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太阳能发电系统和功率调节器

阅读:864发布:2020-05-08

专利汇可以提供太阳能发电系统和功率调节器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且功率调节器(12)具有:PV转换器(21),生成对从 太阳能 面板(11)输入的直流 电压 (输入电压)进行了升压的 输出电压 ;逆变器(22),将PV转换器(21)的输出电压变换为交流电压;以及第一继电器(24),连接在逆变器(22)与商用电 力 系统(14)之间。控制部(27)包含:控制 电路 (27a),对功率调节器(12)整体进行控制;控制电路(27b),对PV转换器(21)进行控制;以及控制电路(27c),对逆变器(22)进行控制。控制电路(27a)在启动处理中对DC-DC转换器(26b)的工作/停止进行控制,使DC-DC转换器(26)的阻抗可变。控制电路(27a)检测PV转换器(21)的输入电压(V1)以及输入 电流 (I1),并基于它们的值决定是否将第一继电器(24)设为闭合状态。,下面是太阳能发电系统和功率调节器专利的具体信息内容。

1.一种太阳能发电系统,具有:
太阳能面板;
PV转换器,与所述太阳能面板连接;
逆变器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为交流电压;
第一继电器,将供给所述交流电压的第一交流负载与所述逆变器连接/分离;
控制部,对所述PV转换器和所述逆变器进行控制;以及
DC-DC转换器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为所述控制部的驱动电压,所述控制部在启动处理中使所述DC-DC转换器的阻抗可变,检测所述PV转换器的输入电压和输入电流或者所述PV转换器的输出电压和输出电流,并根据它们的值至少决定是否将所述第一继电器设为闭合状态。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,其中,
所述第一交流负载与电系统连接。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能发电系统,其中,
具有:第二继电器,将供给所述交流电压的第二交流负载与所述逆变器连接/分离。
4.根据权利要求3所述的太阳能发电系统,其中,
所述控制部根据所述PV转换器的输入电压和输入电流或者所述PV转换器的输出电压和输出电流来推算所述太阳能面板的发电电力,将推算的所述发电电力和可运转电力进行比较来决定是否将所述第一继电器或所述第二继电器设为闭合状态。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的太阳能发电系统,其中,
所述控制部包含:主控制电路,执行所述启动处理;第一控制电路,对所述PV转换器进行控制;以及第二控制电路,对所述逆变器进行控制,
所述DC-DC转换器包含:主变换部,生成所述主控制电路的驱动电压;第一变换部,生成所述第一控制电路的驱动电压;以及第二变换部,生成所述第二控制电路的驱动电压,所述主控制电路对所述第一变换部和所述第二变换部的工作/停止进行控制,在所述启动处理中至少控制所述第一变换部的工作/停止而使所述DC-DC转换器的阻抗可变。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的太阳能发电系统,其中,具有:
双向DC-DC转换器,第一端连接在所述PV转换器与所述逆变器之间的直流电压总线;以及
蓄电装置,与所述双向DC-DC转换器的第二端连接。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电系统,其中,
所述控制部在所述太阳能面板的发电电力低于可运转电力的情况下,使所述PV转换器停止,使所述双向DC-DC转换器工作并将基于所述蓄电装置的蓄积电压的直流电压输出到所述直流电压总线。
8.一种功率调节器,将从太阳能面板输入的直流电压变换为交流电压并输出到第一交流负载,其中,
所述功率调节器具有:
PV转换器,与所述太阳能面板连接;
逆变器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为所述交流电压;
第一继电器,将所述第一交流负载与所述逆变器连接/分离;
控制部,对所述PV转换器和所述逆变器进行控制;以及
DC-DC转换器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为所述控制部的驱动电压,所述控制部在启动处理中使所述DC-DC转换器的阻抗可变,检测所述PV转换器的输入电压和输入电流或者所述PV转换器的输出电压和输出电流,并根据它们的值至少决定是否将所述第一继电器设为闭合状态。
9.根据权利要求8所述的功率调节器,其中,
所述第一交流负载与电力系统连接。
10.根据权利要求8或9所述的功率调节器,其中,
具有:第二继电器,将供给所述交流电压的第二交流负载与所述逆变器连接/分离。
11.根据权利要求8~10中的任一项所述的功率调节器,其中,
具有:双向DC-DC转换器,第一端连接在所述PV转换器与所述逆变器之间的直流电压总线,在第二端连接了蓄电装置。

说明书全文

太阳能发电系统和功率调节器

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能发电系统和功率调节器。

背景技术

[0002] 以往,连接太阳能面板的功率调节器具有:逆变器部,将太阳能面板的直流电变换为交流电力;以及系统联动用继电器,将交流电力供给到室内交流负载。功率调节器的驱动电力虽然可以从商用电力系统获得,但是若考虑在灾害时独立运转等,则最好是从太阳能面板的输出电力获得。然而,在这样的系统的情况下,若太阳能面板的输出电力低于功率调节器的动作所需的电力,则会停止。启动的功率调节器对在与商用电力系统联动时接通的系统联动用继电器进行闭合操作(接通),将交流电力供给到室内交流负载。若功率调节器停止,则系统联动用继电器进行打开动作(断开)。
[0003] 在日出等时间段,因为在此之前是夜晚,所以太阳能面板的发电几乎为零,因此功率调节器停止,系统联动用继电器进行打开动作(断开),但是若伴随日出,太阳光开始照射太阳能面板,则逐渐开始发电。若太阳能面板的开路电压成为某个值以上,则功率调节器开始启动,但是此时,在太阳能面板的输出电力不充足的情况下,由于功率调节器的启动,太阳能面板的输出电压比功率调节器的动作所需的电压下降,功率调节器停止。若功率调节器停止,则太阳能面板的输出电压上升至开路电压,因此功率调节器再次启动。因此,在太阳能面板的输出电力不充足的情况下,功率调节器重复启动和停止。也就是说,功率调节器将无用地启动。由此,尽管不与商用电力系统联动,系统联动用继电器仍将无用地重复闭合动作和打开动作。这样的无用的打开闭合动作将使得在系统联动用继电器中产生噪声、缩短机械寿命。
