WO2015107563A1

WO2015107563A1 - 自然エネルギーによる発電装置の発電システム並びに該発電システムで使用される電力ロスのない逆流防止装置つき直流電源合成装置

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Publication number: WO2015107563A1
Application number: PCT/JP2014/000162
Authority: WO
Inventors: 實村野; 澄伸秋葉; 真棚橋
Original assignee: SION ELECTRIC Co Ltd
Current assignee: SION ELECTRIC Co Ltd
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2016-07-15
Also published as: CN105917543A; US10090691B2; DE112014006170T5; US20160344212A1

Abstract

【課題】発電電力を、変換ロスが生じることなく、最大限のエネルギー条件で取り出せ、安定した電源の出力を可能とし、発電装置からの電力が優先でき、不足分のみ他から補える自然エネルギーによる発電装置の発電システムを提供すること、また、直流変換器側に逆流防止回路を設けることなく逆流が防止でき、電力ロスをきわめて小さくすることが出来る電力ロスのない逆流防止装置つき直流電源合成装置を提供することを目的とする。【解決手段】自然エネルギーを利用した発電装置につき、決められた電力量で安定的に出力でき、効率よく出力しうる様構成された発電システムであり、少なくとも一台の発電装置と、最大電力点における電圧値と電流値を随時検出し、検出値で出力出来る様制御する最大電力量検出制御装置と、電圧値が不足しているときには可変電圧電源により賄い、電流値が不足しているときには定電圧電源により賄うことを特徴とする。

Description

自然エネルギーによる発電装置の発電システム並びに該発電システムで使用される電力ロスのない逆流防止装置つき直流電源合成装置

　本発明は、例えば、太陽光を利用したソーラーパネル発電装置における電力変動（たとえば、太陽光の輝きが明るければ発電電力が増大し、太陽光の輝きが暗くなると発電電力が減少する）において、他の種類の電源と合成することで、その出力を常時安定化させ、さらに気候などの環境に応じて光の量が変化する太陽光を効率よく利用してその時点における最大限の発電量を取り出せる自然エネルギーによる発電装置の発電システム並びに、前記発電システムで使用される、逆流防止装置つき直流電源合成装置、特に電力ロスのない逆流防止装置つき直流電源合成装置に関するものである。

　太陽光あるいは風力などの自然エネルギーによる発電装置の発電出力は、一般的には、いまだ不安定な出力状況であり、また自然の環境条件によって前記出力状況が大きく変化してしまうのが現状であり、これをいかに安定化させて出力できるかが今後の課題であった。

　そして、そのままでは安定した電源として使うことができないと言われているため、蓄電池等に蓄えて使う方法が考えられているが、かかる場合、充放電において電力ロスをもたらしてしまうとの課題もある。
　また、自然エネルギーによる発電装置（たとえばソーラーパネルや風力発電機など）は、電力を取り出すときの電流・電圧の条件で、取り出せる電力が変化するため、最適な条件で電力を取り出す制御が不可欠である。

　たとえば、あるソーラーパネルでは、直射日光直下にて、出力を短絡すると出力電流は最大となり、５．２９Ａを取り出すことができるが（図３の点Ａ参照）、電圧は０Ｖとなり、取り出せる電力も０Ｗである。
　また、出力を開放すると、出力電圧は最大の２２．５９Ｖとなるが（図３の点B参照）、電流は０Ａであり、このときも出力電力は０Ｗとなってしまう。

　出力電圧が１８．１４Ｖのとき、出力電流は４．９７Ａとなり（図２の点Ｐ参照）、このとき、最大電力となる約９０Ｗを取り出すことができる（最大電力点）。この電圧より高くても低くても、出力電力はこれより小さくなる。最大電力を取り出すため、たとえば多くのパワーコンディショナーでは、ＭＰＰＴ（最大電力点追従）と呼ばれる処理が行われているのである（図４参照）。

　また、従来、複数の直流電源を合成する装置について、いわゆる逆流防止回路（電流が反対方向に流れるのを防ぐ回路、たとえば逆流防止ダイオード）、または直流電源側から優先的に直流負荷器に電力供給を行うため用いられる直流変換器（たとえばＰＷＭチョッパー回路）、あるいはその両方を持つ装置が一般的に知られている。

