太阳能电池控制器制造技术

提供了一种太阳能电池控制器，其包括：太阳能电池模块，安装在移动对象上；控制单元，计算太阳能电池模块的最大功率点；以及速度检测单元，检测移动对象的速度。控制单元根据移动对象的速度而控制最大功率点计算定时。

Solar cell controller

The present invention provides a solar battery controller, which comprises a solar battery module installed on the mobile object; the control unit, the maximum power point calculation of solar cell module; and the speed detection unit, the speed of moving object detection. The control unit controls the timing of the maximum power point calculation according to the speed of the moving object.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能电池控制器。
技术介绍
已知如下一种技术：通过将彼此串联连接的太阳能电池阵列与对应于太阳能电池阵列的数量的监测太阳能电池并联连接以及检测监测太阳能电池的短路电流和太阳能电池阵列的开路电压，计算全部太阳能电池阵列中的最大功率点(例如，日本专利申请公布第61-281316号(JP61-281316A))。然而，在JP61-281316A公开的技术中，没有描述检测监测太阳能电池的短路电流和太阳能电池阵列的开路电压的定时。因此，当太阳能电池模块安装在移动对象上时，无法适当地设置最大功率点计算定时，因此存在将发生计算负荷增加或者最大功率点计算定时延迟的可能性。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面提供了一种甚至在太阳能电池模块安装在移动对象时也可以适当地设置最大功率点计算定时的太阳能电池控制器。根据本专利技术的一方面，提供了一种太阳能电池控制器，其包括：太阳能电池模块，安装在移动对象上；控制单元，计算太阳能电池模块的最大功率点；以及速度检测单元，检测移动对象的速度，其中，控制单元根据移动对象的速度而控制最大功率点计算定时。根据该方面，可以提供一种甚至在太阳能电池模块安装在移动对象上时也可以适当地设置最大功率点计算定时的太阳能电池控制器。附图说明以下将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：图1是示出太阳能电池的PV特性曲线的图；图2是示出爬山(hill-climbing)方法的逻辑的流程图；图3是示出当太阳能电池的一部分被遮挡时的PV特性曲线的示例的图；图4是示意性地示出根据本专利技术的第一实施例的太阳能电池控制器的图；图5是示出施加于太阳能电池的照度与短路电流之间的关系的示例的图；图6是示出太阳能电池的IV特性曲线和负载线的示例的图；图7是示出施加于太阳能电池的照度与开路电压之间的关系的示例的图；图8是示出太阳能电池的温度与开路电压之间的关系的示例的图；图9是示出当太阳能电池簇的一部分被遮挡时的IV特性曲线的示例的图；图10是示出用于描述根据第一实施例的最大功率点计算方法的IV特性曲线的图；图11是示出根据第一实施例的最大功率点计算方法的示例的流程图；图12是示出根据第一实施例的最大功率点计算方法的另一示例的流程图；图13是示出根据第一实施例的最大功率点计算定时的图；以及图14是示意性地示出根据本专利技术的第二实施例的太阳能电池控制器的图。具体实施方式下文中，将参照附图描述本专利技术的实施例。在该说明书中和附图中，具有基本上相同的功能配置的元件将以相同的附图标记来引用并且将不重复其描述。图1是示出描述太阳能电池的工作电压V与功率P之间的关系的PV特性曲线的图。图2是示出爬山方法的逻辑的流程图。太阳能电池的功率P随着工作电压V而变化，并且PV特性曲线具有如图1所示的最大点。图1中的PV特性曲线的最大点是功率P最大的最大功率点(MPP)。通过将作为MPP处的工作电压的最大功率工作电压VPm与作为MPP处的工作电流的最大功率工作电流IPm相乘来计算MPP功率Pm。由于PV特性曲线基于太阳能辐射量和温度的变化而变化，因此最大功率工作电压VPm和最大功率工作电流IPm也基于该变化而变化。