JPH06214667A - Output controller for solar battery - Google Patents

Output controller for solar battery

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JPH06214667A
JPH06214667A JP5022113A JP2211393A JPH06214667A JP H06214667 A JPH06214667 A JP H06214667A JP 5022113 A JP5022113 A JP 5022113A JP 2211393 A JP2211393 A JP 2211393A JP H06214667 A JPH06214667 A JP H06214667A
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JP
Japan
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voltage
output
signal
solar cell
power
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JP5022113A
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Takashi Nishio
尚 西尾
Yoshihiko Takeda
芳彦 武田
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PURPOSE:To output maximum power from a solar battery even when the amount of insolation and temperature change. CONSTITUTION:The voltage of the solar battery is controlled by an inverter and supplied to a load and the inverter 3 is controlled by a driving device 14. The voltage and the current of the solar battery are detected by detectors 11 and 12 and multiplied by a multiplier 21 and the power is detected. After the elapse of a prescribed time, an output setting device 50 supplies driving control signals for gradually changing an output voltage to the driving device 14. The maximum value of the output of the multiplier 21 is detected by comparators 26 and 36, an AND circuit 30, a clock pulse generator 32, a counter 34 and a D/A converter 28, the output voltage at the time is held in a holding circuit 38 and the driving control signals of the setting device 50 are stopped. Thereafter, an error amplifier 40 supplies the driving control signals to the driving device 14 corresponding to the error of the output of the holding circuit 38 and the detected voltage. After a fixed time, the maximum power is detected and the output voltage at the time is held again similarly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池からの出力電
圧を制御して、負荷に供給する装置に関し、特に、常に
最大電力を太陽電池から出力させるものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling an output voltage from a solar cell and supplying it to a load, and more particularly to a device which always outputs maximum power from the solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽光の照射を受けて発電する太陽電池
板は、太陽電池板への日射量と温度とを一定としたと
き、図6に示すように出力電流Isが或る一定値Iop
以上に増加すると、出力電圧Vsは急激に低下して零と
なる。このような特性を持つ太陽電池の最大出力電力P
maxは、出力電流がIopのときに生じ、該Iop
と、このときの出力電圧Vopの積によって与えられ
る。太陽電池パネルは、このような太陽電池板を一枚の
パネルに40乃至50個取り付け、直列または並列に接
続することによって構成されている。
2. Description of the Related Art In a solar cell plate which receives sunlight and generates electric power, an output current Is has a constant value Iop as shown in FIG. 6 when the amount of solar radiation and temperature are constant.
With the increase above, the output voltage Vs drops sharply to zero. The maximum output power P of a solar cell having such characteristics
max occurs when the output current is Iop, and
And the output voltage Vop at this time. A solar cell panel is constructed by attaching 40 to 50 solar cell plates to one panel and connecting them in series or in parallel.

【0003】このような太陽電池パネルでは、温度を一
定にして、日射量を変化させると、出力電流Isと出力
電圧Vsとの関係は、図7に実線で示すように日射量が
減少すると、曲線A1からA2に変化し、これにつれて
最大出力点もa1からa2に変化する。その結果、最大
出力点は一点鎖線で示すa曲線のように変化する。
In such a solar cell panel, when the temperature is kept constant and the amount of solar radiation is changed, the relationship between the output current Is and the output voltage Vs is as shown by the solid line in FIG. The curve changes from A1 to A2, and accordingly, the maximum output point also changes from a1 to a2. As a result, the maximum output point changes like the a curve shown by the alternate long and short dash line.

【0004】また、この太陽電池パネルでは、日射量を
一定にして温度を変化させると、出力電流Isと出力電
圧Vsとの関係は、図7に破線で示すように温度が上昇
すると、曲線B1からB2に変化し、これにつれて最大
出力点もb1からb2に変化する。その結果、最大出力
点は二点鎖線で示すb曲線のように変化する。
In this solar cell panel, when the temperature is changed while the amount of solar radiation is kept constant, the relationship between the output current Is and the output voltage Vs is as shown by the broken line in FIG. To B2, and the maximum output point also changes from b1 to b2. As a result, the maximum output point changes like the curve b shown by the chain double-dashed line.