　　ここで、複数の電源を合成する場合、電源の特性（開放時の電圧）が異なると、複数の電源相互間において電流が流れる不具合が発生してしまう。

　　たとえば、図８に示す様に、直流変換器３０、直流変換器３１側に逆流防止回路が入っていない場合、直流変換器３０、３１の出力電圧Ｖ１およびＶ２について、V1>V2であり、なおかつ負荷抵抗が大きい場合（たとえば負荷を接続していない場合など）は、矢印３２で示されるように直流変換器３１側に電流が流れてしまう不具合が生じる（図８参照）。

　　これを防止するために、図９が示すように、逆流防止回路３３、３３（たとえば逆流防止ダイオード）を設けることで、逆流を防いでいる。

　しかし、前述した逆流防止回路３３を設けることにより、該逆流防止回路３３を電流が通過する際に電力ロスが発生する。逆流防止回路３３に逆流防止ダイオードを用いた場合、例えば、一般的なダイオードには順方向電圧約０．７Ｖがあるため、１Ａの電流が流れたとすると、０．７Ｗの電力を失ってしまうとの課題があった。

特開２０１１－１８１０５５号公報

　本発明は、前記従来の課題を解決するため、また本件発明者らが従来発明した発明をさらに改良すべく創案されたものであり、自然エネルギーを利用した発電装置より発電される電力を、電圧変換・電流変換せずにそのまま使用できる様構成して発電装置における電力変換のロスが生じさせることなく、また前記発電装置から最大限のエネルギーを取り出せる条件（電圧・電流）で、電力を取り出すことができ、さらには、他の電源と組み合わせて、電力を合成することで、安定した電源の出力を可能とし、また、前記発電装置からの電力が絶えず優先でき、不足分のみ他の電源から補え、すなわち、発電装置をソーラーパネルとし、他の電源を、商用電源とすると、ソーラーパネルの発電分だけ、商用電源からの電力消費を削減することが可能としうる自然エネルギーによる発電装置の発電システムを提供することを目的とするものであり、また、直流変換器３０、直流変換器３１側に逆流防止回路３３、３３を設けることなく、逆流が防止でき、しかも逆流防止回路３３（たとえば逆流防止ダイオード）を設けることで発生する電力ロスを消失させ、あるいはかかる電力ロスをきわめて小さなものとすることが出来る電力ロスのない逆流防止装置つき直流電源合成装置を提供することを目的とするものである

　本発明は、
　環境の変化に伴い発電電力が変動する自然エネルギーを利用した発電装置につき、該発電装置からの発電電力を、負荷側に出力するに際し、決められた電力量で安定的に出力できると共に、前記自然エネルギーを前記環境の変化に関わらず無駄なく利用できて効率よく出力しうる様構成された発電システムであり、
　少なくとも一台の前記環境の変化に伴い発電電力が変動する自然エネルギーを利用した発電装置と、
　前記自然エネルギーを利用した発電装置による発電電力量が、環境の変化に関わらず取り出せる所定時点での取り出し最大電力量を示す最大電力点を随時検出すると共に、該最大電力点における電圧値と電流値を随時検出し、前記検出した値での発電電力を出力出来る様制御する最大電力量検出制御装置と、
　前記最大電力量検出制御装置により検出された最大電力点における電圧値が、前記負荷側の決められた電力量の電圧値より不足しているときには、該不足分の電力量における電圧値を可変電圧電源により賄い、
　前記最大電力量検出制御装置により検出された最大電力点における電流値が、前記負荷側の決められた電力量の電流値より不足しているときには、該不足分の電力量における電流値を定電圧電源により賄う、
　ことを特徴とし、
　または、
　複数の直流電源からの電力を合成し、該合成した電力を直流負荷器に出力する装置であり、
　前記複数の直流電源に設けられた各々の直流変換器に逆流防止機能を持たせてなり、
　該逆流防止機能を持たせた直流変換器の構成は、
　直流変換器内において、直流負荷器側に送出される電力流出のＯＮ／ＯＦＦを行うスイッチ制御回路を設け、前記直流変換回路内で生成された生成電圧値と直流負荷器側に出力される出力電圧値とを比較し、該比較値を基に前記スイッチ回路のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、逆流防止回路とした、
　ことを特徴とし、
　または、
　前記複数の直流電源からの電力の合成をするにあたり、いずれの直流電源からの電力供給を優先させるかは、優先順位を設定することにより行える、
　ことを特徴とするものである。

