[发明专利]功率变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及在具有多个太阳能电池模块的太阳光发电系统中，能够最大限度地引出太阳能电池模块整体的发电功率的功率变换装置。

背景技术

近年来，正在使用与商用电源系统相连而向负荷供给功率的太阳能电池发电系统。太阳能电池模块(多个太阳能电池串联连接)具有输出功率根据其输出电压而大幅地变动的特性。因此，在太阳能电池发电系统中，实施用于最大限度地利用太阳能电池模块的输出功率的方法。

该方法之一是，登山法的最大功率点跟踪控制(MPPT控制)。

图9是现有MPPT控制的说明图。在将太阳能电池模块的输出功率P相对于太阳能电池模块的输出电压V进行标绘时，标绘的点群如图中的曲线A或B所示形成大致山形状的曲线(电压－功率特性曲线)。予以说明，曲线A表示太阳日射量比较大、太阳能电池模块的温度比较低的情况，曲线B表示与曲线A的情况相比，太阳的日射量小、太阳能电池模块的温度高的情况。

曲线A的情况，电压－功率特性曲线的顶点是太阳能电池模块的输出功率P成为最大的最大功率点Pmax。最大功率点Pmax时的太阳能电池模块的输出电压V为最佳动作点Va。电压－功率特性曲线根据太阳的日射量及温度的变动而变化。在太阳的日射量及温度变小，例如自曲线A向曲线B变化时，太阳能电池模块的最大输出点Pmax从最大输出点Pmax向P`max变化，最佳动作点Va从最佳动作点Va向Vb变化。

由于最大功率点总是根据太阳的日射量及温度的变动而变化，因此，要想最大限度地利用太阳能电池模块的输出功率，就需要进行跟踪最大功率点的MPPT控制。在MPPT控制中，周期性地测量太阳能电池模块的输出功率P，以增加输出功率P的方式，控制太阳能电池模块的工作电压。

以上是在太阳能电池发电系统中设置1台太阳能电池模块的情况，但有时根据太阳能电池发电系统而设置多个太阳能电池模块。在具有多个太阳能电池模块的太阳能电池发电系统中，需要对每个太阳能电池模块实施所述的MPPT控制。例如，作为二系统的太阳能电池模块为曲线A、曲线B，这些最大输出点Pmax、P`max的太阳能电池模块的输出电压为不同的Va、Vb。若不实施MPPT控制，从双方的太阳能电池模块取出功率，则这些输出电压以同一电压工作。因此，例如不管以Va、Vb、Vc哪个进行动作，各个太阳能电池模块的发电功率都会偏离点Pmax、P`max，总的发电功率不是最大。因此，要想以总的发电功率成为最大的方式进行运转，必须通过对每个太阳能电池模块实施MPPT控制而分别调整输出电压，曲线A侧在Va、曲线B侧在Vb进行运转。

在下述专利文献1中，分别调整各个太阳能电池模块的输出电压，能够最大限度地利用各个太阳能电池模块的发电功率。

专利文献

专利文献1：日本特开2013－101498号公报

但是，在上述专利文献1记载的技术中，仅用各个升压断路器电路实施MPPT控制，因此，升压断路器电路的动作的依赖程度高。因此，在各输入系统的太阳能电池的发电功率变动的情况下等，存在其变动容易对总的发电功率带来影响的问题。

发明内容

本发明是为解决以上的现有问题而开发的，其目的在于，提供一种功率变换装置，在具有多个太阳能电池模块的太阳光发电系统中，能够稳定地且进一步最大限度地引出太阳能电池模块整体的发电功率。

用于解决问题的技术方案

为实现上述目的，本发明的功率变换装置具有多个DC/DC转换器、DC/AC变换器及最大功率点控制部。

多个DC/DC转换器相对于多个太阳能电池模块各自独立地设计。各DC/DC转换器将太阳能电池模块的输出的电压变换为所需要的电压。

DC/AC变换器将多个DC/DC转换器输出的直流功率变换为交流功率。

最大功率点控制部相对于各个DC/DC转换器和DC/AC变换器实施最大功率点控制。

发明效果

本发明的功率变换装置的最大功率点控制部，在多个DC/DC转换器及DC/AC变换器双方实施最大功率点控制，因此，能够最大限度地引出太阳能电池模块整体的发电功率。

附图说明

图1是表示本实施方式的功率变换装置的概略构成的方块图；

图2是本实施方式的功率变换装置的详细的构成图；

图3是本实施方式的最大功率点跟踪控制部的功能方块图；

图4是本实施方式的最大功率点控制部的主流程图；

图5是表示任务开关的切换处理的流程图；

图6是表示MPPT0处理的流程图；