JP3422954B2 - 太陽電池の最大電力追従制御方法及びその制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
太陽電池の最大電力追従制御方法及びその制御プログラムを記録した記録媒体Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度、日射量等に
より変動する太陽電池の発電量を最大化する太陽電池の
最大電力追従制御方法及びその制御プログラムを記録し
た記録媒体に関するものである。
より変動する太陽電池の発電量を最大化する太陽電池の
最大電力追従制御方法及びその制御プログラムを記録し
た記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は太陽電池の最大電力追従制御を実
現する装置の一例を示すブロック図である。
現する装置の一例を示すブロック図である。
【０００３】本装置は、太陽電池１０、電力変換装置２
０、制御装置３０、電力検出装置４０及び負荷、電力系
統、蓄電池等５０から構成される。
０、制御装置３０、電力検出装置４０及び負荷、電力系
統、蓄電池等５０から構成される。
【０００４】本装置の動作は以下の通りである。太陽電
池１０で発電した電力はスイッチング電力変換回路から
なる電力変換装置２０及び電力検出装置４０を介して負
荷、電力系統、蓄電池等５０に供給される。制御装置３
０は電力検出装置４０で検出された発電電力Ｗと電力変
換装置２０内の主スイッチのオンデューティ比の関係か
ら、太陽電池１０の発電電力が最大となるようにオンデ
ューティ比を制御する。なお、オンデューティ比とは、
スイッチの１周期のうち、オンしている時間をＴｏｎ、
オフしている時間をＴｏｆｆとすると、Ｔｏｎ／（Ｔｏ
ｎ＋Ｔｏｆｆ）のことをいう。
池１０で発電した電力はスイッチング電力変換回路から
なる電力変換装置２０及び電力検出装置４０を介して負
荷、電力系統、蓄電池等５０に供給される。制御装置３
０は電力検出装置４０で検出された発電電力Ｗと電力変
換装置２０内の主スイッチのオンデューティ比の関係か
ら、太陽電池１０の発電電力が最大となるようにオンデ
ューティ比を制御する。なお、オンデューティ比とは、
スイッチの１周期のうち、オンしている時間をＴｏｎ、
オフしている時間をＴｏｆｆとすると、Ｔｏｎ／（Ｔｏ
ｎ＋Ｔｏｆｆ）のことをいう。
【０００５】従来の太陽電池の最大電力追従制御方法の
フローチャートを図８に示す。任意のサンプリング時刻
における動作は以下の通りである。
フローチャートを図８に示す。任意のサンプリング時刻
における動作は以下の通りである。
【０００６】ステップＳＴ１にて発電電力をサンプリン
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）から１サンプル前の時刻に於ける発電量Ｗ
（ｎ−１）を減じて、電力増減値ΔＷ（ｎ）を計算す
る。ステップＳＴ３にて１サンプル前に決定したオンデ
ューティ比Ｄ（ｎ−１）から２サンプル前に決定したオ
ンデューティ比を減じて、オンデューティ比操作量ΔＤ
（ｎ）を計算する。ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ
（ｎ）にオンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオ
ンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステッ
プＳＴ５にてオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０
の場合にはステップＳＴ６へ、オンデューティ比増減判
断値Ｊ（ｎ）が０でない場合にはステップＳＴ８に分岐
する。ステップＳＴ６にてオンデューティ比操作量ΔＤ
（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比操作量ΔＤ
（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へオンデューティ
比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場合にはステップＳＴ９
へ分岐する。ステップＳＴ８ではオンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へ、Ｊ
（ｎ）が負の場合にはステップＳＴ９へ分岐する。ステ
ップＳＴ７にて１サンプル前に決定したオンデューティ
比Ｄ（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞０）
を加え、本サンプリング時刻に於けるオンデューティ比
Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作する。ステ
ップＳＴ９にて１サンプル前に決定したオンデューティ
比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞
０）を減じ、本サンプリング時刻に於けるオンデューテ
ィ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作する。
ステップＳＴ１０では次回のサンプリング時刻まで待機
する（Ｓａｍｐｌｅ ｗａｉｔ）。ステップＳＴ１１で
は、ｎを１インクリメントして、次回操作に移行する。
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）から１サンプル前の時刻に於ける発電量Ｗ
（ｎ−１）を減じて、電力増減値ΔＷ（ｎ）を計算す
る。ステップＳＴ３にて１サンプル前に決定したオンデ
ューティ比Ｄ（ｎ−１）から２サンプル前に決定したオ
ンデューティ比を減じて、オンデューティ比操作量ΔＤ
（ｎ）を計算する。ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ
（ｎ）にオンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオ
ンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステッ
プＳＴ５にてオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０
の場合にはステップＳＴ６へ、オンデューティ比増減判
断値Ｊ（ｎ）が０でない場合にはステップＳＴ８に分岐
する。ステップＳＴ６にてオンデューティ比操作量ΔＤ
（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比操作量ΔＤ
（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へオンデューティ
比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場合にはステップＳＴ９
へ分岐する。ステップＳＴ８ではオンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へ、Ｊ
（ｎ）が負の場合にはステップＳＴ９へ分岐する。ステ
ップＳＴ７にて１サンプル前に決定したオンデューティ
比Ｄ（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞０）
を加え、本サンプリング時刻に於けるオンデューティ比
Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作する。ステ
ップＳＴ９にて１サンプル前に決定したオンデューティ
比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞
０）を減じ、本サンプリング時刻に於けるオンデューテ
ィ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作する。
ステップＳＴ１０では次回のサンプリング時刻まで待機
する（Ｓａｍｐｌｅ ｗａｉｔ）。ステップＳＴ１１で
は、ｎを１インクリメントして、次回操作に移行する。
【０００７】上記のフローチャートを用いることによ
り、前回操作にてオンデューティ比を増加させた結果発
電電力が増加した場合およびオンデューティ比を減少さ
せた結果発電電力が減少した場合には今回操作にてオン
デューティ比を増加、前回操作にてオンデューティ比を
増加させた結果発電電力が減少した場合およびオンデュ
ーティ比を減少させた結果発電電力が増加した場合には
今回操作にてオンデューティ比を減少させ、また、発電
電力に増減がない場合には、前回の操作を継続しオンデ
ューティ比を増加減少させることが可能で、太陽電池の
発電量を最大電力近傍に制御することが可能である。
り、前回操作にてオンデューティ比を増加させた結果発
電電力が増加した場合およびオンデューティ比を減少さ
せた結果発電電力が減少した場合には今回操作にてオン
デューティ比を増加、前回操作にてオンデューティ比を
増加させた結果発電電力が減少した場合およびオンデュ
ーティ比を減少させた結果発電電力が増加した場合には
今回操作にてオンデューティ比を減少させ、また、発電
電力に増減がない場合には、前回の操作を継続しオンデ
ューティ比を増加減少させることが可能で、太陽電池の
発電量を最大電力近傍に制御することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の太陽電池の最大
電力追従制御方法の問題点を説明する図を図９に示す。
従来の太陽電池の最大電力追従制御方法では、原理的に
最大電力点近傍でオンデューティ比（Ｄ）の増減を繰り
返す。例えば図９において、電力変換装置２０のＡ／Ｄ
変換器の最低分解能をＷａとし、オンデューティ比
（Ｄ）を増加させてＡ点に達した場合、、とオンデ
ューティ比を増加させＣ点に達し、Ｂ点とＣ点を比較す
るとＡ／Ｄ変換器の認識上Ｂ点とＣ点での発電電力
（Ｗ）は等しいと判断し、でもオンデューティ比が増
加する。従って、Ａ点とＤ点の間で常時振動を繰り返す
ことになる。このため、発電電力Ｗも振動状態となり、
結果的に発電電力の平均値が小さくなるという問題があ
る。この問題を解決するためには、１サンプル周期毎の
オンデューティ比の増減量ｄを小さくし、振動を抑制す
る方法が考えられるが、この場合、１サンプル周期毎の
発電電力の変化量も小さくなり、ノイズ等の影響で発電
電力の増減を感知できず、所望の制御動作が不可能にな
るという問題を生ずる。
電力追従制御方法の問題点を説明する図を図９に示す。
従来の太陽電池の最大電力追従制御方法では、原理的に
最大電力点近傍でオンデューティ比（Ｄ）の増減を繰り
返す。例えば図９において、電力変換装置２０のＡ／Ｄ
変換器の最低分解能をＷａとし、オンデューティ比
（Ｄ）を増加させてＡ点に達した場合、、とオンデ
ューティ比を増加させＣ点に達し、Ｂ点とＣ点を比較す
るとＡ／Ｄ変換器の認識上Ｂ点とＣ点での発電電力
（Ｗ）は等しいと判断し、でもオンデューティ比が増
加する。従って、Ａ点とＤ点の間で常時振動を繰り返す
ことになる。このため、発電電力Ｗも振動状態となり、
結果的に発電電力の平均値が小さくなるという問題があ
る。この問題を解決するためには、１サンプル周期毎の
オンデューティ比の増減量ｄを小さくし、振動を抑制す
る方法が考えられるが、この場合、１サンプル周期毎の
発電電力の変化量も小さくなり、ノイズ等の影響で発電
電力の増減を感知できず、所望の制御動作が不可能にな
るという問題を生ずる。
【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、最大電力点近傍での発電電力の振動が少なく、且つ
ノイズ等の影響による制御精度の低下が少ない太陽電池
の最大電力追従制御方法及びその制御プログラムを記録
した記録媒体を提供することを目的とする。
で、最大電力点近傍での発電電力の振動が少なく、且つ
ノイズ等の影響による制御精度の低下が少ない太陽電池
の最大電力追従制御方法及びその制御プログラムを記録
した記録媒体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、スイッチング用電力変換回路の主スイッチ
のオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比の
増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御する太陽電池の最大電
力追従制御方法において、制御装置をサンプリング周期
毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出した発電量
から電力増減比較値を減ずることにより電力増減値を得
るとともに、前記任意のサンプリング時刻の１サンプル
前に決定した前記オンデューティ比から前記任意のサン
プリング時刻の２サンプル前に決定した前記オンデュー
ティ比を減ずることにより、オンデューティ比操作量を
得、前記電力増減値と前記オンデューティ比操作量を乗
ずることにより、オンデューティ比増減判断値を計算す