　本発明の自然エネルギーによる発電装置の発電システムであれば、本発明の発電装置から発電される電力を、電圧変換・電流変換せずにそのまま使用するため、発電装置において電力変換のロスがない。また、前記発電装置から最大限の自然エネルギーを取り出せる条件（電圧・電流）で、電力を取り出すことができる。さらには、他の電源と組み合わせて、電力を合成することで、安定した電源の出力を可能とされる。また、前記発電装置からの電力が優先され、不足分のみ他の電源から補える。たとえば、発電装置をソーラーパネルとし、他の電源を、商用電源とすると、ソーラーパネルの発電分だけ、商用電源からの電力消費を削減することが可能となる。

　また、直流変換器３０、直流変換器３１側に逆流防止回路３３、３３を設けることなく、逆流が防止でき、しかも逆流防止回路３３（たとえば逆流防止ダイオード）を設置することで発生する電力ロスを消失させ、あるいはかかる電力ロスをきわめて小さなものとすることが出来る逆流防止装置つき直流電源合成装置を提供出来る。

　すなわち、従来の逆流防止回路（たとえば逆流防止ダイオード）を用いずに、複数の直流合成を可能とする直流変換器の制御装置によって逆流防止が行える。

　そして、逆流防止回路を用いないことにより、逆流防止回路によって発生する電力のロスをもなくすことができる。

本発明の概略構成を示す概略構成説明図である。発電装置による電流―電圧の関係を示すグラフ（１）である。発電装置による電流―電圧の関係を示すグラフ（２）である。発電装置による電力―電圧の関係を示すグラフである。本発明の概略構成図である。本発明の全体概略構成図である。本発明の動作を示すフローチャートである。従来例の概略構成図（１）である。従来例の概略構成図（２）である。本発明の他の実施例を示す概略構成図である。

　以下、本発明を図に示す実施例に基づき説明する。

　図１において符号１は本発明の発電システムを示すものであり、本発明の発電システム１は、環境の変化に伴い発電電力が変動する自然エネルギーを利用した発電装置２につき、該発電装置２からの発電電力を、負荷３側に出力するに際し、決められた電力量で安定的に出力できると共に、前記自然エネルギーを前記環境の変化に関わらず無駄なく利用できて効率よく出力しうる様構成された発電システムである。

　そして、該発電システム１は、少なくとも一台の前記環境の変化に伴い発電電力が変動する自然エネルギーを利用した発電装置２を有している。しかし、該発電装置２を複数直列に繋いで構成しても構わない。

　また、符号４は最大電力量検出制御装置であり、主にコンピュータ装置などで構成される。該最大電力量検出制御装置４は、前記発電装置２による発電電力量が、環境の変化に関わらず取り出すことのできる、所定時点での取り出し最大電力量を示す最大電力点を随時演算し、検出している。

　当該検出については一般的にＭＰＰＴ法（最大電力点追従法）との手法を採用し、前記したようにＰＣなどによる最大電力量検出制御装置４により演算、検出できるものとなっている。図４はその最大電力点を示した図であり、最大電力点を点Ｐとして示してある。

　しかして、当該最大電力点における電圧値と電流値、すなわち、環境の変化に伴い随時変動する前記最大電力点における電圧値と電流値を継続的に検出し、前記検出した値での発電電力が出力出来る様制御するのである。

