JPH10289025A - Power conditioner for solar power generation system - Google Patents

Power conditioner for solar power generation system

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Publication number
JPH10289025A
JPH10289025A JP9098766A JP9876697A JPH10289025A JP H10289025 A JPH10289025 A JP H10289025A JP 9098766 A JP9098766 A JP 9098766A JP 9876697 A JP9876697 A JP 9876697A JP H10289025 A JPH10289025 A JP H10289025A
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JP
Japan
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input voltage
solar cell
power conditioner
upper limit
voltage
Prior art date
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Application number
JP9098766A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Toyoura
信行 豊浦
Yoshihiro Ueda
佳弘 上田
Masao Mabuchi
雅夫 馬渕
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a power conditioner from being destroyed by the excess of the withstand voltage of inner parts by controlling input voltage on solar battery output to be not more than the upper limit value of an operation voltage range and directly inputting input voltage to an inverter circuit without boosting it in a boosting circuit. SOLUTION: This power conditioner 1 is constituted only of a smoothing capacitor C1, a power conditioner control part 2 and the inverter circuit 4 and it does not have the boosting circuit. High input voltage can be supplied to the power conditioner 1 from a solar battery E. The input voltage of the solar battery E, which is smoothed in the smoothing capacitor C1, is given to the inverter circuit 4. Thus, the input voltage of the solar battery E can be made high by controlling input voltage to be not more than the upper limit value of the operation voltage range. Thus, input voltage can directly be inputted to the inverter circuit 4. Then, cost can be reduced by improving power conversion efficiency and reducing the parts.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ムにおけるパワーコンディショナに関する。
[0001] The present invention relates to a power conditioner in a photovoltaic power generation system.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽光発電による分散型電源と商用電源
とを連系し、太陽光発電によって家庭内機器に電力を供
給するとともに余分の電力を系統に逆潮流する一方で、
太陽光発電だけでは電力が不足する場合は系統側から電
力を供給する太陽光発電システムがある。このようなシ
ステムにおいては、太陽光エネルギを電気エネルギに変
換する太陽電池と、この太陽電池からの出力が太陽電池
側に逆流しないようにするダイオードや開閉器からなる
接続箱と、太陽電池からの直流電力を商用電源と同期が
とれた交流電力に変換する電力変換装置(インバータ回
路)と、商用電源の異常を検出する保護装置とを有して
おり、上記インバータ回路と保護装置などがパワーコン
ディショナと称されている。
2. Description of the Related Art While a distributed power source and a commercial power source are connected to each other by a photovoltaic power generator, power is supplied to home appliances by the photovoltaic power generator, and excess power is supplied to the power system in reverse.
There is a photovoltaic power generation system that supplies power from the grid when power is insufficient with only photovoltaic power generation. In such a system, a solar cell that converts sunlight energy into electric energy, a junction box including a diode and a switch that prevents output from the solar cell from flowing back to the solar cell side, It has a power converter (inverter circuit) for converting DC power into AC power synchronized with the commercial power supply, and a protection device for detecting abnormality of the commercial power supply. It is called Na.