[0004] 因此,提出了如下的方案,即,使将直流电力变换为交流电力的逆变器部动作,根据由逆变器部的电阻负载消耗电力时的直流电压值进行启动判定(例如,参照专利文献1)。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2017-54273号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的课题
[0009] 可是,在像上述那样使用电阻负载进行启动判定的情况下,若电阻负载的电阻值小,则会导致效率的下降,因此优选电阻值大。但是,若使用电阻值大的电阻负载,则消耗电力时的直流电压值变小,启动判定变得不稳定,仍然有可能无用地启动。功率调节器的无用的启动、停止会导致系统联动用继电器的无用的打开闭合动作,使得在系统联动用继电器中产生噪声、缩短机械寿命。
[0010] 本发明的目的在于,提供一种能够抑制无用的启动的太阳能发电系统、功率调节器。
[0011] 用于解决课题的技术方案
[0012] 作为本公开的一个方式的太阳能发电系统具有:太阳能面板;PV转换器,与所述太阳能面板连接;逆变器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为交流电压;第一继电器,将供给所述交流电压的第一交流负载与所述逆变器连接/分离;控制部,对所述PV转换器和所述逆变器进行控制;以及DC-DC转换器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为所述控制部的驱动电压,所述控制部在启动处理中使所述DC-DC转换器的阻抗可变,检测所述PV转换器的输入电压和输入电流或者所述PV转换器的输出电压和输出电流,并根据它们的值至少决定是否将所述第一继电器设为闭合状态。
[0013] 根据该结构,通过使DC-DC转换器的阻抗可变,从而对太阳能面板的负载变化,也就是说,对太阳能面板的消耗电力变化。太阳能面板的输出特性(电流-电压(I-V)特性)是太阳能面板固有的。电流-电压(I-V)特性根据对太阳能面板的太阳照射强度而变化(太阳能面板的输出电流、输出电压变化)。因此,若得到所希望的输出特性,则能够根据此时的太阳能面板的发电电力来判定是否能够进行功率调节器整体的动作。因此,通过对使DC-DC转换器的阻抗可变时的PV转换器的输入电压和输入电流进行检测,并根据它们的值决定是否将第一继电器设为闭合状态,从而能够抑制无用的启动,能够抑制第一继电器的无用的打开闭合。
[0014] 优选的是,在上述的太阳能发电系统中,所述第一交流负载还与电力系统连接。
[0015] 根据该结构,通过使太阳能发电系统与电力系统进行系统联动,从而如果太阳能面板的发电量高于所述第一交流负载所要求的电力,则通过使其回流到电力系统,从而变得不会浪费剩余电力。
[0016] 优选的是,在上述的太阳能发电系统中,具有:第二继电器,将供给所述交流电压的第二交流负载与所述逆变器连接/分离。
[0017] 根据该结构,通过设为对相当于系统联动用继电器的第一继电器和相当于独立运转用继电器的第二继电器的双方进行切换的结构,从而即使在与电力系统的联动因停电等而被切断的情况下,也能够进行独立运转而对第二交流负载供给交流电压。
[0018] 优选的是,在上述的太阳能发电系统中,所述控制部根据所述PV转换器的输入电压和输入电流或者所述PV转换器的输出电压和输出电流来推算所述太阳能面板的发电电力,将推算的所述发电电力和可运转电力进行比较来决定是否将所述第一继电器或所述第二继电器设为闭合状态。
[0019] 根据该结构,通过检测PV转换器的输入电压和输入电流,也就是说,检测太阳能面板的输出电压和输出电流,从而能够计算太阳能面板的电流-电压(I-V)特性。根据该电流-电压(I-V)特性,能够推算太阳能面板的发电电力。在推算的太阳能面板的发电电力低于可运转电力的情况下,决定不将第一继电器或第二继电器设为闭合状态,也就是说,维持打开状态。因此,能够抑制功率调节器的无用的启动,能够抑制第一继电器或第二继电器的无用的打开闭合。
[0020] 优选的是,在上述的太阳能发电系统中,所述控制部包含:主控制电路,执行所述启动处理;第一控制电路,对所述PV转换器进行控制;以及第二控制电路,对所述逆变器进行控制,所述DC-DC转换器包含:主变换部,生成所述主控制电路的驱动电压;第一变换部,生成所述第一控制电路的驱动电压;以及第二变换部,生成所述第二控制电路的驱动电压,所述主控制电路对所述第一变换部和所述第二变换部的工作/停止进行控制,在所述启动处理中至少控制所述第一变换部的工作/停止而使所述DC-DC转换器的阻抗可变。
[0021] 根据该结构,能够通过第一变换部的工作/停止使DC-DC转换器的阻抗可变而判定太阳能面板的发电电力。而且,通过对第一变换部和第二变换部的工作/停止进行控制,从而能够增大DC-DC转换器的阻抗的变化量,能够提高太阳能面板的发电电力的推算精度
[0022] 优选的是,在上述的太阳能发电系统中,具有:双向DC-DC转换器,第一端连接在所述PV转换器与所述逆变器之间的直流电压总线;以及蓄电装置,与所述双向DC-DC转换器的第二端连接。
[0023] 根据该结构,在太阳能面板的发电电力低于功率调节器的可运转电力的情况下,使双向DC-DC转换器工作,并根据来自蓄电装置的放电电压使逆变器工作。而且,通过由逆变器将来自蓄电装置的放电电压变换为交流电压,从而能够对负载供给交流电压。
[0024] 优选的是,在上述的太阳能发电系统中,所述控制部在所述太阳能面板的发电电力低于可运转电力的情况下,使所述PV转换器停止,使所述双向DC-DC转换器工作并将基于所述蓄电装置的蓄积电压的直流电压输出到所述直流电压总线。
[0025] 根据该结构,在太阳能面板的发电电力低于功率调节器的可运转电力的情况下,使双向DC-DC转换器工作,并根据来自蓄电装置的放电电压使逆变器工作。而且,通过由逆变器将来自蓄电装置的放电电压变换为交流电压,从而能够对负载供给交流电压。
[0026] 作为本公开的一个方式的功率调节器是将从太阳能面板输入的直流电压变换为交流电压并输出到第一交流负载的功率调节器,具有:PV转换器,与所述太阳能面板连接;逆变器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为交流电压;第一继电器,将所述第一交流负载与所述逆变器连接/分离;控制部,对所述PV转换器和所述逆变器进行控制;以及DC-DC转换器,将从所述PV转换器输出的直流电压变换为所述控制部的驱动电压,所述控制部在启动处理中使所述DC-DC转换器的阻抗可变,检测所述PV转换器的输入电压和输入电流或者所述PV转换器的输出电压和输出电流,并根据它们的值至少决定是否将所述第一继电器设为闭合状态。
[0027] 根据该结构,通过使DC-DC转换器的阻抗可变,从而对太阳能面板的负载变化,也就是说,对太阳能面板的消耗电力变化。太阳能面板的输出特性(电流-电压(I-V)特性)是太阳能面板固有的。电流-电压(I-V)特性根据对太阳能面板的太阳照射强度而变化(太阳能面板的输出电流、输出电压)变化。因此,若得到所希望的输出特性,则能够根据此时的太阳能面板的发电电力来判定是否能够进行功率调节器整体的动作。因此,通过对使DC-DC转换器的阻抗可变时的PV转换器的输入电压和输入电流进行检测,并根据它们的值决定是否将第一继电器设为闭合状态,从而能够抑制无用的启动,能够抑制第一继电器的无用的打开闭合。