　次に、図１において符号５は可変電圧電源であり、符号６は定電圧電源を示す。

　前記発電装置２につき、最大電力量検出制御装置４により検出された最大電力点における電圧値が、前記負荷３側の決められた電力量の電圧値より不足しているときには、該不足分の電力量における電圧値を前記可変電圧電源５により賄う様構成され、前記最大電力量検出制御装置４により検出された最大電力点における電流値が、前記負荷３側の決められた電力量の電流値より不足しているときには、該不足分の電力量における電流値は、定電圧電源６により賄う様構成されるのである。

　具体例を挙げて説明すると、たとえば、発電装置２にソーラーパネル（開放電圧２２．５９Ｖ、短絡電流５．２９Ａ、最大出力動作電圧１８．１４Ｖ、最大出力動作電流４．９７Ａのパネルとする）を使用してなり、また定電圧電源６の出力電圧（ＶC）を２５Ｖとした場合の動作は、次のようになる。

　出力電流ＩＯ≧５．２９Ａのときは、可変電圧電源５の電圧Ｖを２５－１８．１４＝６．８６Ｖに設定する。負荷３がなければ、ソーラーパネルの電圧は１８．１４Ｖよりも高くなる（最大２２．５Ｖ）が、負荷３があるため電流が流れ、ソーラーパネルの電圧が下がる。

　ただし、定電圧電源６があるため、ＶＣの電圧以下には下がらない。そのため、ソーラーパネルの電圧は１８．１４Ｖに保たれ、このときのソーラーパネルの電流ＩＧは、５．２９Ａとなり、最大電力点での動作となる。また、定電圧電源６からの電流Ｉは、Ｉ＝ＩＯ－ＩＧとなり、不足分のみ定電圧電源６から補充されることになる。

　出力電流が５．２９Ａよりも小さい場合は、ソーラーパネルから供給される電流も小さくなり、ソーラーパネルの出力電圧が上がるので（図２における点Ｑ）、その分だけ可変電圧電源５の電圧を下げる（電圧計７の電圧＝ＶＯがＶＣと等しくなるまでＶを下げる）。

　以上のように、出力電圧ＶＯは定電圧電源６の電圧ＶＣによって決定される。つまり、ＶＯ＝ＶＣとなる（ただし、ＶＣ＞ＶＰとする）。

　ここで、定電圧電源６の電圧ＶＣは、用途および利用環境等により使用者があらかじめ決めておくものとする。

　たとえば、１００Ｖの電源が必要であれば、ＶＣ＝１００Ｖとし、２５Ｖの電源が必要ならＶＣ＝２５Ｖとしておく。

　しかして、発電装置２の最大電力点における電圧と電流をＶＰ、ＩＰ、出力電圧、出力電流をＶＯ、ＩＯとし、可変電圧電源５の電圧をＶとすると、

Ｖ＝ＶＯ－ＶＰ　　　　ただし、ＩＯ≧（最大出力動作電流）の場合
Ｖ＝ＶＯ－ＶＧ　　　　ただし、ＩＯ＜（最大出力動作電流）の場合

　この式を満たすように、Ｖを調整するものとする。

　すなわち、先の例で説明すると、出力電圧ＶＯ＝２５Ｖの設定で、ソーラーパネル（開放電圧２２．５９Ｖ、短絡電流５．２９Ａ、最大出力動作電圧１８．１４Ｖ、最大出力動作電流４．９７Ａのパネルとする）なので、

Ｖ＝６．８６Ｖ　　　　　出力電流　ＩＯ≧５．２９Ａ　である場合…（１）
Ｖ＝ＶＯ－ＶＰ　　　　　出力電流　ＩＯ＜５．２９Ａ　である場合…（２）
となるように調整すればよい。

　ここで、（１）の条件が成立しているとき、発電装置２は最大電力点で動作していることになる。また、このとき、出力電流のうち、発電装置２からの電流で不足する分は、定電圧電源５からの電流Ｉによって補われる。
（２）の条件が成立するのは、負荷３の電流を発電装置２の電流でまかなうことができる場合である。

　最大電力点を求める方法には、あらかじめ発電装置２の特性がわかっている場合は、特性表を参照して最大電力点を決めることができる。あるいは、既に説明したように、一般的なＭＰＰＴの手法である山登り法などが利用可能である。この場合は、ＶG×ＩGが最大になるようにＶを調整すればよい。

