特許 6232912 太陽光発電用パワーコンディショナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6232912

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】太陽光発電用パワーコンディショナ

(51)【国際特許分類】

   G05F 1/67 20060101AFI20171113BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20171113BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   G05F1/67 A

   H02J3/38 150

   H02M7/48 R

   H02M7/48 T

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-213828(P2013-213828)

(22)【出願日】2013年10月11日

(65)【公開番号】特開2015-76050(P2015-76050A)

(43)【公開日】2015年4月20日

【審査請求日】2016年8月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085006

【弁理士】

【氏名又は名称】世良 和信

(74)【代理人】

【識別番号】100106622

【弁理士】

【氏名又は名称】和久田 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100125357

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 剛

(72)【発明者】

【氏名】今村 和由

(72)【発明者】

【氏名】馬渕 雅夫

(72)【発明者】

【氏名】中村 耕太郎

【審査官】 宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３０９５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１１６０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３３７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｆ１／１２−１／４４、

１／４５−７／００

Ｈ０２Ｊ３／００−７／１２、

７／３４−７／３６

Ｈ０２Ｍ３／００−３／４４、

７／４２−７／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一群の太陽電池パネルの直列接続体で構成された太陽電池ストリングが入力端に接続され前記太陽電池ストリングからの出力電圧を所定の電圧値に変換する電圧変換部を複数備え、
前記複数の電圧変換部の出力端は互いに並列接続されており、
前記複数の電圧変換部から出力される直流電力を交流電力に変換する直流電流変換部と、前記電圧変換部の出力電圧の実際の検出値と所定の電圧指令値とが一致するように前記複数の電圧変換部における各々の電圧変換率を個別に制御する制御部と、をさらに備える、太陽電池用パワーコンディショナにおいて、
前記制御部は、
前記検出値と前記電圧指令値との偏差に応じて、前記複数の電圧変換部のうちの一部または全部における電圧変換率の制御方法を変更するとともに、前記検出値と前記電圧指令値との偏差に応じて、該電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の数を、前記複数の電圧変換部のうちの一から全部の間で変更することを特徴とする太陽電池用パワーコンディショナ。

【請求項2】

前記制御部は、前記偏差が大きい程、前記電圧変換率の制御方法を変更する前記電圧変換部の数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用パワーコンディショナ。

【請求項3】

前記制御部は、前記偏差が大きい程、前記電圧変換率の制御方法を変更する前記電圧変換部における、電圧変換率の制御速度を速くすることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池用パワーコンディショナ。

【請求項4】

前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より大きいときは、前記電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率を減少させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池用パワーコンディショナ。

【請求項5】

前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より小さいときは、前記電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率を増加させることを特徴とする請求項１から４の
いずれか一項に記載の太陽電池用パワーコンディショナ。

【請求項6】

前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より小さいときは、前記電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率の制御速度を速くすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池用パワーコンディショナ。

【請求項7】

前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より大きいときは、前記複数の太陽電池ストリングのうち、最も出力電流が大きい太陽電池ストリングに接続された電圧変換部の電圧変換率の制御方法を最初に変更することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の太陽電池用パワーコンディショナ。

【請求項8】

前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より小さいときは、前記複数の太陽電池ストリングのうち、最も出力電流が小さい太陽電池ストリングに接続された電圧変換部の電圧変換率の制御方法を最初に変更することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の太陽電池用パワーコンディショナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池からの出力を昇圧するとともに直流電力を交流電力に変換し、商用電源と連系運転する電力系統又は負荷に供給するための太陽光発電用パワーコンディショナに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽光発電システムは、一般に、太陽電池からの直流電力を、パワーコンディショナによって系統に連系した商用周波数の交流電力に変換するとともに、変換後の交流電力を、商用電力系統に接続されている家庭内負荷に供給する一方で、交流電力が家庭内負荷の消費電力を上回る場合には余剰電力を系統側へ逆潮流することが可能なシステムになっている。そして、最近の太陽光発電システムとしては、並列に接続された複数の太陽電池群からエネルギを収集するマルチ入力タイプのものが増加している。

【0003】

図７には、従来のマルチ入力タイプの太陽光発電システムの概要を示す。図７において、太陽光発電用パワーコンディショナ（以下、単にパワーコンディショナともいう）１００には、一群の太陽電池パネルの直列接続体から構成される太陽電池ストリング１０１〜１０４が並列に接続されている。パワーコンディショナ１００は、太陽電池ストリング１０１〜１０４から出力される直流電力を昇圧する昇圧回路１１１〜１１４を備えている。そして、パワーコンディショナ１００は、昇圧回路１１１〜１１４によって昇圧された直流電力をインバータ回路１３０によって交流電力に変換し、商用電力系統や負荷に供給できるように調整している。

【0004】

パワーコンディショナ１００における、太陽電池ストリング１０１〜１０４及び昇圧回路１１１〜１１４では、太陽電池ストリング１０１〜１０４の出力電圧に対するＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御が行われている。図８は、このＭＰＰＴ制御について説明するためのグラフである。図８のグラフの横軸は、個々の太陽電池ストリングの出力電圧を示し、縦軸は出力電力を示す。図８に示すように、個々の太陽電池ストリングでは、出力電圧の値に応じて出力電力が変化する。出力電力は所定の出力電圧においてピークを有しており、このピークにおける出力電力が供給可能な最大電力である。この出力電力のピークに相当する出力電圧は最適動作電圧という。出力電力は、最適動作電圧よりも低い出力電圧範囲では出力電圧の増加に伴って増加するとともに、最適動作電圧よりも高い出力電圧範囲では出力電圧の増加に伴って減少する。

【0005】

ＭＰＰＴ制御においては、昇圧回路１１１〜１１４におけるＤｕｔｙを調整することで電圧変換率を変更し、昇圧回路１１１〜１１４の入力電圧すなわち各太陽電池ストリング１０１〜１０４の出力電圧を制御し、各太陽電池ストリング１０１〜１０４における最適動作電圧に近づけることで、常に各太陽電池ストリング１０１〜１０４における供給可能な最大出力電力を引き出すようにしている。

【0006】

なお、この太陽電池ストリングの出力電圧特性は、日照量等によって変化する。すなわち、供給可能な最大電力の値も最適動作電圧も、日照量等の条件によって変動する可能性がある。従って、様々な日照条件において太陽電池ストリング１０１−１０４からの供給電力をそれぞれ最大にするためには、各太陽電池ストリングの出力電圧を個別に制御して、それらの動作電圧をその状況における最適動作電圧近傍に調整する必要がある。

【0007】

図７の太陽光発電システムの概要の説明に戻る。昇圧回路１１１〜１１４の出力端は互いに並列に接続され同電位となっている。昇圧回路１１１〜１１４の出力電圧ＤＤＶはキ
ャパシタ１２０の両端電圧によって検出可能となっている。そして、インバータ回路１３０は、昇圧回路１１１〜１１４の出力端における直流電力を交流電力に変換する。インバータ回路１３０の出力は、パワーコンディショナ１００における、連系運転時用の出力端子１００ａと、自立運転時用の出力端子１００ｂに接続されている。連系運転時用の出力端子１００ａは分電盤１４０に接続されている。そして、分電盤１４０によって、パワ―コンディショナ１００の出力端子１００ａと、連系運転時の負荷１４２及び電力系統１４１との接続状態が制御されるようになっている。また、出力端子１００ｂは、自立運転時に作動する負荷１５０と接続されている。

【0008】

インバータ回路１３０は、電力系統１４１が正常なときは電力系統１４１と連系する。すなわち、インバータ回路１３０の供給電力が負荷１４２の消費電力より大きい場合には、インバータ回路１３０は交流電力を負荷１４２に供給するとともに、出力端子１３０ａから、不図示の売電用メータを介して交流電力を電力系統１４１に逆潮流する。一方、インバータ回路１３０は、電力系統１４１が停電等により異常な状態にある場合には、電力系統１４１から独立して自立運転し、出力端子１３０ｂから交流電力を負荷１５０にのみ供給する。

【0009】

パワーコンディショナ１００においては、従来より連系運転時及び自立運転時の両方の場合に対してＭＰＰＴ制御が行われていた。その場合、連系運転時であれば、パワーコンディショナ１００から出力される供給電力が負荷１４２の消費電力より多い場合には、余剰電力を電力系統１４１に供給して売電することができる。また、パワーコンディショナ１００による供給電力が負荷１４２の消費電力より少ない場合には電力系統１４１によって補助的に電力を供給することができる。それに対して自立運転時には、パワーコンディショナ１００は電力系統１４１から独立していることから、パワーコンディショナ１００による供給電力を負荷１５０の消費電力と一致させる必要がある。

【0010】

ここで、自立運転時のＭＰＰＴ制御において、パワーコンディショナ１００からの供給電力が負荷１５０の消費電力より少なかった場合について考える。その場合は、例えば太陽電池ストリング１０１の出力電圧を昇圧する昇圧回路１１１は、供給電力が負荷１５０の消費電力より少ないことから、出力電力を増加すべきと判断する。通常ＭＰＰＴ制御では、太陽電池ストリングの出力電圧は、最適動作電圧と開放電圧の間の範囲で制御されるため、出力電力を増加する場合には太陽電池ストリングの出力電圧が下げられる。そして、上記の場合においては太陽電池ストリング１０１の出力電圧が最適動作電圧に近い状態でも、なお負荷１５０の消費電力より低いため、さらに出力電圧を下げる制御が行われる。そうすると、太陽電池ストリング１０１の出力電圧が最適動作電圧を超えてさらに低くなってしまう虞がある。

【0011】

その結果、いわゆる正帰還制御によって太陽電池ストリング１０１の出力電力が低下し、昇圧回路１１１は、不足電力を補おうとさらに出力電圧を低くする制御を行ってしまい、最終的に太陽電池ストリング１０１の出力が停止してしまう虞がある。このような場合には、たとえ太陽電池ストリング１０１〜１０４の供給電力の最大値の合計が負荷１５０の消費電力より大きい場合であっても、太陽電池ストリング１０１の出力停止により、負荷１５０への供給電力が不足してしまい、他の太陽電池ストリング１０２〜１０４にも過剰な負担が生じてしまう虞がある。

【0012】

それに対し、太陽電池ストリングの出力電圧が昇圧回路により所定電圧に変換される際の電圧変換率を、連系運転時には、各々の昇圧回路毎に、当該昇圧回路に接続された太陽電池ストリングの出力特性に応じて個別に制御し、自立運転時には、全ての昇圧回路における電圧変換率を一律に制御する技術が公知である（例えば、特許文献１を参照。）。この技術によれば、連系運転時においては各々の太陽電池ストリングの出力電圧を、その出
力特性に応じて調整でき、最大電力を供給することが可能である。また、自立運転時には、全ての太陽電池ストリングの出力電圧を一律に調整でき、各々の太陽電池ストリングの負担を分散でき、自立運転時の負荷への電力供給の信頼性を向上することが可能となる。

【0013】

しかしながら、上記の公知技術では、特にマルチ入力の太陽光発電システムにおいて各々の太陽電池ストリングの出力特性が異なる場合には、全ての太陽電池ストリングにおいて出力電圧を最適動作電圧にすることが困難であり、全ての太陽電池ストリングにおける最大電力を供給可能とすることが困難なため、システム全体として自立運転時の負荷の消費電力に充分に対応できるとは言えなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２０１３−１０１５００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