【0003】図9で示すように太陽電池Eと商用電力系
統Pとの間に介在するパワーコンディショナ1は平滑コ
ンデンサC1、パワーコンディショナ制御部2、昇圧回
路3およびインバータ回路4を備えて構成されている。
このようなパワーコンディショナ1を用いる太陽光発電
システムにおいては、屋外に設置された太陽電池Eの出
力を配線を介して屋内に引き込むには屋内配線規定で定
められている配線電圧以下に設定する必要がある一方、
商用電力系統Pと連系するためにパワーコンディショナ
1内の直ー交電力変換などのため前記配線電圧以上に昇
圧する昇圧回路3が必須の要素とされているため電力変
換効率低下とか部品のコストアップといった問題を有し
ている。ところで、上記屋内配線規定は現在、屋内配線
の電圧がアップされる方向に改正が予定されており、そ
うすると、太陽電池Eの電圧をわざわざ昇圧回路3で昇
圧してインバータ回路4で直ー交電力変換する必要がな
くなり、昇圧回路3は上記問題をなくすうえで省略する
ことが当然考えられる。
As shown in FIG. 9, a power conditioner 1 interposed between a solar cell E and a commercial power system P includes a smoothing capacitor C1, a power conditioner control unit 2, a booster circuit 3, and an inverter circuit 4. Have been.
In the photovoltaic power generation system using such a power conditioner 1, in order to draw the output of the solar cell E installed outdoors to the interior of the vehicle via the wiring, the output voltage is set to be equal to or lower than the wiring voltage defined by the indoor wiring regulations. While needing
In order to connect with the commercial power system P, the booster circuit 3 for boosting the wiring voltage to be higher than the wiring voltage for the direct-to-direct power conversion in the power conditioner 1 is an essential element. There is a problem such as an increase in cost. By the way, the above-mentioned indoor wiring regulation is currently scheduled to be revised in a direction in which the voltage of the indoor wiring is increased. It is not necessary to perform the conversion, and the booster circuit 3 may be omitted to eliminate the above problem.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昇圧回
路3を省略した際に起こる問題は太陽電池Eの出力を昇
圧回路3で昇圧した分大きくなるために系統に異常が発
生して太陽電池Eが系統から切り離されて無負荷状態に
なると、従来のパワーコンディショナ1ではその出力電
圧を制限する手段がなかったため、その出力電圧がパワ
ーコンディショナ1内の平滑コンデンサC1といった部
品の耐圧以上に上昇してパワーコンディショナ1が破壊
されてしまうというという課題がある。
However, a problem that arises when the booster circuit 3 is omitted is that the output of the solar cell E is increased by the boosted voltage of the booster circuit 3, so that an abnormality occurs in the system and the solar cell E When the power conditioner is disconnected from the power system and becomes a no-load state, the conventional power conditioner 1 has no means for limiting the output voltage, and the output voltage rises above the withstand voltage of components such as the smoothing capacitor C1 in the power conditioner 1. Therefore, there is a problem that the power conditioner 1 is destroyed.

【0005】そこで、本発明はこうした上記規定の改正
を見込んで昇圧回路を省略するにあたり、太陽電池の出
力を一定電圧以下に制限するように構成して例えば系統
に異常が起こってもそれが復旧されると再び安定して運
転を再開できるパワーコンディショナを提供しようとす
るものである。
In view of the above-mentioned revision, the present invention is designed to limit the output of the solar cell to a certain voltage or less when omitting the booster circuit. An object of the present invention is to provide a power conditioner capable of restarting the operation in a stable manner.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のパワーコンディ
ショナにおいては、インバータ回路の動作を制御するパ
ワーコンディショナ制御部によって太陽電池出力に関わ
る入力電圧を運転電圧範囲の上限値以下に制御すること
で前記入力電圧の高電圧化を可能として、入力電圧を昇
圧回路で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入
力可能としたことによって上述した課題を解決してい
る。
In a power conditioner according to the present invention, an input voltage related to a solar cell output is controlled to be equal to or less than an upper limit value of an operating voltage range by a power conditioner control unit for controlling an operation of an inverter circuit. The above-mentioned problem is solved by making it possible to increase the input voltage and directly input the input voltage to the inverter circuit without boosting the input voltage by a booster circuit.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0008】実施の形態1 図1は本発明の実施の形態1にかかる太陽光発電システ
ムにおけるトランスレス型のパワーコンディショナの回
路図であり、同図を参照して本実施の形態1のパワーコ
ンディショナ1は、平滑コンデンサC1、パワーコンデ
ィショナ制御部2およびインバータ回路4だけで構成さ
れていて昇圧回路を有していない一方で、このパワーコ
ンディショナ1においては太陽電池Eから高入力電圧可
能とされている。平滑コンデンサC1で平滑化された太
陽電池Eの入力電圧はインバータ回路4に与えられる。
パワーコンディショナ制御部2は各スイッチ素子S2〜
S5をオンオフしてスイッチ素子S2、インダクタL
3、系統電源P、インダクタL2およびスイッチ素子S
5の第1経路と、スイッチ素子S4、インダクタL2、
系統電源P、インダクタL3およびスイッチ素子S3の
第2経路とを形成することで、系統電源P側に交流の負
荷電流を出力制御する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a transformerless power conditioner in a photovoltaic power generation system according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. The conditioner 1 includes only a smoothing capacitor C1, a power conditioner control unit 2, and an inverter circuit 4 and does not have a booster circuit. On the other hand, in the power conditioner 1, a high input voltage from the solar cell E is possible. It has been. The input voltage of the solar cell E smoothed by the smoothing capacitor C1 is supplied to the inverter circuit 4.
The power conditioner control unit 2 includes each of the switch elements S2
S5 is turned on and off to switch element S2 and inductor L
3. System power supply P, inductor L2 and switch element S
5, a switch element S4, an inductor L2,
By forming the system power supply P, the inductor L3, and the second path of the switch element S3, the output of the AC load current to the system power supply P is controlled.