【0005】従って、日射量の変化及び温度変化に伴い
太陽電池パネルから取り出せる最大出力は、図8の斜線
領域を移動することになる。
Therefore, the maximum output that can be taken out from the solar cell panel in accordance with the change in the amount of solar radiation and the change in temperature moves in the shaded area in FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のような次第であ
るので、温度や日射量の変化に従って、太陽電池から取
り出せる最大電力が変化し、このままでは太陽電池から
能率よく最大電力を取り出すことができないという問題
点があった。
As described above, the maximum electric power that can be extracted from the solar cell changes according to changes in the temperature and the amount of solar radiation, and the maximum electric power cannot be efficiently extracted from the solar cell as it is. There was a problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、太陽電池と、この太陽電池の出力電
圧を制御して負荷に電力を供給する電圧制御手段と、こ
の電圧制御手段を駆動信号に応じて駆動する駆動手段
と、上記太陽電池の出力電力を検出する電力検出手段
と、上記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出手段
と、所定時間の経過ごとに上記駆動手段に対して上記出
力電圧を徐々に変化させる電圧変動信号を供給し電圧最
適値検出信号が供給されるまで上記電圧変動信号の供給
を継続する電圧変動信号供給手段と、上記出力電力の最
大値発生時に上記電圧最適値検出信号を発生する電圧最
適値検出手段と、上記電圧最適値検出信号の発生に応じ
て上記電圧検出手段の出力を保持する保持手段と、上記
電圧検出手段によって検出される上記出力電圧と上記保
持手段の出力との差に応じた上記駆動制御信号を上記駆
動手段に供給する制御手段とを、具備するものである。
In order to solve the above problems, the present invention relates to a solar cell, voltage control means for controlling the output voltage of the solar cell to supply electric power to a load, and the voltage control means. Driving means for driving the control means in response to a drive signal, power detecting means for detecting the output power of the solar cell, voltage detecting means for detecting the output voltage of the solar cell, and the driving for each elapse of a predetermined time Means for supplying the voltage fluctuation signal for gradually changing the output voltage to the means, and continuing the supply of the voltage fluctuation signal until the voltage optimum value detection signal is supplied, and the maximum value of the output power The voltage optimum value detection means for generating the voltage optimum value detection signal at the time of generation, the holding means for holding the output of the voltage detection means in response to the generation of the voltage optimum value detection signal, and the voltage detection means for detecting It said drive control signal corresponding to a difference between the output of the output voltage and the holding means is a control means for supplying to said driving means, in which comprises.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、所定時間の経過ごとに、電圧
変動信号供給手段によって電圧変動信号が駆動手段に供
給され、駆動手段は、電圧制御手段を駆動して、太陽電
池の出力電圧及び出力電力を徐々に変化させる。これら
の出力電圧、電力の変化は、電圧検出手段及び電力検出
手段によって検出されるが、出力電力が最大電力になっ
たとき、電圧最適値検出手段が電圧最適値検出信号を発
生する。これによって、電圧変動信号供給手段からの電
圧変動信号が停止する。同時に、電圧最適値検出信号に
よって保持手段が、そのときの太陽電池の出力電圧を保
持する。電圧検出手段で検出された電圧と保持手段に保
持されている電圧との差に応じて制御手段が駆動制御信
号を駆動手段に供給する。これによって、太陽電池から
取り出される電力は最大電力となる。所定時間が経過す
ると、再び上記と同様にして、最大電力が検出、そのと
きの太陽電池の出力電圧が保持され、これを基準信号と
して電圧制御が行われる。従って、所定時間が経過する
間に、温度や日射量が変化しても、対応することができ
る。
According to the present invention, the voltage fluctuation signal is supplied to the driving means by the voltage fluctuation signal supply means every time a predetermined time elapses, and the driving means drives the voltage control means to output the output voltage of the solar cell and Gradually change the output power. These changes in output voltage and power are detected by the voltage detection means and the power detection means. When the output power reaches the maximum power, the voltage optimum value detection means generates a voltage optimum value detection signal. As a result, the voltage fluctuation signal from the voltage fluctuation signal supply means is stopped. At the same time, the holding means holds the output voltage of the solar cell at that time by the voltage optimum value detection signal. The control means supplies a drive control signal to the drive means in accordance with the difference between the voltage detected by the voltage detection means and the voltage held by the holding means. As a result, the electric power extracted from the solar cell becomes the maximum electric power. When a predetermined time elapses, the maximum power is detected again in the same manner as above, the output voltage of the solar cell at that time is held, and voltage control is performed using this as a reference signal. Therefore, even if the temperature or the amount of solar radiation changes during the elapse of the predetermined time, it is possible to cope with the change.