本発明は、上記の実情を鑑みて発明されたものであり、その目的は連系運転時においても自立運転時においても、太陽電池用パワーコンディショナが、より安定してまたは確実に、負荷の消費電力に対応可能となる技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記課題を解決するための本発明は、太陽電池ストリングからの出力電圧を昇圧する電圧変換部を複数備えるとともに、この複数の電圧変換部から出力される直流電力を交流電力に変換する直流電流変換部を備えており、
電圧変換部の出力電圧の実際の検出値と所定の電圧指令値との偏差に基づいて、前記複数の電圧変換部のうちの一部または全部の電圧変換部の電圧変換率の制御方法を変更し、さらに、電圧変換部の出力電圧の実際の検出値と所定の電圧指令値との偏差に基づいて、電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の数を変更することを最大の特徴とする。

【0017】

より詳しくは、一群の太陽電池パネルの直列接続体で構成された太陽電池ストリングが入力端に接続され前記太陽電池ストリングからの出力電圧を所定の電圧値に変換する電圧変換部を複数備え、
前記複数の電圧変換部の出力端は互いに並列接続されており、
前記複数の電圧変換部から出力される直流電力を交流電力に変換する直流電流変換部と、前記電圧変換部の出力電圧の実際の検出値と所定の電圧指令値とが一致するように前記複数の電圧変換部における各々の電圧変換率を個別に制御する制御部と、をさらに備える、太陽電池用パワーコンディショナにおいて、
前記制御部は、
前記検出値と前記電圧指令値との偏差に応じて、前記複数の電圧変換部のうちの一部または全部における電圧変換率の制御方法を変更するとともに、前記検出値と前記電圧指令値との偏差に応じて、該電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の数を変更することを特徴とする。

【0018】

これによれば、自立運転時においても、複数の電圧変換部の各々の電圧変換率が個別に制御されるので、各々の電圧変換部の最大供給電力を引き出すことが可能になり、より確実に、負荷の消費電力に応じた電力を供給することが可能となる。

【0019】

また、実際の検出値と電圧指令値との偏差は、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力と負荷の消費電力との相違に相当するが、本発明では、まず、この相違の大きさに応じて、前記複数の電圧変換部のうちの一部または全部の電圧変換部の電圧変換率の制
御方法を変更する。従って、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力と負荷の消費電力との相違に応じて、複数の電圧変換部のうちのいくつかについて電圧変換率の目標値を変更することができ、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力と負荷の消費電力との相違がより早急に縮小するようにできる。

【0020】

また、本発明によれば、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力と負荷の消費電力との相違に応じて、電圧変換率の制御方法と、電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の数の両方を変更する。従って、より早期により確実に、負荷の消費電力に応じた電力を供給することが可能となる。

【0021】

より具体的には、本発明においては、前記制御部は、前記偏差が大きい程、前記電圧変換率の制御方法を変更する前記電圧変換部の数を増加させるようにしてもよい。
そうすれば、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力と負荷の消費電力との相違が大きいほど、当該偏差を縮小する方向に制御方法を変更した電圧変換部の数を増加することが可能である。その結果、より早期により確実に、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力を負荷の消費電力に一致させることが可能となる。

【0022】

また、本発明においては、前記制御部は、前記偏差が大きい程、前記電圧変換率の制御方法を変更する前記電圧変換部における、電圧変換率の制御速度を速くするようにしてもよい。そうすれば、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力と負荷の消費電力との相違が大きいほど、電圧変換率の制御速度を速くし、より早期に、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力を負荷の消費電力に一致させることが可能となる。

【0023】

また、本発明においては、前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より大きいときは、前記電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率を減少させるようにしてもよい。
これによれば、電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率を減少させることで、当該電圧変換部に接続された太陽電池ストリングの動作電圧を上昇させることができ、ＭＰＰＴ制御における供給電力を減少させることができる。その結果、より早急に、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力を負荷の消費電力に近づけることが可能となる。

【0024】

また、本発明においては、前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より小さいときは、前記電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率を増加させるようにしてもよい。
これによれば、電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率を増加させることで、当該電圧変換部に接続された太陽電池ストリングの動作電圧を下降させることができ、ＭＰＰＴ制御における供給電力を増加させることができる。その結果、より早急に、前記検出値を前記電圧指令値に近づけることが可能となり、パワーコンディショナからの供給電力を負荷の消費電力に近づけることが可能となる。

【0025】

また、本発明においては、前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より小さいときは、前記電圧変換率の制御方法を変更する電圧変換部の電圧変換率の制御速度を速くするようにしてもよい。これによれば、電圧変換部の電圧変換率の制御速度を速くすることで、当該電圧変換部に接続された太陽電池ストリングにおける出力電力の増加速度を上昇させることができ、ＭＰＰＴ制御における供給電力の追従性を向上させることができる。その結果、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力を負荷の消費電力により早期に近づけることが可能となり、パワーコンディショナからの供給電力の負荷の消費電力への追従性を向上させることができる。

【0026】

また、本発明においては、前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より大きいときは、前記複数の太陽電池ストリングのうち、最も出力電流が大きい太陽電池ストリングに接続された電圧変換部の電圧変換率の制御方法を最初に変更するようにしてもよい。
そうすれば、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力を負荷の消費電力より大きいときに、供給電力が減少する方向の制御方法の変更を、最も出力電流が大きい太陽電池ストリングに接続された電圧変換部対して行うことができる。そうすると、当該太陽電池ストリングの出力電流が優先的に低下することとなり、複数の太陽電池ストリングの出力電流をバランスさせることができる。これにより、一部の太陽電池ストリングに過剰な負担がかかることを抑制でき、より安定して、負荷に電力を供給することが可能となる。