为了最大限度地使用太阳能电池的功率P，太阳能电池仅需要以MPP工作。然而，由于MPP通常根据太阳能辐射量或温度而变化，因此需要执行跟踪MPP的最大功率点跟踪(MPPT)控制。在MPPT控制中，如图2的流程图所示，以预定时间间隔Δt来测量太阳能电池的功率P，并且控制工作电压V以增加功率P。以下将描述爬山方法作为参照图1和图2的MPPT控制的示例。在图1所示的PV特性曲线中，假设使用爬山方法的控制开始的时间点处的工作电压V被设置为V＝V0，并且使用爬山方法的控制开始的时间点处的功率P被设置为P＝P0。首先，将工作电压V增加ΔV以得到V1(＝V0+ΔV)，并且计算P1。将P0与P1进行比较，由于P1大于P0，因此ΔV的符号不改变，将工作电压V增加ΔV以得到V2(＝V1+ΔV)，并且计算P2。将P1与P2进行比较，由于P2大于P1，因此ΔV的符号不改变，将工作电压V增加ΔV以得到V3(＝V2+ΔV)，并且计算P3。此时，将P2与P3进行比较，由于P3小于P2，因此ΔV的符号反向，将工作电压V减去ΔV以得到V2(＝V3-ΔV)，并且计算P2。然后，在PV特性曲线由于太阳能辐射量和温度的变化而变化之前，工作电压V在V1与V3之间变化，同时在每次工作电压V达到V1和V3时，ΔV的符号反向。如上所述，可以通过以预定时间间隔Δt控制工作电压V来跟踪太阳能电池的MPP。例如通过改变布置在逆变器中的电压转换器的占空比来实施该系列操作。然而，在MPPT控制中，由于通过使用模拟电路以预定时间间隔Δt来测量功率P以及进行计算，因此计算MPP所需的时间是若干秒。当太阳能电池的一部分被遮挡时，与太阳能电池的该部分被遮挡之前相比，MPP处的电压大大改变，因此，计算MPP所需的时间可能进一步延长或者可能无法计算MPP。在MPPT控制中，工作电压V以预定时间间隔Δt恒定变化，并且功率P随着工作电压V的变化而恒定地变化。特别地，在MPP附近，由于功率P基于工作电压V的变化而恒定地减小，因此该减小成为功率损耗。由于工作电压V的变化ΔV的幅值总是恒定的而与工作电压V的幅值无关，因此在MPP附近，由于ΔV的变化而导致的功率P的变化较大。因此，MPP附近的功率损耗变大，并且功率损耗成为降低太阳能电池的利用效率的因素。当ΔV减小时，从逆变器的开始定时到MPP的到达定时的时间延长，因此太阳能电池的利用效率同时降低。在MPPT控制中，工作电压V恒定地变化，并且工作电压V的变化成为干扰逆变器的控制稳定性的因素。因此，为了维持逆变器的控制稳定性，控制工作电压V的预定间隔时间Δt(即，MPPT控制的响应速度)不能被设置为过大。当太阳能电池模块被安装用于民用或者超大太阳能使用时，太阳能辐射量的变化从几秒到几分钟变化，因此，太阳能电池模块的MPP通过使用基于爬山方法的MPPT控制而跟踪太阳辐射量的变化。然而，当太阳能电池模块安装在移动对象上时，太阳能辐射量的变化(例如，遮挡的影响或者移动对象行进的不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池控制器，包括：太阳能电池模块，安装在移动对象上；控制单元，计算所述太阳能电池模块的最大功率点；以及速度检测单元，检测所述移动对象的速度，其中，所述控制单元根据所述移动对象的速度而控制最大功率点计算定时。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.22 JP 2013-2195731.一种太阳能电池控制器，包括：
太阳能电池模块，安装在移动对象上；
控制单元，计算所述太阳能电池模块的最大功率点；以及
速度检测单元，检测所述移动对象的速度，
其中，所述控制单元根据所述移动对象的速度而控制最大功率点计算
定时。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池控制器，其中，当所述移动对
象的速度高时，所述控制单元提前所述最大功率点计算定时，而当所述移
动对象的速度低时，所述控制单元推迟所述最大功率点计算定时。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池控制器，还包括光强度检测单
元，所述光强度检测单元检测施加于所述太阳能电池模块的光强度的变
化，
其中，所述控制单元基于所述光强度的变化而计算所述最大功率点。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池控制器，其中，所述光强度检

【专利技术属性】
技术研发人员：前野清元，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP