專利名稱:電壓轉(zhuǎn)換器、電壓轉(zhuǎn)換方法、電力調(diào)整器、電力調(diào)整方法、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)以及管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電壓轉(zhuǎn)換器、電壓轉(zhuǎn)換方法、電力調(diào)整器、電力調(diào)整方法、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)以及管理裝置,尤其涉及一種能夠獲得更高輸出的電壓轉(zhuǎn)換器、電壓轉(zhuǎn)換方法、電力調(diào)整器、電力調(diào)整方法、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)以及管理裝置。
背景技術(shù):
近年來(lái),從諸如減少二氧化碳排放等全球環(huán)境視角出發(fā),通過(guò)太陽(yáng)能電池產(chǎn)生電 力的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)得到了普及和推廣。參考圖16,將描述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的配置。在圖16的左下方,示出了作為太陽(yáng)能電池配置的最小單元(unit)的太陽(yáng)能電池單元(cell) 100,由于接收太陽(yáng)光的照射,太陽(yáng)能電池單元100通過(guò)光電效應(yīng)產(chǎn)生電力。另外,多個(gè)太陽(yáng)能電池單元100串聯(lián)連接而構(gòu)成太陽(yáng)能電池組102。在圖16所示的示例中,太陽(yáng)能電池組102包括六個(gè)太陽(yáng)能電池單元IOO1至IOO6,并且其兩端的太陽(yáng)能電池單元IOO1和IOO6經(jīng)由旁路二極管101連接。多個(gè)太陽(yáng)能電池組102串聯(lián)連接而構(gòu)成太陽(yáng)能電池模塊(面板)104。在圖16所示的示例中,太陽(yáng)能電池模塊104包括三個(gè)太陽(yáng)能電池組102i至1023,并且設(shè)置在各太陽(yáng)能電池組至1023中的旁路二極管IOl1至IOl3容置在端子箱(terminal box) 103中。另外,多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊104串聯(lián)連接而構(gòu)成太陽(yáng)能電池串105。在圖16所示的示例中,太陽(yáng)能電池串105包括三個(gè)太陽(yáng)能電池模塊KM1至1043。另外,多個(gè)太陽(yáng)能電池串105并聯(lián)連接而構(gòu)成太陽(yáng)能電池陣列106。在圖16所示的示例中,太陽(yáng)能電池陣列106包括四個(gè)太陽(yáng)能電池串1051至1054。太陽(yáng)能電池串IOS1至1054在連接箱107中連接,之后連接至電力調(diào)節(jié)器108。電力調(diào)節(jié)器108將從太陽(yáng)能電池陣列106輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電,并將交流電供應(yīng)到負(fù)載109或?qū)⒔涣麟姺祷氐接呻娏咎峁┑纳逃秒娏ο到y(tǒng)110。另外,電力調(diào)節(jié)器108具有基于最大電力點(diǎn)追蹤(MPPT)控制執(zhí)行這種控制以從太陽(yáng)能電池陣列106獲得最大輸出的功能。在這樣配置的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,期望更加有效地將來(lái)自太陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)換成電力,并且已經(jīng)開發(fā)出了各種技術(shù)。例如,已公開了這樣一種技術(shù)其中將DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)置在每一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列中,基于從太陽(yáng)能電池陣列輸出的電力的電壓和電流檢測(cè)結(jié)果,在太陽(yáng)能電池陣列的輸出保持處于直流狀態(tài)的同時(shí),通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制(參見專利文件I)。還進(jìn)一步開發(fā)出了這樣的技術(shù)在太陽(yáng)能電池串或太陽(yáng)能電池模塊的單元中執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制?,F(xiàn)有技術(shù)文件專利文件
專利文件I :公開號(hào)為2000-112545的日本未審查專利
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題順便提及,例如,在相對(duì)于每一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊設(shè)置DC/DC轉(zhuǎn)換器且執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,從每一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊輸出的電力的電壓和電流會(huì)波動(dòng)。在前述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)合現(xiàn)有電力調(diào)節(jié)器,這些電力調(diào)節(jié)器也被控制從而獲得最大電力,進(jìn)而引起太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中電力的電壓和電流的整體振蕩(擺動(dòng)),而不一定能夠可靠地提高發(fā)電量。因此,在相對(duì)于每一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊設(shè)置有DC/DC轉(zhuǎn)換器的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,有必要執(zhí)行最佳控制,從而穩(wěn)定DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出特性,并獲得更高的輸出。 考慮這種情況提出了本發(fā)明,并且本發(fā)明用于獲得更高的輸出。用于解決問(wèn)題的手段本發(fā)明的一種電壓轉(zhuǎn)換器包括轉(zhuǎn)換處理單元,配置成執(zhí)行將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理;以及切換單元,配置成至少基于轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況,將轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制。本發(fā)明的一種電壓轉(zhuǎn)換方法包括以下步驟執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理,該轉(zhuǎn)換處理用于執(zhí)行將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理;以及至少基于轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)行狀況,將轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制。在這種配置中,基于轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)行狀況(該轉(zhuǎn)換處理用于執(zhí)行將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理),將轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制,因此可以產(chǎn)生具有更高輸出的電力。而且,本發(fā)明的電壓轉(zhuǎn)換器還可以包括運(yùn)行狀況獲取單元,配置成與另一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器通信以獲取包括在另一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器中的轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況;以及比較單元,配置成將作為由運(yùn)行狀況獲取單元獲取的運(yùn)行狀況的輸出電量與作為該轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況的輸出電量進(jìn)行比較,以決定是否在該轉(zhuǎn)換處理單元中固定電壓的轉(zhuǎn)換比率,并將確定結(jié)果通知給切換單元。在這種配置中,與另一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通信,以獲取包括在電壓轉(zhuǎn)換器中的轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況,并將作為所獲取的運(yùn)行狀況的輸出電量與作為該轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況的輸出電量進(jìn)行比較,以確定是否在電壓轉(zhuǎn)換器中固定電壓的轉(zhuǎn)換比率,從而可以將輸出最大的轉(zhuǎn)換處理裝置的轉(zhuǎn)換比率固定,以獲得更高的輸出。本發(fā)明的一種電力調(diào)整器包括轉(zhuǎn)換單元,配置成將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及電壓控制單元,配置成執(zhí)行控制使得輸入到轉(zhuǎn)換單元中的直流電具有預(yù)定的給定電壓。本發(fā)明的一種電力調(diào)整方法包括以下步驟將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及執(zhí)行控制使得直流電具有預(yù)定的給定電壓。在這種配置中,在將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電時(shí),執(zhí)行控制使得所輸入的直流電具有預(yù)定的給定電壓,從而穩(wěn)定了發(fā)電,因此可以執(zhí)行具有高輸出的發(fā)電。而且,本發(fā)明的電力調(diào)整器還能夠包括直流電壓轉(zhuǎn)換單元,配置成將多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)所產(chǎn)生電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換;以及電壓決定單元,配置成基于直流電壓轉(zhuǎn)換單元中的轉(zhuǎn)換損耗和轉(zhuǎn)換單元中的轉(zhuǎn)換損耗來(lái)決定預(yù)定的給定電壓。在這種配置中,基于在多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊中轉(zhuǎn)換電壓時(shí)的轉(zhuǎn)換損耗以及基于在將直流電轉(zhuǎn)換成交流電時(shí)的轉(zhuǎn)換損耗來(lái)決定預(yù)定的給定電壓,因此可以進(jìn)一步提高發(fā)電量。而且,本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括電壓轉(zhuǎn)換器,相對(duì)于每一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊 設(shè)置,用于將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并且該電壓轉(zhuǎn)換器具有轉(zhuǎn)換處理單元,配置成執(zhí)行用來(lái)將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理;以及切換單元,配置成至少基于轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況將轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制。在這種配置中,用于將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器相對(duì)于每一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊而設(shè)置,并基于轉(zhuǎn)換處理(該轉(zhuǎn)換處理用于執(zhí)行將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理)的運(yùn)行狀況將轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制。