[发明专利]控制装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及控制装置，尤其涉及包括将从太阳能电池输出的直流电转换为交流电的AC(Alternating Current：交流电)逆变器的太阳能功率调节器(PCS：Power Conditioning System)用的控制装置。

背景技术

太阳电池所能输出的功率根据照射于太阳能电池的太阳辐射量、太阳能电池的温度(面板温度)而变化。为此，太阳能电力调节器对太阳能电池的输出功率进行控制，以根据上述太阳能辐射量、温度的变化尽可能地输出最大功率。

关于太阳能电池的输出功率的控制方法例如有MPPT(Maximum Power Point Tracking：最大功率点跟踪)控制。在MPPT控制中，使太阳能电池的输出电压与输出电流的组合、即太阳能电池的工作点追随太阳能电池的发电功率达到最大的最大功率点(最佳工作点)。此外，作为实现MPPT控制的具体算法，例如有爬山算法。爬山算法重复进行下述处理。即，测定太阳能电池的输出电压和输出电流，根据测定到的输出电压和输出电流运算太阳能电池的输出功率。然后，将本次运算出的输出功率与上一次运算出的输出功率进行比较，根据比较结果控制太阳能电池的输出电压，以使太阳能电池的工作点接近最大功率点。

另外，作为关联技术，已知有日本专利第3732943号说明书以及日本专利第5291896号说明书所记载的技术。

日本专利第3732943号说明书示出了例如下述技术。即，太阳能发电装置包括太阳能电池、功率转换单元、设定单元、控制单元以及再设定单元。功率转换单元将从太阳能电池输出的直流电转换为交流电。设定单元在功率转换单元即将起动前，根据太阳能电池的输出电压和对应太阳能电池的种类而预先设定的常数来求出设想最佳工作电压以及控制电压范围。设定单元将求出的设想最佳工作电压、控制电压范围以及固定电压设定为太阳能电池的设想最佳工作电压、控制电压范围以及固定电压。控制单元具有第一模式和第二模式。在第一模式中，控制单元将设想最佳工作电压作为太阳能电池的输出电压目标值来起动功率转换单元，然后在控制电压范围内从太阳能电池输出的直流功率变大的方向上，使太阳能电池的输出电压以规定的电压变化幅度阶梯性地变化。在第二模式中，控制单元在从太阳能电池输出的直流功率小于规定功率的情况下，将太阳能电池的输出电压设为固定电压。再设定单元在太阳能电池的输出功率不稳定的情况下，使所设定的太阳能电池的设想最佳工作电压以及控制电压范围的至少一方增加规定值。

此外，日本专利第5291896号说明书示出了例如下述技术。即，太阳能发电用电力调节器包括获取单元、决定单元以及调整单元。获取单元获取从低电流状态到低电压状态的太阳能电池的电流-电压特性。决定单元将由获取单元获取到的电流-电压特性中功率达到最大时的电压决定为电压目标值。调整单元将太阳能电池的电压调整为由决定单元所决定的电压目标值。获取单元的特征在于，以1分钟以上3小时以下的时间间隔获取电流-电压特性。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在低太阳辐射时，太阳能电池的发电功率的峰值不明显，因此在MPPT控制中，可能未将太阳能电池的工作点控制在最佳工作点，导致太阳能电池的发电效率降低。

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种控制装置，其控制太阳能电池的输出功率，使得在低太阳辐射下也尽可能输出与太阳辐射量相对应的最大功率。

解决技术问题所采用的技术方案

一个实施方式的控制装置包括功率运算部、峰值电压保持部以及模式切换部。功率运算部在扫描模式(Sweep Mode)下运算太阳能电池的输出功率。扫描模式是使太阳能电池的输出电压从开路电压逐渐变化到MPPT(Maximum Power Point Tracking)控制的下限值为止的、针对太阳能电池的功率控制模式。峰值电压保持部对运算出的输出功率的最大值所对应的太阳能电池的峰值电压进行保持。模式切换部在使太阳能电池的输出电压从开路电压变化到MPPT控制的下限值为止时运算出的输出功率的最大值低于MPPT控制的开始水平的情况下，使对于太阳能电池的功率控制模式从扫描模式切换到全局峰值模式(Global Peak Mode)。全局峰值模式是将太阳能电池的输出电压控制在所保持的峰值电压的针对太阳能电池的功率控制模式。

发明效果

根据一个实施方式所涉及的控制装置，能对太阳能电池的输出功率进行控制，从而在低太阳辐射下也尽可能输出与太阳辐射量相对应的最大功率。

附图说明