように各部を制御できる。これにより、太陽電池モジュール１０の負極には、発電時とは逆方向の電界が対地で生じ、当該電界によって、太陽電池モジュール１０における発電効率が回復する。したがって、太陽電池モジュール１０の発電効率の低下を回復できる電力制御装置３０を提供することができるという効果を奏する。 With the circuit configuration as shown in FIG. 5, when the electromotive voltage in the solar cell module 10 is lower than a predetermined voltage, the power control device 30 according to the present embodiment receives a control signal on the negative electrode side of the solar cell module 10. Each part can be controlled so that the electromotive force becomes positive. As a result, an electric field in the direction opposite to that at the time of power generation is generated on the negative ground of the solar cell module 10, and the electric field restores the power generation efficiency of the solar cell module 10. Therefore, it is possible to provide the power control device 30 that can recover the decrease in the power generation efficiency of the solar cell module 10.

前記の説明は、太陽電池モジュール１０が発電しておらず、かつ蓄電装置２０が系統電力網２から電力を購入（買電）する場合について述べたものであった。しかしながら、太陽電池モジュール１０が発電していないときに、昇圧回路１０１に図の右側から接続される２つの入力のうち、上側の入力の対地電位が正となる構成であれば、どのようなものであってもよい。 The above description has described a case where the solar cell module 10 is not generating power and the power storage device 20 purchases (purchases) power from the grid power grid 2. However, if the configuration is such that the ground potential of the upper input of the two inputs connected to the booster circuit 101 from the right side of the figure is positive when the solar cell module 10 is not generating power, what kind of configuration is used? It may be.

また、蓄電装置２０の代わりに、図５に示すような切替負荷１０５を備える構成であってもよい。太陽電池モジュール１０が発電していないとき、連系リレー１０６がオン状態で、切替負荷１０５をオンにすると、系統電力網２から購入した電力を双方向ＰＷＭインバータ１０２を介して切替負荷１０５にて消費する。このとき、前述のごとく、双方向ＰＷＭインバータ１０２の全波整流作用により、系統電力網２の電圧を整流して、太陽電池モジュール１０の正極側には＋１４１Ｖの対地電圧が印加され、太陽電池モジュール１０における発電効率を回復させることができる。 Further, instead of the power storage device 20, a switching load 105 as shown in FIG. 5 may be provided. When the interconnection relay 106 is on and the switching load 105 is turned on when the solar cell module 10 is not generating power, the power purchased from the grid power network 2 is consumed by the switching load 105 via the bidirectional PWM inverter 102. do. At this time, as described above, the voltage of the grid power network 2 is rectified by the full-wave rectification action of the bidirectional PWM inverter 102, and a + 141V ground voltage is applied to the positive side of the solar cell module 10 to be applied to the solar cell module 10. It is possible to restore the power generation efficiency in.

なお、なんらかの理由によって系統電力網２を保護する必要があるときは、連系リレー１０６をオフにする必要があるため、前述の操作によって太陽電池モジュール１０の発電効率を回復させることはできない。すなわち、切替制御部１０７は、系統電力網２を保護する必要のない場合は、切替負荷１０５を接続するための第３の制御信号と、系統電力網２との接続を継続するために連系リレー１０６をオンの状態で維持するための第４の制御信号と、を生成することが好適である。これにより、蓄電装置２０の代わりに切替負荷１０５を用いる構成であっても、太陽電池モジュール１０における発電効率を回復させることができる。また、切替負荷１０５は、切替制御部１０７の動作電力を供給するための電源回路で代替してもよい。 When it is necessary to protect the grid power grid 2 for some reason, it is necessary to turn off the interconnection relay 106, so that the power generation efficiency of the solar cell module 10 cannot be restored by the above-mentioned operation. That is, when it is not necessary to protect the grid power network 2, the switching control unit 107 connects the third control signal for connecting the switching load 105 and the interconnection relay 106 to continue the connection with the grid power network 2. It is preferable to generate a fourth control signal for keeping the power on. Thereby, even if the switching load 105 is used instead of the power storage device 20, the power generation efficiency in the solar cell module 10 can be restored. Further, the switching load 105 may be replaced with a power supply circuit for supplying the operating power of the switching control unit 107.

