JPH08223816A - 太陽光発電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方法 - Google Patents
太陽光発電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方法Info
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- JPH08223816A JPH08223816A JP7048980A JP4898095A JPH08223816A JP H08223816 A JPH08223816 A JP H08223816A JP 7048980 A JP7048980 A JP 7048980A JP 4898095 A JP4898095 A JP 4898095A JP H08223816 A JPH08223816 A JP H08223816A
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- inverter
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽光発電に伴う出力変動を緩和させるシス
テムを構築して、太陽エネルギーの有効利用を図る。 【構成】 太陽電池１，ＤＣ／ＤＣコンバータ２，ＤＣ
／ＡＣインバータ３，バッテリー４，制御系５，高速ス
イッチ７等によって太陽光発電インバータシステムを構
成し、バッテリー４の充放電状態を検出して太陽光発電
インバータシステムの運転と商用系統電源１１への切り
換えを制御する。また、バッテリー４との並列運転の場
合にはバッテリー４の放電電流や放電出力に制限値を設
けておき商用系統電源への切り換え時期を判断する。
テムを構築して、太陽エネルギーの有効利用を図る。 【構成】 太陽電池１，ＤＣ／ＤＣコンバータ２，ＤＣ
／ＡＣインバータ３，バッテリー４，制御系５，高速ス
イッチ７等によって太陽光発電インバータシステムを構
成し、バッテリー４の充放電状態を検出して太陽光発電
インバータシステムの運転と商用系統電源１１への切り
換えを制御する。また、バッテリー４との並列運転の場
合にはバッテリー４の放電電流や放電出力に制限値を設
けておき商用系統電源への切り換え時期を判断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池等からの直
流電力をインバータによって交流変換して負荷に供給す
る太陽光発電インバータシステムの制御方法に関するも
のである。
流電力をインバータによって交流変換して負荷に供給す
る太陽光発電インバータシステムの制御方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電はクリーンな自然エネルギー
を利用する発電方式であるが、地表面におけるエネルギ
ー密度が低いばかりでなく気象条件や日照時間等によっ
ても発電出力が大きく影響を受ける不安定なパワー供給
源である。また、太陽光発電による発生電力は直流であ
るので、通常の負荷に供給するためにはインバータを設
けて交流に変換することが必要であり、図３に示す通り
である。即ち、太陽電池よりなる直流電源１０１はＤＣ
／ＡＣインバータ１０２によって交流電力に変換され、
切換スイッチ１０４を介して負荷に供給しており、日没
後は手動で商用系統電源１０３に切り換えて負荷に電力
供給していた。
を利用する発電方式であるが、地表面におけるエネルギ
ー密度が低いばかりでなく気象条件や日照時間等によっ
ても発電出力が大きく影響を受ける不安定なパワー供給
源である。また、太陽光発電による発生電力は直流であ
るので、通常の負荷に供給するためにはインバータを設
けて交流に変換することが必要であり、図３に示す通り
である。即ち、太陽電池よりなる直流電源１０１はＤＣ
／ＡＣインバータ１０２によって交流電力に変換され、
切換スイッチ１０４を介して負荷に供給しており、日没
後は手動で商用系統電源１０３に切り換えて負荷に電力
供給していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】太陽光発電は不安定な
パワー供給源であるので利用率を高めることがむずかし
く、また、商用系統電源への自動切り換えも簡単には実
現できなかった。この発明は、上述した従来技術による
欠点を解消するためになされたものであって、太陽光発
電からの供給電力の安定化を図り、かつ、商用系統への
切り換え頻度を減らすと共に、自動切り換えを可能とす
るものである。
パワー供給源であるので利用率を高めることがむずかし
く、また、商用系統電源への自動切り換えも簡単には実
現できなかった。この発明は、上述した従来技術による
欠点を解消するためになされたものであって、太陽光発
電からの供給電力の安定化を図り、かつ、商用系統への
切り換え頻度を減らすと共に、自動切り換えを可能とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明による太陽光発