【0009】[0009]

【実施例】本実施例は、図2に示すように、太陽電池1
を有し、この太陽電池1は、保護ダイオード2を介して
電圧制御手段、例えばインバータ3の入力側に接続され
ている。このインバータ3は、トランジスタまたはIG
BT等のスイッチング素子4乃至7によって構成されて
いる。このインバータ3の出力側にはリアクトル15を
介して負荷8が接続されている。この負荷8には、開閉
器9を介して商用交流電源10に接続されている。この
開閉器9は、太陽電池1側から商用交流電源10側に逆
潮流させる際に閉成される。
EXAMPLE As shown in FIG. 2, this example shows a solar cell 1
This solar cell 1 is connected to a voltage control means, for example, the input side of an inverter 3 via a protection diode 2. This inverter 3 is a transistor or an IG
It is composed of switching elements 4 to 7 such as BT. A load 8 is connected to the output side of the inverter 3 via a reactor 15. The load 8 is connected to a commercial AC power source 10 via a switch 9. This switch 9 is closed when reverse power flow is performed from the solar cell 1 side to the commercial AC power supply 10 side.

【0010】インバータ3の入力間には、電圧検出器1
1が設けられており、太陽電池1からインバータ3に印
加される電圧を検出している。同様にインバータ3と太
陽電池1との間に直列に電流検出器12が設けられてお
り、太陽電池1からインバータ3に供給されている電流
を検出している。これら検出電圧及び検出電流は、制御
装置13に供給され、これら検出電圧及び検出電流に基
づいて、制御装置13は後述するように駆動装置14に
駆動制御信号を供給し、これに応じて駆動装置14がイ
ンバータ3の各スイッチ素子4乃至7を制御して、太陽
電池1の電圧が一定になるように負荷8に供給される電
力を制御する。
The voltage detector 1 is provided between the inputs of the inverter 3.
1 is provided to detect the voltage applied from the solar cell 1 to the inverter 3. Similarly, a current detector 12 is provided in series between the inverter 3 and the solar cell 1 to detect the current supplied from the solar cell 1 to the inverter 3. The detection voltage and the detection current are supplied to the control device 13, and based on the detection voltage and the detection current, the control device 13 supplies a drive control signal to the drive device 14 as described later, and the drive device accordingly. 14 controls each of the switching elements 4 to 7 of the inverter 3 to control the electric power supplied to the load 8 so that the voltage of the solar cell 1 becomes constant.

【0011】制御装置13は、図1に示すように、電圧
検出器11が検出した電圧と、電流検出器12が検出し
た電流とを乗算する乗算器21を備えている。乗算器2
1の乗算出力は、太陽電池1から取り出された出力電力
を表している。この乗算器21、電圧検出器11及び電
流検出器12が電力検出手段を構成している。
As shown in FIG. 1, the control device 13 includes a multiplier 21 for multiplying the voltage detected by the voltage detector 11 and the current detected by the current detector 12. Multiplier 2
The multiplication output of 1 represents the output power extracted from the solar cell 1. The multiplier 21, the voltage detector 11, and the current detector 12 constitute power detection means.

【0012】この出力電力を表す信号は、抵抗器22、
23によって分圧され、この分圧信号は比較器26に供
給される。この比較器26には、D/A変換器28の出
力が基準信号として供給されており、比較器26は分圧
信号が基準信号よりも大きい間、出力「1」を発生す
る。この比較器26の出力信号は、AND回路30に供
給される。この比較器26の出力が「1」である期間、
クロックパルス発生器32が発生する一定周波数のクロ
ックパルスが、AND回路30を介してカウンタ34に
供給される。このカウンタ34の出力が上記D/A変換
器28に供給されている。
The signal representative of this output power is the resistor 22,
The voltage is divided by 23, and the divided signal is supplied to the comparator 26. The output of the D / A converter 28 is supplied to the comparator 26 as a reference signal, and the comparator 26 generates an output "1" while the divided voltage signal is larger than the reference signal. The output signal of the comparator 26 is supplied to the AND circuit 30. While the output of the comparator 26 is "1",
A clock pulse having a constant frequency generated by the clock pulse generator 32 is supplied to the counter 34 via the AND circuit 30. The output of the counter 34 is supplied to the D / A converter 28.

【0013】また、太陽電池1の電力を表している信号
の分圧信号は、比較器36にも供給され、さらにD/A
変換器36の出力も比較器36に供給されているが、比
較器36は分圧信号がD/A変換器36の出力よりも小
さくなったとき、出力「1」を発生するように構成され
ている。これら比較器26、36、AND回路30、ク
ロックパルス発生器32、カウンタ34、D/A変換器
28が電圧最適値検出手段を構成している。
The voltage division signal of the signal representing the power of the solar cell 1 is also supplied to the comparator 36 and further D / A
The output of the converter 36 is also supplied to the comparator 36, which is configured to generate an output "1" when the divided voltage signal becomes smaller than the output of the D / A converter 36. ing. The comparators 26 and 36, the AND circuit 30, the clock pulse generator 32, the counter 34, and the D / A converter 28 constitute voltage optimum value detecting means.

【0014】比較器36の出力は、ホールド回路38に
供給されており、このホールド回路38には、電圧信号
も供給されており、ホールド回路38は、比較器36の
出力が「1」である期間、比較器36の出力が「0」か
ら「1」に変化する直前の電圧信号をホールドして出力
する。
The output of the comparator 36 is supplied to the hold circuit 38, and the voltage signal is also supplied to the hold circuit 38. In the hold circuit 38, the output of the comparator 36 is "1". During the period, the voltage signal immediately before the output of the comparator 36 changes from "0" to "1" is held and output.

【0015】このホールド回路38のホールド出力は、
誤差増幅器40に供給されている。この誤差増幅器40
には、分圧信号も供給されており、両者の誤差分を増幅
して、誤差増幅器40が、ダイオード42を介して駆動
装置14に供給する。
The hold output of the hold circuit 38 is
It is supplied to the error amplifier 40. This error amplifier 40
Is also supplied with a voltage-divided signal, which amplifies the error between the two, and the error amplifier 40 supplies it to the drive unit 14 via the diode 42.

【0016】クロックパルス発生器32、カウンタ3
4、ホールド回路38は、クロックパルス制御回路46
が発生するリセットパルス信号によってリセットされ
る。このクロックパルス発生器32は、外部から起動信
号入力端子48に起動信号が入力されたとき、リセット
パルス信号を発生し、さらに所定時間が経過するごと
に、リセットパルス信号を発生するように構成されてい
る。
Clock pulse generator 32, counter 3
4. The hold circuit 38 includes a clock pulse control circuit 46.
Are reset by a reset pulse signal generated by the. The clock pulse generator 32 is configured to generate a reset pulse signal when an activation signal is input to the activation signal input terminal 48 from the outside, and to generate a reset pulse signal each time a predetermined time elapses. ing.

【0017】このリセットパルス信号は、出力設定装置
50にも供給される。この出力設定装置50は、リセッ
トパルス信号が供給されたときに、太陽電池1からイン
バータ3に最大電流制御範囲内の最小電圧Vminを供
給できる値の駆動制御信号をダイオード52を介して駆
動装置14に供給し、時間の経過と共に、インバータ3
に供給される電圧が最大電圧Vmaxに向かって増加す
るように駆動制御信号の値を変化させるように構成され
ている。そして、この出力設定装置50は、比較器36
から出力「1」が供給されたとき、駆動制御信号の発生
を停止するようにも構成されている。
The reset pulse signal is also supplied to the output setting device 50. The output setting device 50 outputs a drive control signal having a value capable of supplying the minimum voltage Vmin within the maximum current control range from the solar cell 1 to the inverter 3 via the diode 52 when the reset pulse signal is supplied. To the inverter 3 with the passage of time.
It is configured to change the value of the drive control signal so that the voltage supplied to the output voltage increases toward the maximum voltage Vmax. Then, the output setting device 50 includes a comparator 36.
Is also configured to stop the generation of the drive control signal when the output "1" is supplied from.