さらに、太陽光発電システム１が、蓄電装置２０と切替負荷１０５の両方を備える構成であってもよい。このとき、切替制御部１０７は、系統電力網２を保護する必要のない場合は、第４の制御信号によって系統電力網２との接続を継続し、さらに第１の制御信号および第２の制御信号によって蓄電装置２０に電力の蓄電を実行させる。これにより、電力制御装置３０は、太陽電池モジュール１０の正極および負極にかかる対地電位を、より高くすることができる。したがって、太陽電池モジュール１０の負極とカバーガラス１９との間の電界をより強くできるので、陽イオンを素早く移動させ、発電効率を早く回復させることができる。 Further, the photovoltaic power generation system 1 may be configured to include both the power storage device 20 and the switching load 105. At this time, when it is not necessary to protect the grid power network 2, the switching control unit 107 continues the connection with the grid power network 2 by the fourth control signal, and further by the first control signal and the second control signal. The power storage device 20 is made to store electric power. As a result, the power control device 30 can further increase the ground potential applied to the positive electrode and the negative electrode of the solar cell module 10. Therefore, since the electric field between the negative electrode of the solar cell module 10 and the cover glass 19 can be made stronger, the cations can be moved quickly and the power generation efficiency can be restored quickly.

また、前記の説明において、太陽電池モジュール１０の発電効率を回復させるのは、当該太陽電池モジュール１０における起電圧が所定の電圧（＝Ｖ_ｏｕｔ／２）を下回ったときとしたが、発電効率を回復させることが可能であれば、動作の契機はどのようなものであってもよい。例えば、太陽電池モジュール１０において発電が行われない時間帯を、時刻情報、カレンダー情報、天気予報などの情報から推測し、推測した情報に基づいて太陽電池モジュール１０の発電効率を回復させるように電力制御装置３０の各部を制御してもよい。 Further, in the above description, the power generation efficiency of the solar cell module 10 is restored when the electromotive voltage of the solar cell module 10 falls below a predetermined voltage (= V _out / 2). Any trigger of operation may be used as long as it can be recovered. For example, the time zone in which power generation is not performed in the solar cell module 10 is estimated from information such as time information, calendar information, and weather forecast, and electric power is used to restore the power generation efficiency of the solar cell module 10 based on the estimated information. Each part of the control device 30 may be controlled.

太陽電池モジュール１０において発電効率が低下する度合いは、発電量の大きさや発電時間の長さなどによって異なる。したがって、発電効率を回復させるために必要な時間の長さも状況によって異なる。そのため、例えば太陽電池モジュール１０の発電効率が回復するために必要な時間の間、図５を用いて説明した動作を継続するように電力制御装置３０の各部を制御してもよい。発電効率を回復させるために必要な時間の長さは、例えば前日までの発電量や発電時間などに基づいて決定してもよい。 The degree to which the power generation efficiency of the solar cell module 10 decreases depends on the size of the power generation amount, the length of the power generation time, and the like. Therefore, the length of time required to restore power generation efficiency also depends on the situation. Therefore, for example, each part of the power control device 30 may be controlled so as to continue the operation described with reference to FIG. 5 for the time required for the power generation efficiency of the solar cell module 10 to recover. The length of time required to restore the power generation efficiency may be determined based on, for example, the amount of power generation up to the previous day and the power generation time.

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図１および図６を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。 [Embodiment 2]
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 6. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above-described embodiment, and the description thereof will not be repeated.

（太陽光発電システムの構成）
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ａの構成は、前記実施形態１と概ね同一である。 (Configuration of photovoltaic power generation system)
The configuration of the photovoltaic power generation system 1A according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.

（回路の構成例）
本実施形態に係る電力制御装置３０Ａの回路の構成例について、図６を用いて説明する。図６は、電力制御装置３０Ａの回路の構成例を示す模式図である。本実施形態において、電力制御装置３０Ａの回路構成は、図５を用いて示した前記実施形態１のものと基本的に同一であるが、一部構成が異なっている。昇圧回路１０１Ａは、ダイオード１１０が太陽電池モジュール１０の負極側に配置されている点は前記実施形態１の昇圧回路１０１と同一であるが、コイル１０９が太陽電池モジュール１０の正極側に配置されている点が前記実施形態１のものと異なる。 (Circuit configuration example)
A configuration example of the circuit of the power control device 30A according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of the circuit of the power control device 30A. In the present embodiment, the circuit configuration of the power control device 30A is basically the same as that of the first embodiment shown with reference to FIG. 5, but some configurations are different. The booster circuit 101A is the same as the booster circuit 101 of the first embodiment in that the diode 110 is arranged on the negative electrode side of the solar cell module 10, but the coil 109 is arranged on the positive electrode side of the solar cell module 10. The point is different from that of the first embodiment.

