特許 6246616 コンバータ及び当該コンバータを含む太陽光発電システム

(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】6246616

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】コンバータ及び当該コンバータを含む太陽光発電システム

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20171204BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 H

   H02J1/00 306A

【請求項の数】5

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-33631(P2014-33631)

(22)【出願日】2014年2月25日

(65)【公開番号】特開2015-159675(P2015-159675A)

(43)【公開日】2015年9月3日

【審査請求日】2016年12月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103528

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 一男

(72)【発明者】

【氏名】小杉 明史

(72)【発明者】

【氏名】今井 庸二

【審査官】 栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５２１３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６７０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１０１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８１８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／１５５

Ｈ０２Ｊ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散型電源のためのコンバータであって、
前記分散型電源からの入力電圧を昇圧又は降圧する昇降圧回路と、
前記昇降圧回路を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記昇降圧回路の出力に対して少なくとも自コンバータの識別子を表す信号を重畳させ、前記昇降圧回路の出力に重畳されている信号から、識別子を抽出するための回路を有し、
抽出された前記識別子から、前記自コンバータと直列に接続されており且つ動作しているコンバータの数を特定し、特定された前記コンバータの数に応じて前記昇降圧回路の制御を切り替える
コンバータ。

【請求項2】

前記制御部は、コンバータの数に応じた基準電圧を予め格納するメモリを有し、
特定された前記コンバータの数に応じた基準電圧を前記メモリから読み出し、当該基準電圧と前記昇降圧回路の出力電圧との比較結果に応じて制御を切り替える
請求項１記載のコンバータ。

【請求項3】

前記制御部は、
特定された前記コンバータの数が予め定められた数未満の場合には、前記分散型電源からの入力電圧に応じた制御を行い、
特定された前記コンバータの数が前記予め定められた数であって且つ前記昇降圧回路の出力電圧が安定動作中を表す所定の条件を満たす場合に、前記昇降圧回路の出力電圧を所定電圧近傍に維持するように制御する
請求項１又は２記載のコンバータ。

【請求項4】

前記識別子が、乱数又は予め設定されている値である
請求項１記載のコンバータ。

【請求項5】

前記分散型電源が、太陽電池パネルであり、
請求項１乃至４のいずれか１項記載のコンバータと当該コンバータに接続された前記太陽電池パネルとの組み合わせが複数直列に接続された回路を含む太陽光発電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池パネルや燃料電池などの分散型電源のためのコンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽電池（ＰＶ：PhotoVoltaic）や燃料電池といった分散型電源の普及に伴い、それら電源から最適な電力を取り出す種々の方法が開発されている。

【0003】

分散型電源としてＰＶを用いた場合、ＰＶから電力を最大限取り出すため、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータをＰＶ毎に設置する方法がある。

【0004】

また、ＭＰＰＴ制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータに通信機能を持たせ、電流及び電圧センサなどから取得した情報を中央分析ステーションに送信して、監視、制御及び分析を行うとする文献が存在している（例えば特表２０１０−５２１７２０号公報）。

【0005】

さらに、各ＰＶが発電した電力を監視するため、複数のＰＶにそれぞれ設置された送信機が発電情報を電力線路を使って通信親機へ送信するとする文献（例えば特開２０１２−００４６２６号公報）も存在している。

【0006】

このようにＰＶ側に通信機を設けるという着想はあるが、複数のＰＶに対して別途ホスト装置を設けるような構成であり、ホスト装置の分だけシステム全体のコストが増加する。また、ホスト装置で制御を行うとしているがどのような制御を行うかは上記の文献では具体的ではない。

【0007】

一方、複数のＰＶを直列に接続したストリングを複数並列に接続した上で、ＰＣＳ（Power Conditioning System）に接続して用いる場合がある。ＰＣＳはＰＶ側からのＤＣ（Direct Current）出力を家庭用ＡＣ（Alternating Current）出力に変換するが、並列に接続された各ストリングの出力電圧は同一になるように調整される。この際、各ストリングにおいて直列に接続されたＰＶの数が異なる場合には、各ストリングに含まれるＰＶの出力電圧を調整することになる。このような調整は、太陽光発電システムを設置する時だけではなく、ＰＶパネルの一部が故障した場合などにも行われることになるが、自律的に行うものは存在していない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特表２０１０−５２１７２０号公報

【特許文献2】特開２０１２−００４６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

従って、本発明の目的は、一側面によれば、分散型電源の接続状況に応じて自律的に出力電圧の調整を行うことができる分散型電源用のコンバータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１の態様にかかるコンバータは、分散型電源のためのコンバータであって、（Ａ）分散型電源からの入力電圧を昇圧又は降圧する昇降圧回路と、（Ｂ）昇降圧回路を制御する制御部とを有する。そして、上で述べた制御部は、昇降圧回路の出力に対して少なくとも自コンバータの識別子を表す信号を重畳させ、昇降圧回路の出力に重畳されている信号から、識別子を抽出するための回路を有する。そして、制御部は、抽出された識別子から、自コンバータと直列に接続されており且つ動作しているコンバータの数を特定し、特定されたコンバータの数に応じて昇降圧回路の制御を切り替える。

【0011】

このようにすれば、簡易な構成で、直列接続されているコンバータの数を特定でき、自律的に出力電圧の調整が可能となる。

【0012】

さらに、上で述べた制御部は、コンバータの数に応じた基準電圧を予め格納するメモリを有するようにしても良い。この場合、この制御部は、特定されたコンバータの数に応じた基準電圧をメモリから読み出し、当該基準電圧と昇降圧回路の出力電圧との比較結果に応じて制御を切り替えるようにしても良い。特定されたコンバータの数に応じた制御が適切に行われるようになる。

【0013】

さらに、上で述べた制御部は、特定されたコンバータの数が予め定められた数未満の場合には、分散型電源からの入力電圧に応じた制御を行うようにしても良い。また、上で述べた制御部は、特定されたコンバータの数が予め定められた数であって且つ昇降圧回路の出力電圧が安定動作中を表す所定の条件を満たす場合に、昇降圧回路の出力電圧を所定電圧近傍に維持するように制御するようにしても良い。このようにすれば、可能な限り最大電力点電圧を維持して効率的な電圧出力が可能となる。