【0018】この実施例では、太陽電池1に太陽光が照
射されると、太陽電池1が電圧を励起し、この電圧がダ
イオード2を介してインバータ3に供給され、このイン
バータ3で電圧制御されて、負荷8に供給される。
In this embodiment, when the solar cell 1 is irradiated with sunlight, the solar cell 1 excites a voltage, and this voltage is supplied to the inverter 3 via the diode 2 and the voltage is controlled by the inverter 3. Is supplied to the load 8.

【0019】インバータ3の制御は次のようにして行わ
れる。起動入力端子48に図3(a)に示すように時刻
t0において起動信号が入力されると、クロックパルス
発生器32は、図3(b)に示すようにリセットパルス
信号を発生する。このリセットパルス信号によってクロ
ックパルス発生器32、カウンタ34、ホールド回路3
8がリセットされ、インバータ3に印加される電圧を最
小電圧Vminから最大電圧Vmaxに向かって徐々に
増加させるために、出力設定装置50が同図(d)に示
すように駆動制御信号の値を徐々に変化させていく。
The control of the inverter 3 is performed as follows. When a start signal is input to the start input terminal 48 at time t0 as shown in FIG. 3A, the clock pulse generator 32 generates a reset pulse signal as shown in FIG. 3B. With this reset pulse signal, the clock pulse generator 32, the counter 34, and the hold circuit 3
8 is reset, and the voltage applied to the inverter 3 is gradually increased from the minimum voltage Vmin to the maximum voltage Vmax, so that the output setting device 50 changes the value of the drive control signal as shown in FIG. Change gradually.

【0020】このように電圧をVminからVmaxに
向かって変化させると、太陽電池1から取り出せる電力
Pは、図4に示すように徐々に増加し、最大電力Pma
xとなり、それから減少していく。
When the voltage is thus changed from Vmin to Vmax, the electric power P that can be taken out from the solar cell 1 gradually increases as shown in FIG. 4, and the maximum electric power Pma is obtained.
x and then decrease.

【0021】この最大電力Pmaxが得られる状態を検
出するために、電圧検出器11の検出出力と、電流検出
器12の検出出力とを乗算器21で乗算して、図3
(e)に示すように電力を表す信号を生成する。この信
号は抵抗器22、23によって分圧されて、比較器26
に供給され、ここでD/A変換器28からの出力と比較
される。
In order to detect the state in which the maximum power Pmax is obtained, the detection output of the voltage detector 11 and the detection output of the current detector 12 are multiplied by the multiplier 21, and the result shown in FIG.
A signal representing power is generated as shown in (e). This signal is divided by the resistors 22 and 23 and the comparator 26
, Where it is compared with the output from the D / A converter 28.

【0022】しかし、D/A変換器28に信号を供給し
ているカウンタ34は当初リセットされており、出力は
0であるので、D/A変換器28の出力も0であり、分
圧信号の方がD/A変換器28の出力よりも大きいの
で、図3(f)に示すように比較器26の出力は「1」
となる。
However, since the counter 34 supplying the signal to the D / A converter 28 is initially reset and the output is 0, the output of the D / A converter 28 is also 0, and the divided voltage signal is obtained. Is larger than the output of the D / A converter 28, the output of the comparator 26 is “1” as shown in FIG.
Becomes

【0023】この出力「1」がAND回路30に供給さ
れているので、図3(c)に示すようにAND回路30
を介してクロックパルス発生器32のクロックパルスが
カウンタ34に供給され、ここでカウントされ、カウン
ト値が増加し、これがD/A変換器28でアナログ変換
されて、比較器26に供給される。従って、比較器26
に供給されている基準信号は、太陽電池1からの電圧が
Vminから増加していくにつれて増加していく。
Since this output "1" is supplied to the AND circuit 30, as shown in FIG.
The clock pulse of the clock pulse generator 32 is supplied to the counter 34 via the, and is counted here, the count value is increased, and this is analog-converted by the D / A converter 28 and supplied to the comparator 26. Therefore, the comparator 26
The reference signal being supplied to the solar cell 1 increases as the voltage from the solar cell 1 increases from Vmin.