【0009】このようなパワーコンディショナ1を備え
た太陽光発電システムでは、図2で示される太陽電池E
のIVカーブ(電流ー電圧特性)において最大電力点電
圧Vpmaxが例えばDC350V程度とした場合、開
放電圧VopがDC530〜700V程度の高電圧とな
るために、例えば平滑コンデンサC1などのパワーコン
ディショナ1の構成部品の耐圧を越えてしまうという問
題が発生してしまう。なお、ここでPVカーブは電力ー
電圧特性であって複数示されているが、からにかけ
て太陽電池Eに対する照度が低下していく場合を示して
いる。PVカーブは他のPVカーブの中で太陽電池E
に対する照度が最も低く開放電圧VopがDC420V
であるのに対して他のPVカーブ〜はいずれも同一
の開放電圧Vopになっている。これら各PVカーブに
対してIVカーブがあるが、図では1つのIVカーブだ
けが示されている。そこで、パワーコンディショナ制御
部2は最高電圧を例えば部品の耐圧であるDC420V
を上限値とする運転電圧範囲においてその上限値DC4
20V以下に制限するようにインバータ回路4の動作を
制御可能になっている。この制御としては、パワーコン
ディショナ制御部2は、太陽電池Eの入力電圧がその上
限値のDC420Vに達しているかどうかを検出し、上
限値DC420Vに達している場合はインバータ回路4
のスイッチ素子S2,S3を同時にオンにしてこのスイ
ッチ素子S2,S3を介して負荷電流を流して最高電圧
を上限値DC420V以下に制御して部品の保護が図れ
るようにしている。なお、通常運転状態ではPVカーブ
における最大電力電圧付近に制御されているので、この
保護機能動作は、本体装置側に異常があって正常運転が
できない場合とか、系統異常があり正常運転ができない
場合などに限定される。したがって、本実施の形態1に
おいては、系統側にAC200Vを出力するにあたって
はインバータ回路4の動作を制御するパワーコンディシ
ョナ制御部2によって太陽電池Eの入力電圧を例えばD
C350Vに高電圧化することで昇圧回路3が不要とな
る一方、その入力電圧を運転電圧範囲の上限値DC42
0V以下に制御することから太陽電池Eの入力電圧の高
電圧化が可能となるとともに、その入力電圧を昇圧回路
で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入力可能
となって昇圧回路3不要による電力変換効率の向上と部
品点数削減によるコストダウンが可能となる。
In a solar power generation system provided with such a power conditioner 1, a solar cell E shown in FIG.
In the IV curve (current-voltage characteristic), when the maximum power point voltage Vpmax is, for example, about 350 V DC, the open-circuit voltage Vop becomes a high voltage of about 530 to 700 V DC, so that the power conditioner 1 such as the smoothing capacitor C1 is used. The problem that the breakdown voltage of the component is exceeded occurs. Note that, here, the PV curve is a power-voltage characteristic and is shown in plurals, but shows a case where the illuminance on the solar cell E decreases from the beginning. PV curve is solar cell E among other PV curves
Illuminance is the lowest and the open-circuit voltage Vop is DC420V
On the other hand, all of the other PV curves have the same open-circuit voltage Vop. Although there is an IV curve for each of these PV curves, only one IV curve is shown in the figure. Therefore, the power conditioner controller 2 sets the maximum voltage to, for example,
In the operating voltage range with the upper limit DC4
The operation of the inverter circuit 4 can be controlled so as to limit the voltage to 20 V or less. As this control, the power conditioner control unit 2 detects whether the input voltage of the solar cell E has reached the upper limit value of DC 420 V, and if the input voltage has reached the upper limit value of DC 420 V, the inverter circuit 4
The switch elements S2 and S3 are turned on at the same time, and a load current flows through the switch elements S2 and S3 to control the maximum voltage to an upper limit value of 420 V DC or less so that the components can be protected. Note that, in the normal operation state, the operation is controlled near the maximum power voltage in the PV curve. Therefore, this protection function operation is performed when the main unit has an abnormality and the normal operation cannot be performed, or when there is a system abnormality and the normal operation cannot be performed. And so on. Therefore, in the first embodiment, when outputting 200 V AC to the grid side, the input voltage of the solar cell E is changed to, for example, D by the power conditioner control unit 2 that controls the operation of the inverter circuit 4.
By increasing the voltage to C350V, the booster circuit 3 becomes unnecessary, and its input voltage is reduced to the upper limit value DC42 of the operating voltage range.
By controlling the voltage to 0 V or less, the input voltage of the solar cell E can be increased, and the input voltage can be directly input to the inverter circuit without being boosted by the booster circuit. The cost can be reduced by improving the conversion efficiency and reducing the number of parts.