【0014】

また、上で述べた識別子が、乱数又は予め設定されている値である場合もある。システムの設置業者の手間を削減できる。

【0015】

また、本発明の第２の態様にかかる太陽光発電システムは、上で述べたコンバータと当該コンバータに接続された分散型電源（すなわち太陽電池パネル）との組み合わせが複数直列に接続された回路を含む。このようにすれば、太陽光発電システムの設置が容易になる。

【発明の効果】

【0016】

一側面によれば、分散型電源の接続状況に応じて自律的に出力電圧の調整を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、第１の実施の形態に係る太陽光発電システムの概要を示す図である。

【図2】図２は、マイクロコンバータの構成例を示す図である。

【図3】図３は、接続箱の回路例を示す図である。

【図4】図４は、第１の実施の形態に係る太陽光発電システムの動作概要を示す図である。

【図5】図５は、第１の実施の形態に係る太陽光発電システムの動作概要を示す図である。

【図6A】図６Ａは、マイクロコントローラの処理内容を表す処理フローを示す図である。

【図6B】図６Ｂは、マイクロコントローラにより実行される制御処理の処理フローを示す図である。

【図7】図７は、ＡＤ変換処理の処理フローを示す図である。

【図8】図８は、初期モード決定処理の処理フローを示す図である。

【図9】図９は、低電圧時処理の処理フローを示す図である。

【図10】図１０は、前回値更新処理の処理フローを示す図である。

【図11】図１１は、動作モード選択処理の処理フローを示す図である。

【図12】図１２は、接続数関連処理の処理フローを示す図である。

【図13】図１３は、接続数に応じて設定されるクランプ電圧及びＯＶＰ電圧を示す図である。

【図14】図１４は、ＣｏｎｖＲａｔｉｏ調整処理の処理フローを示す図である。

【図15】図１５は、調整処理の処理フローを示す図である。

【図16】図１６は、接続数判定処理の処理フローを示す図である。

【図17】図１７は、第２の実施の形態に係る太陽光発電システムの概要を示す図である。

【図18】図１８は、第２の実施の形態に係る太陽光発電システムの動作概要を示す図である。

【図19】図１９は、第２の実施の形態に係る太陽光発電システムの動作概要を示す図である。

【図20】図２０は、第３の実施の形態に係る太陽光発電システムの概要を示す図である。

【図21】図２１は、第３の実施の形態に係る接続箱の構成を示す図である。

【図22】図２２は、第３の実施の形態に係る太陽光発電システムの動作概要を示す図である。

【図23】図２３は、第３の実施の形態に係る太陽光発電システムの動作概要を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［実施の形態１］
本実施の形態に係る分散型電源システムの一例として太陽光発電システムの概要を図１に示す。

【0019】

本実施の形態では、３つのＰＶ３乃至５が直列に接続された基準ストリングと、２つのＰＶ１及び２が直列に接続された第２ストリングとが並列に接続箱２００に接続されている。この接続箱２００は、ＰＣＳ３００に接続されている。

【0020】

第２ストリングに含まれる２つのＰＶ１及び２の各々には、本実施の形態に係る主要な動作を実行するマイクロコンバータ１００が接続されている。マイクロコンバータ１００は、電力線通信機能を有しており、直列に接続された他のマイクロコンバータ１００と通信を行う。また、マイクロコンバータ１００は、以下で述べるようにＰＶの出力電圧を、ＰＶの出力電圧及び出力電流と同一ストリング内において直列に接続されているＰＶ又はマイクロコンバータ１００の数とに応じて昇圧したり降圧したりする。

【0021】

本実施の形態に係るＰＣＳ３００は、従来技術と変わらないので、これ以上述べない。

【0022】

図２に、マイクロコンバータ１００の構成例を示す。

【0023】

本実施の形態に係るマイクロコンバータ１００は、ＰＶに接続された入力電圧検出回路と、入力電流検出回路と、Ｈブリッジ回路と、出力電流検出回路と、出力電圧検出回路と、Ｈブリッジ回路の駆動回路と、マイクロコントローラＭＣＵと、フロントエンド回路１２０と、電力線通信結合回路１１０とを有する。

【0024】

入力電圧検出回路は、抵抗Ｒ２及びＲ３を含み、入力電圧に相当する信号は、マイクロコントローラＭＣＵの３番ピンに入力される。

【0025】

入力電流検出回路は、抵抗Ｒ１と演算増幅器ＣＡ１とを含み、入力電流に相当する信号は、マイクロコントローラＭＣＵの２番ピンに入力される。

【0026】

Ｈブリッジ回路は、４つのＮチャネル型ＦＥＴ（Field Effect Transistor：スイッチング素子）(Ｑ１乃至Ｑ４）とエネルギー蓄積用のインダクタＬ１と２つのコンデンサＣin及びＣoutとを有する。

【0027】

出力電流検出回路は、抵抗Ｒ４と演算増幅器ＣＡ２とを含み、出力電流に相当する信号は、マイクロコントローラＭＣＵの５番ピンに入力される。

【0028】

出力電圧検出回路は、抵抗Ｒ５及びＲ６を含み、出力電圧に相当する信号は、マイクロコントローラＭＣＵの４番ピンに入力される。

【0029】

Ｈブリッジの駆動回路は、ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣ（Integrated Circuit，ＦＥＴ−Ｄｒｉｖｅｒ）と、２つのブートストラップ用のコンデンサＣＢ１及びＣＢ２と２つのブートストラップ用のダイオードＤＢ１及びＤＢ２とを有する。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣは、例えば１４ピンのＩＣであり、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）入力：４本、ＰＷＭハイサイド出力：２本、ＰＷＭローサイド出力：２本、ハイサイド中点電位（ＨＳ１及びＨＳ２）：２本などを有する。