【0024】やがて乗算器21によって検出された電力
が最大電力Pmaxに到達した後、時刻t1において若
干Pmaxよりも小さくなると、比較器26に供給され
ている分圧信号の方がD/A変換器28の出力(最大電
力に対応する)よりも小さくなるので、比較器26の出
力は図3(f)に示すように「0」となる。これによっ
てAND回路30を介してのカウンタ34へのクロック
パルスの供給は、図3(c)に示すように停止される。
When the electric power detected by the multiplier 21 reaches the maximum electric power Pmax and then becomes slightly smaller than Pmax at time t1, the divided voltage signal supplied to the comparator 26 is the D / A converter. Since it is smaller than the output of 28 (corresponding to the maximum power), the output of the comparator 26 becomes "0" as shown in FIG. 3 (f). As a result, the supply of the clock pulse to the counter 34 via the AND circuit 30 is stopped as shown in FIG.

【0025】一方、比較器36にも、分圧信号とD/A
変換器28の出力信号とが供給されているので、時刻t
1において、比較器36は図3(g)に示すように出力
「1」をホールド回路38に供給する。これによって、
ホールド回路38は、出力「1」となる直前に発生して
いた電圧信号(最大電力Pmaxが発生したときの電圧
信号)をホールドする。また、比較器36の出力「1」
は、出力設定装置50に供給され、出力設定装置50は
図3(d)に示すように、駆動制御信号の供給を停止す
る。
On the other hand, the comparator 36 also receives the divided voltage signal and D / A.
Since the output signal of the converter 28 is supplied, the time t
At 1, the comparator 36 supplies the output "1" to the hold circuit 38 as shown in FIG. by this,
The hold circuit 38 holds the voltage signal generated immediately before the output becomes “1” (voltage signal when the maximum power Pmax is generated). The output of the comparator 36 is "1".
Is supplied to the output setting device 50, and the output setting device 50 stops the supply of the drive control signal as shown in FIG.

【0026】以後、ホールド回路38に保持されている
保持信号(最大電力Pmaxが発生したときの電圧信
号)と電圧信号との差が、誤差増幅器40によって増幅
され、駆動制御信号としてダイオード42を介して駆動
装置14に供給される。以後、太陽電池1から最大電力
Pmaxが取り出されるように、フィードバック制御が
なされる。
After that, the difference between the hold signal (the voltage signal when the maximum power Pmax is generated) held in the hold circuit 38 and the voltage signal is amplified by the error amplifier 40 and passed through the diode 42 as a drive control signal. Is supplied to the driving device 14. After that, feedback control is performed so that the maximum power Pmax is extracted from the solar cell 1.

【0027】時刻t0から予め定めた時間T2が経過し
た時刻t2には、クロックパルス制御回路46がリセッ
トパルスを、上述したのと同様にクロックパルス発生器
32、カウンタ34、ホールド回路38、出力設定装置
50に供給する。以後、上述したのと同様にして、最大
電力が検出され、この最大電力が発生したときの出力電
圧が保持され、この保持電圧に基づいて制御が行われ
る。
At a time t2 when a predetermined time T2 has elapsed from the time t0, the clock pulse control circuit 46 outputs the reset pulse to the clock pulse generator 32, the counter 34, the hold circuit 38, and the output setting as described above. Supply to the device 50. After that, in the same manner as described above, the maximum power is detected, the output voltage when the maximum power is generated is held, and the control is performed based on this held voltage.

【0028】従って、時刻t0から時刻t1までの時間
T1が、最大電力Pmaxを一定に出力している期間
(T2−T1)よりも充分に短かくなるように(例えば
1/10)選定すれば、時刻t1からt2までの期間、
最大電力を取り出すことができる。また、リセットパル
スが発生してから再び発生するまでの期間T2を比較的
短く(例えば1分間)に設定すれば、日射量や温度変化
があっても、変化後における最大電力を取り出すことが
できる。
Therefore, if the time T1 from the time t0 to the time t1 is selected to be sufficiently shorter (for example, 1/10) than the period (T2-T1) in which the maximum electric power Pmax is constantly output, it is selected. , The period from time t1 to t2,
Maximum power can be extracted. Further, if the period T2 from the generation of the reset pulse to the generation of the reset pulse is set to be relatively short (for example, 1 minute), the maximum power after the change can be taken out even if the amount of solar radiation or the temperature changes. .

【0029】上記の実施例では、2台の比較器26、3
6を用いたが、例えば比較器36を除去し、比較器26
の出力をインバータで反転させて、ホールド回路38及
び出力設定装置50に供給するように構成してもよい。
In the above embodiment, two comparators 26, 3 are provided.
6, the comparator 36 is removed, and the comparator 26 is used.
May be inverted by an inverter and supplied to the hold circuit 38 and the output setting device 50.