[0028] 优选的是,在上述的功率调节器中,所述第一交流负载还与电力系统连接。
[0029] 根据该结构,不是以从电力系统完全分开的状态(离网)动作,而是成为如下的动作,即,始终设为与电力系统联动的联动运转,并在停电时停止功率调节器的运转。
[0030] 优选的是,在上述的功率调节器中,具有:第二继电器,将供给所述交流电压的第二交流负载与所述逆变器连接/分离。
[0031] 根据该结构,能够在电力系统没有问题时设为系统联动运转,在停电时,在使相当于系统联动用继电器的第一继电器打开而切断系统联动之后进行独立运转,并且将第二继电器闭合而使第二交流负载运转。另外,优选的是,第二交流负载连接于与第二继电器连接的独立运转专用插座,能够从该独立运转专用插座这样的其它途径接受自发电的电力。
[0032] 优选的是,上述的功率调节器具有:双向DC-DC转换器,第一端连接在所述PV转换器与所述逆变器之间的直流电压总线,在第二端连接了蓄电装置。
[0033] 根据该结构,在太阳能面板的发电电力低于功率调节器的可运转电力的情况下,使双向DC-DC转换器工作,并根据来自蓄电装置的放电电压使逆变器工作。而且,通过由逆变器将来自蓄电装置的放电电压变换为交流电压,从而能够对负载供给交流电压。
[0034] 发明效果
[0035] 根据本发明的太阳能发电系统、功率调节器,能够抑制无用的启动。附图说明
[0036] 图1是第一实施方式的太阳能发电系统的概略结构图。
[0037] 图2是示出第一实施方式的功率调节器的概略电路图。
[0038] 图3是示出控制电路的启动处理的流程图
[0039] 图4的(a)是太阳能面板的电流-电压(I-V)特性图,图4的(b)是太阳能面板的电力-电压(P-V)特性图。
[0040] 图5是相对于日照强度的太阳能面板的电力-电压(P-V)特性的说明图。
[0041] 图6是示出变形例的太阳能发电系统的概略结构图。
[0042] 图7是示出变形例的太阳能发电系统的概略结构图。
[0043] 图8是第二实施方式的太阳能发电系统的概略结构图。
[0044] 图9是示出第二实施方式的功率调节器的概略电路图。

具体实施方式

[0045] (第一实施方式)
[0046] 以下,对第一实施方式进行说明。
[0047] 如图1所示,本实施方式的太阳能发电系统10具有太阳能面板11和与太阳能面板11连接的功率调节器12。在本实施方式中,功率调节器12经由电力线13与商用电力系统14连接。商用电力系统14是电力公司传输电力的配电系统。在电力线13连接有第一交流负载
15。第一交流负载15例如是与配电盘连接的室内负载。作为室内负载,例如,可列举照明、箱、洗衣机空调机、微波炉等一般房屋的电气设备。此外,在功率调节器12连接有第二交流负载16。第二交流负载16是电气设备中的预先选定的负载,可列举照明等电气设备。另外,第二交流负载16也可以设为与连接于功率调节器12的未图示的独立运转用插座(输出口)连接的冰箱等电气设备。上述的第一交流负载15和第二交流负载16也可以是商业设施、工厂内的电气设备。
[0048] 功率调节器12将由太阳能面板11发电的直流电力变换为交流电力并输出。而且,功率调节器12将太阳能面板11和商用电力系统14联动或切断。
[0049] 功率调节器12具有PV转换器21、逆变器22、滤波器23、相当于系统联动用继电器的第一继电器(简记为“继电器”)24、相当于独立系统用继电器的第二继电器(简记为“继电器”)25、DC-DC转换器26、以及控制部27。PV转换器21、逆变器22以及DC-DC转换器26经由直流电压总线28相互连接。控制部27对PV转换器21、逆变器22、第一继电器24、第二继电器25进行控制。
[0050] PV转换器21是根据来自控制部27的控制信号动作的升压斩波电路,将从太阳能面板11输入的直流电压升压并输出。逆变器22是根据来自控制部27的控制信号动作的直流交流变换电路,将PV转换器21的输出电压变换为交流电压。滤波器23降低从逆变器22输出的交流电力的高频分量。
[0051] DC-DC转换器26例如为降压电路,将直流电压总线28的直流电压变换为适合控制部27的动作的直流电压。控制部27基于从DC-DC转换器26供给的直流电压进行动作,对PV转换器21、逆变器22、第一继电器24、第二继电器25进行控制。
[0052] 第一继电器24例如为常开型的电磁继电器,控制部27通过控制信号对闭合状态和打开状态进行控制。第一继电器24相对于逆变器22连接/分离第一交流负载15。通过第一继电器24的闭合动作,太阳能发电系统10(太阳能面板11)和商用电力系统14联动,并通过第一继电器24的打开动作而切断。
[0053] 第二继电器25例如为常开型的电磁继电器,控制部27通过控制信号对闭合状态和打开状态进行控制。第二继电器25相对于逆变器22连接/分离第二交流负载16。功率调节器12(控制部27)通过第二继电器25的闭合动作,使通过太阳能面板11的发电电力使第二交流负载16运转的独立运转成为可能。另外,在独立运转时,功率调节器12(控制部27)对第一继电器24进行打开操作(断开)。
[0054] 控制部27判定商用电力系统14是否停电。在电力线13设置未图示的电压传感器,控制部27基于该电力传感器的检测结果来判定商用电力系统14是否停电。控制部27基于商用电力系统14是否停电来执行切换联动运转和独立运转的切换控制。控制部27在商用电力系统14没有停电的情况下进行联动运转,在商用电力系统14停电的情况下,从联动运转切换为独立运转。在商用电力系统14从停电恢复了电力的情况下,控制部27从独立运转切换为联动运转。控制部27在从联动运转切换为独立运转时,控制第一继电器24,使得将功率调节器12和商用电力系统14设为切断状态,且将第二继电器25设为闭合状态。控制部27在从独立运转切换为联动运转时,控制第一继电器24,使得将功率调节器12和商用电力系统14设为联动状态,且将第二继电器25设为打开状态。
[0055] 如图2所示,太阳能面板11的正极端子和负极端子与PV转换器21连接。PV转换器21的输出端子与直流电压总线28的高压侧电线28a和低压侧电线28b连接。
[0056] PV转换器21具有电感器L11、晶体管T11、二极管D11以及平滑电容器C11。电感器L11的第一端子与太阳能面板11的正极端子连接,电感器L11的第二端子与晶体管T11和二极管D11的阳极连接。二极管D11的阴极与平滑电容器C11的第一端子连接。作为平滑电容器C11,例如可使用电解电容器、钽电解电容器。晶体管T11例如为N沟道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属化物半导体场效应晶体管)。电感器L11与晶体管T11的漏极端子连接,晶体管T11的源极端子与太阳能面板11的负极端子和平滑电容器C11的第二端子连接。另外,也可以将晶体管T11设为绝缘栅双极晶体管(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)等。