【0027】

また、本発明においては、前記制御部は、前記検出値が前記電圧指令値より小さいときは、前記複数の太陽電池ストリングのうち、最も出力電流が小さい太陽電池ストリングに接続された電圧変換部の電圧変換率の制御方法を最初に変更するようにしてもよい。
そうすれば、太陽電池用パワーコンディショナからの供給電力を負荷の消費電力より小さいときに、供給電力が増加する方向の制御方法の変更を、最も出力電流が小さい太陽電池ストリングに接続された電圧変換部に対して行うことができる。そうすると、当該太陽電池ストリングの出力電流が優先的に増加することとなり、複数の太陽電池ストリングの出力電流をバランスさせることができる。これにより、より安定して、負荷に電力を供給することが可能となる。

【0028】

なお、上記した課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することが可能である。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、連系運転時においても自立運転時においても、太陽光発電システムが、より安定してまたは確実に、負荷の消費電力に対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施例１に係るパワーコンディショナを含む太陽光発電システムの概略構成を示す図である。

【図2】本発明の実施例１に係るパワーコンディショナを含む太陽光発電システムの詳細な構成を示す図である。

【図3】本発明の実施例１に係る太陽電池ストリング及び昇圧回路の制御内容を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施例１に係る太陽電池ストリング及び昇圧回路の制御内容を示すチャートである。

【図5】本発明の実施例２に係る太陽電池ストリング及び昇圧回路の制御内容を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施例２に係る太陽電池ストリング及び昇圧回路の制御内容を示すチャートである。

【図7】従来のパワーコンディショナを含む太陽光発電システムについて説明するための図である。

【図8】太陽電池ストリングの出力特性について説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。

【0032】

＜実施例１＞
図１には、本実施例における太陽光発電用パワーコンディショナ１０（以下、単にパワーコンディショナ１０ともいう）を備えた太陽光発電システム１の概略構成を示す。太陽
光発電システム１は、４組の太陽電池ストリング２１〜２４と、太陽電池ストリング２１〜２４が接続されるパワーコンディショナ１０と、パワーコンディショナ１０と電力系統３１及び負荷３２との接続状態を変更する分電盤３０を備えている。パワーコンディショナ１０は、太陽電池ストリング２１〜２４から出力される電力を、電力系統３１及び負荷３２への供給に適したものに変換する。電力系統３１は商用の電力系統であり、負荷３２は家電機器等の電気機器である。

【0033】

パワーコンディショナ１０は、太陽電池ストリング２１〜２４にそれぞれ入力端が接続される電圧変換部としての昇圧回路１１〜１４を有する。また、パワーコンディショナ１０は、昇圧回路１１〜１４から出力される直流電力を交流電力に変換する直流電流変換部としてのインバータ回路１６を有する。

【0034】

昇圧回路１１〜１４の出力端は互いに並列接続され同電位とされている。また、昇圧回路１１〜１４は、太陽電池ストリング２１〜２４からの出力電圧ＤＣＶ１〜ＤＣＶ４を所定の電圧に変換してインバータ回路１６に入力する。インバータ回路１６の出力は、連系運転時に電力を出力する出力端子１０ａと、自立運転時に電力を出力する出力端子１０ｂに接続されている。出力端子１０ａは、分電盤３０を介して連系運転時の負荷３２及び電力系統３１と並列接続されている。出力端子１０ｂは、自立運転時の負荷４０が接続されている。

【0035】

電力系統３１が正常に作動している場合には、パワーコンディショナ１０は、電力系統３１と連系した連系運転状態になる。そのとき、インバータ回路１６は、出力端子１０ａから電力系統３１と負荷３２に交流電力を出力する。電力系統３１と負荷３２とは互いに電気的に並列であることから、インバータ回路１６からの出力電力が負荷３２の消費電力よりも多いときには、余剰分が電力系統３１に自動的に供給される。一方、インバータ回路１６からの出力電力が負荷３２の消費電力よりも少ないときには、不足分が電力系統３１から負荷３２に自動的に供給される。

【0036】

電力系統３１が停電状態となったときには、パワーコンディショナ１０は、電力系統３１との連系を解除し、電力系統３１から独立した自立運転状態になる。そのとき、インバータ回路１６は、交流電力を出力端子１０ｂから負荷４０に出力し負荷４０に電力供給する。インバータ回路１６の入力端の電圧ＤＤＶは、電力系統３１の定格電圧（実効値）以上である特定の値に設定され略一定に維持されている。インバータ回路１６の入力端の電圧は、昇圧回路１１〜１４の出力端の電圧に等しいことから、昇圧回路１１〜１４の出力端の電圧も略一定に維持されている。

【0037】

また、パワーコンディショナ１０は、昇圧回路１１〜１４及びインバータ回路１６を制御する制御部５０と、パワーコンディショナ１０を連系運転状態にするか自立運転状態にするかを判定する判定部５５とを備えている。判定部５５は、例えば、電力系統３１の停電等の障害を検知する障害検知センサにより構成されてもよい。制御部５０は、昇圧回路１１〜１４の各々における電圧変換率を制御する回路であり、マイクロプロセッサ等により構成される。制御部５０は、昇圧回路１１〜１４の各々の電圧変換率を適当な値になるように個別に制御する個別制御部５１〜５４を有する。

【0038】

個別制御部５１〜５４は、昇圧回路１１〜１４に接続された太陽電池ストリング２１〜２４の出力特性に応じて、昇圧回路１１〜１４における電圧変換率を個別に制御する。より具体的には、判定部５５が連系運転状態と判定した場合には、個別制御部５１〜５４は、昇圧回路１１〜１４の各々に接続された太陽電池ストリング２１〜２４の出力電力が最大値となるように、昇圧回路１１〜１４の各々の電圧変換率を制御する。