本發(fā)明的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊;直流電壓轉(zhuǎn)換單元,相對(duì)于多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)設(shè)置,并將產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換;轉(zhuǎn)換單元,配置成將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及電壓控制單元,配置成執(zhí)行控制使得輸入到轉(zhuǎn)換單元中的直流電具有預(yù)定的給定電壓。在這種配置中,在將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電時(shí),執(zhí)行控制使得所輸入的直流電具有預(yù)定的給定電壓,從而穩(wěn)定了發(fā)電,因此可以執(zhí)行具有高輸出的發(fā)電。而且,本發(fā)明的一種管理裝置包括運(yùn)行狀況獲取單元,配置成與多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器通信以獲取包括在所有電壓轉(zhuǎn)換器中的轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況,每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換器均具有所述轉(zhuǎn)換處理單元和一切換單元,所述轉(zhuǎn)換處理單元配置成執(zhí)行用來(lái)將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理,所述切換單元配置成至少基于所述轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況將所述轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制;以及決定單元,配置成將作為由所述運(yùn)行狀況獲取單元獲取的所述運(yùn)行狀況的輸出電量進(jìn)行比較,以決定轉(zhuǎn)換單元中的電壓轉(zhuǎn)換比率將被固定的電壓轉(zhuǎn)換器。在這種配置中,與多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通信,以獲取包括在所有電壓轉(zhuǎn)換器中的轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況,并將作為所獲取的運(yùn)行狀況的輸出電量進(jìn)行比較,以決定轉(zhuǎn)換單元中的電壓轉(zhuǎn)換比率將被固定的電壓轉(zhuǎn)換器,從而可以獲得更高的輸出。本發(fā)明的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊;直流電壓轉(zhuǎn)換單元,相對(duì)于多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)設(shè)置,并將產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換;轉(zhuǎn)換單元,配置成將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及電壓控制單元,配置成執(zhí)行控制使得輸入到轉(zhuǎn)換單元中的直流電具有預(yù)定的給定電壓。在這種配置中,在將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電時(shí),執(zhí)行控制使得所輸入的直流電具有預(yù)定的給定電壓,從而穩(wěn)定了發(fā)電,因此可以執(zhí)行具有高輸出的發(fā)電。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的電壓轉(zhuǎn)換器、電壓轉(zhuǎn)換方法、電力調(diào)整器、電力調(diào)整方法、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)以及管理裝置,可以獲得更高的輸出。
圖I為示出應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的配置示例的方框圖。圖2為示出輸出轉(zhuǎn)換器的配置示例的方框圖。圖3為示出控制部的配置示例的方框圖。 圖4為示出用于切換DC/DC轉(zhuǎn)換部的運(yùn)行的處理的流程圖。圖5為示出控制部的另一個(gè)構(gòu)成示例的方框圖。圖6為示出控制部中的處理的流程圖。圖7為示出電力調(diào)節(jié)器的配置示例的方框圖。圖8為示出用于將由電力調(diào)節(jié)器接收的電壓保持恒定的處理的流程圖。圖9為示出應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)另一個(gè)實(shí)施例的配置示例的方框圖。圖10為示出管理單元的配置示例的方框圖。圖11為示出用于將運(yùn)行中的變化指定給輸出轉(zhuǎn)換器的處理的流程圖。圖12為示出管理單元的另一個(gè)構(gòu)成示例的方框圖。圖I 3為不出將占空比值(duty value)與轉(zhuǎn)換效率相關(guān)聯(lián)的表的不意圖。圖14為示出將輸入電壓的電壓值與轉(zhuǎn)換效率相關(guān)聯(lián)的表的示意圖。圖15為示出用于在電力調(diào)節(jié)器中設(shè)定基準(zhǔn)電壓值的處理的流程圖。圖16為示出太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的配置的視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中,將參考附圖詳細(xì)描述應(yīng)用了本發(fā)明的具體實(shí)施例。圖I為示出應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的配置示例的方框圖。應(yīng)當(dāng)注意,在本說(shuō)明書中,該系統(tǒng)是表示包括多個(gè)裝置的整個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)。在圖I中,太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11通過(guò)電力調(diào)節(jié)器12與太陽(yáng)能電池串13的連接配置,在太陽(yáng)能電池串13中產(chǎn)生且在電力調(diào)節(jié)器12中轉(zhuǎn)換成交流電的電力被供應(yīng)到負(fù)載和電力系統(tǒng)(參見圖16)。應(yīng)當(dāng)注意,雖然圖I的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11被配置成使一個(gè)太陽(yáng)能電池串13連接至電力調(diào)節(jié)器12,然而,如參考圖16所描述的,多個(gè)太陽(yáng)能電池串可并聯(lián)連接至電力調(diào)節(jié)器12,這里省略其說(shuō)明。電力調(diào)節(jié)器12是用來(lái)將從太陽(yáng)能電池串13輸出的電力進(jìn)行調(diào)整以使得該電力能夠被供應(yīng)給負(fù)載(未不出)并輸出該電力的電力調(diào)整器。在太陽(yáng)能電池串13中,八個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8串聯(lián)連接,太陽(yáng)能電池模塊22-1至22-8分別連接至輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21_8。另外,串聯(lián)連接且位于兩端的輸出轉(zhuǎn)換器21-1和輸出轉(zhuǎn)換器21-8連接至電力調(diào)節(jié)器12。應(yīng)當(dāng)注意,輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21_8每一個(gè)均是以類似的方式配置的,當(dāng)不需要區(qū)分輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8時(shí),在下文中視情況將其稱為輸出轉(zhuǎn)換器21,并且如后文參考圖2所描述的,這同樣適用于輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的內(nèi)部配置。另外,太陽(yáng)能電池模塊22-1至22-8將類似地被稱為太陽(yáng)能電池模塊22。以這種方式,太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11被配置為相對(duì)于每一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊22設(shè)置輸出轉(zhuǎn)換器21。根據(jù)太陽(yáng)光的照射從太陽(yáng)能電池模塊22輸出的直流電通過(guò)作為電壓轉(zhuǎn)換器的輸出轉(zhuǎn)換器21被轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定電壓的直流電,然后被供應(yīng)到電力調(diào)節(jié)器12。將參考圖2描述輸出轉(zhuǎn)換器21的配置。圖2示出太陽(yáng)能電池串13的一部分(輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-3、太陽(yáng)能電池模塊22-1至22_3)。如圖2所示,輸出轉(zhuǎn)換器21包括DC/DC轉(zhuǎn)換部31、電壓檢測(cè)部32、電流檢測(cè)部33、電力線通信部34以及控制部35。太陽(yáng)能電池模塊22連接至DC/DC轉(zhuǎn)換部31 (轉(zhuǎn)換處理裝置、直流電壓轉(zhuǎn)換裝置)的輸入側(cè)端子,由太陽(yáng)能電池模塊22產(chǎn)生的直流電被供應(yīng)到DC/DC轉(zhuǎn)換部31,并且DC/DC轉(zhuǎn)換部31根據(jù)控制部35的控制將從太陽(yáng)能電池模塊22輸出的電力的電壓轉(zhuǎn)換成具有轉(zhuǎn) 換比率的電壓。另外,直接或間接連接至電力調(diào)節(jié)器12的電力線連接至DC/DC轉(zhuǎn)換部3 I的輸出側(cè)端子,并且DC/DC轉(zhuǎn)換部3 I將具有轉(zhuǎn)換后電壓的電力輸出到電力線。電壓檢測(cè)部32檢測(cè)從太陽(yáng)能電池模塊22供應(yīng)到DC/DC轉(zhuǎn)換部31的電力的電壓(即,連接太陽(yáng)能電池模塊22與DC/DC轉(zhuǎn)換部31的兩條導(dǎo)線之間的電壓),并將指示電壓值的信號(hào)供應(yīng)到控制部35。電流檢測(cè)部33檢測(cè)從太陽(yáng)能電池模塊22供應(yīng)到DC/DC轉(zhuǎn)換部31的電力的電流,并將指示電流值的信號(hào)供應(yīng)到控制部35。例如,電流檢測(cè)部33能夠測(cè)量布置在連接太陽(yáng)能電池模塊22與DC/DC轉(zhuǎn)換部31的導(dǎo)線上的電阻(未示出)的每一端處的電壓,從而獲得電流。電力線通信部34是用于經(jīng)由將電力供應(yīng)到電力調(diào)節(jié)器12時(shí)用到的電力線來(lái)與另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35通信的通信部。應(yīng)當(dāng)注意,雖然在本實(shí)施例中通過(guò)電力線通信的方式來(lái)執(zhí)行通信,然而也可以通過(guò)除電力線通信之外的方式來(lái)執(zhí)行通信。指示被供應(yīng)到DC/DC轉(zhuǎn)換部31的電力的電壓值和電流值的信號(hào)分別從電壓檢測(cè)部32和電流檢測(cè)部33供應(yīng)到控制部35。另外,控制部35與DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出側(cè)電力線連接,并且控制部35測(cè)量從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電壓和電流?;谳斎氲紻C/DC轉(zhuǎn)換部3 I中的電力的電壓和電流以及從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電壓和電流,控制部35搜索使得DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出最大的占空比值,以在DC/DC轉(zhuǎn)換部31上執(zhí)行控制(最大運(yùn)行點(diǎn)控制),從而以該占空比值運(yùn)行。即,控制部35是最大電力控制裝置。另外,根據(jù)需要,控制部35經(jīng)由電力線通信部34與另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35通信。如上所述來(lái)配置輸出轉(zhuǎn)換器21,并且在輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8 (參見圖I)的每一個(gè)中,執(zhí)行控制以獲得最大輸出。由于這個(gè)原因,從輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的每一個(gè)輸出具有不同電壓的電力,并且電力調(diào)節(jié)器12供應(yīng)有具有通過(guò)將這些電壓相加獲得的電壓值的電力。在輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的每一個(gè)中執(zhí)行最大運(yùn)行點(diǎn)控制的這種配置中,當(dāng)也在電力調(diào)節(jié)器12中執(zhí)行最大運(yùn)行點(diǎn)控制時(shí),電力在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中整體振蕩,這使發(fā)電不穩(wěn)定。因此,在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11中,輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的控制部35每一個(gè)彼此通信,并且在輸出電量(發(fā)電量)最大的輸出轉(zhuǎn)換器21中,用于將該DC/DC轉(zhuǎn)換部3 I的轉(zhuǎn)換比率固定為給定比率(或?qū)⒄伎毡戎翟O(shè)定為100)的處理在太陽(yáng)能電池串13的每一個(gè)中執(zhí)行。從而,DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率保持固定的輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出特性變成用于使另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出特性收斂(converge)的基準(zhǔn),從而穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)換器21_1至21-8和電力調(diào)節(jié)器12的運(yùn)行。圖3為示出其中執(zhí)行相互通信以允許切換DC/DC轉(zhuǎn)換部31的運(yùn)行的控制部35的配置示例的方框圖。在圖3中,控制部35被配置成包括接收部41、傳輸部42、計(jì)時(shí)器43、檢測(cè)部44、聲明確定部45、比較部46以及命令部47。接收部41經(jīng)由電力線通信部34 (圖2)接收從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35傳輸?shù)男盘?hào)。例如,當(dāng)另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35傳輸用來(lái)聲明該輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出電量的信號(hào)時(shí),接收部41接收該信號(hào),將其供應(yīng)到比較部46,并將這一聲明通知給聲明確定部45。即,接收部41是用于獲取從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35傳輸?shù)那冶硎?包含于該另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21中的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的運(yùn)行狀況之一的輸出電量的運(yùn)行狀況獲取裝置。傳輸部42經(jīng)由電力線通信部34將信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35。例如,當(dāng)從聲明確定部45向傳輸部42供應(yīng)了自身輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出電量時(shí),傳輸部42將表不包括該輸出電量和自身輸出轉(zhuǎn)換器21的標(biāo)識(shí)號(hào)的信息的信號(hào)傳輸,以聲明該輸出電量。計(jì)時(shí)器43執(zhí)行記時(shí),當(dāng)?shù)竭_(dá)聲明輸出電量的時(shí)間時(shí),計(jì)時(shí)器43通知聲明確定部45這一時(shí)間已到達(dá)。例如,在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11中,用于聲明輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的輸出電量的時(shí)間被設(shè)定為每隔十秒鐘,每隔一分鐘等。檢測(cè)部44經(jīng)由圖2的電壓檢測(cè)部32和電流檢測(cè)部33獲取輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力的電壓值和電流值,并且還經(jīng)由連接至DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出側(cè)的電力線獲取從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電壓值和電流值。然后,檢測(cè)部44將輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力的電壓值和電流值以及從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電壓值和電流值供應(yīng)給命令部47。另外,當(dāng)輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力突然變化(突然上升和突然下降)時(shí),檢測(cè)部44將輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力的這一突然變化通知給聲明確定部45。而且,檢測(cè)部44根據(jù)來(lái)自聲明確定部45的請(qǐng)求將DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量通知給聲明確定部45。聲明確定部45確定是否聲明該輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出電量。例如,當(dāng)被計(jì)時(shí)器43通知到達(dá)聲明輸出電量的時(shí)間時(shí),聲明確定部45確定聲明輸出電量。另外,當(dāng)被接收部41通知另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21已經(jīng)聲明了輸出電量時(shí),或者當(dāng)被檢測(cè)部44通知輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力突然變化時(shí),聲明確定部45也確定聲明輸出電量。然后,當(dāng)確定聲明輸出電量時(shí),聲明確定部45經(jīng)由檢測(cè)部44獲取DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量,將其供應(yīng)到傳輸部42,并將用來(lái)聲明DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量的信號(hào)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35。另外,聲明確定部45將所獲取的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量供應(yīng)到比較部46。
從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35傳輸?shù)妮敵鲛D(zhuǎn)換器21的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量從接收部41被供應(yīng)到比較部46。比較部46是用于將從聲明確定部45供應(yīng)的自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量與從接收部41供應(yīng)的另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量進(jìn)行比較的比較裝置。當(dāng)自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量最大作為比較的結(jié)果時(shí),比較部46通知命令部47將固定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換比率,并切換運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率已經(jīng)被固定時(shí),比較部46不輸出該命令,并且繼續(xù)DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率保持固定的情況下的運(yùn)行。另一方面,當(dāng)自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量不是最大作為比較的結(jié)果時(shí),即,當(dāng)另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量大于自身DC/DC轉(zhuǎn)換部3 I時(shí),比較部46通知命令部47將在自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31中執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制,并切換運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)已在DC/DC轉(zhuǎn)換部31中執(zhí)行了最大電力點(diǎn)追蹤控制時(shí),比較部46不輸出該命
令,并在DC/DC轉(zhuǎn)換部31中繼續(xù)最大電力點(diǎn)追蹤控制。命令部47輸出用于為DC/DC轉(zhuǎn)換部31指定合適的轉(zhuǎn)換比率以根據(jù)最大電力點(diǎn)追蹤控制執(zhí)行輸出的命令,或者輸出用于固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率的命令。S卩,命令部47是用于根據(jù)來(lái)自比較部46的通知將DC/DC轉(zhuǎn)換部31的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制的切換裝置。例如,在DC/DC轉(zhuǎn)換部31中執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制的情況下,當(dāng)比較部46通知將固定轉(zhuǎn)換比率時(shí),命令部47輸出用于固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率的命令。另一方面,在DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換比率被固定的情況下,當(dāng)比較部46通知將執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制時(shí),命令部47基于由檢測(cè)部44檢測(cè)到的電壓值和電流值開始向DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出用于為根據(jù)最大電力點(diǎn)追蹤控制執(zhí)行輸出而指定合適的轉(zhuǎn)換比率的命令。圖4為示出用于切換DC/DC轉(zhuǎn)換部31的運(yùn)行的控制部35的處理的流程圖。例如,當(dāng)根據(jù)太陽(yáng)光的照射從太陽(yáng)能電池模塊22輸出發(fā)電量(不小于DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換所需的電量)時(shí),開始該處理,在步驟Sll中,聲明確定部45根據(jù)計(jì)時(shí)器43確定是否已經(jīng)到達(dá)聲明DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量的時(shí)間。例如,計(jì)時(shí)器43對(duì)于從先前聲明開始的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù),當(dāng)經(jīng)過(guò)了用來(lái)聲明輸出電量的時(shí)間時(shí),計(jì)時(shí)器43將這一情況通知給聲明確定部45。當(dāng)在步驟Sll中確定未到達(dá)用來(lái)聲明DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量的時(shí)間時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S12,聲明確定部45確定輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力是否突然變化。例如,當(dāng)被檢測(cè)部44通知輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力突然變化時(shí),聲明確定部45確定輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力突然變化。當(dāng)在步驟S12中確定輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力未突然變化時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S13,聲明確定部45確定是否從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21聲明了輸出電量。