[0057] 该PV转换器21通过根据控制信号使晶体管T11导通/截止,从而将对从太阳能面板11输入的第一直流电压进行了升压的第二直流电压输出到直流电压总线28。平滑电容器C11对第二直流电压进行平滑化,也就是说,对PV转换器21的输出电压进行平滑化。
[0058] 逆变器22包含晶体管T21、T22、T23、T24。晶体管T21~T24例如为N沟道MOSFET。另外,作为晶体管T21~T24,也可以使用IGBT等。晶体管T21、T22的漏极端子与高压侧电线28a连接,晶体管T21、T22的源极端子与晶体管T23、T24的漏极端子连接,晶体管T23、T24的源极端子与低压侧电线28b连接。晶体管T21的源极端子与晶体管T23的漏极端子之间的连接点、和晶体管T22的源极端子与晶体管T24的漏极端子之间的连接点连接到滤波器23。
[0059] 滤波器23包含电感器L21、L22和电容器C21。滤波器23使从逆变器22输出的交流电力的高频分量衰减,使逆变器22的输出电压和输出电流接近正弦波。在滤波器23连接有第一继电器24和第二继电器25(参照图1)。
[0060] 功率调节器12具有电压传感器31、33和电流传感器32、34。电压传感器31设置在PV转换器21的输入端子之间。电压传感器31为了检测PV转换器21的输入电压而设置。电压传感器31将与PV转换器21的输入电压相应的信号输出到控制部27。
[0061] 电流传感器32例如设置在太阳能面板11的正极端子与PV转换器21之间。电流传感器32为了检测PV转换器21的输入电流而设置。电流传感器32将与PV转换器21的输入电流相应的信号输出到控制部27。
[0062] 电压传感器33设置在直流电压总线28。电压传感器33连接在直流电压总线28的高压侧电线28a与低压侧电线28b之间。电压传感器33将与直流电压总线28的电压相应的信号输出到控制部27。
[0063] 电流传感器34例如设置在直流电压总线28的高压侧电线28a。电流传感器34为了检测PV转换器21的输出电流而设置。电流传感器34将与PV转换器21的输出电流相应的信号输出到控制部27。
[0064] 本实施方式的控制部27包含多个(在本实施方式中为三个)控制电路27a、27b、27c。而且,DC-DC转换器26包含与控制电路27a、27b、27c对应的三个DC-DC转换器26a、26b、
26c。
[0065] 在本实施方式中,控制电路27a是对功率调节器整体进行控制的管理电路。控制电路27b是对PV转换器21进行控制的电路。而且,控制电路27c是对逆变器22进行控制的电路。
[0066] DC-DC转换器26a~26c例如为绝缘型的降压电路。DC-DC转换器26a始终动作,将对直流电压总线28的直流电压进行了降压的驱动电压供给到控制电路27a。DC-DC转换器26b、26c通过控制电路27a来控制工作/停止。进行工作的DC-DC转换器26b、26c将对直流电压总线28的直流电压进行了降压的驱动电压供给到控制电路27b、27c。
[0067] 控制电路27a基于从DC-DC转换器26a供给的驱动电压进行动作,执行后述的启动处理。控制电路27a对DC-DC转换器26b、26c的工作/停止进行控制。此外,控制电路27a对控制电路27b、27c的工作/停止进行控制。
[0068] 例如,控制电路27a输出用于控制DC-DC转换器26b的工作/停止的控制信号。DC-DC转换器26b基于该控制信号进行工作或停止。进行工作的DC-DC转换器26b生成对直流电压总线28的直流电压进行了降压的驱动电压。该驱动电压被供给到控制电路27b。
[0069] 控制电路27a输出用于对控制电路27b的工作/停止进行控制的控制信号。控制电路27b能够基于从DC-DC转换器26b供给的驱动电压进行动作。而且,控制电路27b基于从控制电路27a输入的控制信号进行动作,基于由电压传感器31、33、电流传感器32、34检测的各值对PV转换器21进行控制。
[0070] 例如,控制电路27b例如通过脉冲宽度调制(PWM:Pulse Width Modulation)控制对使PV转换器21的晶体管T11导通/截止的控制信号的占空比进行调整。而且,控制电路27b基于输入电压V1和输入电流11执行使太阳能面板11的输出电力最大的最大电力点跟踪(MPPT:Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)控制。由此,PV转换器21生成对从太阳能面板11输入的第一直流电压进行了升压的第二直流电压。
[0071] 此外,控制电路27a输出用于控制DC-DC转换器26c的工作/停止的控制信号。DC-DC转换器26c基于该控制信号进行工作或停止。进行工作的DC-DC转换器26c生成对直流电压总线28的直流电压进行了降压的驱动电压。该驱动电压被供给到控制电路27c。
[0072] 控制电路27a输出用于对控制电路27c的工作/停止进行控制的控制信号。控制电路27c能够基于从DC-DC转换器26c供给的驱动电压进行动作。而且。控制电路27c基于从控制电路27a输入的控制信号进行动作,对逆变器22的晶体管T21~T24进行控制而将第二直流电压变换为交流电压。
[0073] 在启动处理中,控制电路27a判定是否能够进行功率调节器12的运转。功率调节器12的运转为,基于太阳能面板11的发电电力生成交流电力,并输出该交流电力。也就是说,功率调节器12的运转包含:PV转换器21的工作;逆变器22的工作;以及将第一继电器24和第二继电器25设为闭合状态。为了输出所生成的交流电力,需要将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态。因此,控制电路27a在启动处理中至少决定继电器的工作。
[0074] 控制电路27a使DC-DC转换器26的阻抗可变,检测太阳能面板11的输出电压和输出电流,也就是说,检测PV转换器21的输入电压V1和输入电流11。然后,控制电路27a基于检测结果至少决定继电器的工作。
[0075] 详细叙述为,在本实施方式中,DC-DC转换器26包含三个绝缘型的DC-DC转换器26a~26c。DC-DC转换器26a生成控制电路27a的驱动电压,始终动作。DC-DC转换器26b、26c通过控制电路27a对其工作和停止进行控制。在绝缘型的DC-DC转换器26b、26c停止的情况下,从直流电压总线28向DC-DC转换器26b、26c不流过电流。而且,在绝缘型的DC-DC转换器26b、26c工作的情况下,从直流电压总线28向DC-DC转换器26b、26c流过电流。也就是说,到了开始日出的早晨的时间段,使至此为止为了降低待机电力而停止的DC-DC转换器26b、26c工作,由此DC-DC转换器26的阻抗变化。DC-DC转换器26的阻抗的变化成为PV转换器21,即,相对于太阳能面板11的负载的变化。