【0039】

上記の電圧変換率は、昇圧回路１１〜１４における出力電圧を入力電圧で除した値である。各昇圧回路１１〜１４におけるチョッパ動作のデューティ比をＤしたときには電圧変換率（ＤＤＶ／ＤＣＶ）は１／（１−Ｄ）で表され、デューティ比Ｄを制御することにより電圧変換率が制御される。デューティ比Ｄを高くすれば電圧変換率は高くなり、デューティ比Ｄを低くすれば電圧変換率は低くなる。上述のように昇圧回路１１〜１４においては、出力電圧が略一定であることから、電圧変換率が高くすれば昇圧回路の入力端の電圧は低くなり、電圧変換率を低くなれば昇圧回路の入力端の電圧は高くなる。従って、電圧変換率を制御することで、各昇圧回路１１〜１４の入力端の電圧、すなわち、各太陽電池ストリング２１〜２４の出力電圧ＤＣＶ１〜ＤＣＶ４を制御することができ、結果として、太陽電池ストリング２１〜２４における出力電力を制御することができる。

【0040】

図２には、本実施例に係るパワーコンディショナ１０の詳細な構成を示す。図２においては、簡単のため、太陽電池ストリングは２１のみ、昇圧回路は１１のみ記載されている。他の３つの太陽電池ストリングと昇圧回路のペアは、各々キャパシタ１５の両端に、太陽電池ストリング２１と昇圧回路１１のペアと並列に接続されている。

【0041】

図２において、太陽電池ストリング２１の出力に並列に設けられたコンデンサ１８は太陽電池ストリング２１から出力される直流電流により充電され、太陽電池ストリング２１からの出力を平滑化する働きを持つ。コンデンサ１８の両端の電圧をＤＣＶ１とする。昇圧回路１１としてはチョッパ昇圧回路が使われており、インダクタ１１ａ、スイッチング素子１１ｂ、逆流防止ダイオード１１ｃから構成されている。昇圧回路１１においては、個別制御部５１からの指令によりスイッチング素子１１ｂのチョッパ制御におけるＤｕｔｙを変化させることで、太陽電池ストリング２１から出力された直流電圧ＤＣＶ１の昇圧電圧を制御している。この昇圧回路１１の出力電圧ＤＤＶは図示しない電圧センサによって検出され、制御部５０へ入力される。昇圧回路１１の出力ＤＤＶはインバータ回路１６に入力される。

【0042】

インバータ回路１６は昇圧回路１１から出力される直流電圧ＤＤＶを交流電圧に変換して出力する。本発明のインバータ回路１６はスイッチング素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄからなるフルブリッジインバータとその出力を短絡させるスイッチング素子１６ｅ、１６ｆからなる。インバータ回路１６の出力電流ＩＬは図示しない電流センサによって検出され、制御部５０に入力される。

【0043】

図１では省略されていたが、パワーコンディショナ１０におけるインバータ回路１６の後段にはフィルタ回路１７が設けられている。フィルタ回路１７はインダクタ１７ａ、１７ｂ，キャパシタ１７ｃからなる。フィルタ回路１７はインバータ回路１６より出力された出力電流におけるノイズを抑制して、電気系統３１へ逆潮流する働きを持つ。なお、パワーコンディショナ１０が連系運転状態となるか、自立運転状態となるかは、連系リレー１９ａ、１９ｂと自立リレー２０ａ、２０ｂとを選択的にＯＮさせることで切り換えている。電気系統３１の両端電圧である系統電圧Ｖｓは図示しない電圧センサによって検出され、制御部５０に入力される。

【0044】

次に、パワーコンディショナ１０の連系運転時と自立運転時における各回路の動作を説明する。
（連系運転時）
連系運転時には、個別制御部５１〜５４が、それぞれ、昇圧回路１１〜１４の電圧変換率を制御することで太陽電池ストリング２１〜２４に関して個別にＭＰＰＴ制御する。その際、個別制御部５１〜５４は、太陽電池ストリング２１〜２４の出力電圧ＤＣＶ１〜ＤＣＶ４を個別に増減させる。また、個別制御部５１〜５４は、図示しない電流検出回路により検出された太陽電池ストリング２１〜２４の出力電流と出力電圧ＤＣＶ１〜ＤＣＶ４
との積である出力電力を太陽電池ストリング毎に算出する。そして個別制御部５１〜５４は、算出された出力電力を参照しつつ、出力電圧ＤＣＶ１〜ＤＣＶ４を、出力電力が最大になる最適動作電圧と一致するように制御する。このようにして、太陽電池ストリング２１〜２４の各々から最大電力が引き出される。この制御は定期的に実行される。

【0045】

（自立運転時）
本実施例においては、自立運転時には、全ての太陽電池ストリング２１〜２４に同様のＭＰＰＴ制御をするのではなく、実際のＤＤＶの検出値とＤＤＶ指令値の偏差に基づいて、太陽電池ストリング２１〜２４の一部または全てに対してＭＰＰＴ制御の制御方法を変更する。これにより、実際のＤＤＶの検出値がＤＤＶ指令値に、より早急に一致させるように制御し、パワーコンディショナ１０の出力電力を、より安定してより確実に負荷４０の消費電力に一致させるようにした。

【0046】

図３は、本実施例における自立運転時の制御の内容を示したブロック図である。本実施例では、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合には、昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙを減少させる。このことにより、対応する太陽電池ストリングの出力電圧が開放電圧に近づき、その回路における出力電力が低下する。そして、本実施例では、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値の間の偏差が大きいほど、昇圧回路１１〜１４のうち、Ｄｕｔｙを減少させる回路数を増加させるとともに、Ｄｕｔｙを減少させる速度も速くする。なお、図３の左側のブロックにおいて、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの文字は、ＤＤＶ検出値からＤＤＶ指令値を差し引いた偏差（正数）を示しており、Ｗ＜Ｘ＜Ｙ＜Ｚである。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの文字は、Ｄｕｔｙの減少速度（正数）を示しており、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅである。