【0030】

ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの１番ピンはダイオードＤＢ１のカソードとコンデンサＣＢ１の一端に接続され、ダイオードＤＢ１のアノードには電圧Ｖcc が印加されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの２番ピンには電圧Ｖcc が印加されている。ＦＥＴ駆動用ＩＣの３乃至６番ピンはマイクロコントローラＭＣＵに接続されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの７番ピンは接地されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの８番ピンはＦＥＴ（Ｑ３）のゲートに接続されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバの９番ピンはコンデンサＣＢ２の一端とインダクタＬ１の他端に接続されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの１０番ピンはＦＥＴ（Ｑ４）のゲートに接続されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの１１番ピンはコンデンサＣＢ２の他端とダイオードＤＢ２のカソードに接続されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの１２番ピンはＦＥＴ（Ｑ２）のゲートに接続されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの１３番ピンはコンデンサＣＢ１の他端とインダクタＬ１の一端に接続されている。ＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの１４番ピンはＦＥＴ（Ｑ１）のゲートに接続されている。

【0031】

マイクロコントローラＭＣＵは、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）である。

【0032】

マイクロコントローラＭＣＵの１番ピンには電圧Ｖcc が印加され、２番ピンは入力電流検出回路の出力に接続されている。マイクロコントローラＭＣＵの３番ピンは入力電圧検出回路の出力に接続され、８番ピンは接地されている。また、マイクロコントローラＭＣＵの４番ピンは出力電圧検出回路の出力に接続され、５番ピンは出力電流検出回路の出力に接続されている。さらに、マイクロコントローラＭＣＵの９番ピンはＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの６番ピンに接続され、当該６番ピンへＦＥＴ（Ｑ４）のオンオフ駆動用信号（ＰＷＭ２Ｌ）を出力する。

【0033】

また、マイクロコントローラＭＣＵの１０番ピンはＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの５番ピンに接続され、当該５番ピンへＦＥＴ（Ｑ３）のオンオフ駆動用信号（ＰＷＭ２Ｈ）を出力する。マイクロコントローラＭＣＵの１１番ピンはＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの４番ピンに接続され、当該４番ピンへＦＥＴ（Ｑ２）のオンオフ駆動用信号（ＰＷＭ１Ｌ）を出力する。マイクロコントローラＭＣＵの１２番ピンはＦＥＴ駆動用のＦＥＴドライバＩＣの３番ピンに接続され、当該３番ピンへＦＥＴ（Ｑ１）のオンオフ駆動用信号（ＰＷＭ１Ｈ）を出力する。

【0034】

電力線通信結合回路１１０は、カップリングコンデンサＣcpと、カップリングトランスＴcpとを有する。電力線通信結合回路１１０は、Ｈブリッジ回路の出力に対して、フロントエンド回路１２０からの電力線通信に係る信号を重畳させ、また逆に他のマイクロコンバータ１００から出力され且つＨブリッジ回路の出力に重畳された信号をフロントエンド回路１２０へ出力する。

【0035】

フロントエンド回路１２０は、電力線通信の出力回路と、電力線通信の入力回路とを有している。電力線通信の出力回路は、マイクロコントローラＭＣＵの７番ピンに接続されており、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）回路と、Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）と、フィルタ（Filter）と、ＰＧＡ（Programmable Gain Amplifier）回路と、キャパシタＣ１とを有する。また、電力線通信の入力回路は、マイクロコントローラＭＣＵの６番ピンに接続されており、キャパシタＣ２と、フィルタ（Filter）と、バッファ（Buffer）回路とを有する。

【0036】

電力線通信結合回路１１０及びフロントエンド回路１２０は、電力線通信を行う場合に通常用いられる回路であるから、これ以上説明しない。

【0037】

図３に、接続箱２００と基準ストリング及び第２ストリングとの接続関係を示す。接続箱２００は、ＰＣＳ３００に接続され且つ主開閉器である直流ブレーカ２１０と、ダイオードＤ１及びＤ２と、直流ブレーカ２２０とを有する。

【0038】

このように基準ストリングからの出力も、第２ストリングからの出力も、直流ブレーカ２２０とダイオードＤ１又はＤ２と直流ブレーカ２１０とを介してＰＣＳ３００に接続される。

【0039】

次に、本実施の形態に係るマイクロコンバータ１００の動作の概要を、図４及び図５を用いて説明する。

【0040】

本実施の形態では、図４に示すように、ＰＣＳ３００起動前には、ＰＣＳ３００へは電流が流れず、ＰＶによる発電が開始しても、基準ストリングでは、開放電圧１１０Ｖが３つ直列で合計３３０Ｖ（４００Ｖ未満）の出力になり、第２ストリングでは、出力電圧１２５Ｖが２つ直列で合計２５０Ｖ（ＰＶが３直列の場合の最大電力点電圧２４０Ｖ（＝８０Ｖ×３）以上）で待機することになる。

【0041】

ＰＣＳ３００が起動すると、ＰＣＳ３００へ電流が流れるようになるが、最初に待機中の出力電圧が高い基準ストリングから電流が流れ、最大電力点電圧８０Ｖの３直列で２４０Ｖに向かって電圧が下がる。また、２５０Ｖまで電圧が下がると、第２ストリングから電流が流れ始め、２４０Ｖまで電圧が下がるようになる。基準ストリングの出力電圧が２４０Ｖになっていれば、第２ストリングの２つのマイクロコンバータ１００は合計２４０Ｖになるように各ＰＶの出力電圧を変換する。

【0042】

ここで、第２ストリングにおける各マイクロコンバータ１００は、電流が流れ始めると、互いに自マイクロコンバータ１００の識別子を表す信号を電力線通信によって交換することで（図５における（１）及び（２））、第２ストリングにおいて直列に接続されているマイクロコンバータ１００の数が「２」であることを自動的に認識して、マイクロコンバータ１００はＰＶからの入力電圧変換の制御を切り替える。