【0030】また、上記の実施例は、アナログ制御を中
心としたものであるが、マイクロコンピュータ等を利用
して、ディジタル制御で行ってもよい。この場合、図1
の場合と同様に太陽電池1、保護ダイオード2、インバ
ータ3、電圧検出器11、電流検出器12を使用し、こ
の電圧検出器11、電流検出器12の出力をディジタル
化してマイクロコンピュータに供給し、マイクロコンピ
ュータの出力をD/A変換器でアナログ化して、インバ
ータ3のスイッチング素子4乃至7に供給する。
Further, although the above-mentioned embodiment is centered on analog control, it may be carried out by digital control using a microcomputer or the like. In this case,
The solar cell 1, the protection diode 2, the inverter 3, the voltage detector 11, and the current detector 12 are used in the same manner as in the case of 1., and the outputs of the voltage detector 11 and the current detector 12 are digitized and supplied to the microcomputer. , The output of the microcomputer is converted into an analog signal by the D / A converter and is supplied to the switching elements 4 to 7 of the inverter 3.

【0031】この場合のフローチャートを図5に示す。
まず、太陽電池1の出力電圧及び出力電流を検出し(ス
テップS2)、出力電力を計算する(ステップS4)。
この電力が最大値であるか判断する(ステップS6)。
最大値でないと、インバータ3に供給される電圧をVm
inからVmax側に少し変化させるように制御値を変
更し(ステップS8)、この制御値に応じてインバータ
3を制御し(ステップS10)、ステップS2に戻り、
電力が最大値になるまで、ステップS2、4、6、8、
10のループを実行する。
A flow chart in this case is shown in FIG.
First, the output voltage and output current of the solar cell 1 are detected (step S2), and the output power is calculated (step S4).
It is determined whether this power is the maximum value (step S6).
If it is not the maximum value, the voltage supplied to the inverter 3 is Vm.
The control value is changed so as to slightly change from in to the Vmax side (step S8), the inverter 3 is controlled according to this control value (step S10), and the process returns to step S2,
Until the power reaches the maximum value, steps S2, 4, 6, 8,
Execute 10 loops.

【0032】やがて最大電力が検出されると(ステップ
S6の判断がイエス)、そのときの制御値、すなわち出
力電圧最適値を記憶し(ステップS12)、この太陽電
池1の出力電力が最大電力となるように、即ち、ステッ
プS12で記憶した制御値に対応するように定電圧制御
をインバータ3に対して行う(ステップS18)。そし
て、所定時間が経過しているか判断し(ステップS2
0)、経過していなければ(ステップS20の判断がノ
ー)、ステップS18に戻り、ステップS18、20の
ループを実行し、定電圧制御を継続する。ステップS2
0の判断がイエスになると、即ち所定時間が経過する
と、ステップS2に戻り、再び制御値の再設定を行う。
When the maximum power is eventually detected (Yes in step S6), the control value at that time, that is, the optimum output voltage value is stored (step S12), and the output power of this solar cell 1 becomes the maximum power. That is, the constant voltage control is performed on the inverter 3 so as to correspond to the control value stored in step S12 (step S18). Then, it is determined whether a predetermined time has elapsed (step S2
0) If it has not elapsed (No in step S20), the process returns to step S18, the loop of steps S18 and S20 is executed, and the constant voltage control is continued. Step S2
When the determination of 0 is YES, that is, when the predetermined time has elapsed, the process returns to step S2 and the control value is reset again.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、太陽電
池から取り出させる最大電力を発生する出力電圧最適値
を検出、保持し、この保持された出力電圧最適値を基準
信号として、所定時間の間、電圧制御手段を制御し、所
定時間が経過後に、再び出力電圧最適値の検出、保持を
行って、この保持された出力電圧最適値を基準信号とし
て、所定時間の間、電圧制御手段を制御することを繰り
返しているので、日射量や温度の変化があっても、常に
最大電力を太陽電池から取り出すことができる。
As described above, according to the present invention, the optimum output voltage value for generating the maximum power to be taken out from the solar cell is detected and held, and the held optimum output voltage value is used as the reference signal to determine the predetermined value. The voltage control means is controlled for a time, and after the predetermined time has elapsed, the optimum output voltage value is detected and held again, and the voltage control is performed for the predetermined time by using the held optimum output voltage value as a reference signal. Since the control of the means is repeated, the maximum electric power can always be taken out from the solar cell even if the amount of solar radiation or the temperature changes.