　なお、発電装置の出力電流がＩＯを上回る場合は、定電圧電源は不要となる。
　また、可変電圧電源４あるいは定電圧電源５については、交流の商用電源を直流に変換したもの電源として使用することが考えられる。

　次に、本発明の実施例２を図に基づき説明する。

　図５は本発明の実施例を示す概略図である。図５において、符号1は本発明による直流変換器を示す。

　該直流変換器１００には、出力電圧を制御する出力電圧制御回路２が設けられている。該出力電圧制御回路１２は例えばスイッチ回路１３のＯＮ／ＯＦＦを行うことで第１直流電源１４あるいは第２直流電源１５の出力側電圧を制御している。図５では、後述する逆流防止制御用ＯＮ／ＯＦＦ回路１６によりスイッチ回路１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、第１直流電源１４あるいは第２直流電源１５の出力側電圧を制御している。

　従って、スイッチ回路１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、第１直流電源１４あるいは第２直流電源１５の出力側電圧を制御していた回路に逆流防止制御用ＯＮ／ＯＦＦを兼用させたと言うことが出来る。

　該逆流防止制御用ＯＮ／ＯＦＦ回路１６では、前記出力電圧制御回路１２で生成された生成電圧と出力電圧との値を電圧比較回路１８で比較し、これを基にスイッチ回路１３のＯＮ／ＯＦＦを行い、逆流、すなわち図５で示す矢印１７の方向が逆向きにならないよう制御するものである。なお、当該電流の向きを監視するのは、一般に電流計など検出装置計１９の値を監視することによって行われる。

　本実施例２では、電源間で電流が流れる（いわゆる逆流する）のを防ぐための方法として、直流変換器１００の出力電圧を制御する制御方法に着目し、これを逆流防止用制御においても利用するものとした。すなわち、直流変換器１００自体が有しているスイッチ回路１３及び該スイッチ回路をＯＮ／ＯＦＦする回路を使用し、これを逆流しないように制御することで、逆流防止回路の機能を実現するものである。

　ここで、スイッチ回路１３は、半導体スイッチ（トランジスタ、もしくはＦＥＴ、ＩＧＢＴなど）であり、たとえばＰＷＭ制御により、パルス幅によって出力電圧や出力電流を制御する。
　出力電圧制御回路１２は、スイッチ回路１３のＯＮ／ＯＦＦを制御するための信号を作る回路であり、パルス幅またはパルス間隔によって出力に流れる電力を制御する。

　ここで、符号１９は電流検出装置（たとえば、シャント抵抗、カレントトランスなど）であり、該電流検出装置１９で検出される電流が逆方向（図５中の矢印１７と逆の方向）になった場合、または、電圧計２０で検出された電圧が電圧比較回路１８で比較され、出力電圧ＶＯ＞生成電圧Ｖｓとなった場合に、強制的にスイッチ回路１３をＯＦＦとする。生成電圧(Vｓ)が、出力電圧(VO)より高い場合は、スイッチ回路１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を通常の制御方法に戻すのである。

　このようにすることで、逆方向に電流が流れることを防ぐことができる。以下に処理の例を流れ図（図７）のフローチャートに示す。

　次に、本実施例２の動作を詳しく説明する。
（逆電流の遮断）
　なんらかの電圧変動などにより、図５の矢印１７とは逆向きに電流が流れたとする。
このとき、直流変換器１００において、電流検出装置１９により、逆向きの電流が検出される。逆向きの電流を検出されたことにより、スイッチ回路１３が切断され、電流は０となる。よってこの状態を保持することで逆流するのを防止することが出来る、

　なお、スイッチ回路１３をＯＮにしたときに、図５の矢印１７とは逆向きに電流が流れるのは、直流変換器１０内において、　生成電圧ＶＳ＜出力電圧ＶＯとなる状態であり、この条件が成立している間はスイッチ回路１３がＯＦＦの状態に維持される。すなわち、当該直流変換器１０は切断された状態であり、逆方向の電流が流れるのを防止することができる。
（逆電流からの復帰）