るステップと、前記電力増減値の絶対値が電力変化基準
値より大きい場合には、前記オンデューティ比増減判断
値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が
正の場合には、前記電力増減比較値を、前記任意のサン
プリング時刻に検出した前記発電量に置き換えるととも
に前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加
させ、前記オンデューティ比増減判断値が負の場合に
は、前記電力増減比較値を、前記任意のサンプリング時
刻に検出した前記発電量に置き換えるとともに前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次
回のサンプリング時刻まで待機するステップと、前記電
力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場合に
は、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、前記
オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記オン
デューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプル前
に決定したオンデューティ比を減少させた後次回のサン
プリング時刻まで待機するステップとを具備することを
特徴とする。
に本発明は、スイッチング用電力変換回路の主スイッチ
のオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比の
増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御する太陽電池の最大電
力追従制御方法において、制御装置をサンプリング周期
毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出した発電量
から電力増減比較値を減ずることにより電力増減値を得
るとともに、前記任意のサンプリング時刻の１サンプル
前に決定した前記オンデューティ比から前記任意のサン
プリング時刻の２サンプル前に決定した前記オンデュー
ティ比を減ずることにより、オンデューティ比操作量を
得、前記電力増減値と前記オンデューティ比操作量を乗
ずることにより、オンデューティ比増減判断値を計算す
るステップと、前記電力増減値の絶対値が電力変化基準
値より大きい場合には、前記オンデューティ比増減判断
値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が
正の場合には、前記電力増減比較値を、前記任意のサン
プリング時刻に検出した前記発電量に置き換えるととも
に前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加
させ、前記オンデューティ比増減判断値が負の場合に
は、前記電力増減比較値を、前記任意のサンプリング時
刻に検出した前記発電量に置き換えるとともに前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次
回のサンプリング時刻まで待機するステップと、前記電
力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場合に
は、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、前記
オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記オン
デューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプル前
に決定したオンデューティ比を減少させた後次回のサン
プリング時刻まで待機するステップとを具備することを
特徴とする。
【００１１】また本発明は、スイッチング用電力変換回
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御する太陽
電池の最大電力追従制御方法において、制御装置をサン
プリング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検
出した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電
力増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻
の１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前
記任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前
記オンデューティ比を減ずることにより、オンデューテ
ィ比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ
比操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判
断値を計算するステップと、前記電力増減値の絶対値が
電力変化基準値より大きい場合には、前記オンデューテ
ィ比増減判断値と極大値判断基準値の積の極性を判断
し、前記オンデューティ比増減判断値と前記極大値判断
基準値の積が負の場合には前記オンデューティ比増減判
断値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値
が正の場合には、前記１サンプル前に決定したオンデュ
ーティ比を増加させた後、本サンプリング時刻における
オンデューティ比を、該増加させた前記オンデューティ
比とオンデューティ比計算値の平均値に置き換え、前記
オンデューティ比増減判断値が負の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後、
本サンプリング時刻におけるオンデューティ比を、該減
少させた前記オンデューティ比とオンデューティ比計算
値の平均値に置き換えた後、数秒から数分の期間前記オ
ンデューティ比を保持したまま待機した後にサンプリン
グ時刻まで待機するステップと、前記オンデューティ比
増減判断値と前記極大値判断基準値の積が正の場合に
は、前記オンデューティ比増減判断値の極性を判断し、
前記オンデューティ比増減判断値が正の場合には、前記
電力増減比較値を前記発電量に、前記極大値判断基準値
を前記オンデューティ比増減判断値に、前記オンデュー
ティ比計算値を前記オンデューティ比に置き換えた後、
前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加さ
せ、前記オンデューティ比増減判断値が負の場合には、
前記電力増減比較値を前記発電量に、前記極大値判断基
準値を前記オンデューティ比増減判断値に、前記オンデ
ューティ比計算値を前記オンデューティ比に置き換えた
後、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を減
少させた後次回のサンプリング時刻まで待機するステッ
プと、前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小
さい場合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判
断し、前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前
記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加さ
せ、前記オンデューティ比操作量が負の場合には、前記
１サンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた
後次回のサンプリング時刻まで待機するステップとを具
備することを特徴とする。
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御する太陽
電池の最大電力追従制御方法において、制御装置をサン
プリング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検
出した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電
力増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻
の１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前
記任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前
記オンデューティ比を減ずることにより、オンデューテ
ィ比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ
比操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判
断値を計算するステップと、前記電力増減値の絶対値が
電力変化基準値より大きい場合には、前記オンデューテ
ィ比増減判断値と極大値判断基準値の積の極性を判断
し、前記オンデューティ比増減判断値と前記極大値判断
基準値の積が負の場合には前記オンデューティ比増減判
断値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値
が正の場合には、前記１サンプル前に決定したオンデュ
ーティ比を増加させた後、本サンプリング時刻における
オンデューティ比を、該増加させた前記オンデューティ
比とオンデューティ比計算値の平均値に置き換え、前記
オンデューティ比増減判断値が負の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後、
本サンプリング時刻におけるオンデューティ比を、該減
少させた前記オンデューティ比とオンデューティ比計算
値の平均値に置き換えた後、数秒から数分の期間前記オ
ンデューティ比を保持したまま待機した後にサンプリン
グ時刻まで待機するステップと、前記オンデューティ比
増減判断値と前記極大値判断基準値の積が正の場合に
は、前記オンデューティ比増減判断値の極性を判断し、
前記オンデューティ比増減判断値が正の場合には、前記
電力増減比較値を前記発電量に、前記極大値判断基準値
を前記オンデューティ比増減判断値に、前記オンデュー
ティ比計算値を前記オンデューティ比に置き換えた後、
前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加さ
せ、前記オンデューティ比増減判断値が負の場合には、
前記電力増減比較値を前記発電量に、前記極大値判断基
準値を前記オンデューティ比増減判断値に、前記オンデ
ューティ比計算値を前記オンデューティ比に置き換えた
後、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を減
少させた後次回のサンプリング時刻まで待機するステッ
プと、前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小
さい場合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判
断し、前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前
記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加さ
せ、前記オンデューティ比操作量が負の場合には、前記
１サンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた
後次回のサンプリング時刻まで待機するステップとを具
備することを特徴とする。
【００１２】また本発明は、スイッチング用電力変換回
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御する太陽
電池の最大電力追従制御方法において、制御装置をサン
プリング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検
出した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電
力増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻
の１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前
記任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前
記オンデューティ比を減ずることにより、オンデューテ
ィ比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ
比操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判
断値を計算するステップと、前記電力増減値の絶対値が
電力変化基準値より大きい場合には、前記１サンプル前
に決定したオンデューティ比から前記オンデューティ比
計算値を減じてオンデューティ比増減量を計算し、前記
電力変化基準値を、前記電力増減値を前記オンデューテ
ィ比増減量で割った値の絶対値に電力変化基準初期値と
定数を乗じた値に置き換えた後、前記オンデューティ比
増減判断値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減
判断値が正の場合には、前記電力増減比較値を前記発電
量に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデューテ
ィ比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定したオン
デューティ比を増加させ、前記オンデューティ比増減判
断値が負の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量
に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデューティ
比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデ
ューティ比を減少させた後次回のサンプリング時刻まで
待機するステップと、前記電力増減値の絶対値が電力変
化基準値より小さい場合には、前記オンデューティ比操
作量の極性を判断し、前記オンデューティ比操作量が正
の場合には、前記１サンプル前に決定したオンデューテ
ィ比を増加させ、前記オンデューティ比操作量が負の場
合には、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比
を減少させた後次回のサンプリング時刻まで待機するス
テップとを具備することを特徴とする。
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御する太陽
電池の最大電力追従制御方法において、制御装置をサン
プリング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検
出した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電
力増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻
の１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前
記任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前
記オンデューティ比を減ずることにより、オンデューテ
ィ比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ
比操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判
断値を計算するステップと、前記電力増減値の絶対値が
電力変化基準値より大きい場合には、前記１サンプル前
に決定したオンデューティ比から前記オンデューティ比
計算値を減じてオンデューティ比増減量を計算し、前記
電力変化基準値を、前記電力増減値を前記オンデューテ
ィ比増減量で割った値の絶対値に電力変化基準初期値と
定数を乗じた値に置き換えた後、前記オンデューティ比
増減判断値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減
判断値が正の場合には、前記電力増減比較値を前記発電
量に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデューテ
ィ比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定したオン
デューティ比を増加させ、前記オンデューティ比増減判
断値が負の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量
に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデューティ
比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデ
ューティ比を減少させた後次回のサンプリング時刻まで
待機するステップと、前記電力増減値の絶対値が電力変
化基準値より小さい場合には、前記オンデューティ比操
作量の極性を判断し、前記オンデューティ比操作量が正
の場合には、前記１サンプル前に決定したオンデューテ
ィ比を増加させ、前記オンデューティ比操作量が負の場
合には、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比
を減少させた後次回のサンプリング時刻まで待機するス
テップとを具備することを特徴とする。
【００１３】また本発明は、スイッチング用電力変換回
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御するプロ
グラムを記録した記録媒体において、制御装置をサンプ
リング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出
した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電力
増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻の
１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前記
任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前記
オンデューティ比を減ずることにより、オンデューティ
比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ比
操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判断
値を計算する手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化
基準値より大きい場合には、前記オンデューティ比増減
判断値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断
値が正の場合には、前記電力増減比較値を、前記任意の
サンプリング時刻に検出した前記発電量に置き換えると
ともに前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を
増加させ、前記オンデューティ比増減判断値が負の場合
には、前記電力増減比較値を、前記任意のサンプリング
時刻に検出した前記発電量に置き換えるとともに前記１
サンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後
次回のサンプリング時刻まで待機する手順、前記電力増
減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場合には、前
記オンデューティ比操作量の極性を判断し、前記オンデ
ューティ比操作量が正の場合には、前記１サンプル前に
決定したオンデューティ比を増加させ、前記オンデュー
ティ比操作量が負の場合には、前記１サンプル前に決定
したオンデューティ比を減少させた後次回のサンプリン
グ時刻まで待機する手順をコンピュータに実行させるた
めのものである。
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御するプロ
グラムを記録した記録媒体において、制御装置をサンプ
リング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出
した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電力
増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻の
１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前記
任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前記
オンデューティ比を減ずることにより、オンデューティ
比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ比
操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判断
値を計算する手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化
基準値より大きい場合には、前記オンデューティ比増減
判断値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断
値が正の場合には、前記電力増減比較値を、前記任意の
サンプリング時刻に検出した前記発電量に置き換えると
ともに前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を
増加させ、前記オンデューティ比増減判断値が負の場合
には、前記電力増減比較値を、前記任意のサンプリング
時刻に検出した前記発電量に置き換えるとともに前記１
サンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後
次回のサンプリング時刻まで待機する手順、前記電力増
減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場合には、前
記オンデューティ比操作量の極性を判断し、前記オンデ
ューティ比操作量が正の場合には、前記１サンプル前に
決定したオンデューティ比を増加させ、前記オンデュー
ティ比操作量が負の場合には、前記１サンプル前に決定
したオンデューティ比を減少させた後次回のサンプリン
グ時刻まで待機する手順をコンピュータに実行させるた
めのものである。
【００１４】また本発明は、スイッチング用電力変換回
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御するプロ
グラムを記録した記録媒体において、制御装置をサンプ
リング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出
した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電力
増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻の
１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前記
任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前記
オンデューティ比を減ずることにより、オンデューティ
比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ比
操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判断
値を計算する手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化
基準値より大きい場合には、前記オンデューティ比増減
判断値と極大値判断基準値の積の極性を判断し、前記オ
ンデューティ比増減判断値と前記極大値判断基準値の積
が負の場合には前記オンデューティ比増減判断値の極性
を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が正の場合
には、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を
増加させた後、本サンプリング時刻におけるオンデュー
ティ比を、該増加させた前記オンデューティ比とオンデ
ューティ比計算値の平均値に置き換え、前記オンデュー
ティ比増減判断値が負の場合には、前記１サンプル前に
決定したオンデューティ比を減少させた後、本サンプリ
ング時刻におけるオンデューティ比を、該減少させた前
記オンデューティ比とオンデューティ比計算値の平均値
に置き換えた後、数秒から数分の期間前記オンデューテ
ィ比を保持したまま待機した後にサンプリング時刻まで
待機する手順、前記オンデューティ比増減判断値と前記
極大値判断基準値の積が正の場合には、前記オンデュー
ティ比増減判断値の極性を判断し、前記オンデューティ
比増減判断値が正の場合には、前記電力増減比較値を前
記発電量に、前記極大値判断基準値を前記オンデューテ
ィ比増減判断値に、前記オンデューティ比計算値を前記