【0010】実施の形態2 図3を参照して本発明の実施の形態2について説明する
と、実施の形態1においては、パワーコンディショナ制
御部2によるソフトウエア的な動作による保護機能動作
であったが、図3で示される実施の形態2の回路構成の
ようにハードウエア的な回路構成でも保護機能動作が可
能である。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. In the first embodiment, the protection function operation is performed by a software operation of the power conditioner control unit 2. However, the protection function operation is possible even with a hardware circuit configuration like the circuit configuration of the second embodiment shown in FIG.

【0011】すなわち、本実施の形態2のパワーコンデ
ィショナ1においては、平滑コンデンサC1両端間に互
いに直列に接続された抵抗R1,R2の接続部における
電圧を比較器CPの逆転端子−に入力し、その逆転端子
−での電圧がその正転端子+に接続された基準電源E1
の電圧以上であれば、比較器CPからゲート回路GTを
接続するとともに、比較器CPの出力部をゲート回路G
Tに接続し、ゲート回路GTの両出力部それぞれをイン
バータ回路4内のスイッチ素子S2,S3に接続して構
成されている。太陽電池Eの入力電圧が運転電圧範囲の
上限値DC420Vに達すると、比較器CPはゲート回
路GTを開き、これによって、パワーコンディショナ制
御部2はスイッチ素子S2,S3をオンにして負荷電流
Iをこれに流して太陽電池Eの入力電圧の最高値を上限
値DC420V以下に制御する。これによって、本実施
の形態2においても実施の形態1と同様の作用効果を得
られることになる。
That is, in the power conditioner 1 of the second embodiment, the voltage at the connection of the resistors R1 and R2 connected in series between both ends of the smoothing capacitor C1 is input to the inverting terminal-of the comparator CP. , The voltage at its reverse terminal-is connected to a reference power source E1 connected to its forward terminal +.
, The gate circuit GT is connected from the comparator CP, and the output of the comparator CP is connected to the gate circuit G.
T, and both output portions of the gate circuit GT are connected to the switch elements S2 and S3 in the inverter circuit 4, respectively. When the input voltage of the solar cell E reaches the upper limit value DC420V of the operating voltage range, the comparator CP opens the gate circuit GT, whereby the power conditioner control unit 2 turns on the switching elements S2 and S3 to turn on the load current I To control the maximum value of the input voltage of the solar cell E to the upper limit value DC420V or less. As a result, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained in the second embodiment.

【0012】実施の形態3 図4を参照して本発明の実施の形態3について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図4で示されるように平
滑コンデンサC1両端間に並列に抵抗R3とスイッチ素
子S1とを直列に接続してなる保護回路を接続し、パワ
ーコンディショナ制御部2が太陽電池Eの入力電圧が運
転電圧範囲の上限値DC420Vに達したと検出すると
スイッチ素子S1をオンに駆動し、これによって、負荷
電流をこの保護回路に流して太陽電池Eの入力電圧の最
高値を上限値DC420V以下に制御する。これによっ
て、本実施の形態3においても実施の形態1と同様の作
用効果を得られることになる。
Third Embodiment Referring to FIG. 4, the third embodiment of the present invention will be described. The protection function operation also includes a resistor R3 and a switch connected in parallel between both ends of a smoothing capacitor C1 as shown in FIG. A protection circuit formed by connecting the element S1 in series is connected, and when the power conditioner control unit 2 detects that the input voltage of the solar cell E has reached the upper limit value DC420V of the operating voltage range, the switching element S1 is turned on. As a result, the load current flows through this protection circuit to control the maximum value of the input voltage of the solar cell E to be equal to or less than the upper limit value of DC 420 V. As a result, the same functions and effects as those of the first embodiment can be obtained in the third embodiment.