　図５に示す直流変換器１０において、生成電圧ＶＳ＜出力電圧ＶＯの条件が成立しなくなったとき、このことは、スイッチ回路１３をＯＮにしても、図５の矢印１７とは逆向きに電流が流れない　ことを示しており、この場合には、通常の直流変換器１０の制御を行うことができる。

　ここで、通常の直流変換器１０の制御、すなわち出力電圧の制御は、どのような構成を採用しても構わないが、たとえば、ＶＯを一定に保つように、スイッチ回路１３－１、１３－２のスイッチング周期をいわゆるＰＷＭによって制御し、定電圧とするなどが考えられる（なお、スイッチ回路１３－２については、スイッチ回路１３-１の切断時も通常の直流変換器１０の制御を行ってもかまわない）。

　このように構成すれば、逆電流状態を検出出来るのみならず、逆電流が流れる条件が成立した場合はスイッチ回路１３が遮断され、逆電流は阻止される。そして、逆電流が流れない条件の場合のみ、直流変換器１０において通常の出力電圧の制御が行われるのである。以上、直流変換器１０につき縷々説明したが、かかる説明は出力電圧制御回路１２についても同様である。

（電源選択）
　この原理を応用して、複数ある直流電源１４、１５などのうちいずれの電源を使用するか否か選択することが可能となる。

　たとえば、直流負荷器２１の電圧範囲を１００Ｖ～１５０Ｖとし、第１直流電源１４における直流変換器１０の目標電圧（生成電圧ＶＳ１とする）を１４０Ｖ、第２直流電源５における直流変換器１０の目標電圧（生成電圧ＶＳ２とする）を１２０Ｖ、と設定すると、いずれの直流変換器１０も、負荷電圧が生成電圧よりも小さい場合はスイッチ回路１３がＯＮになるため、負荷の電圧は１２０Ｖ以上となる。

　ここで、第１直流電源１４で充分に負荷の電力をまかなうことができたとすると、第１直流電源１４から電力が供給され、負荷電圧は１４０Ｖとなる。このとき、負荷電圧１４０Ｖ＞ＶＳ２（１２０Ｖ）なので、第２直流電源１５の直流変換器１０のスイッチ回路１３はＯＦＦとなり、第１直流電源１４からのみ電力が供給されることになる。

　第１直流電源１４のみで負荷への電力をまかないきれない場合は、負荷電圧が低下する。ここで、負荷電圧が１２０Ｖよりも下がった場合、負荷電圧＜ＶＳ２（１２０Ｖ）となるので、第２直流電源１５の直流変換器１０のスイッチ回路１３がＯＮになり、第１直流電源１４および第２直流電源１５双方から負荷へ電力が供給されることになる。

　なお、第１直流電源１４および第２直流電源１５の電力配分については、電源容量および電圧設定によって決定される。第１直流電源１４については、０Ｖ～１４０Ｖの間で出力されるが、第２直流電源１５については０～１２０Ｖの設定になっているため、１２０Ｖ付近で平衡することとなり、第１直流電源１４の不足分が第２直流電源１５によって補われることになる。

　一方、電圧設定について、第２直流電源１５の直流変換器１０を高い電圧（たとえば１４０Ｖ）、第１直流電源１４の直流変換器１０を低い電圧（たとえば１２０Ｖ）に設定すると、同様にして今度は第２直流電源１５から電力が供給され、第２直流電源１５のみからでは負荷電力をまかないきれない場合は第１直流電源１４および第２直流電源１５両方から電力が供給される。

　直流電源が３台以上あった場合についても同様の処理を行うことができ、複数の電源を電圧設定により選択することが可能である。

　例えば、図１０のように３台の直流電源を接続した場合、直流変換器３０の電圧を１２０Ｖ、直流変換器３１の電圧を１１０Ｖ、直流変換器３４の電圧を１００Ｖに設定すると、負荷がほとんどない、または図１０に示す「電源１」と直流変換器３０による電力でまかなえる場合には、出力電圧は１２０Ｖとなり、直流変換器３１および直流変換器３４からは電流は流れない。