例如,在另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21中輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力在突然變化的情況下,則從該輸出轉(zhuǎn)換器21聲明了輸出電量,并當(dāng)接收部41將這一聲明通知給聲明確定部45時(shí),聲明確定部45確定已從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21聲明了輸出電量。在步驟S13中,當(dāng)聲明確定部45確定未從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21聲明輸出電量時(shí),該處理返回到步驟S11,之后,重復(fù)相同的處理。另一方面,當(dāng)在步驟Sll中確定已到達(dá)用來(lái)聲明DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量的時(shí)間時(shí),或者當(dāng)在步驟S12中確定輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力突然變化時(shí),或者當(dāng)在步驟S13中確定已從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21聲明了輸出電量時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S14。在步驟S14中,聲明確定部45經(jīng)由檢測(cè)部44獲取從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電壓值和電流值,以獲得DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量,并將這一輸出電量通知給比較部46。另外,聲明確定部45將所獲得的輸出電量供應(yīng)到傳輸部42,傳輸部42將指示包括輸出電量和自身輸出轉(zhuǎn)換器21的標(biāo)識(shí)號(hào)的信息的信號(hào)傳輸?shù)綐?gòu)成太陽(yáng)能電池串13的所有其它輸出轉(zhuǎn)換器21,以將這一輸出電量通知給它們。在步驟S15中,接收部41獲取用來(lái)聲明從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35傳輸?shù)妮敵鲭娏康男畔?,并將另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量供應(yīng)到比較部46,該處理轉(zhuǎn)到步驟S16。在步驟S16中,比較部46將在步驟S15中供應(yīng)的另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的DC/DC 轉(zhuǎn)換部31的輸出電量與在步驟S14中由聲明確定部45獲得的自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量進(jìn)行比較。在步驟S16的處理之后,該處理轉(zhuǎn)到步驟S17,作為步驟S16的比較結(jié)果,比較部46確定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量是否最大。當(dāng)在步驟S17中確定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量最大時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S18,比較部46通知命令部47將固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換比率。因此,命令部47向DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出用于固定該轉(zhuǎn)換比率的命令。另一方面,當(dāng)在步驟S17中確定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量不是最大時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S19,比較部46通知命令部47將執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制。因此,命令部47輸出用于為根據(jù)最大電力點(diǎn)追蹤控制執(zhí)行輸出指定合適的轉(zhuǎn)換比率的命令。在步驟S18和S19的處理之后,該處理返回到步驟S11,之后,重復(fù)相同的處理。應(yīng)當(dāng)注意,例如,當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊22的太陽(yáng)光的照射量降低并變得不高于由DC/DC轉(zhuǎn)換部31可轉(zhuǎn)換的電量時(shí),完成該處理。如此所描述的,由于在DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量最大的輸出轉(zhuǎn)換器21中固定轉(zhuǎn)換比率,因而該輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出特性變成收斂基準(zhǔn)(convergence reference),進(jìn)而整體穩(wěn)定了輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8中輸出電力的電壓和電流。這允許整體增加太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11的發(fā)電量。即,太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11能夠產(chǎn)生具有更高輸出的電力。應(yīng)當(dāng)注意,在圖4的流程圖中,雖然只在DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量最大的輸出轉(zhuǎn)換器21中固定轉(zhuǎn)換比率,然而也可以不只在一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21中固定轉(zhuǎn)換比率,而是可以在具有類似的輸出特性的多個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21中固定轉(zhuǎn)換比率。例如,可以存在轉(zhuǎn)換比率固定的高級(jí)組(high-level group)輸出轉(zhuǎn)換器21,其中每一個(gè)的DC/DC轉(zhuǎn)換部31具有大的輸出電量,即,其DC/DC轉(zhuǎn)換部31具有最大輸出電量的預(yù)定數(shù)量(例如,三個(gè))的輸出轉(zhuǎn)換器21,或者可以存在每一個(gè)的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量是在最大值幾個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)的轉(zhuǎn)換比率固定的輸出轉(zhuǎn)換器21。如此所描述的,通過(guò)在具有類似輸出特性的多個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21中固定轉(zhuǎn)換比率,可以進(jìn)一步整體穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8,并減少達(dá)到穩(wěn)定所花費(fèi)的時(shí)間。例如,圖5為示出其中執(zhí)行相互通信以允許切換DC/DC轉(zhuǎn)換部31的運(yùn)行的控制部的另一個(gè)構(gòu)成示例的方框圖。
在圖5中,控制部35’被配置成包括接收部41、傳輸部42、檢測(cè)部44、命令部47以及運(yùn)行確定部48。控制部35’與圖3中的控制部35的相同之處在于包括接收部41、傳輸部42、檢測(cè)部44以及命令部47,其具體說(shuō)明將省略。運(yùn)行確定部48基于從檢測(cè)部44提供的從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電壓值和電流值以及在設(shè)計(jì)時(shí)被設(shè)定的太陽(yáng)能電池模塊22的最大輸出電量來(lái)不斷地計(jì)算DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值,并且當(dāng)占空比值不小于基準(zhǔn)值(例如,90)持續(xù)的時(shí)間段不短于給定基準(zhǔn)時(shí)間時(shí),運(yùn)行確定部48執(zhí)行用來(lái)固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率的處理。這時(shí),運(yùn)行確定部48經(jīng)由傳輸部42通知另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21將固定轉(zhuǎn)換比率,并當(dāng)接收部41接收到用于指示該通知被接收到的響應(yīng)時(shí),運(yùn)行確定部48通知命令部47將固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換比率。即,運(yùn)行確定部48是用于基于DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值和給定基準(zhǔn)時(shí)間來(lái)確定是否固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率的確定裝置,傳輸部42是用于將此情況通知給另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的通知裝置。另外,當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值不小于基準(zhǔn)值時(shí)的時(shí)間段是輸出轉(zhuǎn)換器21中的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的運(yùn)行狀況之一。
另外,當(dāng)接收部41在自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率被固定的時(shí)候從另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35接收到將固定轉(zhuǎn)換比率的通知時(shí),運(yùn)行確定部48使指示接收到該通知的響應(yīng)被傳輸,并且還通知命令部47將在自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31中執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制。圖6為示出控制部35’中的處理的流程圖。例如,當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊22根據(jù)太陽(yáng)光的照射輸出數(shù)量上不小于預(yù)定最小發(fā)電量的電力時(shí),開始該處理,在步驟S21中,運(yùn)行確定部48確定是否固定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率。例如,當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值不小于基準(zhǔn)值(例如,90)的時(shí)間段不短于給定基準(zhǔn)時(shí)間時(shí),運(yùn)行確定部48確定固定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率。在步驟S21中,保持該處理直到運(yùn)行確定部48確定固定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率,并當(dāng)運(yùn)行確定部48確定固定自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟 S22。在步驟S22中,運(yùn)行確定部48通知傳輸部42將固定轉(zhuǎn)換比率,傳輸部42將轉(zhuǎn)換比率將被固定的通知(包括自身輸出轉(zhuǎn)換器21的標(biāo)識(shí)號(hào))傳輸?shù)綐?gòu)成太陽(yáng)能電池串13的所有其它輸出轉(zhuǎn)換器21。在步驟S22的處理之后,該處理轉(zhuǎn)到步驟S23,接收部41接收響應(yīng)于在步驟S22中傳輸?shù)耐ㄖ鴤鬏斶^(guò)來(lái)的響應(yīng),并將該響應(yīng)供應(yīng)給運(yùn)行確定部48。然后,當(dāng)將來(lái)自所有其它輸出轉(zhuǎn)換器21的響應(yīng)供應(yīng)給運(yùn)行確定部48時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S24。在步驟S24中,運(yùn)行確定部48通知命令部47將固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換比率。因此,命令部47向DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出用于固定轉(zhuǎn)換比率的命令,然后該處理轉(zhuǎn)到步驟 S25。在步驟S25中,運(yùn)行確定部48傳輸另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21的控制部35將固定轉(zhuǎn)換比率的通知,以確定接收部41是否接收該通知,并且保持該處理直到確定接收部41接收到該通知。在步驟S25中,當(dāng)確定接收部41接收到了該通知時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S26,運(yùn)行確定部48經(jīng)由傳輸部42傳輸針對(duì)該通知的響應(yīng),該處理轉(zhuǎn)到步驟S27。