オンデューティ比に置き換えた後、前記１サンプル前に
決定したオンデューティ比を増加させ、前記オンデュー
ティ比増減判断値が負の場合には、前記電力増減比較値
を前記発電量に、前記極大値判断基準値を前記オンデュ
ーティ比増減判断値に、前記オンデューティ比計算値を
前記オンデューティ比に置き換えた後、前記１サンプル
前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回のサ
ンプリング時刻まで待機する手順、前記電力増減値の絶
対値が電力変化基準値より小さい場合には、前記オンデ
ューティ比操作量の極性を判断し、前記オンデューティ
比操作量が正の場合には、前記１サンプル前に決定した
オンデューティ比を増加させ、前記オンデューティ比操
作量が負の場合には、前記１サンプル前に決定したオン
デューティ比を減少させた後次回のサンプリング時刻ま
で待機する手順をコンピュータに実行させるためのもの
である。
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御するプロ
グラムを記録した記録媒体において、制御装置をサンプ
リング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出
した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電力
増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻の
１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前記
任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前記
オンデューティ比を減ずることにより、オンデューティ
比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ比
操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判断
値を計算する手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化
基準値より大きい場合には、前記オンデューティ比増減
判断値と極大値判断基準値の積の極性を判断し、前記オ
ンデューティ比増減判断値と前記極大値判断基準値の積
が負の場合には前記オンデューティ比増減判断値の極性
を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が正の場合
には、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比を
増加させた後、本サンプリング時刻におけるオンデュー
ティ比を、該増加させた前記オンデューティ比とオンデ
ューティ比計算値の平均値に置き換え、前記オンデュー
ティ比増減判断値が負の場合には、前記１サンプル前に
決定したオンデューティ比を減少させた後、本サンプリ
ング時刻におけるオンデューティ比を、該減少させた前
記オンデューティ比とオンデューティ比計算値の平均値
に置き換えた後、数秒から数分の期間前記オンデューテ
ィ比を保持したまま待機した後にサンプリング時刻まで
待機する手順、前記オンデューティ比増減判断値と前記
極大値判断基準値の積が正の場合には、前記オンデュー
ティ比増減判断値の極性を判断し、前記オンデューティ
比増減判断値が正の場合には、前記電力増減比較値を前
記発電量に、前記極大値判断基準値を前記オンデューテ
ィ比増減判断値に、前記オンデューティ比計算値を前記
オンデューティ比に置き換えた後、前記１サンプル前に
決定したオンデューティ比を増加させ、前記オンデュー
ティ比増減判断値が負の場合には、前記電力増減比較値
を前記発電量に、前記極大値判断基準値を前記オンデュ
ーティ比増減判断値に、前記オンデューティ比計算値を
前記オンデューティ比に置き換えた後、前記１サンプル
前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回のサ
ンプリング時刻まで待機する手順、前記電力増減値の絶
対値が電力変化基準値より小さい場合には、前記オンデ
ューティ比操作量の極性を判断し、前記オンデューティ
比操作量が正の場合には、前記１サンプル前に決定した
オンデューティ比を増加させ、前記オンデューティ比操
作量が負の場合には、前記１サンプル前に決定したオン
デューティ比を減少させた後次回のサンプリング時刻ま
で待機する手順をコンピュータに実行させるためのもの
である。
【００１５】また本発明は、スイッチング用電力変換回
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御するプロ
グラムを記録した記録媒体において、制御装置をサンプ
リング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出
した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電力
増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻の
１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前記
任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前記
オンデューティ比を減ずることにより、オンデューティ
比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ比
操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判断
値を計算する手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化
基準値より大きい場合には、前記１サンプル前に決定し
たオンデューティ比から前記オンデューティ比計算値を
減じてオンデューティ比増減量を計算し、前記電力変化
基準値を、前記電力増減値を前記オンデューティ比増減
量で割った値の絶対値に電力変化基準初期値と定数を乗
じた値に置き換えた後、前記オンデューティ比増減判断
値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が
正の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量に、前
記オンデューティ比計算値を前記オンデューティ比に置
き換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデューテ
ィ比を増加させ、前記オンデューティ比増減判断値が負
の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量に、前記
オンデューティ比計算値を前記オンデューティ比に置き
換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデューティ
比を減少させた後次回のサンプリング時刻まで待機する
手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小
さい場合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判
断し、前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前
記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加さ
せ、前記オンデューティ比操作量が負の場合には、前記
１サンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた
後次回のサンプリング時刻まで待機する手順をコンピュ
ータに実行させるためのものである。
路の主スイッチのオンデューティ比の増減と、前記オン
デューティ比の増減に起因する太陽電池の発電電力の増
減の関係により、次回の前記オンデューティ比の増減を
決定し、前記発電電力が最大となるように制御するプロ
グラムを記録した記録媒体において、制御装置をサンプ
リング周期毎に動作し、任意のサンプリング時刻に検出
した発電量から電力増減比較値を減ずることにより電力
増減値を得るとともに、前記任意のサンプリング時刻の
１サンプル前に決定した前記オンデューティ比から前記
任意のサンプリング時刻の２サンプル前に決定した前記
オンデューティ比を減ずることにより、オンデューティ
比操作量を得、前記電力増減値と前記オンデューティ比
操作量を乗ずることにより、オンデューティ比増減判断
値を計算する手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化
基準値より大きい場合には、前記１サンプル前に決定し
たオンデューティ比から前記オンデューティ比計算値を
減じてオンデューティ比増減量を計算し、前記電力変化
基準値を、前記電力増減値を前記オンデューティ比増減
量で割った値の絶対値に電力変化基準初期値と定数を乗
じた値に置き換えた後、前記オンデューティ比増減判断
値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が
正の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量に、前
記オンデューティ比計算値を前記オンデューティ比に置
き換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデューテ
ィ比を増加させ、前記オンデューティ比増減判断値が負
の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量に、前記
オンデューティ比計算値を前記オンデューティ比に置き
換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデューティ
比を減少させた後次回のサンプリング時刻まで待機する
手順、前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小
さい場合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判
断し、前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前
記１サンプル前に決定したオンデューティ比を増加さ
せ、前記オンデューティ比操作量が負の場合には、前記
１サンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた
後次回のサンプリング時刻まで待機する手順をコンピュ
ータに実行させるためのものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。
形態例を詳細に説明する。
【００１７】太陽電池の最大電力追従制御を実現する装
置の一例として図１を用いる。すなわち、太陽電池１０
と、前記太陽電池１０に接続されスイッチング電力変換
回路の主スイッチのオンデューティ比を増減させること
により前記太陽電池１０の出力電流および出力電圧を操
作する電力変換装置２０と、前記太陽電池１０の出力も
しくは前記電力変換装置２０の出力に取り付けられ前記
太陽電池１０の発電電力を検出する電力検出装置４０
と、前記電力検出装置４０により検出された発電電力に
より前記オンデューティ比を制御する制御装置３０と、
負荷、電力系統、蓄電池等５０からなり、前記太陽電池
１０で発電した電力はスイッチング電力変換回路からな
る電力変換装置２０を介して負荷、電力系統、蓄電池等
５０に供給される。制御装置３０はサンプリング周期毎
に動作し、前記オンデューティ比の増減と、前記オンデ
ューティ比の増減に起因する前記発電電力の増減の関係
により、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、
前記発電電力が最大となるように制御する。
置の一例として図１を用いる。すなわち、太陽電池１０
と、前記太陽電池１０に接続されスイッチング電力変換
回路の主スイッチのオンデューティ比を増減させること
により前記太陽電池１０の出力電流および出力電圧を操
作する電力変換装置２０と、前記太陽電池１０の出力も
しくは前記電力変換装置２０の出力に取り付けられ前記
太陽電池１０の発電電力を検出する電力検出装置４０
と、前記電力検出装置４０により検出された発電電力に
より前記オンデューティ比を制御する制御装置３０と、
負荷、電力系統、蓄電池等５０からなり、前記太陽電池
１０で発電した電力はスイッチング電力変換回路からな
る電力変換装置２０を介して負荷、電力系統、蓄電池等
５０に供給される。制御装置３０はサンプリング周期毎
に動作し、前記オンデューティ比の増減と、前記オンデ
ューティ比の増減に起因する前記発電電力の増減の関係