【0047】

具体的には、図３に示すように、偏差が０〜Ｗ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４のうち一つの回路についてＤｕｔｙを減少させる。この場合のＤｕｔｙの減少速度は例えば、Ａ％／ｓｅｃとする。また、偏差がＷ〜Ｘ（Ｖ）の場合にも、昇圧回路１１〜１４のうち一つの回路についてＤｕｔｙを減少させる。この場合のＤｕｔｙの減少速度は例えば、Ｂ％／ｓｅｃとし、偏差が０〜Ｗ（Ｖ）の場合より速くする。また、偏差がＸ〜Ｙ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４の四つ全部の回路についてＤｕｔｙを減少させる。この場合のＤｕｔｙの減少速度は例えば、Ｃ％／ｓｅｃとし、偏差がＷ〜Ｘ（Ｖ）の場合より速くする。さらに、偏差がＹ（Ｖ）以上の場合にも、昇圧回路１１〜１４の四つ全部の回路についてＤｕｔｙを減少させる。この場合のＤｕｔｙの減少速度は例えば、Ｄ％／ｓｅｃとし、偏差がＸ〜Ｙ（Ｖ）の場合よりさらに速くする。

【0048】

なお、この際、この時点での出力電流が最も大きい太陽電池ストリングに接続された昇圧回路から優先的にＤｕｔｙを減少させる。すなわち、偏差が０〜Ｗ（Ｖ）の場合と偏差がＷ〜Ｘ（Ｖ）の場合には、太陽電池ストリング２１〜２４のうち最も出力電流が大きい太陽電池ストリングに接続された昇圧回路についてＤｕｔｙを減少させる。

【0049】

一方、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙの制御速度を上昇させる。このことによりＭＰＰＴ制御の速度が上昇し、ＤＤＶのＤＤＶ指令値に対する追従性が向上する。そして、本実施例では、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値の偏差の大きさが大きいほど、昇圧回路１１〜１４のうち、ＭＰＰＴ制御を高速化する回路数を増加させるとともに、高速化後のＭＰＰＴ制御の速度自体も速くする。なお、図３の右側のブロックにおいて、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの文字は、図３の左側のブロックと同一の意味を有する。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの文字は、高速化後のＭＰＰＴ制御の速度（正数）を示しており、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅである。

【0050】

具体的には、図３に示すように、偏差が０〜−Ｗ（Ｖ）の場合には、全部の昇圧回路１
１〜１４について、通常どおりのＭＰＰＴ制御を行う。この場合のＭＰＰＴ制御の制御速度はＡ％／ｓｅｃである。次に、偏差が−Ｗ〜−Ｘ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４のうち一つの回路についてＭＰＰＴ制御の制御速度をＢ％／ｓｅｃに上昇させる。また、偏差が−Ｘ〜−Ｙ（Ｖ）の場合には、ＭＰＰＴ制御の制御速度をＢ％／ｓｅｃに上昇させた一つの回路についてＭＰＰＴ制御の制御速度をさらに上昇させる。この場合の高速化後のＭＰＰＴ制御の制御速度はＣ％／ｓｅｃとする。また、偏差が−Ｙ〜−Ｚ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４のうち四つ全部の回路についてＭＰＰＴ制御の制御速度を上昇させる。この場合の高速化後のＭＰＰＴ制御の制御速度はＤ％／ｓｅｃとする。さらに、偏差が−Ｚ（Ｖ）よりマイナス側であった場合には、昇圧回路１１〜１４の全ての回路についてＭＰＰＴ制御の制御速度をさらに上昇させる。この場合の高速化後のＭＰＰＴ制御の制御速度はＥ％／ｓｅｃとする。

【0051】

なお、この際、この時点での出力電流が小さい太陽電池ストリングに接続された昇圧回路から優先的にＭＰＰＴ制御を高速化する。すなわち、偏差が−Ｗ〜−Ｘ（Ｖ）の場合及び、偏差が−Ｘ〜−Ｙ（Ｖ）の場合には、太陽電池ストリング２１〜２４のうち最も出力電流が小さい太陽電池ストリングに接続された昇圧回路についてＭＰＰＴ制御の制御速度を上昇させる。

【0052】

これによれば、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値の偏差に応じて、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合には、昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全てのＤｕｔｙを減少させ、太陽電池ストリング２１〜２４のうちの一部または全部における作動電圧を上昇させ、結果的に、太陽電池ストリング２１〜２４のうちの一部または全部における出力電力を低下させることができる。また、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差が大きい程、Ｄｕｔｙを減少させる回路数を増加させるとともにＤｕｔｙの減少速度も増加させる。これにより、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差が大きい程、より早急にパワーコンディショナ１０としての負荷４０に対する供給電力を減少させ、負荷４０に近づけることが可能となる。

【0053】

一方、上記の制御によれば、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値の偏差に応じて、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全てにおけるＭＰＰＴ制御の制御速度を上昇させ、太陽電池ストリング２１〜２４のうちの一部または全部における出力電力の制御速度を上昇させることができる。また、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差がマイナス側に大きい程、ＭＰＰＴ制御を高速化する回路数を増加させるとともに高速化後の制御速度自体も上昇させる。これにより、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差がマイナス側に大きい程、より早急にパワーコンディショナ１０としての供給電力を負荷４０における消費電力に追従させることが可能となる。

【0054】

また、この際、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合には、出力電流が大きい太陽電池ストリングに接続された昇圧回路のＤｕｔｙを優先的に減少させ、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、出力電流が小さい太陽電池ストリングに接続された昇圧回路のＭＰＰＴ制御の制御速度を優先的に上昇させる。従って、太陽電池ストリング２１〜２４の各々における出力電流をバランスさせることができ、一部の太陽電池ストリング及び昇圧回路に過剰な負担がかかるなどの不都合を抑制することが可能である。