ここで、図５を用いて説明したときと同様に、太陽電池モジュール１０が発電しておらず、系統電力網２から購入した電力を蓄電装置２０に蓄電する場合を考える。このとき、太陽電池モジュール１０の正極側には昇圧回路１０１Ａのコイル１０９による自己誘導が生じるものの、直流的にはコイル１０９による対地電圧への影響はない。そのため、太陽電池モジュール１０の正極および負極には、対地電位が正となる共通の電圧が印加されることとなる。したがって、図６に示した回路構成であっても、太陽電池モジュール１０の発電効率を回復させることができる。 Here, as in the case described with reference to FIG. 5, consider a case where the solar cell module 10 is not generating power and the power purchased from the grid power grid 2 is stored in the power storage device 20. At this time, although self-induction by the coil 109 of the booster circuit 101A occurs on the positive side of the solar cell module 10, there is no influence on the ground voltage by the coil 109 in terms of direct current. Therefore, a common voltage having a positive ground potential is applied to the positive electrode and the negative electrode of the solar cell module 10. Therefore, even with the circuit configuration shown in FIG. 6, the power generation efficiency of the solar cell module 10 can be restored.

図６の構成では、太陽電池モジュール１０が発電して、昇圧回路１０１のＦＥＴ１０８がスイッチング動作を行っている場合、ＦＥＴ１０８がオフの時の対地電圧は前述の通り＋Ｖ_ｏｕｔ／２－Ｖ_ＰＶとなる。このとき、太陽電池モジュール１０の起電圧Ｖ_ＰＶがＶ_ｏｕｔ／２を下回ると、負極側に負の対地電圧が印加され、太陽電池モジュール１０の発電効率が徐々に低下する。しかしながら、ＦＥＴ１０８がオンの時は、昇圧回路１０１の出力の正極電位が直接太陽電池モジュール１０の負極に接続されるため、太陽電池モジュール１０の負極の対地電位は＋Ｖ_ｏｕｔ／２となる。従って、電力制御装置３０が売電動作を行っている場合においても、昇圧回路１０１では、昇圧の際にＦＥＴ１０８がオンとオフを繰り返しているため太陽電池モジュール１０の発電効率の低下が進行しにくくなるという特長がある。 In the configuration of FIG. 6, when the solar cell module 10 generates power and the FET 108 of the booster circuit 101 is performing the switching operation, the voltage to ground when the FET 108 is off becomes + V _out / 2-V _PV as described above. .. At this time, when the electromotive voltage V _PV of the solar cell module 10 is lower than V _out / 2, a negative voltage to ground is applied to the negative electrode side, and the power generation efficiency of the solar cell module 10 gradually decreases. However, when the FET 108 is on, the positive electrode potential of the output of the booster circuit 101 is directly connected to the negative electrode of the solar cell module 10, so that the ground potential of the negative electrode of the solar cell module 10 is + V _out / 2. Therefore, even when the power control device 30 is selling power, in the booster circuit 101, the FET 108 is repeatedly turned on and off during boosting, so that the power generation efficiency of the solar cell module 10 is unlikely to decrease. It has the feature of becoming.

〔変形例〕
前記各実施形態において、電力制御装置３０は、例えば図示しないＨＥＭＳ（ＨｏｍｅＥｎｅｒｇｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）コントローラとの間で情報を送受信してもよい。例えば、切替制御部１０７は、ＨＥＭＳコントローラから太陽電池モジュール１０の発電量や発電時間に関する履歴情報を取得し、取得した履歴情報に基づいて、太陽電池モジュール１０の発電効率を回復させるよう各部を制御してもよい。 [Modification example]
In each of the above embodiments, the power control device 30 may transmit / receive information to / from, for example, a HEMS (Home Energy Management System) controller (not shown). For example, the switching control unit 107 acquires history information regarding the power generation amount and power generation time of the solar cell module 10 from the HEMS controller, and controls each unit so as to recover the power generation efficiency of the solar cell module 10 based on the acquired history information. You may.