により、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、
前記発電電力が最大となるように制御する。
【００１８】［実施形態例１］図２は本発明の実施形態
例１を示すフローチャートである。任意のサンプリング
時刻における動作は以下の通りである。
例１を示すフローチャートである。任意のサンプリング
時刻における動作は以下の通りである。
【００１９】ステップＳＴ１にて発電電力をサンプリン
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）からステップＳＴ９もしくはステップＳＴ１
０で設定される電力増減比較値Ｗｋを減じて、電力増減
値ΔＷ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ３にて１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から２サ
ンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−２）を減
じて、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を計算する。
ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ（ｎ）にオンデュー
ティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ５にて電力増
減値ΔＷ（ｎ）の絶対値が電力変化基準値Ｗｓ以下の場
合にはステップＳＴ６へ、電力増減値ΔＷ（ｎ）の絶対
値が電力変化基準値Ｗｓより大きい場合にはステップＳ
Ｔ８に分岐する。ステップＳＴ６にてオンデューティ比
操作量ΔＤ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比操
作量ΔＤ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へ、オン
デューティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場合にはステ
ップＳＴ１１へ分岐する。ステップＳＴ８ではオンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が正の場合にはステップＳ
Ｔ９を経由してステップＳＴ７へ、オンデューティ比増
減判断値Ｊ（ｎ）が負の場合にはステップＳＴ１０を経
由してステップＳＴ１１へ分岐する。ステップＳＴ９及
びステップＳＴ１０では電力増減比較値Ｗｋを発電量Ｗ
（ｎ）に置き換える。ステップＳＴ７にて１サンプル前
に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）にオンデュー
ティ比増減量ｄ（ｄ＞０）を加え、本サンプリング時刻
に於けるオンデューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換
装置２０を操作する。ステップＳＴ１１にて１サンプル
前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデ
ューティ比増減量ｄ（ｄ＞０）を減じ、本サンプリング
時刻に於けるオンデューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力
変換装置２０を操作する。ステップＳＴ１２では次回の
サンプリング時刻まで待機する（Ｓａｍｐｌｅ ｗａｉ
ｔ）。ステップＳＴ１３では、ｎを１インクリメントし
て、次回操作に移行する。
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）からステップＳＴ９もしくはステップＳＴ１
０で設定される電力増減比較値Ｗｋを減じて、電力増減
値ΔＷ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ３にて１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から２サ
ンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−２）を減
じて、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を計算する。
ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ（ｎ）にオンデュー
ティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ５にて電力増
減値ΔＷ（ｎ）の絶対値が電力変化基準値Ｗｓ以下の場
合にはステップＳＴ６へ、電力増減値ΔＷ（ｎ）の絶対
値が電力変化基準値Ｗｓより大きい場合にはステップＳ
Ｔ８に分岐する。ステップＳＴ６にてオンデューティ比
操作量ΔＤ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比操
作量ΔＤ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へ、オン
デューティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場合にはステ
ップＳＴ１１へ分岐する。ステップＳＴ８ではオンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が正の場合にはステップＳ
Ｔ９を経由してステップＳＴ７へ、オンデューティ比増
減判断値Ｊ（ｎ）が負の場合にはステップＳＴ１０を経
由してステップＳＴ１１へ分岐する。ステップＳＴ９及
びステップＳＴ１０では電力増減比較値Ｗｋを発電量Ｗ
（ｎ）に置き換える。ステップＳＴ７にて１サンプル前
に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）にオンデュー
ティ比増減量ｄ（ｄ＞０）を加え、本サンプリング時刻
に於けるオンデューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換
装置２０を操作する。ステップＳＴ１１にて１サンプル
前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデ
ューティ比増減量ｄ（ｄ＞０）を減じ、本サンプリング
時刻に於けるオンデューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力
変換装置２０を操作する。ステップＳＴ１２では次回の
サンプリング時刻まで待機する（Ｓａｍｐｌｅ ｗａｉ
ｔ）。ステップＳＴ１３では、ｎを１インクリメントし
て、次回操作に移行する。
【００２０】図２のフローチャートによる効果を説明す
る図を図３に示す。図２のフローチャートでは図３に示
すように電力の増減を１サンプル前の発電電力Ｗ（ｎ−
１）ではなく、予め設定した電力増減比較値Ｗｋとの比
較によって行い、電力増減値ΔＷ（ｎ）が電力変化基準
値Ｗｓより小さい場合には、前回の増減操作を継続して
行うため、オンデューティ比増減量ｄを小さく設定した
場合にも、ノイズ等の影響による誤動作を防止すること
が可能でかつ振動範囲を小さく抑えることが可能で図３
に示すように振動範囲（Ｅ点−Ｆ点間）は図９と比較し
て小さくなる。従って、最大電力点近傍での発電電力の
振動が少なく、且つノイズ等の影響による制御精度の低
下が少ない太陽電池の最大電力追従制御方法を提供する
ことができる。
る図を図３に示す。図２のフローチャートでは図３に示
すように電力の増減を１サンプル前の発電電力Ｗ（ｎ−
１）ではなく、予め設定した電力増減比較値Ｗｋとの比
較によって行い、電力増減値ΔＷ（ｎ）が電力変化基準
値Ｗｓより小さい場合には、前回の増減操作を継続して
行うため、オンデューティ比増減量ｄを小さく設定した
場合にも、ノイズ等の影響による誤動作を防止すること
が可能でかつ振動範囲を小さく抑えることが可能で図３
に示すように振動範囲（Ｅ点−Ｆ点間）は図９と比較し
て小さくなる。従って、最大電力点近傍での発電電力の
振動が少なく、且つノイズ等の影響による制御精度の低
下が少ない太陽電池の最大電力追従制御方法を提供する
ことができる。
【００２１】［実施形態例２］図４は本発明の実施形態
例２を示すフローチャートである。任意のサンプリング
時刻における動作は以下の通りである。
例２を示すフローチャートである。任意のサンプリング
時刻における動作は以下の通りである。
【００２２】ステップＳＴ１にて発電電力をサンプリン
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）からステップＳＴ１０もしくはステップＳＴ
１１で設定された電力増減比較値Ｗｋを減じて、電力増
減値ΔＷ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ３にて１サン
プル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から２
サンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−２）を
減じて、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を計算す
る。ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ（ｎ）にオンデ
ューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオンデューティ比
増減判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ５にて電
力増減値ΔＷ（ｎ）の絶対値が電力変化基準値Ｗｓ以下
の場合にはステップＳＴ６へ、オンデューティ比増減判
断値Ｊ（ｎ）が電力変化基準値Ｗｓより大きい場合には
ステップＳＴ８に分岐する。ステップＳＴ６にてオンデ
ューティ比操作量ΔＤ（ｎ）の極性を判断し、オンデュ
ーティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ
７へ、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場
合にはステップＳＴ１２へ分岐する。ステップＳＴ８で
はオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）とステップＳＴ
１０もしくはステップＳＴ１１で設定された極大値判断
基準値Ｊｋの積の極性を判断し、オンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）と極大値判断基準値Ｊｋの積が正の場合
にはステップＳＴ９へ、オンデューティ比増減判断値Ｊ
（ｎ）と極大値判断基準値Ｊｋの積が負の場合にはステ
ップＳＴ１３へ分岐する。ステップＳＴ９ではオンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０より大きい場合にはス
テップＳＴ１０を経由してステップＳＴ７へ分岐し、オ
ンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０以下の場合には
ステップＳＴ１１を経由してステップＳＴ１２に分岐す
る。ステップＳＴ１０及びステップＳＴ１１では電力増
減比較値Ｗｋを発電量Ｗ（ｎ）に、極性判断基準値Ｊｋ
をオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）に、オンデュー
ティ比計算値Ｄｋをオンデューティ比Ｄ（ｎ）に置き換
える。ステップＳＴ７にて１サンプル前に決定したオン
デューティ比Ｄ（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ
（ｄ＞０）を加え、本サンプリング時刻に於けるオンデ
ューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作
する。ステップＳＴ１２にて１サンプル前に決定したオ
ンデューティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減
量ｄ（ｄ＞０）を減じ、本サンプリング時刻に於けるオ
ンデューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を
操作する。ステップＳＴ１３ではオンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）が０より大きい場合はステップＳＴ１４
に分岐、オンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０以下
の場合にはステップＳＴ１５に分岐する。ステップＳＴ
１４では、１サンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ
（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞０）を加
え、ステップＳＴ１５では、１サンプル前に決定したオ
ンデューティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減
量ｄ（ｄ＞０）を減じる。ステップＳＴ１６では、ステ
ップＳＴ１４もしくはステップＳＴ１５で計算したオン
デューティ比Ｄ（ｎ）とステップＳＴ１０もしくはステ
ップＳＴ１１で計算したオンデューティ比計算値Ｄｋの
平均値を本サンプリング時刻に於けるオンデューティ比
として、電力変換装置２０を操作する。ステップＳＴ１
７では、ステップＳＴ１６で得られたオンデューティ比
を保持したまま数秒から数分間待機（Ｌｏｎｇ ｗａｉ
ｔ）した後ステップＳＴ１８に移行する。ステップＳＴ
１８では次回のサンプリング時刻まで待機する（Ｓａｍ
ｐｌｅｗａｉｔ）。ステップＳＴ１９では、ｎを１イン
クリメントして、次回操作に移行する。
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）からステップＳＴ１０もしくはステップＳＴ
１１で設定された電力増減比較値Ｗｋを減じて、電力増
減値ΔＷ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ３にて１サン
プル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から２
サンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−２）を
減じて、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を計算す
る。ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ（ｎ）にオンデ
ューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオンデューティ比
増減判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ５にて電
力増減値ΔＷ（ｎ）の絶対値が電力変化基準値Ｗｓ以下
の場合にはステップＳＴ６へ、オンデューティ比増減判
断値Ｊ（ｎ）が電力変化基準値Ｗｓより大きい場合には
ステップＳＴ８に分岐する。ステップＳＴ６にてオンデ
ューティ比操作量ΔＤ（ｎ）の極性を判断し、オンデュ
ーティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ
７へ、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場
合にはステップＳＴ１２へ分岐する。ステップＳＴ８で
はオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）とステップＳＴ
１０もしくはステップＳＴ１１で設定された極大値判断
基準値Ｊｋの積の極性を判断し、オンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）と極大値判断基準値Ｊｋの積が正の場合
にはステップＳＴ９へ、オンデューティ比増減判断値Ｊ
（ｎ）と極大値判断基準値Ｊｋの積が負の場合にはステ
ップＳＴ１３へ分岐する。ステップＳＴ９ではオンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデュ
ーティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０より大きい場合にはス
テップＳＴ１０を経由してステップＳＴ７へ分岐し、オ
ンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０以下の場合には
ステップＳＴ１１を経由してステップＳＴ１２に分岐す
る。ステップＳＴ１０及びステップＳＴ１１では電力増
減比較値Ｗｋを発電量Ｗ（ｎ）に、極性判断基準値Ｊｋ
をオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）に、オンデュー
ティ比計算値Ｄｋをオンデューティ比Ｄ（ｎ）に置き換
える。ステップＳＴ７にて１サンプル前に決定したオン
デューティ比Ｄ（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ
（ｄ＞０）を加え、本サンプリング時刻に於けるオンデ
ューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作
する。ステップＳＴ１２にて１サンプル前に決定したオ
ンデューティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減
量ｄ（ｄ＞０）を減じ、本サンプリング時刻に於けるオ
ンデューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を
操作する。ステップＳＴ１３ではオンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ比増減
判断値Ｊ（ｎ）が０より大きい場合はステップＳＴ１４
に分岐、オンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が０以下
の場合にはステップＳＴ１５に分岐する。ステップＳＴ
１４では、１サンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ
（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞０）を加
え、ステップＳＴ１５では、１サンプル前に決定したオ
ンデューティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減
量ｄ（ｄ＞０）を減じる。ステップＳＴ１６では、ステ
ップＳＴ１４もしくはステップＳＴ１５で計算したオン
デューティ比Ｄ（ｎ）とステップＳＴ１０もしくはステ
ップＳＴ１１で計算したオンデューティ比計算値Ｄｋの
平均値を本サンプリング時刻に於けるオンデューティ比
として、電力変換装置２０を操作する。ステップＳＴ１
７では、ステップＳＴ１６で得られたオンデューティ比
を保持したまま数秒から数分間待機（Ｌｏｎｇ ｗａｉ
ｔ）した後ステップＳＴ１８に移行する。ステップＳＴ
１８では次回のサンプリング時刻まで待機する（Ｓａｍ
ｐｌｅｗａｉｔ）。ステップＳＴ１９では、ｎを１イン
クリメントして、次回操作に移行する。
【００２３】図４のフローチャートによる効果を説明す
る図を図５に示す。図４のフローチャートでは図５に示
すように電力の増減を１サンプル前の発電電力Ｗ（ｎ−
１）ではなく、予め設定した電力増減比較値Ｗｋとの比
較によって行い、電力増減値ΔＷ（ｎ）が電力変化基準
値Ｗｓより小さい場合には、前回の増減操作を継続して
行うため、オンデューティ比増減量ｄを小さく設定した
場合にも、ノイズ等の影響による誤動作を防止すること
が可能である。さらに、図４のフローチャートでは、図
５のＥ点から発電電力の極大値を通過してＦ点に達した
時点で極大値を通過したことを自動的に感知し、動作点
をオンデューティ比計算値Ｄｋとオンデューティ比Ｄ
（ｎ）の平均値（Ｇ点）に保持して数秒もしくは数分間
待機することができるため、この間には発電電力をほぼ
最大に保ったまま、全く振動を生じないため、さらに高
い効率で発電動作を行うことが可能である。この機能
は、快晴時等の日射量の時間変動が少ない場合や、１つ
の制御装置で複数の電力変換装置を制御する場合等に有
効である。従って、本制御により最大電力点近傍での発
電電力の振動が少なく、且つノイズ等の影響による制御
精度の低下が少ない太陽電池の最大電力追従制御方法を
提供することができる。
る図を図５に示す。図４のフローチャートでは図５に示
すように電力の増減を１サンプル前の発電電力Ｗ（ｎ−
１）ではなく、予め設定した電力増減比較値Ｗｋとの比
較によって行い、電力増減値ΔＷ（ｎ）が電力変化基準
値Ｗｓより小さい場合には、前回の増減操作を継続して
行うため、オンデューティ比増減量ｄを小さく設定した
場合にも、ノイズ等の影響による誤動作を防止すること
が可能である。さらに、図４のフローチャートでは、図
５のＥ点から発電電力の極大値を通過してＦ点に達した
時点で極大値を通過したことを自動的に感知し、動作点
をオンデューティ比計算値Ｄｋとオンデューティ比Ｄ
（ｎ）の平均値（Ｇ点）に保持して数秒もしくは数分間
待機することができるため、この間には発電電力をほぼ
最大に保ったまま、全く振動を生じないため、さらに高
い効率で発電動作を行うことが可能である。この機能
は、快晴時等の日射量の時間変動が少ない場合や、１つ
の制御装置で複数の電力変換装置を制御する場合等に有
効である。従って、本制御により最大電力点近傍での発
電電力の振動が少なく、且つノイズ等の影響による制御
精度の低下が少ない太陽電池の最大電力追従制御方法を
提供することができる。
【００２４】［実施形態例３］図６は本発明の実施形態
例３を示すフローチャートである。任意のサンプリング
時刻における動作は以下の通りである。
例３を示すフローチャートである。任意のサンプリング
時刻における動作は以下の通りである。
【００２５】ステップＳＴ１にて発電電力をサンプリン
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）からステップＳＴ１１もしくはステップＳＴ
１２で設定される電力増減比較値Ｗｋを減じて、電力増
減値ΔＷ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ３にて１サン
プル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から２
サンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−２）を
減じて、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を計算す
る。ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ（ｎ）にオンデ
ューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオンデューティ比
増減判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ５にて電
力増減値ΔＷ（ｎ）の絶対値が電力変化基準値Ｗｓ以下
の場合にはステップＳＴ６へ、電力増減値ΔＷ（ｎ）の
絶対値が電力変化基準値Ｗｓより大きい場合にはステッ
プＳＴ８に分岐する。ステップＳＴ６にてオンデューテ
ィ比操作量ΔＤ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ
比操作量ΔＤ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へ、
オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場合には
ステップＳＴ１３へ分岐する。ステップＳＴ８では１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から
ステップＳＴ１１もしくはステップＳＴ１２で計算され
るオンデューティ比計算値Ｄｋを減じて、オンデューテ
ィ比増減量ΔＤｄを計算する。ステップＳＴ９では、電
力増減値ΔＷ（ｎ）をオンデューティ比増減量ΔＤｄを
割った値の絶対値に定数ｋと電力変化基準初期値Ｗｓｏ
を乗じて電力変化基準値Ｗｓを計算する。ステップＳＴ
１０ではオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）の極性を
判断し、オンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が正の場
合にはステップＳＴ１１を経由してステップＳＴ７へ、
オンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が負の場合にはス
テップＳＴ１２を経由してステップＳＴ１３へ分岐す
る。ステップＳＴ１１及びステップＳＴ１２では電力増
減比較値Ｗｋを発電量Ｗ（ｎ）に、オンデューティ比計
算値Ｄｋをオンデューティ比Ｄ（ｎ）に置き換える。ス
テップＳＴ７にて１サンプル前に決定したオンデューテ
ィ比Ｄ（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞
０）を加え、本サンプリング時刻に於けるオンデューテ
ィ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作する。
ステップＳＴ１３にて１サンプル前に決定したオンデュ
ーティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減量ｄ
（ｄ＞０）を減じ、本サンプリング時刻に於けるオンデ
ューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作
する。ステップＳＴ１４では次回のサンプリング時刻ま
で待機する（Ｓａｍｐｌｅ ｗａｉｔ）。ステップＳＴ
１５では、ｎを１インクリメントして、次回操作に移行
する。
グし、発電量Ｗ（ｎ）とする。ステップＳＴ２にて発電
量Ｗ（ｎ）からステップＳＴ１１もしくはステップＳＴ
１２で設定される電力増減比較値Ｗｋを減じて、電力増
減値ΔＷ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ３にて１サン
プル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から２
サンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−２）を
減じて、オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を計算す
る。ステップＳＴ４にて電力増減値ΔＷ（ｎ）にオンデ
ューティ比操作量ΔＤ（ｎ）を乗じてオンデューティ比
増減判断値Ｊ（ｎ）を計算する。ステップＳＴ５にて電
力増減値ΔＷ（ｎ）の絶対値が電力変化基準値Ｗｓ以下
の場合にはステップＳＴ６へ、電力増減値ΔＷ（ｎ）の
絶対値が電力変化基準値Ｗｓより大きい場合にはステッ
プＳＴ８に分岐する。ステップＳＴ６にてオンデューテ
ィ比操作量ΔＤ（ｎ）の極性を判断し、オンデューティ
比操作量ΔＤ（ｎ）が正の場合にはステップＳＴ７へ、
オンデューティ比操作量ΔＤ（ｎ）が正でない場合には
ステップＳＴ１３へ分岐する。ステップＳＴ８では１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比Ｄ（ｎ−１）から
ステップＳＴ１１もしくはステップＳＴ１２で計算され
るオンデューティ比計算値Ｄｋを減じて、オンデューテ
ィ比増減量ΔＤｄを計算する。ステップＳＴ９では、電
力増減値ΔＷ（ｎ）をオンデューティ比増減量ΔＤｄを
割った値の絶対値に定数ｋと電力変化基準初期値Ｗｓｏ
を乗じて電力変化基準値Ｗｓを計算する。ステップＳＴ
１０ではオンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）の極性を
判断し、オンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が正の場
合にはステップＳＴ１１を経由してステップＳＴ７へ、
オンデューティ比増減判断値Ｊ（ｎ）が負の場合にはス
テップＳＴ１２を経由してステップＳＴ１３へ分岐す
る。ステップＳＴ１１及びステップＳＴ１２では電力増
減比較値Ｗｋを発電量Ｗ（ｎ）に、オンデューティ比計
算値Ｄｋをオンデューティ比Ｄ（ｎ）に置き換える。ス
テップＳＴ７にて１サンプル前に決定したオンデューテ
ィ比Ｄ（ｎ−１）にオンデューティ比増減量ｄ（ｄ＞
０）を加え、本サンプリング時刻に於けるオンデューテ
ィ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作する。
ステップＳＴ１３にて１サンプル前に決定したオンデュ
ーティ比Ｄ（ｎ−１）からオンデューティ比増減量ｄ
（ｄ＞０）を減じ、本サンプリング時刻に於けるオンデ
ューティ比Ｄ（ｎ）を決定し、電力変換装置２０を操作
する。ステップＳＴ１４では次回のサンプリング時刻ま
で待機する（Ｓａｍｐｌｅ ｗａｉｔ）。ステップＳＴ
１５では、ｎを１インクリメントして、次回操作に移行
する。
【００２６】図６のフローチャートによる効果を説明す
る図を図７に示す。図６のフローチャートでは図３に示
すように電力の増減を１サンプル前の発電電力Ｗ（ｎ−
１）ではなく、予め設定した電力増減比較値Ｗｋとの比
較によって行い、電力増減値ΔＷ（ｎ）が電力変化基準
値Ｗｓより小さい場合には、前回の増減操作を継続して
行うため、オンデューティ比増減量ｄを小さく設定した
場合にも、ノイズ等の影響による誤動作を防止すること
が可能でかつ振動範囲を小さく抑えることが可能であ
る。さらに図７に示すように電力変化基準値Ｗｓをオン
デューティ比増減量ΔＤｄと電力増減値ΔＷ（ｎ）の比
に比例した値とすることが可能で、発電電力の極大値付
近では電力変化基準値Ｗｓが小さくなるため振動範囲
（Ｈ点−Ｉ点間）は図３と比較してさらに小さくなる。
従って、図６のフローチャートにより最大電力点近傍で
の発電電力の振動が少なく、且つノイズ等の影響による
制御精度の低下が少ない太陽電池の最大電力追従制御方
法を提供することができる。
る図を図７に示す。図６のフローチャートでは図３に示
すように電力の増減を１サンプル前の発電電力Ｗ（ｎ−
１）ではなく、予め設定した電力増減比較値Ｗｋとの比
較によって行い、電力増減値ΔＷ（ｎ）が電力変化基準
値Ｗｓより小さい場合には、前回の増減操作を継続して
行うため、オンデューティ比増減量ｄを小さく設定した
場合にも、ノイズ等の影響による誤動作を防止すること
が可能でかつ振動範囲を小さく抑えることが可能であ
る。さらに図７に示すように電力変化基準値Ｗｓをオン
デューティ比増減量ΔＤｄと電力増減値ΔＷ（ｎ）の比
に比例した値とすることが可能で、発電電力の極大値付
近では電力変化基準値Ｗｓが小さくなるため振動範囲
（Ｈ点−Ｉ点間）は図３と比較してさらに小さくなる。
従って、図６のフローチャートにより最大電力点近傍で
の発電電力の振動が少なく、且つノイズ等の影響による
制御精度の低下が少ない太陽電池の最大電力追従制御方
法を提供することができる。
【００２７】尚、上記実施形態例１〜３に係る太陽電池
の最大電力追従制御方法は、具体的にはパーソナルコン
ピュータ（ＰＣ）等のコンピュータにより予め所定の記
録媒体に記録された制御プログラムに基いて実行され
る。図１の制御装置３０内もしくはそれに外付けされた
ＲＯＭに制御プログラムが書き込まれており、制御装置
３０内にあるＣＰＵでその制御プログラムを実行する。
の最大電力追従制御方法は、具体的にはパーソナルコン
ピュータ（ＰＣ）等のコンピュータにより予め所定の記
録媒体に記録された制御プログラムに基いて実行され
る。図１の制御装置３０内もしくはそれに外付けされた
ＲＯＭに制御プログラムが書き込まれており、制御装置
３０内にあるＣＰＵでその制御プログラムを実行する。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、最大
電力点近傍での発電電力の振動が少なく、且つノイズ等
の影響による制御精度の低下が少ない太陽電池の最大電
力追従制御方法及びその制御プログラムを記録した記録
媒体を提供することができる。
電力点近傍での発電電力の振動が少なく、且つノイズ等
の影響による制御精度の低下が少ない太陽電池の最大電
力追従制御方法及びその制御プログラムを記録した記録
媒体を提供することができる。
【図１】太陽電池の最大電力追従制御を実現する装置の
一例を示す構成説明図である。
一例を示す構成説明図である。
【図２】本発明の実施形態例１を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図３】図２のフローチャートによる効果を説明する特
性図である。
性図である。
【図４】本発明の実施形態例２を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図５】図４のフローチャートによる効果を説明する特
性図である。
性図である。
【図６】本発明の実施形態例３を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図７】図６のフローチャートによる効果を説明する特
性図である。
性図である。
【図８】従来の太陽電池の最大電力追従制御方法を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】図８のフローチャートによる問題点を説明する
特性図である。
特性図である。
１０ 太陽電池
２０ 電力変換装置
３０ 制御装置
４０ 電力検出装置
５０ 負荷、電力系統、蓄電池等
フロントページの続き
(72)発明者 谷野 賢司
東京都豊島区高田１丁目18番１号 オリ
ジン電気株式会社内
(72)発明者 山本 眞
東京都豊島区高田１丁目18番１号 オリ
ジン電気株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−73327（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−54623（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05F 1/00 - 7/00
Claims (6)
- 【請求項１】 スイッチング用電力変換回路の主スイッ
チのオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比
の増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御する太陽電池の最大電
力追従制御方法において、 制御装置はサンプリング周期毎に動作し、任意のサンプ
リング時刻に検出した発電量から電力増減比較値を減ず
ることにより電力増減値を得るとともに、前記任意のサ
ンプリング時刻の１サンプル前に決定した前記オンデュ
ーティ比から前記任意のサンプリング時刻の２サンプル
前に決定した前記オンデューティ比を減ずることによ
り、オンデューティ比操作量を得、前記電力増減値と前
記オンデューティ比操作量を乗ずることにより、オンデ
ューティ比増減判断値を計算するステップと、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より大きい場
合には、前記オンデューティ比増減判断値の極性を判断
し、前記オンデューティ比増減判断値が正の場合には、
前記電力増減比較値を、前記任意のサンプリング時刻に
検出した前記発電量に置き換えるとともに前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記オン
デューティ比増減判断値が負の場合には、前記電力増減
比較値を、前記任意のサンプリング時刻に検出した前記
発電量に置き換えるとともに前記１サンプル前に決定し
たオンデューティ比を減少させた後次回のサンプリング
時刻まで待機するステップと、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場
合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、
前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記
オンデューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回の
サンプリング時刻まで待機するステップとを具備するこ
とを特徴とする太陽電池の最大電力追従制御方法。 - 【請求項２】 スイッチング用電力変換回路の主スイッ
チのオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比
の増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御する太陽電池の最大電
力追従制御方法において、 制御装置はサンプリング周期毎に動作し、任意のサンプ
リング時刻に検出した発電量から電力増減比較値を減ず
ることにより電力増減値を得るとともに、前記任意のサ
ンプリング時刻の１サンプル前に決定した前記オンデュ
ーティ比から前記任意のサンプリング時刻の２サンプル
前に決定した前記オンデューティ比を減ずることによ
り、オンデューティ比操作量を得、前記電力増減値と前
記オンデューティ比操作量を乗ずることにより、オンデ
ューティ比増減判断値を計算するステップと、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より大きい場
合には、前記オンデューティ比増減判断値と極大値判断
基準値の積の極性を判断し、前記オンデューティ比増減
判断値と前記極大値判断基準値の積が負の場合には前記
オンデューティ比増減判断値の極性を判断し、前記オン
デューティ比増減判断値が正の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を増加させた後、本サ
ンプリング時刻におけるオンデューティ比を、該増加さ
せた前記オンデューティ比とオンデューティ比計算値の
平均値に置き換え、前記オンデューティ比増減判断値が
負の場合には、前記１サンプル前に決定したオンデュー
ティ比を減少させた後、本サンプリング時刻におけるオ
ンデューティ比を、該減少させた前記オンデューティ比
とオンデューティ比計算値の平均値に置き換えた後、数
秒から数分の期間前記オンデューティ比を保持したまま
待機した後にサンプリング時刻まで待機するステップ
と、 前記オンデューティ比増減判断値と前記極大値判断基準
値の積が正の場合には、前記オンデューティ比増減判断