【0055】

図４は、本実施例における太陽電池ストリング２１〜２４及び昇圧回路１１〜１４制御の状態を示すチャートである。図４において、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ及び、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの文字は、ＤＤＶ検査値＞ＤＤＶ指令値の場合及び、ＤＤＶ検査値＜ＤＤＶ指令値の場合の各々の場合について、図３における同文字と同じ意味を有する。チャートの左端にはＤＤＶ検出値からＤＤＶ指令値を差し引いた偏差を示す。従って、チャートにおける偏差の符号が正の部分は、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合、偏差の符号が負の部分
は、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合を示す。偏差が０の部分はＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値とが一致する場合、すなわち、パワーコンディショナ１０による供給電力と自立運転時の負荷４０の消費電力とが一致した状態を示す。

【0056】

チャート右側部には、４つの昇圧回路１１〜１４の制御方法を示している。４つの昇圧回路１１〜１４のうち、入力電流値の最も大きい昇圧回路がチャート右側部の左端に記載され、右側になるほど、入力電流値が小さい昇圧回路が記載されるようになっている。そして、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合には、先ず、入力電流値が最も大きい回路におけるＤｕｔｙを優先的に減少させ、偏差がＸ（Ｖ）以上の場合には、全ての昇圧回路においてＤｕｔｙを減少させる。

【0057】

一方、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、その偏差が−Ｗ（Ｖ）よりマイナス側になった場合には、先ず、入力電流値が最も小さい回路におけるＭＰＰＴ制御の制御速度を優先的に上昇させる。そして、偏差が−Ｙ（Ｖ）よりマイナス側になった場合には、全ての昇圧回路においてＭＰＰＴ制御の制御速度を上昇させる。

【0058】

以上のように、本実施例においては、基本的には昇圧回路１１〜１４の全てにおいてＭＰＰＴ制御を維持しつつ、パワーコンディショナ１０によって負荷４０に供給する電力を、供給電力が不足している場合には増加させ、供給電力が過剰な場合は減少させることができる。また、供給電力と消費電力の偏差が大きいほど、Ｄｕｔｙ制御の速度が大きくなるため、より迅速に供給電力を消費電力に近づけることができる。また、負荷４０による消費電力に対して供給電力が過剰になっている場合には、最も入力電流が大きい回路から優先的に供給電力を減少させ、また、電力が不足している場合には、最も入力電力が小さい回路から優先的に供給電力を増加させるので、太陽電池ストリング及び昇圧回路の間の負担のばらつきを抑制することが可能である。

【0059】

さらに、基本的には昇圧回路１１〜１４の各々においてＭＰＰＴ制御を維持しているので、全ての昇圧回路１１〜１４を一括で制御した場合と比較して、各々の太陽光ストリングの供給電力の最大値を引き出すことができ、パワーコンディショナ全体としての供給可能電力を高めることができる。また、供給電力が負荷の消費電力より小さい場合には、入力電流値の小さい回路を優先的に、Ｄｕｔｙ変化速度を上昇させるので、全ての昇圧回路に均等にＭＰＰＴ制御を行う場合のように、昇圧回路の作動電圧が最適動作電圧をより低電圧側に通り越し、回路の動作が停止してしまうような事態を抑制できる。

【0060】

なお、本実施例においては、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合には、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差が大きい程、Ｄｕｔｙを減少させる回路数を２段階で増加させた。また、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差がマイナス側に大きい程、ＭＰＰＴ制御を高速化する回路数を２段階で増加させた。しかしながら、本実施例では、Ｄｕｔｙを減少させる回路数やＭＰＰＴ制御を高速化する回路数を３段階や４段階またはそれ以上で増加させてもよいことは当然である。

【0061】

また、本実施例において、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合に昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙを減少させることまたは、Ｄｕｔｙの減少速度を変更することは、検出値と電圧指令値との偏差に応じて、複数の電圧変換部のうちの一部または全部における電圧変換率の制御方法を変更することに相当する。同様に、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合に昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙの制御速度を上昇させることも、検出値と電圧指令値との偏差に応じて、複数の電圧変換部のうちの一部または全部における電圧変換率の制御方法を変更することに相当する。

【0062】

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例においては、自立運転時に、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙを増加させる点が実施例１と異なる。このことにより、対応する太陽電池ストリングの出力電圧が最適動作電圧に近づき、その太陽電池ストリングによる供給電力が増加する。そして、本実施例では、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値の間の偏差がマイナス側に拡大するほど、昇圧回路１１〜１４のうち、Ｄｕｔｙを増加させる回路数を増加させるとともに、Ｄｕｔｙの増加速度も速くする。

【0063】

図５には、本実施例における制御のブロック図を示す。図５の左側のブロックにおいて、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの文字は、ＤＤＶ検出値からＤＤＶ指令値を差し引いた偏差（正数）を示しており、Ｗ＜Ｘ＜Ｙ＜Ｚである。また、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの文字は、Ｄｕｔｙの減少速度（正数）を示しており、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅである。また、図５の右側のブロックにおいて、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの文字は、図５の左側のブロックと同一の意味を有する。また、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの文字は、Ｄｕｔｙの増加速度（正数）を示しており、Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅである。ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合の制御内容については、実施例１と同等であるので、ここでは説明を省略する。本実施例では、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合であって、偏差が０〜−Ｗ（Ｖ）の場合には、全部の昇圧回路１１〜１４について、通常どおりのＭＰＰＴ制御を行う。

【0064】

次に、偏差が−Ｗ〜−Ｘ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４のうち一つの回路についてＤｕｔｙを増加させる。この場合のＤｕｔｙ増加速度はＢ％／ｓｅｃとする。また、偏差が−Ｘ〜−Ｙ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４のうち一つの回路についてＤｕｔｙを増加させる。この場合のＤｕｔｙ増加速度はＣ％／ｓｅｃとする。また、偏差が−Ｙ〜−Ｚ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４のうち四つ全部の回路についてＤｕｔｙを増加させる。この場合のＤｕｔｙ増加速度はＤ％／ｓｅｃとする。さらに、偏差が−Ｚ（Ｖ）を超える場合には、昇圧回路１１〜１４の四つ全部の回路についてＤｕｔｙを増加させる。この場合のＤｕｔｙ増加速度はＥ％／ｓｅｃとする。