[0076] 在本实施方式中,控制电路27a对DC-DC转换器26b的工作/停止进行控制。在该情况下,在一个DC-DC转换器26a工作时和两个DC-DC转换器26a、26b动作时,DC-DC转换器26的阻抗变化,也就是说,相对于太阳能面板11的负载变化,消耗电力变化。使该阻抗(负载)变化,检测太阳能面板11的输出电压和输出电流,也就是说,检测PV转换器21的输入电压V1和输入电流I1。
[0077] 控制电路27a基于它们的检测结果测定太阳能面板11的电流-电压(I-V)特性。然后,控制电路27a根据电流-电压特性推算太阳能面板11的发电电力。
[0078] 图4的(a)示出太阳能面板11的输出电流和输出电压的特性(I-V特性),图4的(b)示出太阳能面板11的输出电力和输出电压的特性(P-V特性)。太阳能面板11由于日照而开始发电。太阳能面板11具有在输出电压的宽范围内成为大致恒定的输出电流的恒流特性。在图4的(a)中,不流过输出电流(=0)时的电压为开路电压Voc。在图4的(b)中,将输出电力成为最大的点设为最大电力点Pmax,将此时的输出电压设为最佳动作电压Vop。太阳能面板
11的输出特性根据日照强度、表面温度等而变化。例如,在图4的(a)所示的电流-电压(I-V)特性中,若日照强度变强,则输出电流变多,若日照强度变弱,则输出电流变少。输出电力也根据输出电流而变化。
[0079] 控制电路27a存储有与太阳能面板11对应的特性的数据。上述的电流-电压(I-V)特性、电力-电压(P-V)特性是所连接的太阳能面板11固有的。因此,在控制电路27a,根据所连接的太阳能面板11,预先存储特性的数据,例如将输出电压、输出电流以及发电电力建立关联的表格数据。另外,作为特性的数据,例如也可以存储给定的函数(运算式)的系数。
[0080] 控制电路27a基于所存储的特性的数据推算太阳能面板11的发电电力。然后,控制电路27a将推算的发电电力和预先设定的可运转电力进行比较。可运转电力可根据为使功率调节器12整体动作所需的电力进行设定。此外,可运转电力可设定为如下的值,该值作为富余度(margin)而包含与功率调节器12的动作相应的变化量、由元件的特性等造成的消耗电力的偏离量等。
[0081] 在推算的太阳能面板11的发电电力为可运转电力以上的情况下,控制电路27a判断为能够进行功率调节器12的运转,决定将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态。另一方面,在推算的发电电力小于可运转电力的情况下,控制电路27a不将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态。
[0082] 控制电路27b控制PV转换器21,使得从太阳能面板11获得最大电力,生成对从太阳能面板11输入的第一直流电压进行了升压的第二直流电压。
[0083] 详细叙述为,控制电路27b对PV转换器21的晶体管T11输出控制信号,晶体管T11根据该控制信号而导通/截止。电感器L11在晶体管T11导通的期间蓄积基于来自太阳能面板11的电力的能量。而且,电感器L11在晶体管T11截止的期间释放所蓄积的能量。由此,PV转换器21对输入电压V1进行升压,输出电压值比输入电压V1高的输出电压V2。
[0084] 输出电压V2相对于输入电压V1之比(升压比)能够根据PV转换器21的晶体管T11的导通期间和截止期间进行变更,也就是说,能够根据对晶体管T11供给的控制信号的占空比进行变更。控制电路27b例如通过脉冲宽度调制(PWM:Pulse Width Modulation)控制来调整升压比,即,对晶体管T11供给的控制信号的占空比。然后,控制电路27b基于输入电压V1和输入电流I1执行使太阳能面板11的输出电力最大的最大电力点跟踪(MPPT:Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)控制。
[0085] 图5示出相对于日照强度的输出特性(P-V特性)。在图5中,在曲线A1~A4中,曲线A1的日照强度最高,曲线A4的日照强度最低。像这样,太阳能面板11的输出特性根据日照强度、表面温度等而变化。而且,最大电力点Pmax(最佳动作电压Vop)根据日照强度等而变化。因此,控制电路27b进行如下控制:使输入电压V1跟踪最佳动作电压Vop,也就是说,使将PV转换器21的晶体管T11导通/截止的控制信号的占空比变化,搜索最大电力点Pmax。
[0086] 控制电路27c控制逆变器22而将第二直流电压变换为交流电压。然后,控制电路27a将第一继电器24设为闭合状态(接通)而将交流电压供给到第一交流负载15或商用电力系统14。此外,控制电路27a将第二继电器25设为闭合状态(接通)而将交流电压供给到第二交流负载16。
[0087] 图3示出控制电路27a实施的启动处理的一个例子。控制电路27a执行图3所示的步骤S1~S11的处理。而且,在这些处理中,控制电路27a决定第一继电器24的工作。作为开始启动处理的前提条件,DC-DC转换器26b、26c不动作,第一继电器24为打开状态。而且,在本实施方式中,控制电路27a通过基于从太阳能面板11输出的微少的输出电力而从DC-DC转换器26a供给的动作电压进行动作。太阳能面板11例如在因天亮而照射太阳光时开始发电。在图2所示的PV转换器21不动作时,晶体管T11截止,因此与PV转换器21的输入电压V1相应的输出电压V2出现在直流电压总线28,详细地,从输入电压V1通过了电感器L11和二极管D11的输出电压V2出现在直流电压总线28。DC-DC转换器26a基于直流电压总线28的电压生成控制电路27a的驱动电压。因此,通过太阳能面板11的发电,首先控制电路27a动作,实施启动处理。
[0088] 首先,在步骤S1中,控制电路27a判定输入电压V1是否为基准电压以上。控制电路27a在输入电压V1不为基准电压以上的情况下返回到步骤S1,在输入电压V1为基准电压以上的情况下转到步骤S2。
[0089] 基准电压为了判定太阳能面板11是否输出充分的电压而设定,也就是说,为了判定相对于太阳能面板11是否有给定以上的日照而设定。在太阳照射量少时,太阳能面板11的开路电压Voc低,由于太阳照射量的增加,太阳能面板11的开路电压Voc上升,若太阳照射量为某个程度以上,则太阳能面板11的开路电压Voc不会大幅变化。而且,太阳能面板11的输出电压,即,PV转换器21的输入电压V1成为由于DC-DC转换器26a和控制电路27a的动作而从开路电压Voc稍微下降的值。因此,控制电路27a通过对输入电压V1和基准电压进行大小比较,从而判定相对于太阳能面板11是否有某个程度的太阳照射量(日照强度)。
[0090] 接着,在步骤S2中,控制电路27a判定输入电压V1与中间电压(输出电压V2)之差是否为给定值以下。控制电路27a在输入电压V1与中间电压之差为给定值以下的情况下转到下一个步骤S3,在差大于给定值的情况下转到步骤S1。
[0091] 如上所述,在PV转换器21不动作时晶体管T11截止,因此基于PV转换器21的输入电压V1,通过了电感器L11和二极管D11的输出电压V2出现在直流电压总线28,因此中间电压与输入电压V1大致相等。控制电路27a在上述的步骤S1中判定太阳能面板11的输出电压(输入电压V1)是否为基准电压以上。因此,输入电压V1和中间电压(输出电压V2)成为基准电压以上。在输入电压V1与中间电压之差的电压为给定值以上的情况下,用于检测输入电压V1的电压传感器31和用于检测中间电压(输出电压V2)的电压传感器33中的至少一者有可能由于异常而不输出与电压相应的信号。因此,控制电路27a能够在该步骤S2中判别电压传感器31、33有无异常。