【0043】

なお、基準ストリングを設けることで、ＰＣＳ３００に出力される電圧が一定値（上で述べた例では２４０Ｖ）になるため、第２ストリングの出力電圧もこの値になるように第２ストリングにおける各マイクロコンバータ１００が動作するようになり、太陽光発電システム全体の動作が安定化する。より具体的には、第２ストリングにおいてＰＶは直列に接続されているので、各マイクロコンバータ１００を流れる電流は一致するが、発電状況に応じてＰＶは出力電圧を変化させずに（例えば８０Ｖ）出力電流を変化させる。このような場合に、基準ストリングで出力電圧が決まっていれば、第２ストリングにおいて最大電力を出力するような電流値及び電圧値の組み合わせは一意に決まるので、マイクロコンバータ１００の動作が安定する。

【0044】

次に、図６Ａ乃至図１６を用いてマイクロコンバータ１００の具体的な動作フローを説明する。なお、マイクロコンバータ１００のマイクロコントローラＭＣＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行し、処理途中のデータについてはＲＡＭに格納する。

【0045】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、初期化処理を実行する（図６Ａ：ステップＳ１００１）。例えば、モード選択用の現在の変換比ＣｏｎｖＲａｔｉｏを１００に設定し、１つ前の時間における変換比ＣｏｎｖＲａｔｉｏＭｐを１００に設定し、１つ前の最大電力値Ｐｍｐｐを０に設定する。その他のパラメータについても適宜初期化する。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、制御処理を実行する（ステップＳ１００３）。この制御処理については、後に詳しく述べる。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、処理を終了するか判断する（ステップＳ１００５）。例えば、電源供給が停止されれば処理を終了すると判断する。処理を終了しない場合、処理はステップＳ１００３に戻る。一方、処理を終了する場合には、そのまま処理を終了する。

【0046】

次に、制御処理について図６Ｂ等を用いて説明する。まず、マイクロコントローラＭＣＵは、ＡＤ変換処理を実行する（図６Ｂ：ステップＳ１）。このＡＤ変換処理については、図７を用いて説明する。

【0047】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、入力電圧Ｖin及び入力電流Ｉinを測定し（ステップＳ３１）、出力電圧Ｖout及び出力電流Ｉoutを測定する（ステップＳ３３）。なお、測定については何回か測定を行ってその平均値を採用するようにしても良い。そうすると、元のフローに戻る。

【0048】

図６Ｂの処理の説明に戻って、マイクロコントローラＭＣＵは、初期モード決定処理を実行する（ステップＳ３）。この初期モード決定処理については、図８を用いて説明する。

【0049】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、ＡＤ変換値が確定したか判断する（ステップＳ４１）。すなわち入力電圧値及び入力電流値と出力電圧値及び出力電流値とが得られたか否かを判断する。得られていない場合には、元のフローに戻る。

【0050】

一方、入力電圧値及び入力電流値と出力電圧値及び出力電流値とが得られた場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、入力電圧値及び入力電流値によって入力電力Ｐinを算出し、出力電圧値及び出力電流値によって出力電力Ｐoutを算出する（ステップＳ４３）。

【0051】

その後、マイクロコントローラＭＣＵは、現在のモードが休止モードであるか否かを判断する（ステップＳ４５）。現在のモードが休止モードであれば、マイクロコントローラＭＣＵは、開始モードへの遷移のための条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ４７）。具体的には、入力電圧がＭＰＰＴ動作開始電圧（例えば６０Ｖ）を超えているという条件、温度センサが示す温度が７０度を下回っているという条件、入力電力及び出力電力が基準値（例えば４０Ｗ）を超えているという条件、及び所定回数（例えば１０回）以上ＡＤ変換が正常に行われたという条件を満たしているか否かを判断する。このような条件を満たさない場合には、開始モードへ遷移することなく、元のフローに戻る。

【0052】

一方、このような条件を満たすと判断された場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モードを開始モードに設定する（ステップＳ４９）。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作開始電流の検出待ちタイマを起動する（ステップＳ５１）。すなわち、ＰＣＳ３００が動作を開始するまでにかかると推定される所定時間の計測を開始する。例えば１０分程度を計測する。

【0053】

さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、変換比ＣｏｎｖＲａｔｉｏを１００に設定する（ステップＳ５３）。そして元のフローに戻る。

【0054】

一方、動作モードが休止モードではない場合、マイクロコントローラＭＣＵは、停止モードへの遷移のための条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ５５）。具体的には、入力電圧がＭＰＰＴ停止開始電圧（例えば３０Ｖ）未満であるという条件、温度センサが示す温度が９０度を超えているという条件、入力電力及び出力電力が２０Ｗを下回るという条件、又はＡＤ変換が所定回数（例えば１０回）以上エラーとなったという条件を満たすか否かを判断する。

【0055】

このような条件を満たす場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モードを停止モードに設定する（ステップＳ５７）。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作をオフに設定する（ステップＳ５９）。そして元のフローに戻る。一方、停止モードへの遷移のための条件が満たされない場合にも、元のフローに戻る。

【0056】

このように、開始モードに遷移する場合、開始モードが継続する場合、停止モードに遷移する場合、停止モードが継続する場合、それ以外のモードの場合のいずれかになる。

【0057】

一般的には、初期モード決定処理において直ぐに停止モードに設定される。その後、開始モードに遷移する。その後は、以下に述べる処理においてモードが変更される。

【0058】

図６Ｂの説明に戻って、初回の開始モードであるか又は停止モードである場合（ステップＳ５：Ｙｅｓルート）、今回の制御処理を終了して、元のフローに戻る。

【0059】

一方、初回の開始モードではない（継続して開始モードである）場合又は停止モード以外のモード（パススルーモード、昇圧モード又は降圧モード）である場合には（ステップＳ５：Ｎｏルート）、マイクロコントローラＭＣＵは、入力電圧が、低電圧判定値（例えば５０Ｖ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ７）。

【0060】

この条件を満たさない場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、低電圧時処理を実行する（ステップＳ９）。例えば、ＰＶの出力電圧が低下してきた際に行われる処理である。低電圧時処理については、図９を用いて説明する。

【0061】

まず、コントローラＭＣＵは、前回値更新処理を実行する（図９：ステップＳ６１）。前回値更新処理については、図１０を用いて説明する。

【0062】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、現在の変換比ＣｏｎｖＲａｔｉｏを、ＣｏｎｖＲａｉｏＭｐに設定する（図１０：ステップＳ７１）。また、マイクロコントローラＭＣＵは、現在の入力電力Ｐinを、１つ前のＰmppに設定する（ステップＳ７３）。また、マイクロコントローラＭＣＵは、出力電力Ｐoutを１つ前の出力電力Ｐmppoに設定する。そして、元の処理に戻る。