電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方法
は、太陽光発電よりなる直流電源、この直流電源を電圧
制御するＤＣ／ＤＣコンバータ、このＤＣ／ＤＣコンバ
ータの出力を交流変換するＤＣ／ＡＣインバータ、ＤＣ
／ＤＣコンバータとＤＣ／ＡＣインバータの間の直流回
路に並列接続したバッテリー、ＤＣ／ＡＣインバータの
交流出力と商用系統電源とを切り換えて負荷に供給する
高速スイッチによって構成した太陽光発電インバータシ
ステムであって、バッテリーが充電状態にあるときは太
陽光発電インバータシステムによって負荷に電力供給を
行い、バッテリーが放電状態になったときは商用系統電
源に切り換える。また、商用系統電源と太陽光発電イン
バータシステムとの切り換え頻度を低減させるために、
太陽光発電インバータシステムとバッテリーとを併用す
ることによって負荷への供給電力の安定化を図り、バッ
テリーの放電電流が所定値に達したとき、あるいはＤＣ
／ＡＣインバータからの供給電力とバッテリーからの放
電電力との差が所定値に達したときは商用系統電源に切
り換えるようにした。
電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方法
は、太陽光発電よりなる直流電源、この直流電源を電圧
制御するＤＣ／ＤＣコンバータ、このＤＣ／ＤＣコンバ
ータの出力を交流変換するＤＣ／ＡＣインバータ、ＤＣ
／ＤＣコンバータとＤＣ／ＡＣインバータの間の直流回
路に並列接続したバッテリー、ＤＣ／ＡＣインバータの
交流出力と商用系統電源とを切り換えて負荷に供給する
高速スイッチによって構成した太陽光発電インバータシ
ステムであって、バッテリーが充電状態にあるときは太
陽光発電インバータシステムによって負荷に電力供給を
行い、バッテリーが放電状態になったときは商用系統電
源に切り換える。また、商用系統電源と太陽光発電イン
バータシステムとの切り換え頻度を低減させるために、
太陽光発電インバータシステムとバッテリーとを併用す
ることによって負荷への供給電力の安定化を図り、バッ
テリーの放電電流が所定値に達したとき、あるいはＤＣ
／ＡＣインバータからの供給電力とバッテリーからの放
電電力との差が所定値に達したときは商用系統電源に切
り換えるようにした。
【０００５】
【作用】太陽光発電インバータシステムにバッテリーを
設けて並列運転することによって太陽光発電の出力変動
を緩和させて供給電力の安定化を図り、かつ、商用系統
への切り換え頻度を低減させる。また、バッテリーの過
放電を避けるために、バッテリーの放電電流や放電電力
を検出して商用系統への切り換えを行うが、この検出信
号によって高速スイッチによる自動切り換えが可能とな
った。
設けて並列運転することによって太陽光発電の出力変動
を緩和させて供給電力の安定化を図り、かつ、商用系統
への切り換え頻度を低減させる。また、バッテリーの過
放電を避けるために、バッテリーの放電電流や放電電力
を検出して商用系統への切り換えを行うが、この検出信
号によって高速スイッチによる自動切り換えが可能とな
った。
【０００６】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１はこの発明による太陽光発電インバータ
システムの回路構成を示すブロック図である。図１にお
いて、太陽電池１からの直流電力はＤＣ／ＤＣコンバー
タ２に入力し、直流出力電圧を安定化させたうえでＤＣ
／ＡＣインバータ３に入力して交流電力に変換され高速
スイッチ７を介して負荷に供給される。ＤＣ／ＤＣコン
バータ２とＤＣ／ＡＣインバータ３との間の直流回路８
にはバッテリー４が並列接続されており、このバッテリ
ー４への充電電流とバッテリー４からの放電電流は電流
変成器９によって検出され、その検出信号はＤＣ／ＤＣ
コンバータ２と制御系５へ送出される。制御系５は上述
したバッテリー４における充放電電流の検出信号と直流
電圧を入力すると共に、商用系統電源１１から検出した
電圧信号および電力検出回路６からの電力検出信号を入
力し、ＤＣ／ＡＣインバータ３の始動と停止および高速
スイッチ７の切り換えを制御する。ＤＣ／ＡＣインバー
タ３の出力回路からの出力は電力検出回路６により常時
検出されて制御系５へ送出され、ＤＣ／ＡＣインバータ
３から負荷へ供給される交流電力として監視される。ま
た、高速スイッチ７はＤＣ／ＡＣインバータ３からの交
流出力と商用系統電源１１からの交流電力との切り換え
を行うために設けてあり、制御系５によって切り換え制
御される。
説明する。図１はこの発明による太陽光発電インバータ
システムの回路構成を示すブロック図である。図１にお
いて、太陽電池１からの直流電力はＤＣ／ＤＣコンバー
タ２に入力し、直流出力電圧を安定化させたうえでＤＣ
／ＡＣインバータ３に入力して交流電力に変換され高速
スイッチ７を介して負荷に供給される。ＤＣ／ＤＣコン
バータ２とＤＣ／ＡＣインバータ３との間の直流回路８
にはバッテリー４が並列接続されており、このバッテリ