在步驟S27中,運(yùn)行確定部48通知命令部47將執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制。因此,命令部47開始輸出用于為根據(jù)最大電力點(diǎn)追蹤控制執(zhí)行輸出指定合適的轉(zhuǎn)換比率的命令,該處理返回到步驟S21,然后重復(fù)相同的處理。通過(guò)如此描述的過(guò)程,在DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸出電量最大的輸出轉(zhuǎn)換器21中固定轉(zhuǎn)換比率,并且將該輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出特性當(dāng)作收斂基準(zhǔn),從而整體穩(wěn)定了輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8中輸出電力的電壓和電流,因此可以提高發(fā)電量。另外,在接收到從所有其它輸出轉(zhuǎn)換器21傳輸?shù)捻憫?yīng)之后,執(zhí)行該處理以固定該DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換比率,從而可以確認(rèn)通信得以可靠執(zhí)行,以便執(zhí)行更加穩(wěn)定的處理。
應(yīng)當(dāng)注意,用于固定轉(zhuǎn)換比率的處理在多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換部31中基本上同時(shí)執(zhí)行,當(dāng)這些運(yùn)行同時(shí)發(fā)生時(shí),轉(zhuǎn)換比率的固定和波動(dòng)被重復(fù)。因此,例如,即使另一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21通知轉(zhuǎn)換比率將被固定時(shí),仍然將自身DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率在從固定DC/DC轉(zhuǎn)換部31的轉(zhuǎn)換比率開始的給定時(shí)間(例如,幾秒鐘的量級(jí))內(nèi)保持固定,從而可以避免上
述重復(fù)。另外,除了基于DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值確定是否固定轉(zhuǎn)換比率之外,例如,運(yùn)行確定部48還可以基于DC/DC轉(zhuǎn)換部31的輸入/輸出的電壓比或電流比執(zhí)行確定,或者可以基于DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換損耗是否不小于給定值來(lái)執(zhí)行確定。而且,轉(zhuǎn)換比率的固定例如包括將占空比值設(shè)定為不小于90的給定值。順便提及,在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11中,電力調(diào)節(jié)器12能夠被配置成接收處于預(yù)先被設(shè)定為基準(zhǔn)的電壓值(在下文中,在適當(dāng)情況下稱為基準(zhǔn)電壓值)的電力,以避免發(fā)電不穩(wěn)定。從而,通過(guò)將從構(gòu)成太陽(yáng)能電池串13的各輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8輸出的電力的電壓相加獲得的電壓值收斂成在電力調(diào)節(jié)器12中設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值。將參考圖7描述電力調(diào)節(jié)器12的配置示例。在圖7中,電力調(diào)節(jié)器12被配置成包括DC/AC轉(zhuǎn)換器51、電壓檢測(cè)部52、電流調(diào)整部53以及控制部54。根據(jù)控制部54的控制,DC/AC轉(zhuǎn)換器51是用于將從太陽(yáng)能電池串13供應(yīng)到電力調(diào)節(jié)器12的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并輸出該電力的轉(zhuǎn)換裝置。電壓檢測(cè)部52檢測(cè)供應(yīng)到電力調(diào)節(jié)器12的電力的電壓,并將指示該電壓值的信號(hào)供應(yīng)給控制部54。根據(jù)控制部54的控制,電流調(diào)整部53調(diào)整流經(jīng)電流調(diào)整部53的電流,從而使得輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電力變?yōu)榛鶞?zhǔn)電壓值??刂撇?4是用于根據(jù)由電壓檢測(cè)部52檢測(cè)到的電壓值使電流調(diào)整部53調(diào)整電流從而使得輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電力維持基準(zhǔn)電壓值的電壓控制裝置。例如,當(dāng)由電壓檢測(cè)部52檢測(cè)到的電壓值降落至低于基準(zhǔn)電壓值時(shí),控制部54控制電流調(diào)整部53減小電流并將輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電力的電壓提高至基準(zhǔn)電壓值。另一方面,當(dāng)由電壓檢測(cè)部52檢測(cè)到的電壓值超過(guò)基準(zhǔn)電壓值時(shí),控制部54控制電流調(diào)整部53提高電流并將輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電力的電壓降低至基準(zhǔn)電壓值。應(yīng)當(dāng)注意,例如,根據(jù)在設(shè)計(jì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11時(shí)的太陽(yáng)能電池模塊22的特性而在控制部54中設(shè)定基準(zhǔn)電壓值。另外,根據(jù)在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11進(jìn)行維護(hù)時(shí)的實(shí)際發(fā)電狀況,經(jīng)由連接至電力調(diào)節(jié)器12的端子等將其設(shè)定,或者經(jīng)由通信部(未示出)以有線或無(wú)線方式將其設(shè)定。例如,基準(zhǔn)電壓值被設(shè)定為使轉(zhuǎn)換在電力調(diào)節(jié)器12中有效的額定電壓(如250V),或者被設(shè)定為與一系列太陽(yáng)能電池模塊22的數(shù)量成比例的電壓值。例如,由于在圖I的示例中,八個(gè)太陽(yáng)能電池模塊22串聯(lián)連接,因而當(dāng)一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊22的(標(biāo)稱最大運(yùn)行)電壓值是25V時(shí),將200V設(shè)定為基準(zhǔn)電壓值。例如,在每一個(gè)預(yù)定時(shí)間段中通過(guò)控制部54周期性地執(zhí)行用來(lái)將輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電力的電壓保持恒定的控制。圖8為示出用于將由電力調(diào)節(jié)器12接收的電壓保持恒定的控制部54的處理的流程圖。例如,當(dāng)根據(jù)太陽(yáng)光的照射由太陽(yáng)能電池串13產(chǎn)生的電力的電壓值變得不小于使電力調(diào)節(jié)器12能將電力轉(zhuǎn)換成交流電的預(yù)定電壓值時(shí),開始該處理,在步驟S31中,控制部54獲取由電壓檢測(cè)部52檢測(cè)到的電壓值。在步驟S31的處理之后,該處理轉(zhuǎn)到步驟S32,控制部54確定在步驟S31中從電壓 檢測(cè)部52獲取的電壓值是否小于基準(zhǔn)電壓值的范圍(以該基準(zhǔn)電壓值為中心,基準(zhǔn)電壓值幾個(gè)百分點(diǎn)的范圍)。在步驟S32中,當(dāng)確定從電壓檢測(cè)部52獲取的電壓值小于基準(zhǔn)電壓值的范圍時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S33。在步驟S33中,控制部54控制電流調(diào)整部53,并減小輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電流,該處理轉(zhuǎn)到步驟S36。應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)流經(jīng)電流調(diào)整部53的電流的值被設(shè)定為最小值時(shí)(如在開始該處理時(shí)),跳過(guò)步驟S33的處理,該處理轉(zhuǎn)到步驟S36。另一方面,當(dāng)在步驟S32中確定從電壓檢測(cè)部52獲取的電壓值不小于基準(zhǔn)電壓值的范圍(即,不小于基準(zhǔn)電壓值的范圍的下限)時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S34。在步驟S34中,控制部54確定在步驟S31中從電壓檢測(cè)部52獲取的電壓值是否不小于基準(zhǔn)電壓值的范圍。在步驟S34中,當(dāng)確定從電壓檢測(cè)部52獲取的電壓值不小于基準(zhǔn)電壓值的范圍(即,不小于基準(zhǔn)電壓值的范圍的上限)時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S35。在步驟S35中,控制部54控制電流調(diào)整部53,并增大輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電流,該處理轉(zhuǎn)到步驟S36。另一方面,當(dāng)在步驟S34中確定從電壓檢測(cè)部52獲取的電壓值不大于基準(zhǔn)電壓值的范圍時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S36。S卩,這種情況下,步驟S32中的處理被包括進(jìn)來(lái),從電壓檢測(cè)部52獲取的電壓值在基準(zhǔn)電壓值的范圍內(nèi)。在步驟S36中,在控制部54將該處理保持了預(yù)定時(shí)間段之后,該處理返回到步驟S31,之后,重復(fù)相同的處理。應(yīng)當(dāng)注意,例如,當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊22的太陽(yáng)光照射量降低并變得不高于由電力調(diào)節(jié)器12可轉(zhuǎn)換的電量時(shí),結(jié)束該處理。如此所描述的,控制部54執(zhí)行控制使得輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電力的電壓保持在基準(zhǔn)電壓值的范圍內(nèi),并且使得由電力調(diào)節(jié)器12接收的電壓保持在給定范圍內(nèi)。用此方法,從串聯(lián)連接的輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8輸出的電力的電壓向作為基準(zhǔn)的電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓收斂,因此整體穩(wěn)定了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11中的發(fā)電。如此所描述的,由于從輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的每一個(gè)穩(wěn)定地輸出了最大電量,因而可以整體提高太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11中的發(fā)電量。應(yīng)當(dāng)注意,已在控制部54中預(yù)先設(shè)定了用于設(shè)定與時(shí)間和日期相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)電壓值的時(shí)間表(schedule),并根據(jù)該時(shí)間表,控制部54能夠執(zhí)行控制使得輸入到DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的電力保持處于基準(zhǔn)電壓值。即,例如,在一天中的早晨、日間等時(shí)間使用各自合適的基準(zhǔn)電壓值,或者根據(jù)季節(jié)使用各自合適的基準(zhǔn)電壓,從而允許進(jìn)一步提高發(fā)電量。順便提及,當(dāng)執(zhí)行這種控制以在電力調(diào)節(jié)器12中接收處于基準(zhǔn)電壓值的電力時(shí),則假設(shè)在輸出轉(zhuǎn)換器21中以高轉(zhuǎn)換比率將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在這種情況下,依賴于輸出轉(zhuǎn)換器21的不同,占空比值降低的結(jié)果是電力轉(zhuǎn)換效率可能惡化。這種情況下,例如,為了在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11中整體提高發(fā)電量,也能夠在電力調(diào)節(jié)器12中執(zhí)行用來(lái)在輸出轉(zhuǎn)換器21中也執(zhí)行高輸出運(yùn)行的管理,從而避免發(fā)電量降低。圖9為示出應(yīng)用了本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)另一個(gè)實(shí)施例的配置示例的方框圖。在圖9中,太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’被配置成包括電力調(diào)節(jié)器12、太陽(yáng)能電池串13以及管理單元14。應(yīng)當(dāng)注意,以與圖I的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11類似的方式配置太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’,即通過(guò)電力調(diào)節(jié)器12與太陽(yáng)能電池串13的連接配置,將省略其詳細(xì)說(shuō)明。另一方面,太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11的不同之處在于包括管理單元14。 管理單元14與太陽(yáng)能電池串13的輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21_8通信,并且管理單元14考慮每一個(gè)的狀態(tài)來(lái)指定將處理切換成用于執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制的處理或者用于固定轉(zhuǎn)換效率的處理。例如,管理單元14經(jīng)由信號(hào)線與輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的控制部35(圖2)連接,并且控制部35將示出從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電流量的信號(hào)供應(yīng)給管理單元14。應(yīng)當(dāng)注意,除了經(jīng)由信號(hào)線在管理單元14與控制部35之間執(zhí)行通信之外,例如,也可以經(jīng)由將電力供應(yīng)到電力調(diào)節(jié)器12的電力線來(lái)執(zhí)行通信,或者可以執(zhí)行無(wú)線通信。將參考圖10描述管理單元14的配置示例。在圖10中,管理單元14被配置成包括通信部61、計(jì)時(shí)器62、請(qǐng)求確定部63、比較部64以及命令部65。通信部61與輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的控制部35通信。通信部61通過(guò)與控制部35的通信來(lái)獲取輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部3 I的輸出電量,并將它們供應(yīng)到比較部64。S卩,通信部61是用于獲取輸出電量的運(yùn)行狀況獲取裝置,該輸出電量表不包括在輸出轉(zhuǎn)換器中的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的運(yùn)行狀況之一。計(jì)時(shí)器62執(zhí)行記時(shí),并當(dāng)?shù)竭_(dá)請(qǐng)求輸出電量的時(shí)間時(shí),計(jì)時(shí)器62通知請(qǐng)求確定部63這一時(shí)間已經(jīng)到達(dá)。例如,在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’中,用于獲取來(lái)自輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的輸出電量的時(shí)間已經(jīng)被設(shè)定為每隔十秒鐘、每隔一分鐘等。請(qǐng)求確定部63確定是否向輸出轉(zhuǎn)換器21-1對(duì)21_8請(qǐng)求輸出電量,并當(dāng)請(qǐng)求輸出電量時(shí),請(qǐng)求確定部63向通信部61傳輸用于請(qǐng)求輸出電量的通知。例如,當(dāng)被計(jì)時(shí)器62通知已到達(dá)請(qǐng)求輸出電量的時(shí)間時(shí),請(qǐng)求確定部63確定向輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8請(qǐng)求輸出電量。另外,當(dāng)從任意輸出轉(zhuǎn)換器21傳輸過(guò)來(lái)輸出電量時(shí),請(qǐng)求確定部63確定向除了已經(jīng)傳輸了輸出電量的輸出轉(zhuǎn)換器21之外的輸出轉(zhuǎn)換器21請(qǐng)求輸出電量。由通信部61接收到的所有輸出轉(zhuǎn)換器21的輸出電量被供應(yīng)到比較部64,比較部64將這些輸出電量進(jìn)行比較,并當(dāng)輸出電量最大的輸出轉(zhuǎn)換器21不是上次處理中的同一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器21時(shí),比較部64將輸出電量新近變得最大的輸出轉(zhuǎn)換器21的標(biāo)識(shí)號(hào)(隨同輸出電量一起被傳輸?shù)臉?biāo)識(shí)號(hào))通知給命令部65。S卩,比較部64是用于將輸出電量新近變得最大的輸出轉(zhuǎn)換器21決定為將固定電壓轉(zhuǎn)換比率的一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換器的決定裝置。
接下來(lái),根據(jù)來(lái)自比較部64的通知,命令部65將用于改變運(yùn)行以固定轉(zhuǎn)換比率的命令傳輸?shù)捷敵鲭娏啃陆兊米畲蟮妮敵鲛D(zhuǎn)換器21,并且還將用于改變運(yùn)行以執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制的命令傳輸?shù)皆谏洗翁幚碇休敵鲭娏孔畲蟮妮敵鲛D(zhuǎn)換器21。圖11為示出用于通過(guò)管理單元14將運(yùn)行中的變化指定給輸出轉(zhuǎn)換器21-1至
21-8的處理的流程圖。在步驟S41中,根據(jù)來(lái)自計(jì)時(shí)器62的通知,請(qǐng)求確定部63確定是否到達(dá)請(qǐng)求輸出電量的時(shí)間。當(dāng)在步驟S41中確定未到達(dá)請(qǐng)求輸出電量的時(shí)間時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S42,并且請(qǐng)求確定部63確定是否已經(jīng)從任意輸出轉(zhuǎn)換器21傳輸了輸出電量。當(dāng)請(qǐng)求確定部63在步驟S42中確定還未傳輸過(guò)來(lái)輸出電量時(shí),該處理返回到步驟S41,之后,重復(fù)相同的處理。另一方面,當(dāng)請(qǐng)求確定部63在步驟S41中確定已到達(dá)請(qǐng)求輸 出電量的時(shí)間時(shí),或者當(dāng)請(qǐng)求確定部63在步驟S42中確定已經(jīng)傳輸過(guò)來(lái)輸出電量時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S43。此處,除了響應(yīng)于來(lái)自管理單元14的請(qǐng)求從輸出轉(zhuǎn)換器21傳輸?shù)妮敵鲭娏?之后提及的步驟S43)之外,例如,當(dāng)感測(cè)到輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力突然變化時(shí),通過(guò)輸出轉(zhuǎn)換器21自身的確定傳輸輸出電量。即,當(dāng)輸出轉(zhuǎn)換器21根據(jù)電力的突然變化傳輸輸出電量時(shí),在步驟S42中確定已經(jīng)傳輸了輸出電量。在步驟S43中,請(qǐng)求確定部63經(jīng)由通信部61向輸出轉(zhuǎn)換器21傳輸用來(lái)請(qǐng)求輸出電量的通知。應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)在步驟S41中確定已到達(dá)請(qǐng)求輸出電量的時(shí)間時(shí),將用來(lái)請(qǐng)求輸出電量的通知傳輸?shù)剿械妮敵鲛D(zhuǎn)換器21,并且當(dāng)在步驟S42中確定已經(jīng)傳輸了輸出電量時(shí),將用來(lái)請(qǐng)求輸出電量的通知傳輸?shù)匠艘呀?jīng)傳輸了輸出電量的輸出轉(zhuǎn)換器21之外的輸出轉(zhuǎn)換器21。根據(jù)該通知,通信部61接收指示從輸出轉(zhuǎn)換器21傳輸?shù)妮敵鲭娏康男畔?,并將其供?yīng)到比較部64,該處理轉(zhuǎn)到步驟S44。在步驟S44中,比較部64將在步驟S43中供應(yīng)的輸出電量進(jìn)行比較,在步驟S45中,比較部64確定是否需要改變輸出轉(zhuǎn)換器21的運(yùn)行。例如,當(dāng)從上一次處理開始輸出電量最大的輸出轉(zhuǎn)換器21已經(jīng)發(fā)生改變時(shí),比較部64確定需要改變輸出轉(zhuǎn)換器21的運(yùn)行。當(dāng)在步驟S45中確定需要改變輸出轉(zhuǎn)換器21的運(yùn)行時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S46,比較部64將輸出電量新近變?yōu)樽畲蟮妮敵鲛D(zhuǎn)換器21的標(biāo)識(shí)號(hào)通知給命令部65。因此,命令部65經(jīng)由通信部61將用于改變運(yùn)行以固定轉(zhuǎn)換比率的命令傳輸?shù)酵ㄟ^(guò)該標(biāo)識(shí)號(hào)標(biāo)識(shí)的輸出轉(zhuǎn)換器21 (即,輸出電量新近變?yōu)樽畲蟮妮敵鲛D(zhuǎn)換器21)。另外,命令部65將用于改變運(yùn)行以運(yùn)行最大電力點(diǎn)追蹤控制的命令傳輸?shù)皆谏洗翁幚碇休敵鲭娏孔畲蟮妮敵鲛D(zhuǎn)換器21(即,具有固定的轉(zhuǎn)換比率的輸出轉(zhuǎn)換器21)。在步驟S46的處理之后,或者當(dāng)在步驟S45中確定不需要改變輸出轉(zhuǎn)換器21的運(yùn)行時(shí),該處理返回到步驟S41,之后,重復(fù)相同的處理。如此所描述的,與通過(guò)執(zhí)行用于將輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的每一個(gè)中的輸出電量進(jìn)行比較的處理相比,通過(guò)將輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的每一個(gè)的輸出電量進(jìn)行比較并傳輸管理單元14中的用于切換處理的命令,更能減少整體處理量。從而,可以穩(wěn)定地運(yùn)行用于執(zhí)行最大電力點(diǎn)追蹤控制的處理與用于固定轉(zhuǎn)換效率的處理之間的切換,以提高發(fā)電量。另外,除了只在DC/DC轉(zhuǎn)換部3 I的輸出電量最大的輸出轉(zhuǎn)換器21中固定轉(zhuǎn)換比率之外,管理單元14也可以固定高級(jí)組的輸出轉(zhuǎn)換器21 (每一個(gè)的DC/DC轉(zhuǎn)換部31具有大的輸出電量)的轉(zhuǎn)換比率。另外,基于根據(jù)上述占空比值的轉(zhuǎn)換效率以及電力調(diào)節(jié)器12中的轉(zhuǎn)換效率,管理單元14可以決定使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’的輸出整體變高的這樣的基準(zhǔn)電壓值,并在電力調(diào)節(jié)器12中設(shè)定該值。參考圖12,將描述管理單元的另一個(gè)構(gòu)成示例。在圖12中,管理單元14’被配置成包括通信部71、存儲(chǔ)部72、損耗計(jì)算部73、電壓決定部74、命令部75以及連接端子76。通信部71與輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的各自的控制部35和電力調(diào)節(jié)器12的控制部54 (圖7)通信。通信部71通過(guò)與輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的各自的控制部35通信來(lái)獲取輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值。另外,通信部71 通過(guò)與控制部54通信來(lái)獲取電力調(diào)整器12的當(dāng)前基準(zhǔn)電壓值。然后,通信部71將占空比值和基準(zhǔn)電壓值供應(yīng)給損耗計(jì)算部73。存儲(chǔ)部72存儲(chǔ)管理太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’所需的各種表。例如,在存儲(chǔ)部72中存儲(chǔ)有如圖13所示的將DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值與轉(zhuǎn)換效率關(guān)聯(lián)起來(lái)的表、如圖14所示的將電力調(diào)節(jié)器12的輸入電壓的電壓值與轉(zhuǎn)換效率關(guān)聯(lián)起來(lái)的表等?;趶耐ㄐ挪?1提供的輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部3 I的占空比值,損耗計(jì)算部73參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部72中的表(圖13)來(lái)計(jì)算關(guān)于DC/DC轉(zhuǎn)換部31的每一個(gè)的轉(zhuǎn)換損耗。