【0063】

図９の説明に戻って、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作をオンに設定する（ステップＳ６３）。これは例えばステップＳ２５などでＭＰＰＴ動作がオフに設定されている場合に対処するものである。

【0064】

さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏに、入力低電圧時における所定の保護変換比（例えば２０）を設定する（ステップＳ６５）。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、ステップＳ６５において設定されたＣｏｎｖＲａｔｉｏに基づき動作モード選択処理を実行する（ステップＳ６７）。なお、この処理を実行した後に、元のフローに戻る。動作モード選択処理については、図１１を用いて説明する。

【0065】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏが属する範囲を判定する（ステップＳ８１）。具体的には、ＣｏｎｖＲａｔｉｏ＝１００であるか判断し、該当する場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モードをパススルーモードに設定する（ステップＳ８７）。

【0066】

そして、マイクロコントローラＭＣＵは、パススルーモードにおけるＰＷＭパルス幅を設定する（ステップＳ８９）。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、設定されたＰＷＭパルス幅に、現在のＰＷＭパルス幅を変更する（ステップＳ９５）。パススルーモードの場合には、ＰＶからの入力電圧を維持するようにＰＷＭパルス幅を設定する。Ｈブリッジ回路に対する具体的なＰＷＭパルス幅の制御は一般的であるので、ここでは説明を省略する。

【0067】

また、ＣｏｎｖＲａｔｉｏが１００を超えているか判断し、該当する場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モードを昇圧モードに設定する（ステップＳ９１）。

【0068】

そして、マイクロコントローラＭＣＵは、昇圧モードにおけるＰＷＭパルス幅を設定する（ステップＳ９３）。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、設定されたＰＷＭパルス幅に、現在のＰＷＭパルス幅を変更する（ステップＳ９５）。昇圧モードの場合には、例えば、ＰＶからの入力電圧×（ＣｏｎｖＲａｔｉｏ−１００）／ＣｏｎｖＲａｔｉｏといったような出力電圧となるように、ＰＷＭパルス幅を設定する。

【0069】

また、ＣｏｎｖＲａｔｉｏが１００未満であるか判断し、該当する場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モードを降圧モードに設定する（ステップＳ８３）。

【0070】

そして、マイクロコントローラＭＣＵは、降圧モードにおけるＰＷＭパルス幅を設定する（ステップＳ８５）。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、設定されたＰＷＭパルス幅に、現在のＰＷＭパルス幅を変更する（ステップＳ９５）。降圧モードの場合には、例えば、ＰＶからの入力電圧×ＣｏｎｖＲａｔｉｏ／１００といったような出力電圧となるように、ＰＷＭパルス幅を設定する。

【0071】

このように、他の処理において、昇圧すべき状況であれば、ＣｏｎｖＲａｔｉｏが１００を超えるように増加させ、降圧すべき状況であれば、ＣｏｎｖＲａｔｉｏが１００を下回るように減少させる。

【0072】

図６Ｂの説明に戻って、ステップＳ７において、入力電圧が低電圧判定値以上であると判断されると、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モードが開始モードになっているか否かを判断する（ステップＳ１１）。動作モードが開始モードであれば、マイクロコントローラＭＣＵは、ＰＷＭの起動のためのソフトスタート動作を開始したか否かを判断する（ステップＳ１２）。初めて開始モード中にこのステップに到達した場合には、開始していないと判断される。そうすると、マイクロコントローラＭＣＵは、ソフトスタート動作を開始する（ステップＳ１３）。すなわち、ソフトスタート動作に対応するＰＷＭパルス幅を設定して出力する。そして今回の制御処理を終了して、元のフローに戻る。

【0073】

一方、既にソフトスタート動作を開始している場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、ソフトスタート動作が完了したか否かを判断する（ステップＳ１４）。ソフトスタート動作が完了していなければ、今回の制御処理は終了して、元のフローに戻る。

【0074】

一方、ソフトスタート動作が完了した場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モードをパススルーモードに設定する（ステップＳ１５）。パススルーモードでは、Ｈブリッジ回路のＦＥＴ（Ｑ１乃至Ｑ４）を、ＰＶから入力電圧を昇圧又は降圧することなく出力するようにスイッチングさせる。そして今回の制御処理は終了して、元のフローに戻る。

【0075】

一方、動作モードが開始モードではない場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、接続数関連処理を実行する（ステップＳ１１）。接続数関連処理については、図１２を用いて説明する。

【0076】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作がオフとなっているか否かを判断する（図１２：ステップＳ１０１）。ＭＰＰＴ動作がオンとなっている場合には、元のフローに戻る。

【0077】

一方、ＭＰＰＴ動作がオフとなっていれば、マイクロコントローラＭＣＵは、前回値更新処理を実行する（ステップＳ１０３）。この処理は、図１０の処理と同じであるから、ここでは説明を省略する。

【0078】

そして、マイクロコントローラＭＣＵは、出力電流が所定のＭＰＰＴ動作開始電流（例えば２５０ｍＡ）を超えたか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ＰＣＳ３００が動作すると、ＰＣＳ３００に向けて電流が流れることになる。一方、ＰＣＳ３００が動作していなければ、電流は流れない。すなわち、初期的には出力電流はＭＰＰＴ動作開始電流を超えないことになる。

【0079】

出力電流がＭＰＰＴ動作開始電流を超えていない場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作開始電流の検出待ちタイマがタイムアウトとなったか判断する（ステップＳ１１９）。この検出待ちタイマがタイムアウトしていない場合には、処理はステップＳ１１７に移行する。