ー４への充電電流とバッテリー４からの放電電流は電流
変成器９によって検出され、その検出信号はＤＣ／ＤＣ
コンバータ２と制御系５へ送出される。制御系５は上述
したバッテリー４における充放電電流の検出信号と直流
電圧を入力すると共に、商用系統電源１１から検出した
電圧信号および電力検出回路６からの電力検出信号を入
力し、ＤＣ／ＡＣインバータ３の始動と停止および高速
スイッチ７の切り換えを制御する。ＤＣ／ＡＣインバー
タ３の出力回路からの出力は電力検出回路６により常時
検出されて制御系５へ送出され、ＤＣ／ＡＣインバータ
３から負荷へ供給される交流電力として監視される。ま
た、高速スイッチ７はＤＣ／ＡＣインバータ３からの交
流出力と商用系統電源１１からの交流電力との切り換え
を行うために設けてあり、制御系５によって切り換え制
御される。
【０００７】次に、この発明による太陽光発電インバー
タシステムの商用系統電源との切り換え方法を説明す
る。平常時においては、太陽電池１から出力する直流電
力はＤＣ／ＤＣコンバータ２に入力して定電圧化され、
ＤＣ／ＡＣインバータ３において変換された交流電力は
高速スイッチ７を介して負荷に供給するように構成され
ており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２とＤＣ／ＡＣインバー
タ３との間の直流回路８にはバッテリー４が並列接続さ
れていて、バッテリー４の充放電状態は電流変成器９を
介して制御系５によって常時監視されている。バッテリ
ー４が充電状態にあることが検出されたときは、太陽電
池１から出力される直流電力はＤＣ／ＡＣインバータ３
を介して負荷に供給されるばかりでなく、バッテリー４
を充電していることを示すものであるので運転を継続さ
せる。逆にバッテリー４が放電状態になったことが検出
されたときは、太陽電池１からの直流電力だけでは負荷
に供給する電力が不足しバッテリー４から不足分を供給
していることを示すものであるので、ＤＣ／ＡＣインバ
ータ３を停止させると共に高速スイッチ７を作動させて
商用系統電源１１へ負荷を切り換える。
タシステムの商用系統電源との切り換え方法を説明す
る。平常時においては、太陽電池１から出力する直流電
力はＤＣ／ＤＣコンバータ２に入力して定電圧化され、
ＤＣ／ＡＣインバータ３において変換された交流電力は
高速スイッチ７を介して負荷に供給するように構成され
ており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２とＤＣ／ＡＣインバー
タ３との間の直流回路８にはバッテリー４が並列接続さ
れていて、バッテリー４の充放電状態は電流変成器９を
介して制御系５によって常時監視されている。バッテリ
ー４が充電状態にあることが検出されたときは、太陽電
池１から出力される直流電力はＤＣ／ＡＣインバータ３
を介して負荷に供給されるばかりでなく、バッテリー４
を充電していることを示すものであるので運転を継続さ
せる。逆にバッテリー４が放電状態になったことが検出
されたときは、太陽電池１からの直流電力だけでは負荷
に供給する電力が不足しバッテリー４から不足分を供給
していることを示すものであるので、ＤＣ／ＡＣインバ
ータ３を停止させると共に高速スイッチ７を作動させて
商用系統電源１１へ負荷を切り換える。
【０００８】上述した運転方法では商用系統電源との切
り換え頻度が多くなるので、太陽電池１の出力変動をバ
ッテリー４を並列接続することによって安定化させると
切り換え頻度を低減させることができる。設置するバッ
テリーの定格容量は太陽電池の出力容量や負荷容量等を
勘案して決める必要があるが、放電時間を１時間前後と
想定したバッテリーを置くことにより、昼間の不安定さ
を解消した例もある。太陽電池１とバッテリー４との並
列運転においては、バッテリーを過放電させないように
制御する必要があり、このために次の２つの手段を講じ
ている。第１の手段においては、ＤＣ／ＡＣインバータ
３の出力回路に設けた電流変成器１０と電圧検出点１２
から検出した信号を入力する電力検出回路６からは電力
検出信号が制御系５に送出するようになっており、また
制御系５にはバッテリー４の放電電流と直流電圧との検
出信号が入力しているので、この検出信号に基づくバッ
テリー４からの放電電力と電力検出回路６からの電力検
出信号に基づく負荷への供給電力とが比較され、両者の
差が予め設定された制限値に達するとＤＣ／ＡＣインバ
ータ３を停止させると共に高速スイッチ７を切り換えて
商用系統電源１１へ負荷を移す。
り換え頻度が多くなるので、太陽電池１の出力変動をバ
ッテリー４を並列接続することによって安定化させると
切り換え頻度を低減させることができる。設置するバッ
テリーの定格容量は太陽電池の出力容量や負荷容量等を
勘案して決める必要があるが、放電時間を１時間前後と
想定したバッテリーを置くことにより、昼間の不安定さ
を解消した例もある。太陽電池１とバッテリー４との並
列運転においては、バッテリーを過放電させないように
制御する必要があり、このために次の２つの手段を講じ
ている。第１の手段においては、ＤＣ／ＡＣインバータ
３の出力回路に設けた電流変成器１０と電圧検出点１２
から検出した信号を入力する電力検出回路６からは電力
検出信号が制御系５に送出するようになっており、また
制御系５にはバッテリー４の放電電流と直流電圧との検
出信号が入力しているので、この検出信号に基づくバッ
テリー４からの放電電力と電力検出回路６からの電力検
出信号に基づく負荷への供給電力とが比較され、両者の
差が予め設定された制限値に達するとＤＣ／ＡＣインバ
ータ３を停止させると共に高速スイッチ７を切り換えて
商用系統電源１１へ負荷を移す。
【０００９】第２の手段においては、バッテリー４の放
電電流が予め設定した電流値に達したことが検出された
ときは、制御系５からの制御信号によってＤＣ／ＡＣイ
ンバータ３を停止させると共に高速スイッチ７を切り換
えて商用系統電源１１へ負荷を移せばよく、この場合に
おける回路構成は図２に示す通りである。
電電流が予め設定した電流値に達したことが検出された
ときは、制御系５からの制御信号によってＤＣ／ＡＣイ
ンバータ３を停止させると共に高速スイッチ７を切り換
えて商用系統電源１１へ負荷を移せばよく、この場合に
おける回路構成は図２に示す通りである。
【００１０】なお、ＤＣ／ＡＣインバータ３が停止した
後においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は太陽電池１の
出力によってバッテリー４を充電するので、太陽エネル
ギーは継続して有効に利用できる。また、商用系統電源
が停電している場合においては、夜間でもバッテリーの
放電終止まで負荷に電力を供給することが可能である。
後においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は太陽電池１の
出力によってバッテリー４を充電するので、太陽エネル
ギーは継続して有効に利用できる。また、商用系統電源
が停電している場合においては、夜間でもバッテリーの
放電終止まで負荷に電力を供給することが可能である。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による太
陽光発電インバータシステムの商用系統電源との切り換
え方法は、太陽電池，ＤＣ／ＤＣコンバータ，ＤＣ／Ａ
Ｃインバータ，バッテリー，高速スイッチ，制御系など
によって構成した太陽光発電インバータシステムであっ
て、バッテリーの充放電状態を検出することによって太
陽光発電インバータシステムと商用系統電源との切り換
えを行い負荷に電力供給する。また、バッテリーと太陽
光発電インバータシステムとの並列運転によって太陽光
発電の出力変動をバッテリーの放電によって吸収して安
定化させ、商用系統電源への切り換え頻度を低減させ
る。従って、太陽エネルギーを有効利用することによっ
て常時電源が確保でき、停電時に夜間でもバッテリーの
放電終止まで負荷に電力を供給できる。また、商用系統
電源と太陽光発電との同期を取り、切り換えスイッチに
高速スイッチを使うことにより負荷に無瞬断で電力を供
給できるようになった。
陽光発電インバータシステムの商用系統電源との切り換
え方法は、太陽電池，ＤＣ／ＤＣコンバータ，ＤＣ／Ａ
Ｃインバータ，バッテリー，高速スイッチ，制御系など
によって構成した太陽光発電インバータシステムであっ
て、バッテリーの充放電状態を検出することによって太
陽光発電インバータシステムと商用系統電源との切り換
えを行い負荷に電力供給する。また、バッテリーと太陽
光発電インバータシステムとの並列運転によって太陽光
発電の出力変動をバッテリーの放電によって吸収して安
定化させ、商用系統電源への切り換え頻度を低減させ
る。従って、太陽エネルギーを有効利用することによっ
て常時電源が確保でき、停電時に夜間でもバッテリーの
放電終止まで負荷に電力を供給できる。また、商用系統
電源と太陽光発電との同期を取り、切り換えスイッチに
高速スイッチを使うことにより負荷に無瞬断で電力を供
給できるようになった。
【図１】この発明による太陽光発電インバータシステム
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】この発明によるもう１つの太陽光発電インバー
タシステムの構成を示すブロック図。
タシステムの構成を示すブロック図。
【図３】従来の太陽光発電インバータシステムのブロッ
ク図。
ク図。
１ 太陽電池 ２ ＤＣ／ＤＣコンバータ ３ ＤＣ／ＡＣインバータ ４ バッテリー ９，１０ 電流変成器 ５ 制御系 ６ 電力検出回路 ７ 高速スイッチ ８ 直流回路
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池よりなる直流電源と、この直流
電源からの直流電力を入力して電圧制御するＤＣ／ＤＣ
コンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータの出力する直
流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＡＣインバータとの
間における直流回路に並列接続したバッテリーと、前記
ＤＣ／ＡＣインバータからの交流電力と商用系統電源か
らの交流電力とを切り換えて負荷に供給する高速スイッ
チとによって構成した太陽光発電インバータシステムで
あって、 前記バッテリーの出力電圧と充放電電流を常時監視して
おき、バッテリーが充電状態にあることが検出されたと
きは前記太陽電池から出力する直流電力を前記ＤＣ／Ａ
Ｃインバータにおいて交流変換したうえで前記高速スイ
ッチを介して負荷に供給し、バッテリーが放電状態にあ
ることが検出されたときは前記ＤＣ／ＡＣインバータを
停止させると共に、前記高速スイッチを切り換えて商用
系統電源から負荷に交流電力を供給するようにすること
を特徴とする太陽光発電インバータシステムの商用系統
電源との切り換え方法。 - 【請求項２】 太陽電池よりなる直流電源からの直流電
力とバッテリーの放電による直流電力をＤＣ／ＡＣイン
バータにおいて交流電力に変換したうえで高速スイッチ
を介して負荷に供給する場合において、 バッテリーからの放電電流が予め設定してある電流値に
達したときは、前記ＤＣ／ＡＣインバータを停止させる
と共に前記高速スイッチを介して商用系統電源へ負荷を
切り換えることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発
電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方
法。 - 【請求項３】 太陽電池よりなる直流電源からの直流電
力とバッテリーの放電による直流電力をＤＣ／ＡＣイン
バータにおいて交流電力に変換したうえで高速スイッチ
を介して負荷に供給する場合において、 前記ＤＣ／ＡＣインバータの出力回路から検出した負荷
供給電力とバッテリーからの放電出力との差が予め設定
してある制限値に達したときは、前記ＤＣ／ＡＣインバ
ータを停止させると共に前記高速スイッチを介して商用
系統電源へ負荷を切り換えることを特徴とする請求項１
に記載の太陽光発電インバータシステムの商用系統電源
との切り換え方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048980A JPH08223816A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 太陽光発電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048980A JPH08223816A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 太陽光発電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08223816A true JPH08223816A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12818403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7048980A Pending JPH08223816A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 太陽光発電インバータシステムの商用系統電源との切り換え方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08223816A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006288002A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Honda Motor Co Ltd | 電源装置およびその制御方法 |
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| CN102593936A (zh) * | 2012-02-20 | 2012-07-18 | 海尔集团公司 | 一种太阳能与市电互补式制冷供电系统 |
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| WO2017141350A1 (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | Ｃｏｎｎｅｘｘ Ｓｙｓｔｅｍｓ株式会社 | 半独立電源型蓄電装置 |
| JP2022045338A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | 株式会社エステック | 電力制御装置 |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP7048980A patent/JPH08223816A/ja active Pending
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