〔ソフトウェアによる実現例〕
電力制御装置３０・３０Ａの制御ブロック（特に切替制御部１０７）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。 [Example of implementation by software]
The control block (particularly the switching control unit 107) of the power control devices 30 and 30A may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be realized by software. ..

後者の場合、電力制御装置３０・３０Ａは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the power control devices 30 and 30A include a computer that executes instructions of a program that is software that realizes each function. The computer includes, for example, at least one processor (control device) and at least one computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes the program, thereby achieving the object of the present invention. As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, a "non-temporary tangible medium", for example, a ROM (Read Only Memory) or the like, a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the program may be further provided. Further, the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、フレーム（１８）が接地している両面電極型の太陽電池モジュール（１０）および外部の系統電力網（２）に接続され、当該太陽電池モジュールを含む太陽光発電システム（１・１Ａ）における電力の入出力を制御する電力制御装置であって、前記太陽電池モジュールの出力電圧の正極側を入力する正極側入力端子（１３１）と負極側を入力する負極側入力端子（１３２）とを有し、前記太陽電池モジュールにおける起電圧が所定の電圧を下回る場合、前記負極側入力端子の対地電位を正とするための制御信号を生成する構成である。〔summary〕
The power control device (30 / 30A) according to the first aspect of the present invention is connected to a double-sided electrode type solar cell module (10) to which the frame (18) is grounded and an external system power network (2), and the solar cell is connected to the solar cell module (10). A power control device that controls the input and output of electric power in a solar power generation system (1.1A) including a battery module, and has a positive electrode side input terminal (131) and a negative electrode for inputting the positive electrode side of the output voltage of the solar cell module. It has a negative electrode side input terminal (132) for inputting the side, and when the electromotive voltage in the solar cell module is lower than a predetermined voltage, it generates a control signal for making the ground potential of the negative electrode side input terminal positive. It is a composition.

前記の構成によれば、電力制御装置は、太陽電池モジュールにおける起電圧が所定の電圧を下回る場合は、当該太陽電池モジュールの負極側の対地電位を正にする。これにより、フレームが接地している両面電極型太陽電池モジュールにおいて、発電効率の低下を抑制することができる。また、このとき太陽電池モジュールの負極には、発電時とは逆方向の電界が対地で生じ、当該電界によって、太陽電池モジュールにおける発電効率が回復する。したがって、太陽電池モジュールの発電効率の低下を回復できる電力制御装置を提供することができるという効果を奏する。 According to the above configuration, when the electromotive voltage in the solar cell module is lower than a predetermined voltage, the power control device makes the ground potential on the negative electrode side of the solar cell module positive. As a result, in a double-sided electrode type solar cell module in which the frame is grounded, it is possible to suppress a decrease in power generation efficiency. Further, at this time, an electric field in the direction opposite to that at the time of power generation is generated at the negative electrode of the solar cell module, and the electric field restores the power generation efficiency of the solar cell module. Therefore, it is possible to provide an electric power control device capable of recovering the decrease in the power generation efficiency of the solar cell module.

本発明の態様２に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様１において、前記電力制御装置の制御にしたがって、電力の蓄電および放電を行う蓄電装置（２０）がさらに接続されており、前記制御信号は、前記蓄電装置における電力の蓄電および放電のいずれかを実行させる第１の制御信号と、前記蓄電装置と前記系統電力網（２）との間で生じた電圧のうち、対地電位が正である電圧を前記負極側入力端子（１３２）に印加するように前記電力制御装置が前記系統電力網に対して順変換動作および逆変換動作のいずれかを実行させる第２の制御信号と、を含んでいる構成としてもよい。 In the power control device (30 / 30A) according to the second aspect of the present invention, the power storage device (20) that stores and discharges power according to the control of the power control device is further connected in the first aspect. The control signal has a ground potential among the first control signal for executing either storage or discharge of electric power in the power storage device and the voltage generated between the power storage device and the system power network (2). A second control signal that causes the system power network to perform either a forward conversion operation or a reverse conversion operation so that a positive voltage is applied to the negative voltage side input terminal (132). It may be a configuration including it.