[0092] 在步骤S3中,控制电路27a获得输入电压和输入电流。将此时的输入电压和输入电流分别设为V1a、I1a。
[0093] 在步骤S4中,控制电路27a使图2所示的DC-DC转换器26b的动作开始。控制电路27a对DC-DC转换器26b输出控制信号,DC-DC转换器26b基于该控制信号而开始动作。由此,在功率调节器12中,DC-DC转换器26a、26b动作。因此,与仅有DC-DC转换器26a动作时相比,功率调节器12中的消耗电力增加。
[0094] 在步骤S5中,控制电路27a获得输入电压和输入电流。将此时的输入电压和输入电流分别设为V1b、I1b。
[0095] 在步骤S6中,控制电路27a基于在上述的步骤S3中获得的输入电压V1a以及输入电流I1a和在步骤S5中获得的输入电压V1b以及输入电流I1b,计算太阳能面板11的电流-电压(I-V)特性,并推算发电电力。
[0096] 在步骤S7中,控制电路27a判定太阳能面板11的发电电力是否为可运转电力以上。在发电电力为可运转电力以上的情况下,决定将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态,并转到下一个步骤S8。
[0097] 在步骤S8中,控制电路27a使控制电路27b工作,使PV转换器21的动作开始。
[0098] 在步骤S9中,控制电路27a使控制电路27c工作,使逆变器22的动作开始。
[0099] 在步骤S10中,控制电路27a将第一继电器24以及第二继电器25设为闭合状态(接通)。然后,控制电路27b通过MPPT控制对PV转换器21进行控制。控制电路27c对逆变器22进行控制。
[0100] 在上述的步骤S7中,控制电路27a在判定为发电电力不为可运转电力以上的情况下,也就是说,在判定为发电电力低于可运转电力的情况下,转到步骤S11。在该步骤S11中,控制电路27a将DC-DC转换器26b停止,待机给定时间。然后,控制电路27a转到步骤S1。通过该步骤S11中的待机,防止在短时间内重复执行启动判定处理。
[0101] (作用)
[0102] 接着,对上述的太阳能发电系统10的作用进行说明。
[0103] 太阳能发电系统10具有太阳能面板11和功率调节器12。功率调节器12具有:PV转换器21,生成对从太阳能面板11输入的直流电压(输入电压)进行了升压的输出电压;逆变器22,将PV转换器21的输出电压变换为交流电压;以及第一继电器24,连接在逆变器22与商用电力系统14之间。控制部27包含:控制电路27a,对功率调节器12整体进行控制;控制电路27b,对PV转换器21进行控制;以及控制电路27c,对逆变器22进行控制。DC-DC转换器26包含:DC-DC转换器26a、26b、26c,生成与控制电路27a、27b、27c各自对应的驱动电压。控制电路27a在启动处理中对DC-DC转换器26b的工作/停止进行控制,使DC-DC转换器26的阻抗、相对于太阳能面板11的负载可变。然后,控制电路27a检测PV转换器21的输入电压V1以及输入电流I1,基于它们的值决定是否将第一继电器24设为闭合状态。
[0104] 例如,太阳能面板11的输出特性(电流-电压(I-V)特性)是太阳能面板11固有的。因此,通过检测PV转换器21的输入电压和输入电流,也就是说,通过检测太阳能面板11的输出电压和输出电流,从而能够计算太阳能面板11的电流-电压(I-V)特性。根据该电流-电压(I-V)特性,能够推算太阳能面板11的发电电力。在推算的发电电力为功率调节器12的可运转电力以上的情况下,控制电路27a决定将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态。然后,控制电路27a与商用电力系统14联动,即,使控制电路27b、27c工作。进行工作的控制电路27b对PV转换器21进行控制。进行工作的控制电路27b对逆变器22进行控制。由此,基于太阳能面板11的发电电力生成交流电压。然后,能够将第一继电器24、第二继电器25接通而将交流电压供给到第一交流负载15、第二交流负载16。
[0105] 另一方面,控制电路27a在推算的太阳能面板11的发电电力低于可运转电力的情况下,决定不将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态,即,维持打开状态。因此,第一继电器24、第二继电器25不会无用地打开闭合。
[0106] 在决定不将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态的情况下,控制电路27a使DC-DC转换器26b停止,待机给定时间(图3的步骤S11)。通过该待机,防止在短时间内重复执行启动处理,也就是说,防止在短时间内重复DC-DC转换器26b的工作和停止。
[0107] 例如,存在像天亮等那样对太阳能面板11的日照强度随着时间经过而变强的情况。在该情况下,在日照强度弱且太阳能面板11的输出电力低于可运转电力的情况下,通过控制电路27a中的上述的启动处理,能够抑制第一继电器24和第二继电器25的无用的打开闭合。然后,若太阳升起而日照强度变强,且太阳能面板11的输出电压(PV转换器21的输入电压V1)超过运转基准值,则太阳能面板11发电足够与商用电力系统14的联动的电力。因此,控制电路27a使逆变器22动作,并且将第一继电器24和第二继电器25设为闭合状态。由此,功率调节器12能够将太阳能面板11与商用电力系统14联动。而且,能够将通过太阳能面板11的发电电力生成的交流电力供给到第一交流负载15和第二交流负载16。
[0108] 像以上记述的那样,根据本实施方式,达到以下的效果。
[0109] (1-1)太阳能发电系统10具有太阳能面板11和功率调节器12。功率调节器12具有:PV转换器21,生成对从太阳能面板11输入的直流电压(输入电压)进行了升压的输出电压;
逆变器22,将PV转换器21的输出电压变换为交流电压;以及第一继电器24,连接在逆变器22与商用电力系统14之间。控制部27包含:控制电路27a,对功率调节器12整体进行控制;控制电路27b,对PV转换器21进行控制;以及控制电路27c,对逆变器22进行控制。DC-DC转换器26包含:DC-DC转换器26a、26b、26c,生成与控制电路27a、27b、27c各自对应的驱动电压。控制电路27a在启动处理中对DC-DC转换器26b的工作/停止进行控制,使DC-DC转换器26的阻抗、相对于太阳能面板11的负载可变。然后,控制电路27a检测PV转换器21的输入电压V1以及输入电流I1,基于它们的值决定是否将第一继电器24设为闭合状态。