値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が
正の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量に、前
記極大値判断基準値を前記オンデューティ比増減判断値
に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデューティ
比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデ
ューティ比を増加させ、前記オンデューティ比増減判断
値が負の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量
に、前記極大値判断基準値を前記オンデューティ比増減
判断値に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデュ
ーティ比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定した
オンデューティ比を減少させた後次回のサンプリング時
刻まで待機するステップと、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場
合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、
前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記
オンデューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回の
サンプリング時刻まで待機するステップとを具備するこ
とを特徴とする太陽電池の最大電力追従制御方法。 - 【請求項３】 スイッチング用電力変換回路の主スイッ
チのオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比
の増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御する太陽電池の最大電
力追従制御方法において、 制御装置はサンプリング周期毎に動作し、任意のサンプ
リング時刻に検出した発電量から電力増減比較値を減ず
ることにより電力増減値を得るとともに、前記任意のサ
ンプリング時刻の１サンプル前に決定した前記オンデュ
ーティ比から前記任意のサンプリング時刻の２サンプル
前に決定した前記オンデューティ比を減ずることによ
り、オンデューティ比操作量を得、前記電力増減値と前
記オンデューティ比操作量を乗ずることにより、オンデ
ューティ比増減判断値を計算するステップと、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より大きい場
合には、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比
から前記オンデューティ比計算値を減じてオンデューテ
ィ比増減量を計算し、前記電力変化基準値を、前記電力
増減値を前記オンデューティ比増減量で割った値の絶対
値に電力変化基準初期値と定数を乗じた値に置き換えた
後、前記オンデューティ比増減判断値の極性を判断し、
前記オンデューティ比増減判断値が正の場合には、前記
電力増減比較値を前記発電量に、前記オンデューティ比
計算値を前記オンデューティ比に置き換えた後、前記１
サンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前
記オンデューティ比増減判断値が負の場合には、前記電
力増減比較値を前記発電量に、前記オンデューティ比計
算値を前記オンデューティ比に置き換えた後、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次
回のサンプリング時刻まで待機するステップと、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場
合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、
前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記
オンデューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回の
サンプリング時刻まで待機するステップとを具備するこ
とを特徴とする太陽電池の最大電力追従制御方法。 - 【請求項４】 スイッチング用電力変換回路の主スイッ
チのオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比
の増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御するプログラムを記録
した記録媒体において、 制御装置はサンプリング周期毎に動作し、任意のサンプ
リング時刻に検出した発電量から電力増減比較値を減ず
ることにより電力増減値を得るとともに、前記任意のサ
ンプリング時刻の１サンプル前に決定した前記オンデュ
ーティ比から前記任意のサンプリング時刻の２サンプル
前に決定した前記オンデューティ比を減ずることによ
り、オンデューティ比操作量を得、前記電力増減値と前
記オンデューティ比操作量を乗ずることにより、オンデ
ューティ比増減判断値を計算する手順、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より大きい場
合には、前記オンデューティ比増減判断値の極性を判断
し、前記オンデューティ比増減判断値が正の場合には、
前記電力増減比較値を、前記任意のサンプリング時刻に
検出した前記発電量に置き換えるとともに前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記オン
デューティ比増減判断値が負の場合には、前記電力増減
比較値を、前記任意のサンプリング時刻に検出した前記
発電量に置き換えるとともに前記１サンプル前に決定し
たオンデューティ比を減少させた後次回のサンプリング
時刻まで待機する手順、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場
合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、
前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記
オンデューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回の
サンプリング時刻まで待機する手順をコンピュータに実
行させるための制御プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項５】 スイッチング用電力変換回路の主スイッ
チのオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比
の増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御するプログラムを記録
した記録媒体において、 制御装置はサンプリング周期毎に動作し、任意のサンプ
リング時刻に検出した発電量から電力増減比較値を減ず
ることにより電力増減値を得るとともに、前記任意のサ
ンプリング時刻の１サンプル前に決定した前記オンデュ
ーティ比から前記任意のサンプリング時刻の２サンプル
前に決定した前記オンデューティ比を減ずることによ
り、オンデューティ比操作量を得、前記電力増減値と前
記オンデューティ比操作量を乗ずることにより、オンデ
ューティ比増減判断値を計算する手順、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より大きい場
合には、前記オンデューティ比増減判断値と極大値判断
基準値の積の極性を判断し、前記オンデューティ比増減
判断値と前記極大値判断基準値の積が負の場合には前記
オンデューティ比増減判断値の極性を判断し、前記オン
デューティ比増減判断値が正の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を増加させた後、本サ
ンプリング時刻におけるオンデューティ比を、該増加さ
せた前記オンデューティ比とオンデューティ比計算値の
平均値に置き換え、前記オンデューティ比増減判断値が
負の場合には、前記１サンプル前に決定したオンデュー
ティ比を減少させた後、本サンプリング時刻におけるオ
ンデューティ比を、該減少させた前記オンデューティ比
とオンデューティ比計算値の平均値に置き換えた後、数
秒から数分の期間前記オンデューティ比を保持したまま
待機した後にサンプリング時刻まで待機する手順、 前記オンデューティ比増減判断値と前記極大値判断基準
値の積が正の場合には、前記オンデューティ比増減判断
値の極性を判断し、前記オンデューティ比増減判断値が
正の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量に、前
記極大値判断基準値を前記オンデューティ比増減判断値
に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデューティ
比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定したオンデ
ューティ比を増加させ、前記オンデューティ比増減判断
値が負の場合には、前記電力増減比較値を前記発電量
に、前記極大値判断基準値を前記オンデューティ比増減
判断値に、前記オンデューティ比計算値を前記オンデュ
ーティ比に置き換えた後、前記１サンプル前に決定した
オンデューティ比を減少させた後次回のサンプリング時
刻まで待機する手順、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場
合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、
前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記
オンデューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回の
サンプリング時刻まで待機する手順をコンピュータに実
行させるための制御プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項６】 スイッチング用電力変換回路の主スイッ
チのオンデューティ比の増減と、前記オンデューティ比
の増減に起因する太陽電池の発電電力の増減の関係によ
り、次回の前記オンデューティ比の増減を決定し、前記
発電電力が最大となるように制御するプログラムを記録
した記録媒体において、 制御装置はサンプリング周期毎に動作し、任意のサンプ
リング時刻に検出した発電量から電力増減比較値を減ず
ることにより電力増減値を得るとともに、前記任意のサ
ンプリング時刻の１サンプル前に決定した前記オンデュ
ーティ比から前記任意のサンプリング時刻の２サンプル
前に決定した前記オンデューティ比を減ずることによ
り、オンデューティ比操作量を得、前記電力増減値と前
記オンデューティ比操作量を乗ずることにより、オンデ
ューティ比増減判断値を計算する手順、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より大きい場
合には、前記１サンプル前に決定したオンデューティ比
から前記オンデューティ比計算値を減じてオンデューテ
ィ比増減量を計算し、前記電力変化基準値を、前記電力
増減値を前記オンデューティ比増減量で割った値の絶対
値に電力変化基準初期値と定数を乗じた値に置き換えた
後、前記オンデューティ比増減判断値の極性を判断し、
前記オンデューティ比増減判断値が正の場合には、前記
電力増減比較値を前記発電量に、前記オンデューティ比
計算値を前記オンデューティ比に置き換えた後、前記１
サンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前
記オンデューティ比増減判断値が負の場合には、前記電
力増減比較値を前記発電量に、前記オンデューティ比計
算値を前記オンデューティ比に置き換えた後、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次
回のサンプリング時刻まで待機する手順、 前記電力増減値の絶対値が電力変化基準値より小さい場
合には、前記オンデューティ比操作量の極性を判断し、
前記オンデューティ比操作量が正の場合には、前記１サ
ンプル前に決定したオンデューティ比を増加させ、前記
オンデューティ比操作量が負の場合には、前記１サンプ
ル前に決定したオンデューティ比を減少させた後次回の
サンプリング時刻まで待機する手順をコンピュータに実
行させるための制御プログラムを記録した記録媒体。
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