前記の構成によれば、電力制御装置は、蓄電装置における電力の蓄電および放電のいずれかを実行するときに、自身の負極側入力端子の対地電位を正とすることができる。これにより、例えば夜間に系統電力網から購入した買電電力を蓄電装置に蓄電するときに、太陽電池モジュールの発電効率を回復させることができる。したがって、蓄電装置を備えた太陽光発電システムにおいて、両面電極型太陽電池モジュールの発電効率を回復させることができる電力制御装置を提供できるという効果を奏する。 According to the above configuration, the power control device can make the ground potential of its negative electrode side input terminal positive when either storing or discharging the power in the power storage device. Thereby, for example, when the purchased power purchased from the grid power grid is stored in the power storage device at night, the power generation efficiency of the solar cell module can be restored. Therefore, in a photovoltaic power generation system provided with a power storage device, it is possible to provide a power control device capable of recovering the power generation efficiency of the double-sided electrode type solar cell module.

本発明の態様３に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様２において、前記太陽電池モジュール（１０）の出力電圧を入力とする非絶縁型の昇圧回路（１０１）と、当該昇圧回路の出力を入力として前記系統電力網に対して順変換動作および逆変換動作のいずれかを実行する双方向インバータ回路（双方向ＰＷＭインバータ１０２）と、を備えている構成としてもよい。 In the second aspect, the power control device (30 / 30A) according to the third aspect of the present invention includes a non-isolated booster circuit (101) having an output voltage of the solar cell module (10) as an input and the booster circuit. The configuration may include a bidirectional inverter circuit (bidirectional PWM inverter 102) that executes either a forward conversion operation or a reverse conversion operation with respect to the grid power network using the output of the above as an input.

前記の構成によれば、電力制御装置は、双方向インバータ回路を系統電力網に対して順変換動作および逆変換動作のいずれかで実行させることによって、蓄電装置と系統電力網との間で生じた電圧のうち、対地電位が正である電圧を負極側入力端子に印加することができる。 According to the above configuration, the power control device causes the bidirectional inverter circuit to execute the bidirectional inverter circuit in either the forward conversion operation or the reverse conversion operation for the grid power grid, so that the voltage generated between the power storage device and the grid power grid is generated. Of these, a voltage having a positive ground potential can be applied to the negative electrode side input terminal.

本発明の態様４に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様２において、前記蓄電装置（２０）の出力電圧を入力として前記第１の制御信号により動作する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（１０４）と、前記太陽電池モジュール（１０）の出力電圧を入力とする非絶縁型の昇圧回路（１０１）と、前記第２の制御信号により動作する双方向インバータ回路（双方向ＰＷＭインバータ１０２）と、を備えており、前記昇圧回路および前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端は並列接続され、前記双方向インバータ回路は、並列接続された前記出力端を直流入力とする構成としてもよい。 The power control device (30 / 30A) according to the fourth aspect of the present invention is a bidirectional DC / DC converter (30, 30A) that operates by the first control signal with the output voltage of the power storage device (20) as an input in the second aspect. 104), a non-isolated booster circuit (101) that inputs the output voltage of the solar cell module (10), and a bidirectional inverter circuit (bidirectional PWM inverter 102) that operates by the second control signal. , The booster circuit and the output end of the bidirectional DC / DC converter may be connected in parallel, and the bidirectional inverter circuit may be configured such that the output end connected in parallel is a DC input.

前記の構成によれば、電力制御装置は、第１の制御信号を用いた双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作と、第２の制御信号を用いた双方向インバータ回路の動作によって、蓄電装置と系統電力網との間で蓄電および放電のいずれかを実行させることができる。これにより、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端と並列接続された昇圧回路を介して、太陽電池モジュールの負極に対地電位が正である電圧を印加することができる。 According to the above configuration, the power control device is a power storage device and a system by the operation of the bidirectional DC / DC converter using the first control signal and the operation of the bidirectional inverter circuit using the second control signal. Either storage or discharging can be performed with or from the power grid. As a result, a voltage having a positive ground potential can be applied to the negative electrode of the solar cell module via a booster circuit connected in parallel with the output end of the bidirectional DC / DC converter.

本発明の態様５に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様３または４において、前記昇圧回路（１０１）は正極側の入力端子と出力端子との間が、直流的かつ双方向に短絡状態となる回路構成である構成としてもよい。 In the power control device (30 / 30A) according to the fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, the booster circuit (101) has a direct current and bidirectional connection between the input terminal and the output terminal on the positive electrode side. The circuit configuration may be such that a short circuit occurs.