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

【図1】本発明による太陽電池の出力制御装置の第1の
実施例の主要部のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a first embodiment of a solar cell output control device according to the present invention.

【図2】同第1の実施例の全体のブロック図である。FIG. 2 is an overall block diagram of the first embodiment.

【図3】同第1の実施例の動作説明用のタイミングチャ
ートである。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図4】同第1の実施例で使用した太陽電池の出力電流
と電力との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between output current and electric power of the solar cell used in the first embodiment.

【図5】同第2の実施例のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of the second embodiment.

【図6】太陽電池の出力電流と出力電圧との関係を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an output current and an output voltage of a solar cell.

【図7】太陽電池の出力電流と出力電圧との関係が日射
量及び温度の変化によって変化する状態を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the relationship between the output current and the output voltage of the solar cell changes according to changes in the amount of solar radiation and temperature.

【図8】太陽電池における最大電力が日射量及び温度の
変化によって変化する状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the maximum electric power in the solar cell changes according to changes in the amount of solar radiation and temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池 3 インバータ(電圧制御手段) 8 負荷 11 電圧検出器(電力検出手段) 12 電流検出器(電力検出手段) 14 駆動装置(駆動手段) 21 乗算器(電力検出手段) 26 比較器(電圧最適値検出手段) 28 D/A変換器(電圧最適値検出手段) 30 AND回路(電圧最適値検出手段) 32 クロックパルス発生器(電圧最適値検出手段) 34 カウンタ(電圧最適値検出手段) 36 比較器(電圧最適値検出手段) 38 ホールド回路(保持手段) 40 誤差増幅器(制御手段) 50 出力設定装置(電圧変動信号供給手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 solar cell 3 inverter (voltage control means) 8 load 11 voltage detector (power detection means) 12 current detector (power detection means) 14 driving device (driving means) 21 multiplier (power detection means) 26 comparator (voltage Optimal value detection means 28 D / A converter (voltage optimum value detection means) 30 AND circuit (voltage optimum value detection means) 32 Clock pulse generator (voltage optimum value detection means) 34 Counter (voltage optimum value detection means) 36 Comparator (voltage optimum value detection means) 38 Hold circuit (holding means) 40 Error amplifier (control means) 50 Output setting device (voltage fluctuation signal supply means)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池と、この太陽電池の出力電圧を
制御して負荷に電力を供給する電圧制御手段と、この電
圧制御手段を駆動信号に応じて駆動する駆動手段と、上
記太陽電池の出力電力を検出する電力検出手段と、上記
太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出手段と、所定時
間の経過ごとに上記駆動手段に対して上記出力電圧を徐
々に変化させる電圧変動信号を供給し電圧最適値検出信
号が供給されるまで上記電圧変動信号の供給を継続する
電圧変動信号供給手段と、上記出力電力の最大値発生時
に上記電圧最適値検出信号を発生する電圧最適値検出手
段と、上記電圧最適値検出信号の発生に応じて上記電圧
検出手段の出力を保持する保持手段と、上記電圧検出手
段によって検出される上記出力電圧と上記保持手段の出
力との差に応じた上記駆動制御信号を上記駆動手段に供
給する制御手段とを、具備する太陽電池の出力制御装
置。
1. A solar cell, voltage control means for controlling an output voltage of the solar cell to supply electric power to a load, driving means for driving the voltage control means according to a drive signal, and the solar cell An electric power detection unit that detects output electric power, a voltage detection unit that detects the output voltage of the solar cell, and a voltage fluctuation signal that gradually changes the output voltage to the driving unit each time a predetermined time elapses. Voltage fluctuation signal supply means for continuing to supply the voltage fluctuation signal until the voltage optimum value detection signal is supplied, and voltage optimum value detection means for generating the voltage optimum value detection signal when the maximum value of the output power is generated, Holding means for holding the output of the voltage detecting means in response to the generation of the voltage optimum value detection signal, and a difference between the output voltage detected by the voltage detecting means and the output of the holding means. An output control device for a solar cell, comprising: a control unit that supplies the drive control signal to the drive unit.
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