　負荷に流れる電流が大きく、直流変換器３０から供給される電力でまかなえなくなると出力電圧が降下し、１１０Ｖになった時点で、直流変換器３１からも電力が供給されるようになる。「電源１」および「電源２」の電力で、負荷への電力をまかなえる場合、出力電圧は１１０Ｖとなる。負荷がさらに大きく、「電源１」および「電源２」でまかないきれない場合は、出力電圧が低下し、１００Ｖになった時点で「電源３」からの電力が供給されるようになる。このようにして、３台の電源についても、電圧を設定することにより電力供給の優先順位を決めることができる。

　優先順位の選定については、例えばコストの安い電源に高い電圧を設定し、その次にコストの安い電源にはそれより少し低い電圧を、コストの高い電源には低い電圧、というように、電圧の高さを設定することで、任意の数の電源に対しコスト優先による電源選択供給をすることができる。

　同様に、環境に与える負荷の少ない順に電圧を設定することで環境優先の電源設定が可能であり、あるいは供給可能な電力量をもとに優先順位を設定することも可能である。

　そして、これらの設定は４台以上の電源についても同様である。
　なお、この例では、昇圧回路としての構成で説明したが、降圧回路の構成で、目標電圧の設定を上記と同様に行うことで、同様の電源選択を行うことが可能である。

１　　発電システム
２　　発電装置
３　　負荷
４　　最大電力量検出制御装置
５　　可変電圧電源
６　　定電圧電源
７　　電圧計
１０　　直流変換器
１２　　出力電圧制御回路
１３　　スイッチ回路
１４　　第１直流電源
１５　　第２直流電源
１６　　逆流防止制御用ＯＮ／ＯＦＦ回路
１７　　矢印
１８　　電圧比較回路
１９　　電流検出装置
２０　電圧計
２１　直流負荷器
３０　直流変換器
３１　直流変換器
３２　矢印
３３　逆流防止回路
３４　直流変換器　

Claims

環境の変化に伴い発電電力が変動する自然エネルギーを利用した発電装置につき、該発電装置からの発電電力を、負荷側に出力するに際し、決められた電力量で安定的に出力できると共に、前記自然エネルギーを前記環境の変化に関わらず無駄なく利用できて効率よく出力しうる様構成された発電システムであり、
　少なくとも一台の前記環境の変化に伴い発電電力が変動する自然エネルギーを利用した発電装置と、
　前記自然エネルギーを利用した発電装置による発電電力量が、環境の変化に関わらず取り出せる所定時点での取り出し最大電力量を示す最大電力点を随時検出すると共に、該最大電力点における電圧値と電流値を随時検出し、前記検出した値での発電電力を出力出来る様制御する最大電力量検出制御装置と、
　前記最大電力量検出制御装置により検出された最大電力点における電圧値が、前記負荷側の決められた電力量の電圧値より不足しているときには、該不足分の電力量における電圧値を可変電圧電源により賄い、
　前記最大電力量検出制御装置により検出された最大電力点における電流値が、前記負荷側の決められた電力量の電流値より不足しているときには、該不足分の電力量における電流値を定電圧電源により賄う、
　ことを特徴とした自然エネルギーによる発電装置の発電システム。
複数の直流電源からの電力を合成し、該合成した電力を直流負荷器に出力する装置であり、
　前記複数の直流電源に設けられた各々の直流変換器に逆流防止機能を持たせてなり、
　該逆流防止機能を持たせた直流変換器の構成は、
　直流変換器内において、直流負荷器側に送出される電力流出のＯＮ／ＯＦＦを行うスイッチ制御回路を設け、前記直流変換器内で生成された生成電圧値と直流負荷器側に出力される出力電圧値とを比較し、該比較値を基に前記スイッチ回路のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、逆流防止回路とした、
　ことを特徴とする電力ロスのない逆流防止装置付き直流電源合成装置。
前記複数の直流電源からの電力の合成をするにあたり、いずれの直流電源からの電力供給を優先させるかは、優先順位を設定することにより行える、
　ことを特徴とする請求項２記載の電力ロスのない逆流防止装置付き直流電源合成装置。