前記の構成によれば、電力制御装置は、昇圧回路において正極側を短絡状態とすることができる。これにより太陽電池モジュールの負極側を、昇圧回路の負極の出力側と電気的に切り離して、正極に対地電位が正である電圧を印加することができる。したがって、昇圧回路の動作によって太陽電池モジュールの発電効率の低下を回復できる電力制御装置を提供することができる。 According to the above configuration, the power control device can short-circuit the positive electrode side in the booster circuit. As a result, the negative electrode side of the solar cell module can be electrically separated from the output side of the negative electrode of the booster circuit, and a voltage having a positive ground potential can be applied to the positive electrode. Therefore, it is possible to provide a power control device that can recover the decrease in power generation efficiency of the solar cell module by the operation of the booster circuit.

本発明の態様６に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様１から５のいずれかにおいて、前記太陽電池モジュール（１０）において発電が行われない時間帯に関する情報に基づいて前記制御信号を生成する構成としてもよい。 The power control device (30.30A) according to the sixth aspect of the present invention has the control signal in any one of the first to fifth aspects based on the information regarding the time zone in which the solar cell module (10) does not generate power. May be configured to generate.

前記の構成によれば、電力制御装置は、太陽電池モジュールにおいて発電が行われない時間帯に、負極側入力端子の対地電位を正とすることができる。これにより、例えば夜間といった太陽電池モジュールによる発電が行われない時間帯に太陽電池モジュールにおける発電効率の低下を回復させることができる。 According to the above configuration, the power control device can make the ground potential of the negative electrode side input terminal positive during the time when power generation is not performed in the solar cell module. As a result, it is possible to recover the decrease in power generation efficiency of the solar cell module during a time period when power generation is not performed by the solar cell module, for example, at night.

本発明の態様７に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様１から６のいずれかにおいて、前記太陽電池モジュール（１０）の発電効率が回復するために必要な時間の間、前記負極側入力端子（１３２）の対地電位が正となるように前記制御信号を生成する構成としてもよい。 The power control device (30.30A) according to the seventh aspect of the present invention has the negative electrode in any one of the first to sixth aspects for the time required for the power generation efficiency of the solar cell module (10) to recover. The control signal may be generated so that the ground potential of the side input terminal (132) becomes positive.

前記の構成によれば、電力制御装置は、発電効率が低下する度合いに応じて太陽電池モジュールの発電効率を回復させることができる。 According to the above configuration, the power control device can restore the power generation efficiency of the solar cell module according to the degree to which the power generation efficiency decreases.

本発明の態様８に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様１において、前記太陽電池モジュール（１０）の出力電圧を入力とする非絶縁型の昇圧回路（１０１）と、当該昇圧回路の出力の正極と負極との間に接続され、前記制御信号によって接続の有無を切り替え可能な切替負荷（１０５）をさらに備えており、前記系統電力網（２）に対して、連系保護による解列を必要としない場合は、前記切替負荷を接続するための第３の制御信号と、前記系統電力網との接続を継続するための第４の制御信号と、を生成する構成としてもよい。 In the first aspect, the power control device (30 / 30A) according to the eighth aspect of the present invention includes a non-isolated booster circuit (101) having an output voltage of the solar cell module (10) as an input and the booster circuit. It is further equipped with a switching load (105) that is connected between the positive and negative outputs of the output of the above and can switch the presence or absence of the connection by the control signal. When the column is not required, a third control signal for connecting the switching load and a fourth control signal for continuing the connection with the grid power grid may be generated.

前記の構成によれば、電力制御装置は、連系保護による解列を必要としない場合は切替負荷を接続し、さらに当該系統電力網との間の接続を維持する。これにより、例えば夜間のような太陽電池モジュールが発電を行わない場合に、切替負荷への電力供給において双方向インバータ回路による全波整流で生じた電圧により、負極側入力端子の対地電位を正とすることができる。したがって、太陽電池モジュールが発電を行わないときに、当該太陽電池モジュールの発電効率を回復させることができる。 According to the above configuration, the power control device connects the switching load when disconnection by interconnection protection is not required, and further maintains the connection with the grid power grid. As a result, when the solar cell module does not generate power, for example at night, the voltage generated by full-wave rectification by the bidirectional inverter circuit in the power supply to the switching load makes the ground potential of the negative electrode side input terminal positive. can do. Therefore, when the solar cell module does not generate power, the power generation efficiency of the solar cell module can be restored.