【0080】

一方、この検出待ちタイマがタイムアウトとなった場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、出力電圧が待機時クランプ電圧（例えば１２５Ｖ）未満であるか判断する（ステップＳ１２１）。出力電圧が待機時クランプ電圧未満でない場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを所定値だけ減少させる（ステップＳ１２５）。そして処理はステップＳ１１７に移行する。一方、出力電圧が待機時クランプ電圧未満である場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを所定値だけ増加させる（Ｓ１２３）。そして処理はステップＳ１１７に移行する。すなわち、図４で述べたように、出力電圧を１２５Ｖで維持するように動作する。

【0081】

一方、出力電流がＭＰＰＴ動作開始電流を超えた場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、初めて出力電流がＭＰＰＴ動作開始電流を超えたか否かを判断する（ステップＳ１０７）。初めて出力電流がＭＰＰＴ動作開始電流を超えた場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、接続数判定処理を開始させる（ステップＳ１０９）。ここで、第２ストリングにおいて直列に接続されているマイクロコンバータ１００で通信を行って、自律的に直列接続されているマイクロコンバータの数（＝ＰＶの数）を特定する。この接続数判定処理については、後に説明する。そして処理はステップＳ１１１に移行する。

【0082】

既に出力電流がＭＰＰＴ動作開始電流を超えていた場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、接続数判定が完了したか判断する（ステップＳ１１１）。接続数判定処理は、ある程度時間が掛かるので（例えば１０秒程度）、接続数判定が完了しなければ、処理はステップＳ１１９に移行する。すなわち、接続数判定が完了するまで、待機状態となる。

【0083】

一方、接続数判定が完了すれば、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作をオンに設定する（ステップＳ１１３）。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、接続数に応じてクランプ電圧及びＯＶＰ（Over Voltage Protection）電圧を選択して設定する（ステップＳ１１５）。例えば、本実施の形態では、接続数は「２」と「３」とを区別するので、図１３に示すように、接続数（すなわち直列数）が「２」の場合のクランプ電圧及びＯＶＰ電圧と接続数が「３」の場合のクランプ電圧及びＯＶＰ電圧が予めＲＯＭに格納されており、いずれかの値を読み出して設定する。

【0084】

さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モード選択処理を実行する（ステップＳ１１７）。この処理は、図１１で説明した処理である。そして、処理は元のフローに戻る。

【0085】

このようにして、マイクロコンバータ１００間の通信が開始して接続数が確定するまでは、待機時の処理を行い、接続数が確定すれば、接続数に応じた設定を行う。

【0086】

図６Ｂの説明に戻って、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作がオンになったか否かを判断する（ステップＳ１９）。ＭＰＰＴ動作がオフであれば、今回の処理は終了する。

【0087】

一方、ＭＰＰＴ動作がオンであれば、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏ調整処理を実行する（ステップＳ２１）。ＣｏｎｖＲａｔｉｏ調整処理については、図１４を用いて説明する。

【0088】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、出力電圧が、設定されているクランプ電圧未満であるか否かを判断する（ステップＳ１３１）。出力電圧がクランプ電圧以上である場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、前回値更新処理を実行する（ステップＳ１３３）。この処理は図１０の処理である。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを所定値だけ減少させる（ステップＳ１３５）。その後、マイクロコントローラＭＣＵは、このＣｏｎｖＲａｔｉｏに基づき、動作モード選択処理を実行する（ステップＳ１３７）。動作モード選択処理は図１１の処理である。そして処理は元のフローに戻る。

【0089】

一方、出力電圧がクランプ電圧未満であれば、マイクロコントローラＭＣＵは、現在がＭＰＰＴ制御タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１３９）。本実施の形態では、所定の間隔（すなわちＭＰＰＴ制御期間毎）でＰＷＭパルス幅を変更するようになっており、ＰＷＭパルス幅を変更するタイミングになったか否かを判断する。この変更タイミングではない場合には、処理は元のフローに戻る。

【0090】

一方、ＭＰＰＴ制御タイミングになれば、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ制御期間の計測を開始する（ステップＳ１４１）。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、自ストリングにおける接続数からマイクロコンバータ１００が３直列となっているか否かを判断する（ステップＳ１４３）。３直列でない場合、すなわち２直列以下であれば処理はステップＳ１４５に移行する。

【0091】

一方、自ストリングのマイクロコンバータ１００が３直列であれば、マイクロコントローラＭＣＵは、出力電力変化量が判定値未満であるか否かを判断する（ステップＳ１４７）。出力電力変化量は、現在の出力電力Ｐoutと１つ前の出力電力Ｐmppoの差であり、例えば１Ｗ未満であるか否かを判断する。この条件を満たす場合には、安定動作していることになるので、処理はステップＳ１４９に移行する。一方、この条件を満たさない場合には、安定動作していないので、処理はステップＳ１４５に移行する。

【0092】

さらに、出力電力変化量が判定値未満であれば、マイクロコントローラＭＣＵは、出力電圧が最大電力点電圧＋α（例えば２Ｖ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４９）。安定動作している場合には、この条件を満たすことになり、処理はステップＳ１５１に移行する。一方、この条件を満たさない場合には、処理はステップＳ１４５に移行する。

【0093】

ステップＳ１４３、ステップＳ１４７及びステップＳ１４９のいずれかで条件を満たさないと判断されると、マイクロコントローラＭＣＵは、調整処理を実行する（ステップＳ１４５）。調整処理が終了すると、処理はステップＳ１５５に移行する。調整処理については、図１５を用いて説明する。

【0094】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、入力電圧及び入力電流を測定する（ステップＳ１６１）。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、入力電圧×入力電流で入力電力Ｐinを算出する（ステップＳ１６３）。

【0095】

そして、マイクロコントローラＭＣＵが、入力電力Ｐin＜１つ前の入力電力Ｐmppであるか否かを判断する（ステップＳ１６５）。この条件を満たす場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏ＜ＣｏｎｖＲａｔｉｏＭｐとなっているか否かを判断する（ステップＳ１６７）。この条件を満たす場合には、処理はステップＳ１７７に移行する。一方、この条件を満たさない場合には、処理はステップＳ１６９に移行する。

【0096】

Ｐin＜Ｐmppという条件を満たさない場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏ＜ＣｏｎｖＲａｔｉｏＭｐとなっているか否かを判断する（ステップＳ１７５）。この条件を満たす場合には、処理はステップＳ１６９に移行する。一方、この条件を満たさない場合には、処理はステップＳ１７７に移行する。