【0065】

なお、この際、本実施例でも、出力電流が小さい太陽電池ストリングから優先的にＤｕｔｙを増加させる。すなわち、偏差が−Ｗ〜−Ｘ（Ｖ）の場合及び、偏差が−Ｘ〜−Ｙ（Ｖ）の場合には、昇圧回路１１〜１４のうち最も出力電流が小さい太陽電池ストリングについてＤｕｔｙを増加させる。

【0066】

本実施例によっても、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値の偏差に応じて、昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙを増加させることで、太陽電池ストリング２１〜２４のうちの一部または全てにおける作動電圧を下降させる。その結果、太陽電池ストリング２１〜２４のうちの一部または全部における供給電力を上昇させることができる。また、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差が大きい程、Ｄｕｔｙを増加させる回路数を増加させるとともにＤｕｔｙの増加速度も増加させる。これにより、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値との偏差が大きい程、より早急にパワーコンディショナ１０として供給電力を増加させ、負荷４０の消費電力に近づけることが可能である。

【0067】

また、この際、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、出力電流が小さい昇圧回路のＤｕｔｙを優先的に増加させる。従って、さらに早急に、パワーコンディショナ１０としての供給電力を負荷４０における消費電力に近づけることが可能となり、また、太陽電池ストリング２１〜２４の各々における出力電流をバランスさせることができ、一部の太陽電池ストリングおよび昇圧回路に過剰な負担がかかるなどの不都合を抑制するこ
とが可能である。

【0068】

図６は、本実施例における太陽電池ストリング２１〜２４及び昇圧回路１１〜１４の制御の状態を示すチャートである。図６において、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ及び、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの文字は、ＤＤＶ検査値＞ＤＤＶ指令値の場合及び、ＤＤＶ検査値＜ＤＤＶ指令値の場合の各々の場合について、図５における同文字と同じ意味を有する。チャートの左端にはＤＤＶ検出値からＤＤＶ指令値を差し引いた偏差を示す。従って、チャートにおける偏差の符号が正の部分は、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合、偏差の符号が負の部分は、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合を示す。偏差が０の部分はＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値とが一致する場合、すなわち、パワーコンディショナ１０による供給電力と自立運転時の負荷４０の消費電力とが一致した状態を示す。

【0069】

当該チャートにおいて、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合には、その偏差がマイナス側に拡大するに従って、入力電流値が最も小さい回路におけるＤｕｔｙを優先的に増加させ、さらに偏差がマイナス側に拡大するに従って、入力電流値が小さい回路から順次Ｄｕｔｙを増加させる。そして、偏差が−Ｙ（Ｖ）よりマイナス側に拡大した場合には、全ての昇圧回路においてＤｕｔｙを増加させる。

【0070】

以上のように、本実施例においても、基本的には昇圧回路１１〜１４の全てにおいてＭＰＰＴ制御を維持しつつ、パワーコンディショナ１０によって負荷４０に供給する電力を、供給電力が不足している場合には増加させることができる。また、供給電力と消費電力の偏差が大きいほど、Ｄｕｔｙ増加の速度が大きくなるため、より早急に供給電力を消費電力に近づけることができる。また、負荷４０による消費電力に対して供給電力が不足している場合には、最も入力電力が小さい回路から優先的に供給電力を増加させるので、各太陽電池ストリング及び各昇圧回路における負担のばらつきを抑制することが可能である。

【0071】

さらに、基本的には昇圧回路１１〜１４の各々においてＭＰＰＴ制御を維持しているので、全ての昇圧回路１１〜１４を一括で制御した場合と比較して、各々の太陽光ストリングスの供給電力の最大値を引き出すことができ、パワーコンディショナ全体としての供給可能電力を高めることができる。

【0072】

なお、本実施例においては、ＤＤＶ検出値とＤＤＶ指令値の間の偏差がマイナス側に大きい程、昇圧回路１１〜１４のうち、Ｄｕｔｙを増加させる回路数を２段階で増加させた。しかしながら、Ｄｕｔｙを増加させる回路数を３段階や４段階またはそれ以上で増加させてもよいことは当然である。

【0073】

また、本実施例において、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より大きい場合に昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙを減少させることまたは、Ｄｕｔｙの減少速度を変更することは、検出値と電圧指令値との偏差に応じて、複数の電圧変換部のうちの一部または全部における電圧変換率の制御方法を変更することに相当する。同様に、ＤＤＶ検出値がＤＤＶ指令値より小さい場合に昇圧回路１１〜１４のうちの一部または全部の回路におけるＤｕｔｙを増加させることまたは、Ｄｕｔｙの増加速度を変更することも、検出値と電圧指令値との偏差に応じて、複数の電圧変換部のうちの一部または全部における電圧変換率の制御方法を変更することに相当する。

【0074】

なお、本発明は、上記の実施例の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例では、パワーコンディショナ１０は、４つの昇圧回路１１〜１４を有し、各々の昇圧回路に太陽電池ストリング２１〜２４が接続されている例について説明したが、昇圧回路とそれらに接続される太陽電池ストリングのペア
の数は４つに限られない。３つ若しくは５つまたはそれ以外であってもよいことは当然である。

【符号の説明】

【0075】

１・・・太陽光発電システム
１０・・・太陽光発電用パワーコンディショナ
１１、１２、１３、１４・・・昇圧回路
１５・・・キャパシタ
１６・・・インバータ回路
２１、２２、２３、２４・・・太陽電池ストリング
３０・・・分電盤
３１・・・電力系統
３２・・・負荷
４０・・・負荷
５０・・・制御部
５１、５２、５３、５４・・・個別制御部
５５・・・判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】