[0110] 太阳能面板11的输出特性(电流-电压(I-V)特性)是太阳能面板11固有的。电流-电压(I-V)特性根据对太阳能面板11的太阳照射强度而变化(太阳能面板11的输出电流、输出电压)变化。因此,若获得所希望的输出特性,则能够根据此时的太阳能面板11的发电电力判定是否能够进行功率调节器12整体的动作。因此,通过对使DC-DC转换器26的阻抗可变时的PV转换器21的输入电压和输入电流进行检测,并根据它们的值决定是否将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态,从而能够抑制无用的启动,能够抑制继电器(第一继电器24、第二继电器25)的无用的打开闭合。因此,能够抑制噪声的产生、继电器(第一继电器24、第二继电器25)的机械寿命的下降。
[0111] (1-2)通过检测PV转换器21的输入电压和输入电流,也就是说,通过检测太阳能面板11的输出电压和输出电流,从而能够计算太阳能面板11的电流-电压(I-V)特性。根据该电流-电压(I-V)特性,能够推算太阳能面板11的发电电力。在推算的太阳能面板11的发电电力低于可运转电力的情况下,决定不将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态,也就是说,维持打开状态。因此,能够抑制功率调节器12的无用的启动,能够抑制第一继电器24、第二继电器25的无用的打开闭合。
[0112] 另外,上述第一实施方式也可以通过以下的方式实施。
[0113] (变形例1)
[0114] 如图6所示,太阳能发电系统10a具有太阳能面板11和与太阳能面板11连接的功率调节器12a。关于功率调节器12a,假定不与电力系统联动的、所谓的离网下的使用,与相当于独立负载的第一交流负载15连接。第一交流负载15例如为与配电盘连接的室内负载。作为室内负载,例如,可列举照明、冰箱、洗衣机、空调机、微波炉等一般房屋的电气设备。上述的第一交流负载15也可以是商业设施、工厂内的电气设备。
[0115] 功率调节器12a具有PV转换器21、逆变器22、滤波器23、第一继电器24、DC-DC转换器26、控制部27。PV转换器21、逆变器22以及DC-DC转换器26经由直流电压总线28相互连接。控制部27对PV转换器21、逆变器22、第一继电器24进行控制。
[0116] PV转换器21是根据来自控制部27的控制信号动作的升压斩波电路,将从太阳能面板11输入的直流电压升压并输出。逆变器22是根据来自控制部27的控制信号动作的直流交流变换电路,将PV转换器21的输出电压变换为交流电压。滤波器23降低从逆变器22输出的交流电力的高频分量。
[0117] DC-DC转换器26例如为降压电路,将直流电压总线28的直流电压变换为适合控制部27的动作的直流电压。控制部27基于从DC-DC转换器26供给的直流电压进行动作,对PV转换器21、逆变器22、第一继电器24进行控制。
[0118] 第一继电器24例如为常开型的电磁继电器,控制部27通过控制信号对闭合状态和打开状态进行控制。第一继电器24相对于逆变器22连接/分离第一交流负载15。功率调节器12a(控制部27)通过第一继电器24的闭合动作,使通过太阳能面板11的发电电力使第一交流负载15运转的独立运转成为可能。
[0119] (变形例2)
[0120] 如图7所示,太阳能发电系统10b具有太阳能面板11和与太阳能面板11连接的功率调节器12b。在本实施方式中,功率调节器12a经由电力线13与商用电力系统14连接。商用电力系统14是电力公司传输电力的配电系统。在电力线13连接有第一交流负载15。在本实施例中,第一交流负载15例如为与配电盘连接的室内负载。作为室内负载,例如,可列举照明、冰箱、洗衣机、空调机、微波炉等一般房屋的电气设备。另外,上述的第一交流负载15也可以是商业设施、工厂内的电气设备。
[0121] 功率调节器12b将由太阳能面板11发电的直流电力变换为交流电力并输出。而且,功率调节器12b将太阳能面板11和商用电力系统14联动或切断。
[0122] 功率调节器12b具有PV转换器21、逆变器22、滤波器23、相当于系统联动用继电器的第一继电器(简记为“继电器”)24、DC-DC转换器26、控制部27。PV转换器21、逆变器22以及DC-DC转换器26经由直流电压总线28相互连接。控制部27对PV转换器21、逆变器22、第一继电器24进行控制。
[0123] PV转换器21是根据来自控制部27的控制信号动作的升压斩波电路,将从太阳能面板11输入的直流电压升压并输出。逆变器22是根据来自控制部27的控制信号动作的直流交流变换电路,将PV转换器21的输出电压变换为交流电压。滤波器23降低从逆变器22输出的交流电力的高频分量。
[0124] DC-DC转换器26例如为降压电路,将直流电压总线28的直流电压变换为适合控制部27的动作的直流电压。控制部27基于从DC-DC转换器26供给的直流电压进行动作,对PV转换器21、逆变器22、第一继电器24进行控制。
[0125] 第一继电器24例如为常开型的电磁继电器,控制部27通过控制信号对闭合状态和打开状态进行控制。第一继电器24相对于逆变器22连接/分离第一交流负载15。通过第一继电器24的闭合动作,太阳能发电系统10b(太阳能面板11)和商用电力系统14联动,并通过第一继电器24的打开动作而切断。
[0126] 控制部27判定商用电力系统14是否停电。在电力线13设置未图示的电压传感器,控制部27基于该电力传感器的检测结果,判定商用电力系统14是否停电。控制部27在商用电力系统14没有停电的情况下进行联动运转,在商用电力系统14停电的情况下,将第一继电器24打开。在该情况下,如果除PV转换器21以外,相对于功率调节器12b未连接电池等,则功率调节器12b停止运转。在商用电力系统14从停电恢复了电力的情况下,控制部27将第一继电器24闭合,重新开始联动运转。
[0127] (第二实施方式)
[0128] 以下,对第二实施方式进行说明。
[0129] 另外,在该第二实施方式中,关于与上述的第一实施方式相同的构件标注相同的附图标记,有时省略其说明的一部分或全部。
[0130] 如图8所示,本实施方式的太阳能发电系统110具有太阳能面板11、与太阳能面板11连接的功率调节器112、以及与功率调节器112连接的蓄电装置113。蓄电装置113包含多个蓄电池
[0131] 功率调节器112将由太阳能面板11发电的直流电力变换为交流电力并输出。而且,功率调节器112将太阳能面板11和商用电力系统14联动或切断。
[0132] 此外,功率调节器112将由太阳能面板11发电的直流电力充电到蓄电装置113。而且,功率调节器112将太阳能面板11的发电电力和蓄电装置113的放电电力中的任一者供给到第一交流负载15、第二交流负载16。
[0133] 功率调节器112具有PV转换器21、逆变器22、滤波器23、相当于系统联动用继电器的第一继电器(简记为“继电器”)24、相当于独立系统用继电器的第二继电器(简记为“继电器”)25、DC-DC转换器126、控制部127、双向DC-DC转换器29。PV转换器21、逆变器22以及DC-DC转换器126经由直流电压总线28相互连接。双向DC-DC转换器29的第一端子与直流电压总线28连接,双向DC-DC转换器29的第二端子与蓄电装置113连接。控制部127对PV转换器21、逆变器22、第一继电器24、第二继电器25、双向DC-DC转换器29进行控制。