【0013】実施の形態4 図5を参照して本発明の実施の形態4について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図5で示されるように平
滑コンデンサC1両端間に並列にスイッチ素子S1’と
蓄電池E2とを直列に接続してなる保護回路を接続し、
パワーコンディショナ制御部2が太陽電池Eの入力電圧
が運転電圧範囲の上限値DC420Vに達したと検出す
るとスイッチ素子S1’をオンに駆動し、これによっ
て、負荷電流をこの保護回路に流して太陽電池Eの入力
電圧の最高値をDC420V以下に制御する。これによ
って、本実施の形態4においても実施の形態1と同様の
作用効果を得られることになる。
Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. The protection function operation also includes a switching element S1 'connected in parallel across a smoothing capacitor C1 as shown in FIG. And a protection circuit formed by connecting the storage battery E2 in series,
When the power conditioner control unit 2 detects that the input voltage of the solar cell E has reached the upper limit value DC420V of the operating voltage range, the power conditioner control unit 2 drives the switch element S1 ′ to turn on, thereby flowing the load current to this protection circuit and causing The maximum value of the input voltage of the battery E is controlled to DC 420 V or less. As a result, the same functions and effects as those of the first embodiment can be obtained in the fourth embodiment.

【0014】実施の形態5 図6を参照して本発明の実施の形態5について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図6aで示されるように
太陽電池Eを構成する各太陽電池セル個々に並列にツェ
ナーダイオードZD1を接続し、太陽電池セルが所定の
電圧に達し全体の太陽電池Eの入力電圧が運転電圧範囲
の上限値DC420Vに達すると各太陽電池セルそれぞ
れのツェナーダイオードZD1が導通し、導通したツェ
ナーダイオードZD1に負荷電流が流れて太陽電池Eの
入力電圧の最高値をDC420V以下に制御する。ある
いは、同じく図6bで示されるように太陽電池Eを構成
する各太陽電池モジュールに並列にツェナーダイオード
ZD2を接続し、全体の太陽電池E出力がDC420V
に達するとツェナーダイオードZD2が導通し、導通し
たツェナーダイオードZD2に負荷電流が流れて最高電
圧をDC420V以下に制御する。なお、この場合の太
陽電池Eを構成する各太陽電池セル個々のIVカーブ
は、図7で示される。図7は太陽電池セルに個々にツェ
ナーダイオードZD1を並列接続した場合の各ツェナー
ダイオードZD1のツェナー電圧がDC0.6Vとして
いる。以上のように本実施の形態5においても実施の形
態1と同様の作用効果を得られることになる。
Fifth Embodiment Referring to FIG. 6, a fifth embodiment of the present invention will be described. The above-described protection function operation is also performed individually for each solar cell constituting the solar cell E as shown in FIG. The zener diode ZD1 is connected in parallel, and when the solar cell reaches a predetermined voltage and the input voltage of the entire solar cell E reaches the upper limit value DC420V of the operating voltage range, the zener diode ZD1 of each solar cell conducts, A load current flows through the turned-on Zener diode ZD1, and the maximum value of the input voltage of the solar cell E is controlled to DC 420 V or less. Alternatively, as shown in FIG. 6B, a Zener diode ZD2 is connected in parallel to each solar cell module constituting the solar cell E, and the output of the entire solar cell E is DC420V.
, The Zener diode ZD2 conducts, and a load current flows through the Zener diode ZD2 which conducts, thereby controlling the maximum voltage to DC 420 V or less. The IV curve of each solar cell constituting the solar cell E in this case is shown in FIG. FIG. 7 shows that the Zener diode ZD1 has a Zener voltage of 0.6 V DC when the Zener diodes ZD1 are individually connected in parallel to the solar cells. As described above, also in the fifth embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