另外,基于從通信部71提供的電力調(diào)節(jié)器12的當(dāng)前基準(zhǔn)電壓值,損耗計(jì)算部73參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部72中的表(圖14)來(lái)計(jì)算電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗。如此所描述的,損耗計(jì)算部73是用于計(jì)算和獲取DC/DC轉(zhuǎn)換部31和DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗的轉(zhuǎn)換損耗獲取裝置。電壓決定部74是這樣的電壓決定裝置即基于輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21_8的各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換損耗以及電力調(diào)節(jié)器12中的轉(zhuǎn)換損耗,來(lái)決定使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’的輸出整體變高的基準(zhǔn)電壓值。例如,當(dāng)電力調(diào)節(jié)器12中的轉(zhuǎn)換損耗大于輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的總的轉(zhuǎn)換損耗時(shí),電壓決定部74將電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓值改變?yōu)檗D(zhuǎn)換有效(conversion-efficient)電壓值(比當(dāng)前基準(zhǔn)電壓值大的值)。然后,電壓決定部74重復(fù)用于基于改變后的轉(zhuǎn)換損耗改變電壓值的處理,從而使基準(zhǔn)電壓值收斂,并決定最佳基準(zhǔn)電壓值。此處,基本上來(lái)說(shuō),在電力調(diào)節(jié)器12中唯一決定基準(zhǔn)電壓值,例如,當(dāng)大約300V是轉(zhuǎn)換最有效的電壓值時(shí),電壓決定部74首先使基準(zhǔn)電壓值接近300V,以減少電力調(diào)節(jié)器12中的轉(zhuǎn)換損耗。然后,在使基準(zhǔn)電壓值波動(dòng)從而減少輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換損耗的同時(shí),電壓決定部74整體搜索并決定轉(zhuǎn)換有效基準(zhǔn)電壓值。獲得的理想基準(zhǔn)電壓值使得電力調(diào)節(jié)器12中的轉(zhuǎn)換損耗與輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換損耗之和最小。命令部75 (命令裝置)經(jīng)由通信部71向電力調(diào)節(jié)器12的控制部54輸出命令,以將在電壓決定部74中決定的電壓值設(shè)定為電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)值。應(yīng)當(dāng)注意,在命令部75中存儲(chǔ)了在電力調(diào)節(jié)器12中設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值的情況下,通信部71通過(guò)與控制部54通信不能獲取電力調(diào)節(jié)器12的當(dāng)前基準(zhǔn)電壓值,但是可以獲取存儲(chǔ)在命令部75中的基準(zhǔn)電壓值。
連接端子76例如與用于維護(hù)(未示出)等的終端連接,并且該終端經(jīng)由通信部71與管理單元14’通信。例如,通過(guò)操作該終端,用戶能夠使電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓值顯不在該終端的顯不部中,并更新存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部72中的表。接下來(lái),圖I 5為示出管理單元14’設(shè)定電力調(diào)節(jié)器12中的基準(zhǔn)電壓值的處理的流程圖。例如,當(dāng)在電力調(diào)節(jié)器12中開始電力轉(zhuǎn)換時(shí),開始該處理,在步驟S51中,通信部71與輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的控制部35通信。然后,通信部71獲取輸出轉(zhuǎn)換器21_1至21-8各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值,并將這些占空比值供應(yīng)給損耗計(jì)算部73。損耗計(jì)算部73參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部72中的表(圖13)來(lái)計(jì)算輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21_8各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換損耗,以將它們通知給電壓決定部74。在步驟S52中,通信部71與電力調(diào)節(jié)器12的控制部54通信,獲取電力調(diào)節(jié)器12的當(dāng)前基準(zhǔn)電壓值,并將該基準(zhǔn)電壓值供應(yīng)給損耗計(jì)算部73。通過(guò)參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部72中的表(圖14),損耗計(jì)算部73基于該當(dāng)前基準(zhǔn)電壓值計(jì)算電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗,以將其通知給決定部74。在步驟S53中,電壓決定部74確定在步驟S52中計(jì)算出的電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗是否大于在步驟S51中計(jì)算出的輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換損耗。當(dāng)在步驟S53中確定電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗較大時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S54,電壓決定部74決定使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’的輸出整體變高的基準(zhǔn)電壓值。即,這種情況下,由于電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗較大,因而決定用來(lái)提高電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓值的電壓值,從而提高DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換效率。另一方面,當(dāng)在步驟S53中確定電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗不是較大(電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗不大于輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換損耗)時(shí),該處理轉(zhuǎn)到步驟S55。在步驟S55中,電壓決定部74決定使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’的輸出整體變高的基準(zhǔn)電壓值。即,這種情況下,由于電力調(diào)節(jié)器12的DC/AC轉(zhuǎn)換器51中的轉(zhuǎn)換損耗不是較大,因而決定用來(lái)降低電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓值的電壓值,從而提高輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的轉(zhuǎn)換效率。在步驟S54或S55的處理之后,該處理轉(zhuǎn)到步驟S56,電壓決定部74將在步驟S54或S55中決定的基準(zhǔn)電壓值通知給命令部75。然后,命令部75經(jīng)由通信部71將用于更新電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓值的命令傳輸?shù)诫娏φ{(diào)節(jié)器12的控制部54,該處理返回到步驟S51,之后,重復(fù)相同的處理。如此所描述的,管理單元14’考慮輸出轉(zhuǎn)換器21的DC/DC轉(zhuǎn)換部31的占空比值來(lái)設(shè)定電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓值,從而在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’中允許以整體良好的平衡方式進(jìn)行具有最佳轉(zhuǎn)換效率的電力轉(zhuǎn)換。因而,可以操作具有更高輸出的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11,。應(yīng)當(dāng)注意,雖然在本實(shí)施例中管理單元14’具有獨(dú)立的配置,然而電力調(diào)節(jié)器12的控制部54可以包括管理單元14’的功能。S卩,電力調(diào)節(jié)器12可以包括管理單元14’的通信部71、存儲(chǔ)部72、損耗計(jì)算部73、電壓決定部74、命令部75以及連接端子76。另外,任何輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8的控制部35均可以包括管理單元14’的功能。另外,盡管已經(jīng)描述了在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11’的管理單元14’中計(jì)算輸出轉(zhuǎn)換器
21-1至21-8的轉(zhuǎn)換損耗的示例,然而例如也可以在輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的控制部35中計(jì)算各自的轉(zhuǎn)換損耗,并且可以將轉(zhuǎn)換損耗通知給管理單元14’。另外,類似地,可以在電力調(diào)節(jié)器12的控制部54中計(jì)算轉(zhuǎn)換損耗,并且可以將轉(zhuǎn)換損耗通知給管理單元14’。而且,除了基于占空比值通過(guò)參考表來(lái)計(jì)算輸出轉(zhuǎn)換器21-1至21-8各自的轉(zhuǎn)換損耗之外,例如,控制部35也可以計(jì)算輸入到DC/DC轉(zhuǎn)換部31中的電力的電壓值和電流值以及從DC/DC轉(zhuǎn)換部31輸出的電力的電壓值和電流值,并可以計(jì)算輸出功率/輸入功率,以計(jì)算轉(zhuǎn)換損耗。類似地,對(duì)于電力調(diào)節(jié)器12中的轉(zhuǎn)換損耗,通過(guò)構(gòu)建到電力調(diào)節(jié)器12中的傳感器來(lái)檢測(cè)輸入功率和輸出功率,以計(jì)算轉(zhuǎn)換損耗。 而且,管理單元14’能夠通過(guò)通信部71 (通信裝置)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與外部服務(wù)器通信,以獲取例如時(shí)間信息、日照信息(insolation information)、溫度信息等,并將與該信息相關(guān)聯(lián)的電力調(diào)整器12的基準(zhǔn)電壓值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部72 (存儲(chǔ)裝置)中。然后,基于日照信息或溫度信息,管理單元14’能夠參考存儲(chǔ)部72,從而通過(guò)使用與當(dāng)前日照或溫度接近的過(guò)去信息相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)電壓值來(lái)決定更優(yōu)的電力調(diào)節(jié)器12的基準(zhǔn)電壓值。而且,使用該信息能夠提高基準(zhǔn)電壓的決定準(zhǔn)確性和決定速度。而且,在每一個(gè)預(yù)定的給定時(shí)間段(如每隔一分鐘、每隔十分鐘或每一小時(shí))重復(fù)管理單元14’設(shè)定電力調(diào)節(jié)器12中的基準(zhǔn)電壓值的處理??商娲?,當(dāng)管理單元14’能夠獲取日照信息、溫度信息等信息時(shí),通過(guò)執(zhí)行將日照或溫度變化作為觸發(fā)條件的處理,可以計(jì)算適合于那時(shí)的日照或溫度的轉(zhuǎn)換損耗,而且可以執(zhí)行這種控制以使發(fā)電量更佳。例如,當(dāng)天氣晴轉(zhuǎn)多云時(shí),具體而言,當(dāng)日射強(qiáng)度與之前計(jì)算轉(zhuǎn)換損耗時(shí)候的日射強(qiáng)度相比變化了不少于500w/m2時(shí),管理單元14’能夠執(zhí)行該處理。