[0134] 如图9所示,本实施方式的控制部127包含多个(在本实施方式中为四个)控制电路27a、27b、27c、27d。而且,DC-DC转换器126包含与控制电路27a、27b、27c、27d对应的四个DC-DC转换器26a、26b、26c、26d。
[0135] 在本实施方式中,控制电路27a是对功率调节器整体进行控制的管理电路。控制电路27b是对PV转换器21进行控制的电路。而且,控制电路27c是对逆变器22进行控制的电路。控制电路27d是对双向DC-DC转换器29进行控制的电路。
[0136] DC-DC转换器26a~26d例如为绝缘型的降压电路。DC-DC转换器26a始终动作,将对直流电压总线28的直流电压进行了降压的驱动电压供给到控制电路27a。DC-DC转换器26b~26d通过控制电路27a对工作/停止进行控制。进行工作的DC-DC转换器26b~26d将对直流电压总线28的直流电压进行了降压的驱动电压供给到控制电路27b~27d。
[0137] 控制电路27a基于从DC-DC转换器26a供给的驱动电压进行动作,执行后述的启动处理。控制电路27a对DC-DC转换器26b~26d的工作/停止进行控制。此外,控制电路27a对控制电路27b~27d的工作/停止进行控制。
[0138] 控制电路27a使DC-DC转换器126的阻抗可变,检测太阳能面板11的输出电压和输出电流,也就是说,检测PV转换器21的输入电压V1和输入电流I1。然后,控制电路27a基于检测结果至少决定继电器的工作。
[0139] 例如,控制电路27a在启动处理中通过控制DC-DC转换器26b的工作/停止,从而使DC-DC转换器126的阻抗可变,测定太阳能面板11的电流-电压(I-V)特性。控制电路27a根据电流-电压特性推算太阳能面板11的发电电力。而且,控制电路27a在推算的太阳能面板11的发电电力为可运转电力以上的情况下,判断为能够进行功率调节器12的运转,决定将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态。因此,在通过太阳能面板11获得足够的发电电力的情况下,能够将基于该太阳能面板11的发电电力的交流电力供给到第一交流负载15、第二交流负载16。
[0140] 另一方面,在推算的发电电力小于可运转电力的情况下,控制电路27a不将继电器(第一继电器24)设为闭合状态。在该情况下,控制电路27a不使控制电路27b工作,也就是说,不使PV转换器21工作。然后,控制电路27a判定是否能够从蓄电装置113进行电力供给。例如,控制电路27a基于蓄电装置113的蓄电量(例如,SOC(State of Charge,充电状态))判定是否能够从蓄电装置113放电。在判定为能够放电的情况下,控制电路27a使控制电路27d工作。控制电路27d对双向DC-DC转换器29进行控制,基于从蓄电装置113放电的直流电压,使所希望的直流电压输出到直流电压总线28。
[0141] 然后,控制电路27a使控制电路27c工作,将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态。控制电路27c对逆变器22进行控制,基于直流电压总线28的直流电压生成交流电压。该交流电压经由闭合状态的第一继电器24、第二继电器25供给到第一交流负载15、第二交流负载16。
[0142] 像以上记述的那样,根据本实施方式,达到以下的效果。
[0143] (2-1)可获得与上述的第一实施方式同样的效果。
[0144] (2-2)本实施方式的功率调节器112具有与蓄电装置113连接的双向DC-DC转换器29。控制部127包含对双向DC-DC转换器29进行控制的控制电路27d。在太阳能面板11的发电电力(推算值)低于可运转电力的情况下,控制电路27a使控制电路27d工作,通过双向DC-DC转换器29,根据来自蓄电装置113的放电电力对直流电压总线28供给直流电压。控制电路
27a使控制电路27c工作,通过逆变器22将直流电压总线28的直流电压变换为交流电压。然后,控制电路27a通过将继电器(第一继电器24、第二继电器25)设为闭合状态,从而能够将交流电压供给到第一交流负载15、第二交流负载16。而且,能够抑制来自商用电力系统14的售电。
[0145] 另外,上述各实施方式也可以通过以下的方式实施。
[0146] ·相对于上述第一实施方式,也可以使得通过一个控制电路对PV转换器21和逆变器22进行控制。在该情况下,DC-DC转换器26包含针对该一个控制电路的一个DC-DC转换器。控制电路27a对该一个DC-DC转换器的工作/停止进行控制,推算太阳能面板11的发电电力。
[0147] ·在上述第一实施方式中,也可以代替DC-DC转换器26b而对DC-DC转换器26c的工作/停止进行控制,使DC-DC转换器26的阻抗可变。此外,也可以控制两个DC-DC转换器26b、26c的工作/停止而使DC-DC转换器26的阻抗可变。在该情况下,在一个DC-DC转换器26a工作时和三个DC-DC转换器26a~26c动作时,DC-DC转换器26的阻抗变化,也就是说,相对于太阳能面板11的负载变化。控制的DC-DC转换器的数目与对太阳能面板11的负载量、消耗电力对应。通过增多可变的负载量,从而能够提高太阳能面板11的输出特性(I-V特性)、推算的发电电力的精度。在第二实施方式中也同样地,能够通过适当地变更在启动处理中使其工作的DC-DC转换器的数目,从而提高推算的发电电力的精度。
[0148] ·在上述第二实施方式中,也可以与第一实施方式的变形例1同样地,假定不与电力系统联动的、所谓的离网下的使用,将功率调节器112与相当于独立负载的第一交流负载15连接。此外,在上述第二实施方式中,也可以与上述第一实施方式的变形例2同样地,设为具有第一继电器24且不具有第二继电器25的结构。
[0149] ·实施方式的控制部27、127以及控制电路27a、27b、27c、27d例如也可以具备:一个以上的存储器,保存了构成为实现实施方式的控制部以及控制电路的动作的计算机可读命令;以及一个以上的处理器,构成为执行该计算机可读命令。实施方式的控制部以及控制电路也可以是面向特定用途的IC(ASIC)等集成电路。
[0150] 附图标记说明
[0151] 11:太阳能面板,12、112:功率调节器,14:商用电力系统(电力系统),15:第一交流负载,16:第二交流负载,21:PV转换器,22:逆变器,24:第一继电器,25:第二继电器,26、126:DC-DC转换器,26a:DC-DC转换器(主变换部),26b:DC-DC转换器(第一变换部),26c:DC-DC转换器(第二变换部),27、127:控制部,27a:控制电路(主控制电路),27b:控制电路(第一控制电路),27c:控制电路(第二控制电路),28:直流电压总线,29:双向DC-DC转换器,31、
33:电压传感器,32、34:电流传感器,113:蓄电装置。
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