【0015】実施の形態6 図8を参照して本発明の実施の形態6について説明する
と、上記保護機能動作はまた、図8で示されるように太
陽電池Eと平滑コンデンサC1との間に降圧チョッパ型
レギュレータ5を挿入接続し、パワーコンディショナ制
御部2が平滑コンデンサC1出力が運転電圧範囲の上限
値DC420Vに達すると、スイッチ素子S1’をオン
オフ制御して太陽電池Eの入力電圧の最高値をDC42
0V以下に制御する。以上のように本実施の形態6にお
いても実施の形態1と同様の作用効果を得られることに
なる。
Sixth Embodiment Referring to FIG. 8, the sixth embodiment of the present invention will be described. The protection function operation also includes a step-down operation between a solar cell E and a smoothing capacitor C1 as shown in FIG. When the chopper type regulator 5 is inserted and connected, and the power conditioner control unit 2 controls the switching element S1 'to turn on and off when the output of the smoothing capacitor C1 reaches the upper limit value DC420V of the operating voltage range, the maximum value of the input voltage of the solar cell E is obtained. To DC42
Control to 0V or less. As described above, also in the sixth embodiment, the same operation and effect as those in the first embodiment can be obtained.

【0016】このようにして上述の各実施の形態におい
ては、太陽電池Eの入力電圧の最高値を例えばDC42
0V以下に制御するようにしているから内線規定におけ
る屋内配線の最高使用電圧がAC300V、DC450
Vにすることが予定されていることにも対処でき、きわ
めて有効なものになることが考えられる。
As described above, in each of the above-described embodiments, the maximum value of the input voltage of the solar cell E is set to, for example, DC42.
Since the voltage is controlled to 0 V or less, the maximum working voltage of the indoor wiring in the extension specification is 300 V AC and 450 V DC.
It is possible to cope with what is planned to be V, and it can be considered to be extremely effective.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、太陽電池
の入力電圧が高電圧化してもその入力電圧が運転電圧範
囲の上限値以下となるように制御可能としたから、昇圧
回路が不要となって電力変換効率が従来よりも大幅に改
善され、かつ部品点数も削減できるから、そのことによ
ってパワーコンディショナのコストも従来のそれにくら
べて大幅に削減できるようになるとともに、太陽電池の
入力電圧が高電圧化してもその入力電圧が運転電圧範囲
の上限値以下に制御されるからパワーコンディショナが
内部の部品の耐圧オーバーで破壊されるということがな
い。
As described above, according to the present invention, even if the input voltage of the solar cell is increased, it is possible to control the input voltage to be equal to or lower than the upper limit of the operating voltage range. This eliminates the need for power conversion efficiency, significantly reducing the number of components, and the cost of the power conditioner. Even if the input voltage is increased, the input voltage is controlled to be equal to or lower than the upper limit value of the operating voltage range, so that the power conditioner is not destroyed due to the withstand voltage of the internal components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1に係るパワーコンディショ
ナの回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power conditioner according to a first embodiment of the present invention.

【図2】太陽電池のIVカーブとPVカーブとを示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing an IV curve and a PV curve of a solar cell.

【図3】本発明の実施の形態2に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram of a power conditioner according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態3に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram of a power conditioner according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態4に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram of a power conditioner according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態5に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram of a power conditioner according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】図6aの太陽電池セルのIVカーブを示す図。FIG. 7 is a view showing an IV curve of the solar cell of FIG. 6A.

【図8】本発明の実施の形態6に係るパワーコンディシ
ョナの回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram of a power conditioner according to Embodiment 6 of the present invention.

