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太陽光発電システム コモンズ

国内特許コード P110005509
整理番号 2006-0019
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2007-008160
公開番号 特開2008-176474
登録番号 特許第4586204号
出願日 平成19年1月17日(2007.1.17)
公開日 平成20年7月31日(2008.7.31)
登録日 平成22年9月17日(2010.9.17)
発明者
  • 武藤信義
出願人
  • 公立大学法人首都大学東京
発明の名称 太陽光発電システム コモンズ
発明の概要

【課題】太陽電池からの出力電力は日射量が一定の時、出力電流に応じてP-I特性曲線31の如く変化する。取り出す出力電流がIM であれば、この日射量での最大出力PM を取り出すことが出来る。しかし、従来は電流が必ずしもそのようには制御されておらず、取り出す電力は最大出力PM より小さく、太陽電池の能力を充分には活用していなかった。
【解決手段】いろいろな日射量でのP-I特性曲線31の最大出力点Mを連ねた線が、最大出力点ライン30である。現状の発電状況が最大出力点ライン30がP-I特性曲線31より大である第1領域32にある場合(例、Y点)は、電流を減少制御して最大出力点Mに近づける。逆に小である第2領域33にある場合(例、A点)は、電流を増加制御して最大出力点Mに近づける。そうすれば、最大出力を取り出すことが出来る。日射量が変ってもこの制御を行えば、日射量の変化に追従しながら常に最大出力を得ることが出来る。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


太陽電池は、環境に有害なCO2 など発生することなく発電するので、クリーンなエネルギー発生装置として期待されている。価格の高さが長らく普及を妨げて来たが、価格低下や補助金制度に助けられ、官庁,学校等の公共施設のほか、一般家庭でも設置されるようになって来ている。
太陽電池は日射をエネルギー源として発電するから、発電量は日射量によって大きく変動し、日射量が多ければ多く発電し、少なければ発電量が少ない。一方、太陽電池を設置した者が電力を必要とする時間帯は、まちまちである。一般家庭では、むしろ日射のない夜の方が多く必要とする。



そこで、従来は次のような太陽光発電システムが用いられている。
即ち、太陽電池を設置する場合には、浮動充電するよう接続された蓄電池も併せて設置する。そして、太陽電池で発電した電力のうち、その時点で消費する電力を超えた分は蓄電池に蓄電しておき、発電量が少なくなった時間帯にそれを放電させて消費する。
また、蓄電池を満充電してもなお電力が余る場合には、交流に変換して電力系統に供給する(逆潮流させる)。なお、逆潮流された電力は、電力会社が所定の価格で購入することが義務づけられている。

【特許文献1】特開平06-078473号公報

【特許文献2】特開平11-155242号公報

産業上の利用分野


本発明は、太陽電池への日射量が変化しても、それに追従して常にその時の日射量での最大電力を取り出しつつ、蓄電なり負荷への給電なりをするようにした太陽光発電システムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
太陽電池と、
該太陽電池からの出力を変換する電力変換手段と、
該電力変換手段の出力により充電される蓄電装置と、
前記太陽電池から取り出す電力が現在の日射量で出力し得る最大電力となるよう前記電力変換手段を制御する最大出力追従制御装置と
を具備した太陽光発電システムにおいて、
前記太陽電池の出力電力Pと出力電流Iとの関係を表す曲線で日射量が変る毎に変るP-I特性曲線の最大出力点を連ねたところの最大出力点ラインを予め求めておき、
前記太陽電池の出力電圧検出値と出力電流検出値との積で算出された出力電力と、前記出力電流検出値に対応する前記最大出力点ライン上の電力である出力電流対応最大出力点ライン電力とを比較し、
両者が等しい場合には現在の制御を維持し、
前記出力電流対応最大出力点ライン電力が前記出力電力より大の場合には、前記太陽電池からの出力電流をひたすら減少させ、
前記出力電流対応最大出力点ライン電力が前記出力電力より小の場合には、前記太陽電池からの出力電流をひたすら増加させ、
前記出力電力が前記出力電流対応最大出力点ライン電力と等しくなるよう前記最大出力追従制御装置での制御を行うようにした
ことを特徴とする太陽光発電システム。

【請求項2】
蓄電装置として電気二重層コンデンサを用いた
ことを特徴とする請求項1記載の太陽光発電システム。

【請求項3】
蓄電装置の充電状態を監視する監視部と、
該監視部からの監視結果に応じて該蓄電装置へ充電するか否かおよび充電の仕方を制御する充電制御装置と
を設けたことを特徴とする請求項1または2記載の太陽光発電システム。
産業区分
  • 制御調整
  • 太陽熱利用
  • 固体素子
  • その他電子
  • 発電、電動
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007008160thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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