【0097】

ステップＳ１６９では、マイクロコントローラＭＣＵは、現在のＣｏｎｖＲａｔｉｏを１つ前のＣｏｎｖＲａｔｉｏＭｐに設定する。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、現在のＰinを１つ前のＰmppに設定する（ステップＳ１７１）。また、現在のＰoutも１つ前のＰmppoに設定する。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを所定値だけ減少させる（ステップＳ１７３）。そして、処理は元のフローに戻る。

【0098】

一方、ステップＳ１７７では、マイクロコントローラＭＣＵは、現在のＣｏｎｖＲａｔｉｏを１つ前のＣｏｎｖＲａｔｉｏＭｐに設定する。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、現在のＰinを１つ前のＰmppに設定する（ステップＳ１７９）。また、現在のＰoutも１つ前のＰmppoに設定する。そして、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを所定値だけ増加させる（ステップＳ１８１）。そして、処理は元のフローに戻る。

【0099】

このような処理を実行すれば、入力電力が減少しており且つＣｏｎｖＲａｔｉｏが減少した場合、又は入力電力が増加しており且つＣｏｎｖＲａｔｉｏが増加している場合には、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを増加させる。一方、入力電力が減少しており且つＣｏｎｖＲａｔｉｏが増加した場合、又は入力電力が増加しており且つＣｏｎｖＲａｔｉｏが減少している場合には、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを減少させる。

【0100】

図１４の説明に戻って、ステップＳ１４３、ステップＳ１４７及びステップＳ１４９の条件を満たした場合には、安定動作中であるとして調整処理を実施せずに、マイクロコントローラＭＣＵは、前回値更新処理を実行する（ステップＳ１５１）。この処理は図１０の処理である。また、マイクロコントローラＭＣＵは、ＣｏｎｖＲａｔｉｏを所定値だけ減少させる（ステップＳ１５３）。

【0101】

その後、マイクロコントローラＭＣＵは、動作モード選択処理を実行する（ステップＳ１５５）。動作モード選択処理は、図１１の処理である。そして処理は元のフローに戻る。

【0102】

図６Ｂの説明に戻って、ステップＳ２１が実行されると、マイクロコントローラＭＣＵは、入力電流がＭＰＰＴ動作停止電流未満であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。この条件を満たさない場合には、今回の処理を終了する。一方、このような条件を満たす場合には、ＰＶからの入力電流が減少しているので、マイクロコントローラＭＣＵは、ＭＰＰＴ動作をオフに設定する（ステップＳ２５）。そして、今回の処理を終了する。ステップＳ２５を実行したとしても、接続数判定は完了したものとして、接続数の値を保持しておく。

【0103】

以上のような処理を実行することで、自ストリングに接続されているマイクロコンバータ１００の接続数に応じて制御動作を切り替え、適切な出力電圧制御が行われるようにＰＷＭパルス幅が設定されるようになる。

【0104】

次に、図１６を用いて、接続数判定処理について説明する。

【0105】

まず、マイクロコントローラＭＣＵは、自識別子を取得する（ステップＳ２０１）。例えば、ＲＯＭにユニークな識別子が既に記録されていれば、この識別子を読み出す。一方、ＲＯＭにユニークな識別子が記録されていなければ、例えば乱数にて識別子を生成し、ＲＡＭに書き込む。

【0106】

そして、マイクロコントローラＭＣＵは、取得された自識別子を送出する（ステップＳ２０３）。その後、マイクロコントローラＭＣＵは、マイクロコンバータ１００の出力に重畳された信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。信号を受信していない場合には、処理はステップＳ２１１に移行する。一方、信号を受信した場合は、マイクロコントローラＭＣＵは、受信信号から識別子を抽出し、ＲＡＭに格納する（ステップＳ２０７）。さらに、マイクロコントローラＭＣＵは、受信した識別子に自識別子を連結して、送出する（ステップＳ２０９）。その後処理はステップＳ２１１に移行する。

【0107】

ステップＳ２１１では、マイクロコントローラＭＣＵは、例えばステップＳ２０１から所定時間経過したか否かを判断する。所定時間経過していない場合には、ステップＳ２０５に戻る。起動タイミングが同一ストリングであってもずれる場合があるので、このように所定時間受信した識別子を蓄積しておく。

【0108】

そして、所定時間経過した場合には、マイクロコントローラＭＣＵは、ＲＡＭに蓄積された識別子のうち、自識別子以外の識別子の種類数を計数する（ステップＳ２１３）。例えば、最初に「Ｂ」という識別子を受信し、自識別子が「Ａ」であれば、「Ｂ」「ＢＡＢ」「ＢＡＢＡＢ」といった信号を受信して格納する。従って、自識別子以外の識別子は「１」種類ということが分かる。なお、「Ｂ」「ＢＡＣＢ」「ＢＡＣＢＡＣＢ」といった信号を受信した場合には、２種類となる。

【0109】

そして、マイクロコントローラＭＣＵは、種類数＋１を自ストリングの直列接続数に設定する（ステップＳ２１５）。

【0110】

このようにして、自ストリングの直列接続数が特定される。なお、単純に自識別子を所定間隔で流し続けるようにしても良い。

【0111】

以上述べたように、本実施の形態では、マイクロコンバータ１００に対して手動で直列接続数を設定することなく、自動的に通信を行って直列接続数を特定でき、その結果に基づき制御を自律的に切り替えることができる。

【0112】

なお、図６Ｂの処理は、ＰＶから電力供給がある間は動作するので、おおよそ１日１回通信を行うことになる。もし、第２ストリングにおいていずれかのＰＶが故障した場合には、翌日から直列接続数が減少することになる。例えば、３直列であっても１つ故障で実質的に２直列になった場合には、翌日には２直列として自律的に認識して制御を切り替えるようになる。