本発明の態様９に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様８において、前記電力制御装置の制御にしたがって、電力の蓄電および放電を行う蓄電装置（２０）がさらに接続されている構成としてもよい。 The power control device (30 / 30A) according to the ninth aspect of the present invention has a configuration in which the power storage device (20) for storing and discharging electric power is further connected according to the control of the power control device in the eighth aspect. May be.

前記の構成によれば、電力制御装置は、蓄電装置が接続されている構成において、系統電力網に対して、連系保護による解列を必要としない場合は切替負荷を接続し、さらに当該系統電力網との間の接続を維持する。これにより、太陽電池モジュールが発電を行わないときに、当該太陽電池モジュールの発電効率を回復させることができる。 According to the above configuration, in the configuration in which the power storage device is connected, the power control device connects a switching load to the grid power grid when disconnection by interconnection protection is not required, and further connects the grid power grid. Maintain a connection with. Thereby, when the solar cell module does not generate power, the power generation efficiency of the solar cell module can be restored.

本発明の態様１０に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、前記態様９において、前記系統電力網（２）に対して、連系保護による解列を必要としない場合は、前記第４の制御信号によって前記系統電力網との接続を継続し、さらに、前記蓄電装置（２０）における電力の蓄電および放電のいずれかを実行させる第１の制御信号と、前記蓄電装置と前記系統電力網との間で生じた電圧のうち、対地電位が正である電圧を前記負極側入力端子（１３２）に印加するように前記電力制御装置が前記系統電力網に対して順変換動作および逆変換動作のいずれかを実行させる第２の制御信号によって前記蓄電装置に電力の蓄電を実行させるようにして前記太陽電池モジュール（１０）の負極側の対地電位が正となるようにする構成としてもよい。 The power control device (30 / 30A) according to the tenth aspect of the present invention is the fourth control when the system power grid (2) does not need to be disconnected by interconnection protection in the ninth aspect. A first control signal that continues to be connected to the grid power grid by a signal and further executes either storage or discharge of power in the power storage device (20), and between the power storage device and the system power network. Among the generated voltages, the power control device executes either a forward conversion operation or a reverse conversion operation with respect to the grid power grid so that a voltage having a positive ground potential is applied to the negative side input terminal (132). The second control signal may be used to cause the power storage device to store electric power so that the negative voltage side potential of the solar cell module (10) becomes positive.

前記の構成によれば、電力制御装置は、蓄電装置の蓄電動作において、負極側入力端子の対地電位をより高くすることができる。これにより、太陽電池モジュールの発電効率をより早く回復させることができる。 According to the above configuration, the power control device can raise the ground potential of the negative electrode side input terminal in the power storage operation of the power storage device. As a result, the power generation efficiency of the solar cell module can be restored more quickly.

本発明の態様１１に係る太陽光発電システム（１・１Ａ）は、フレーム（１８）が接地している両面電極型の太陽電池モジュール（１０）と、前記態様１から１０のいずれかにおける電力制御装置（３０・３０Ａ）と、を備えている構成としてもよい。前記の構成によれば、前記態様１と同様の作用効果を奏する。 The photovoltaic power generation system (1.1A) according to the eleventh aspect of the present invention includes a double-sided electrode type solar cell module (10) in which the frame (18) is grounded, and power control in any one of the above aspects 1 to 10. It may be configured to include an apparatus (30 / 30A). According to the above configuration, the same effect as that of the first aspect is obtained.

本発明の各態様に係る電力制御装置（３０・３０Ａ）は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記電力制御装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記電力制御装置をコンピュータにて実現させる電力制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The power control device (30 / 30A) according to each aspect of the present invention may be realized by a computer, and in this case, the power is generated by operating the computer as each part (software element) included in the power control device. A control program of a power control device that realizes the control device by a computer, and a computer-readable recording medium that records the control program are also included in the scope of the present invention.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Further, by combining the technical means disclosed in each embodiment, new technical features can be formed.

