[发明专利]用于串联连接的多个电源单元的动作点控制电路装置

说明书

本发明的用于串联连接的多个电源单元的动作点控制电路装置包括：整流部，允许从电源单元的阴极侧向阳极侧的电流的流通；反转电压产生部，在装入到从多个电源单元的阴极侧开始计数的第奇数个电源单元的阴极与整流部的阳极之间的两端间，能够沿双方向流通电流，并且两端间的产生电压能够周期性地反转；电压保持电容器；及电压控制电路部，使方向周期性地反转的电压产生于多个电源单元的阴极侧的反转电压产生部的两端之间。

技术领域

本发明涉及用于串联连接的多个电源单元的动作点控制电路装置。尤其涉及对串联连接的多个太阳能电池单元或其他多个电源单元(化学电池单元、蓄电池单元、燃料电池单元、发电机、热电元件等)的动作点进行控制的电路装置(动作点控制电路装置)。更详细而言，涉及对串联连接的太阳能电池单元或其他电源单元的动作电压进行控制的动作点控制电路装置，使得在太阳能电池单元或其他电源单元中能够分别流通彼此不同的电流。

背景技术

一个太阳能电池(单元)的发电电压通常低于各种机械设备或充电器的动作电压。因此，作为用于将太阳能电池用于这样的机械设备的工作或充电器的充电的一种方法，在太阳能发电系统中，有时采用串联连接多个太阳能电池单元的结构(太阳能电池模块)。但是，在仅串联连接太阳能电池单元的结构的太阳能电池模块的情况下，若由于各太阳能电池单元的设置角度的差异或建筑物等在一部分单元上产生阴影，而使单元间的受光量产生偏差，则发电量小的单元成为电阻(逆偏压的二极管)，可能使太阳能电池模块的输出降低。

更具体地进行说明，参照图9A，如在本领域中公知的那样，通常，由于太阳能电池具有发电电压-电流特性，因此在发电功率中存在其大小成为最大的最佳动作点“×”(被称为最大功率点或最佳动作点)，所述发电电压-电流特性是太阳能电池在接收到一定量的光的状态下，发电电压从0V增大到某一值并且电流(细实线I₁₀₀～I₂₅)逐渐降低，当发电电压进一步增大时，电流急剧降低的特性。并且，如图所示，当太阳能电池的受光量降低时(R＝100％→R＝25％)，其发电电压-电流特性向相对于发电电压的电流(I₁₀₀→I₂₅)降低的方向变化，因此，发电功率(P₁₀₀→P₂₅)也下降，如图中虚线所示，最大输出点“×”也发生变化。在这种特性的多个太阳能电池单元在电路中仅串联连接的情况下，由于在所有的太阳能电池单元中流通共同的电流，所以所有的太阳能电池单元的受光量实质上相等，在它们的最大输出点实质上一致时，最大输出点处的电流相等，能够使所有的太阳能电池单元在最大输出点进行动作。但是，当太阳能电池模块内的一部分太阳能电池单元的受光量因阴影等而降低时，在该受光量降低的太阳能电池单元中，由于流通与受光量大的单元共同的电流，所以其动作点从最大输出点偏离，其发电量以比与受光量的降低对应的程度更大的程度降低。另外，受光量降低的太阳能电池单元本身成为相对于上述电流的电阻，所以产生功率损失，也导致太阳能电池模块的进一步的输出下降。即，如上所述，如果在太阳能电池模块内的太阳能电池单元间存在受光量的偏差，则起因于此，不仅得不到与太阳能电池模块的受光量对应的最大的发电输出，而且还会产生输出的损失。