【0113】

［実施の形態２］
本実施の形態では、図１７に示すように、第２ストリングに３つのＰＶが直列接続される場合を示す。図１７の例では、第２ストリングにはＰＶ１、ＰＶ２及びＰＶ６が直列接続されている。各ＰＶに接続されているマイクロコンバータ１００は第１の実施の形態に示したマイクロコンバータ１００と同一である。また、ストリング数は第１の実施の形態と同様であるから、接続箱２００の構成も同一である。

【0114】

次に、本実施の形態に係る太陽光発電システムの動作の概要を図１８及び１９を用いて説明する。

【0115】

本実施の形態では、図１８に示すように、ＰＣＳ３００起動前には、ＰＣＳ３００へは電流が流れず、ＰＶによる発電が開始しても、基準ストリングでは、開放電圧１１０Ｖが３つ直列で合計３３０Ｖ（４００Ｖ未満）の出力になり、第２ストリングでは、出力電圧１２５Ｖが３つ直列で合計３７５Ｖ（ＰＶが３直列の場合の最大電力点２４０Ｖ（＝８０Ｖ×３）以上）で待機することになる。

【0116】

ＰＣＳ３００が起動すると、ＰＣＳ３００へ電流が流れるようになるが、最初に待機中の出力電圧が高い第２ストリングから電流が流れ、最大電力点電圧８０Ｖの３直列で２４０Ｖに向かって電圧が下がる。また、３３０Ｖまで第２ストリングの電圧が下がると、基準ストリングから電流が流れ始め、２４０ＶまでＰＣＳ３００の入力電圧が下がるようになる。基準ストリングの出力電圧が２４０Ｖになっていれば、第２ストリングの３つのマイクロコンバータ１００は合計２４０Ｖになるように各ＰＶの出力電圧を変換する。

【0117】

ここで、第２ストリングにおける各マイクロコンバータ１００は、電流が流れ始めると、互いに自マイクロコンバータ１００の識別子を表す信号を電力線通信によって交換することで（図１９における（１）乃至（３））、第２ストリングにおいて直列に接続されているマイクロコンバータ１００の数が「３」であることを自動的に認識して、マイクロコンバータ１００はＰＶからの入力電圧変換の制御を切り替える。

【0118】

基準ストリングの役割については、第１の実施の形態と同様である。

【0119】

［実施の形態３］
本実施の形態では、図２０に示すように、第２ストリングに３つのＰＶが直列接続され、第３ストリングに２つのＰＶが直列接続されている場合を示す。図２０の例では、第２ストリングにはＰＶ６乃至ＰＶ８が直列接続されている。さらに、第３ストリングにはＰＶ１及びＰＶ２が直列接続されている。なお、各ＰＶに接続されているマイクロコンバータ１００は第１の実施の形態に示したマイクロコンバータ１００と同一である。

【0120】

接続箱の構成は、図３に類似しているが、図２１に示すように、基準ストリング及び第２ストリングに加えて第３ストリングのために開閉器２２０に端子が増加し、ダイオードＤ３も追加されている。

【0121】

次に、本実施の形態に係る太陽光発電システムの動作の概要を図２２及び図２３を用いて説明する。

【0122】

本実施の形態では、図２２に示すように、ＰＣＳ３００起動前には、ＰＣＳ３００へは電流が流れず、ＰＶによる発電が開始しても、基準ストリングでは、開放電圧１１０Ｖが３つ直列で合計３３０Ｖ（４００Ｖ未満）の出力になり、第２ストリングでは、出力電圧１２５Ｖが３つ直列で合計３７５Ｖ（ＰＶが３直列の場合の最大電力点２４０Ｖ（＝８０Ｖ×３）以上）で待機し、第３ストリングでは、出力電圧１２５Ｖが２つ直列で合計２５０Ｖで待機することになる。

【0123】

ＰＣＳ３００が起動すると、ＰＣＳ３００へ電流が流れるようになるが、最初に待機中の出力電圧が高い第２ストリングから電流が流れ、最大電力点電圧８０Ｖの３直列で２４０Ｖに向かって電圧が下がる。また、３３０Ｖまで第２ストリングの出力電圧が下がると、基準ストリングから電流が流れ始め、２４０ＶまでＰＣＳ３００への入力電圧が下がるようになる。同様に、２５０Ｖまで第３ストリングの出力電圧が下がると、第３ストリングから電流が流れ始め、２４０ＶまでＰＣＳ３００の入力電圧がさがるようになる。

【0124】

基準ストリングの出力電圧が２４０Ｖになっていれば、第２ストリングの３つのマイクロコンバータ１００は合計２４０Ｖになるように各ＰＶの出力電圧を変換し、第３ストリングの２つのマイクロコンバータ１００も合計２４０Ｖになるように各ＰＶの出力電圧を変換する。

【0125】

ここで、第２ストリングにおける各マイクロコンバータ１００は、電流が流れ始めると、互いに自マイクロコンバータ１００の識別子を表す信号を電力線通信によって交換することで（図２３における（１）乃至（３））、第２ストリングにおいて直列に接続されているマイクロコンバータ１００の数が「３」であることを自動的に認識して、マイクロコンバータ１００はＰＶからの入力電圧変換の制御を切り替える。同様に、第３ストリングにおける各マイクロコンバータ１００は、電流が流れ始めると、互いに自マイクロコンバータ１００の識別子を表す信号を電力線通信によって交換することで（図２３における（４）及び（５））、第３ストリングにおいて直列に接続されているマイクロコンバータ１００の数が「２」であることを自動的に認識して、マイクロコンバータ１００はＰＶからの入力電圧変換の制御を切り替える。

【0126】

基準ストリングの役割については、第１の実施の形態と同様である。

【0127】

以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、処理フローについては、処理結果が変わらない限り、変更しても良い。また、マイクロコントローラＭＣＵについては、上で述べたような機能を実現するのに十分な処理能力を有するどのようなマイクロコントローラであってもよい。

【0128】

その他、ＰＷＭ制御を行うことを前提にしていたが、その他の制御法を採用した回路であっても良い。

【符号の説明】

【0129】

１００ マイクロコンバータ
２００ 接続箱
３００ ＰＣＳ
１１０ 電力線通信結合回路
１２０ フロントエンド回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】