而且,當(dāng)溫度與之前計(jì)算轉(zhuǎn)換損耗時(shí)候的溫度相比改變了不少于10度時(shí),管理單元14’能夠執(zhí)行該處理。應(yīng)當(dāng)注意,參考前述流程圖描述的處理中的每一個(gè)均不需要以流程圖描述的順序按照時(shí)間順序來(lái)執(zhí)行,并且這些處理包括并行執(zhí)行或單獨(dú)執(zhí)行的處理(例如,并行處理或?qū)ο筇幚?process by an object))。另外,每一個(gè)控制部被配置成包括CPU (中央處理單元)、ROM (只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、閃存存儲(chǔ)器(例如,EEPROM (電子可拭除和可編程只讀存儲(chǔ)器))等,并且存儲(chǔ)在ROM或閃存存儲(chǔ)器中的程序被加載到RAM中并被執(zhí)行,從而控制太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)11的每一個(gè)部件。應(yīng)當(dāng)注意,至于待被CPU執(zhí)行的程序,除了先前存儲(chǔ)在ROM和閃存存儲(chǔ)器中的程序之外,在適當(dāng)?shù)那闆r下也能夠?qū)⒊绦蛳螺d到閃存存儲(chǔ)器并進(jìn)行更新。另外,程序可以是被傳遞到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)并被執(zhí)行的程序。應(yīng)當(dāng)注意,本發(fā)明的實(shí)施例不局限于前述實(shí)施例,在不偏離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi),可以進(jìn)行各種改變。符號(hào)說(shuō)明11太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)12電力調(diào)節(jié)器13太陽(yáng)能電池串
14管理單元21輸出轉(zhuǎn)換器22太陽(yáng)能電池模塊31DC/DC 轉(zhuǎn)換部32電壓檢測(cè)部33電流檢測(cè)部
34電力線通信部35控制部
權(quán)利要求
1.一種電壓轉(zhuǎn)換器,包括 轉(zhuǎn)換處理單元,配置成執(zhí)行將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理;以及 切換單元,配置成至少基于所述轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況,將所述轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓轉(zhuǎn)換器,還包括 運(yùn)行狀況獲取單元,配置成與另一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器通信以獲取包括在所述另一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器中的轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況;以及 比較單元,配置成將作為由所述運(yùn)行狀況獲取單元獲取的所述運(yùn)行狀況的輸出電量與作為所述轉(zhuǎn)換處理單元的所述運(yùn)行狀況的輸出電量進(jìn)行比較,以決定是否在所述轉(zhuǎn)換處理單元中固定所述電壓的轉(zhuǎn)換比率,并將確定結(jié)果通知給所述切換單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換器,其中, 當(dāng)作為所述轉(zhuǎn)換處理單元的所述運(yùn)行狀況的所述輸出電量最大時(shí),所述比較單元確定在所述轉(zhuǎn)換處理單元中固定所述電壓的所述轉(zhuǎn)換比率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓轉(zhuǎn)換器,還包括 確定單元,配置成當(dāng)所述轉(zhuǎn)換處理單元的占空比值不小于基準(zhǔn)值的時(shí)間段不短于給定時(shí)間時(shí),確定在所述轉(zhuǎn)換處理單元中固定所述電壓的所述轉(zhuǎn)換比率,并配置成將這一確定通知給所述切換單元,所述時(shí)間段是所述轉(zhuǎn)換處理單元的所述運(yùn)行狀況;以及 通知單元,配置成通知另一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器所述轉(zhuǎn)換比率將被固定。
5.一種電壓轉(zhuǎn)換方法,包括以下步驟 執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理,所述轉(zhuǎn)換處理用于執(zhí)行將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理;以及 至少基于所述轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)行狀況,將所述轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制。
6.一種電力調(diào)整器,包括 轉(zhuǎn)換單元,配置成將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及 電壓控制單元,配置成執(zhí)行控制使得輸入到所述轉(zhuǎn)換單元中的所述直流電具有預(yù)定的給定電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力調(diào)整器,還包括 直流電壓轉(zhuǎn)換單元,配置成將所述多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)所產(chǎn)生電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換;以及 電壓決定單元,配置成基于所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元中的轉(zhuǎn)換損耗以及所述轉(zhuǎn)換單元中的轉(zhuǎn)換損耗來(lái)決定所述預(yù)定的給定電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力調(diào)整器,其中, 所述電壓控制單元根據(jù)預(yù)定的時(shí)間表來(lái)改變所述預(yù)定的給定電壓,以控制輸入到所述轉(zhuǎn)換單元中的所述直流電。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力調(diào)整器,還包括 通信單元,配置成經(jīng)由外部網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行通信,以獲取至少日照信息或溫度信息;以及 存儲(chǔ)單元,配置成存儲(chǔ)與至少所述日照信息或所述溫度信息相關(guān)聯(lián)的所述預(yù)定的給定電壓;其中, 基于由所述通信單元獲取的所述日照信息或所述溫度信息,并參考所述存儲(chǔ)單元,所述電壓控制單元控制輸入到所述轉(zhuǎn)換單元中的所述直流電。
10.一種電力調(diào)整方法,包括以下步驟 將從被控制以獲取最大電力的多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及 執(zhí)行控制使得所述直流電具有預(yù)定的給定電壓。
11.一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),包括 電壓轉(zhuǎn)換器,相對(duì)于每一個(gè)太陽(yáng)能電池模塊設(shè)置,用于將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換,其中, 所述電壓轉(zhuǎn)換器,包括 轉(zhuǎn)換處理單元,配置成執(zhí)行用來(lái)將所述電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理,以及 切換單元,配置成至少基于所述轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況將所述轉(zhuǎn) 換處理單元的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制。
12.—種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),包括 多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊; 直流電壓轉(zhuǎn)換單元,相對(duì)于所述多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)設(shè)置,并將產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換; 轉(zhuǎn)換單元,配置成將從被控制以獲取最大電力的所述多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及 電壓控制單元,配置成執(zhí)行控制使得輸入到所述轉(zhuǎn)換單元中的所述直流電具有預(yù)定的給定電壓。
13.一種管理裝置,包括 運(yùn)行狀況獲取單元,配置成與多個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器通信以獲取包括在所有電壓轉(zhuǎn)換器中的轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況,每個(gè)所述電壓轉(zhuǎn)換器均具有所述轉(zhuǎn)換處理單元和一切換單元,所述轉(zhuǎn)換處理單元配置成執(zhí)行用來(lái)將從太陽(yáng)光產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理,所述切換單元配置成至少基于所述轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行狀況將所述轉(zhuǎn)換處理單元的運(yùn)行切換成轉(zhuǎn)換比率固定或最大電力點(diǎn)追蹤控制;以及 決定單元,配置成將作為由所述運(yùn)行狀況獲取單元獲取的多個(gè)運(yùn)行狀況的多個(gè)輸出電量進(jìn)行比較,以決定轉(zhuǎn)換處理單元中的電壓轉(zhuǎn)換比率將被固定的電壓轉(zhuǎn)換器。
14.一種管理裝置,包括 電壓決定單元,配置成基于直流電壓轉(zhuǎn)換單元中的轉(zhuǎn)換損耗以及轉(zhuǎn)換單元中的轉(zhuǎn)換損耗來(lái)決定預(yù)定的給定電壓,所述直流電壓轉(zhuǎn)換單元相對(duì)于多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)設(shè)置且將產(chǎn)生的電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換,所述轉(zhuǎn)換單元配置成將從被控制以獲取最大電力的所述多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊的每一個(gè)輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電;以及 命令單元,配置成將用于設(shè)定所決定的預(yù)定的給定電壓的命令給予電壓控制單元,所述電壓控制單元配置成執(zhí)行控制以使得輸入到所述轉(zhuǎn)換單元中的所述直流電具有所述預(yù)定的給定電壓。
全文摘要
公開了一種能夠產(chǎn)生具有更高電力輸出的電壓轉(zhuǎn)換器、電壓轉(zhuǎn)換方法、電力調(diào)整器、電力調(diào)整方法、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)以及管理裝置。在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(11)中,太陽(yáng)能電池模塊(22-1至22-8)分別設(shè)置有輸出轉(zhuǎn)換器(21-1至21-8),輸出轉(zhuǎn)換器(21-1至21-8)將由太陽(yáng)能電池模塊(22-1至22-8)產(chǎn)生的電力的電壓轉(zhuǎn)換成待輸出到外部的電壓。在輸出轉(zhuǎn)換器(21-1至21-8)的每一個(gè)中,基于執(zhí)行用于將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的處理的DC/DC轉(zhuǎn)換部的輸出電量,將DC/DC轉(zhuǎn)換部的運(yùn)行切換成具有固定轉(zhuǎn)換比率的運(yùn)行或切換成最大電力點(diǎn)追蹤控制。該系統(tǒng)例如可以應(yīng)用于太陽(yáng)能電力模塊分別設(shè)置有輸出轉(zhuǎn)換器的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05F1/67GK102822762SQ20118001581
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者石井隆章, 三角修一, 榎并顯, 中井琢也 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社