【図9】従来のパワーコンディショナの回路図。FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional power conditioner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パワーコンディショナ 2 パワーコンディショナ制御部 4 インバータ回路 E 太陽電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power conditioner 2 Power conditioner control part 4 Inverter circuit E Solar cell

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インバータ回路の動作を制御するパワーコ
ンディショナ制御部によって太陽電池出力に関わる入力
電圧を運転電圧範囲の上限値以下に制御することで前記
入力電圧の高電圧化を可能として、入力電圧を昇圧回路
で昇圧することなく前記インバータ回路に直接入力可能
としたことを特徴とする、太陽光発電システムにおける
パワーコンディショナ。
A power conditioner control unit for controlling an operation of an inverter circuit controls an input voltage related to a solar cell output to be equal to or lower than an upper limit value of an operation voltage range, thereby making it possible to increase the input voltage. A power conditioner in a photovoltaic power generation system, wherein a voltage can be directly input to the inverter circuit without being boosted by a booster circuit.
【請求項2】前記パワーコンディショナ制御部は、入力
電圧が前記上限値に達すると前記太陽電池両端間に並列
となるインバータ回路内のスイッチ素子をオンにしてこ
のスイッチ素子に負荷電流を流して前記入力電圧を所定
値以下に制御することを特徴とする請求項1に記載の、
太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ。
2. The power conditioner control section turns on a switch element in an inverter circuit connected in parallel between both ends of the solar cell when the input voltage reaches the upper limit value, and causes a load current to flow through the switch element. The method according to claim 1, wherein the input voltage is controlled to a predetermined value or less.
Power conditioner in solar power generation system.
【請求項3】前記太陽電池両端間に並列に抵抗とスイッ
チ素子とを有する保護回路を接続し、前記パワーコンデ
ィショナ制御部は、入力電圧が前記上限値に達すると前
記保護回路内のスイッチ素子をオンにしてこのスイッチ
素子に負荷電流を流して前記入力電圧を前記上限値以下
に制御することを特徴とする請求項1に記載の、太陽光
発電システムにおけるパワーコンディショナ。
3. A protection circuit having a resistor and a switch element connected in parallel between both ends of the solar cell, wherein the power conditioner control unit switches the switch element in the protection circuit when the input voltage reaches the upper limit value. The power conditioner in the photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the input voltage is controlled to be equal to or lower than the upper limit value by turning on the switch element to supply a load current to the switch element.
【請求項4】前記太陽電池両端間に並列にスイッチ素子
と電池とを有する保護回路を接続し、前記パワーコンデ
ィショナ制御部は、入力電圧が前記上限値に達すると前
記保護回路内のスイッチ素子をオンにしてこのスイッチ
素子に負荷電流を流して前記入力電圧を前記上限値以下
に制御することを特徴とする請求項1に記載の、太陽光
発電システムにおけるパワーコンディショナ。
4. A protection circuit having a switching element and a battery connected in parallel between both ends of the solar cell, wherein the power conditioner control section switches the switching element in the protection circuit when an input voltage reaches the upper limit value. The power conditioner in the photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the input voltage is controlled to be equal to or lower than the upper limit value by turning on the switch element to supply a load current to the switch element.
【請求項5】前記太陽電池を構成する太陽電池セル個々
にまたは前記太陽電池全体にツェナーダイオードを接続
し、前記太陽電池両端間電圧が前記上限値に達すると前
記ツェナーダイオードを導通させることで該ツェナーダ
イオードに負荷電流を流して前記入力電圧を前記上限値
以下に制御することを特徴とする請求項1に記載の、太
陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ。
5. A zener diode is connected to each of the solar cells constituting the solar cell or to the entire solar cell, and the Zener diode is turned on when the voltage between both ends of the solar cell reaches the upper limit. The power conditioner in a photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein a load current is supplied to a Zener diode to control the input voltage to be equal to or lower than the upper limit value.
【請求項6】前記太陽電池と平滑コンデンサとの間に降
圧チョッパ型のレギュレータを接続し、前記レギュレー
タは内部に前記太陽電池と平滑コンデンサとの間に直列
に挿入されるスイッチ素子を有してなり、前記パワーコ
ンディショナ制御部は前記太陽電池両端間電圧が前記上
限値に達すると前記スイッチ素子をオンオフさせて前記
入力電圧を前記上限値以下に制御することを特徴とする
請求項1に記載の、太陽光発電システムにおけるパワー
コンディショナ。
6. A step-down chopper-type regulator is connected between the solar cell and the smoothing capacitor, and the regulator has a switch element inserted therein in series between the solar cell and the smoothing capacitor. The power conditioner control unit turns on and off the switch element when the voltage between both ends of the solar cell reaches the upper limit to control the input voltage to be equal to or lower than the upper limit. Power conditioners in photovoltaic systems.
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