１、１Ａ太陽光発電システム
２系統電力網
１０太陽電池モジュール
１１ａ第１封止樹脂
１１ｂ第２封止樹脂
１２ａ第１電極
１２ｂ第２電極
１３太陽電池セル
１４ａ第１電極バスバー
１４ｂ第２電極バスバー
１５裏面保護シート
１６インナーコネクタ
１７出力端子
１８フレーム（外枠）
１９カバーガラス
２０蓄電装置
３０、３０Ａ電力制御装置
１０１昇圧回路
１０２双方向ＰＷＭインバータ（双方向インバータ回路）
１０３交流リアクトル
１０４双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０５、１０５Ａ切替負荷
１０６連系リレー
１０７切替制御部（コントローラ）
１０８ＦＥＴ
１０９コイル
１１０ダイオード
１３１正極側入力端子
１３２負極側入力端子 1, 1A Photovoltaic power generation system 2 system power network 10 Solar cell module 11a 1st sealing resin 11b 2nd sealing resin 12a 1st electrode 12b 2nd electrode 13 Solar cell 14a 1st electrode bus bar 14b 2nd electrode bus bar 15 Back side Protective sheet 16 Inner connector 17 Output terminal 18 Frame (outer frame)
19 Cover glass 20 Power storage device 30, 30A Power control device 101 Booster circuit 102 Bidirectional PWM inverter (bidirectional inverter circuit)
103 AC reactor 104 Bidirectional DC / DC converter 105, 105A Switching load 106 Interconnect relay 107 Switching control unit (controller)
108 FET
109 Coil 110 Diode 131 Positive electrode side input terminal 132 Negative electrode side input terminal

Claims

A power control device that is connected to a double-sided electrode type solar cell module with a grounded frame and an external grid power grid to control the input and output of power in a photovoltaic power generation system including the solar cell module.
It has a positive electrode side input terminal for inputting the positive electrode side and a negative electrode side input terminal for inputting the negative electrode side of the output voltage of the solar cell module.
When the electromotive voltage in the solar cell module is lower than a predetermined voltage, a control signal for making the ground potential of the negative electrode side input terminal positive is generated .
A non-insulated booster circuit that receives the output voltage of the solar cell module as an input, a switching load that is connected between the positive and negative sides of the output of the booster circuit and that can be switched between the presence and absence of connection by the control signal. It is equipped with a bidirectional inverter circuit that executes either forward conversion operation or reverse conversion operation with respect to the grid power network by using the output of the booster circuit as an input.
When disconnection by interconnection protection is not required for the grid power grid, a third control signal for connecting the switching load and a fourth control for continuing the connection with the grid power grid. A power control device characterized by producing a signal .

A power storage device that stores and discharges power is further connected according to the control of the power control device.
The control signal has a positive ground potential among the first control signal for executing either storage or discharge of power in the power storage device and the voltage generated between the power storage device and the system power grid. It is characterized in that the power control device includes a second control signal for causing the grid power grid to perform either a forward conversion operation or a reverse conversion operation so as to apply a voltage to the negative side input terminal. The power control device according to claim 1.

A bidirectional DC / DC converter that operates by the first control signal with the output voltage of the power storage device as an input is provided.
The bidirectional inverter circuit operates by the second control signal,
The power according to claim 2, wherein the booster circuit and the output end of the bidirectional DC / DC converter are connected in parallel, and the bidirectional inverter circuit uses the output end connected in parallel as a DC input. Control device.

The power according to any one of claims 1 to 3, wherein the booster circuit has a circuit configuration in which an input terminal and an output terminal on the positive electrode side are short-circuited in both directions in a direct current manner. Control device.

The power control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control signal is generated based on information about a time zone in which power generation is not performed in the solar cell module.

Any of claims 1 to 5, wherein the control signal is generated so that the ground potential of the negative electrode side input terminal becomes positive during the time required for the power generation efficiency of the solar cell module to recover. The power control device according to item 1.

The power control device according to claim 1, wherein a power storage device that stores and discharges power is further connected according to the control of the power control device.

When disconnection due to interconnection protection is not required for the grid power network, the connection with the grid power network is continued by the fourth control signal, and the power is stored or discharged in the power storage device. Of the voltage generated between the power storage device and the system power network, the first control signal for executing the above and the power control device so as to apply a voltage having a positive ground potential to the negative side input terminal. Causes the power storage device to store power by a second control signal that causes the grid power network to perform either a forward conversion operation or a reverse conversion operation, so that the ground potential on the negative side of the solar cell module is increased. The power control device according to claim 7, wherein the power control device is set to be positive.

A double-sided electrode type solar cell module with a grounded frame and
A photovoltaic power generation system comprising the power control device according to any one of claims 1 to 8.

A program for operating a computer as the power control device according to claim 1.