[發(fā)明專利]太陽電池的輸出控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080006912.X
• 申請日: 2010-10-06
• 公開（公告）號: CN102656534A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 深田善樹
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 常殿國;段承恩

技術領域

本發(fā)明涉及用于從太陽電池有效地取出輸出的太陽電池(太陽電池，太陽能電池)的輸出控制裝置的技術領域。

背景技術

作為與這種裝置相關的裝置，提出有從太陽電池取出最大輸出的方案(例如，參照專利文獻1)。根據(jù)專利文獻1中公開的太陽光發(fā)電系統(tǒng)及其最大電力點追隨控制方法，通過瞬間掃描太陽電池的IV特性，使太陽電池電流追隨最佳太陽電池電流，由此能夠可靠地并且以高精度檢測出最大電力動作點。

另外，對于從電池電源取出最大電力的電力控制方法，也已在專利文獻2中公開。

另外，在非專利文獻1中對于作為太陽電池的一種的所謂熱載流子型太陽電池，公開了其動作原理。此外，在非專利文獻2中公開了對熱載流子型太陽電池的數(shù)學解析方法。

專利文獻1：日本特開2004-280220號公報

專利文獻2：日本特開平7-191767號公報

非專利文獻1：R.T.Ross?and?A.J.Nozik，Journal?Of?Applied?Physics?53，1982

非專利文獻2：Takeda?et?al，Journal?Of?Applied?Physics?105074905，2009

在太陽電池中有：與公知的PN結型太陽電池不同，在IV特性中具有在最大輸出點附近并且在高負荷側超過最大電力點的區(qū)域內(nèi)，輸出電壓急劇并且暫時降低造成的尖峰(spike)狀的波形部分的太陽電池。這種太陽電池存在使負荷從高負荷側向低負荷側變化時的最大電力點，小于使負荷從低負荷側向高負荷側變化時的最大電力點的情況。

在此，在專利文獻1中有瞬間掃描IV特性的記載，但是根據(jù)使輸出電流從零變化到短路電流的記述，在掃描IV特性時的負荷的變化方向，是從高負荷側到低負荷側。另外，在專利文獻1中關于在IV特性中具有這種尖峰狀的波形部分的太陽電池，也根本不存在其記述或暗示。

因此，在采用了專利文獻1所公開的方法的情況下，根據(jù)太陽電池的種類，存在無法檢測出真正的最大電力點而繼續(xù)輸出控制的可能性。即，在專利文獻1所公開的方法中，存在難以從太陽電池有效地取出輸出這樣的技術上的問題。另外，該技術上的問題對于專利文獻2也同樣存在。

另外，這樣的技術上的問題對于以往的基于所謂的登山法的輸出控制方法也同樣存在，所謂的登山法是指，通過在最大電力點附近的負荷區(qū)域內(nèi)使負荷單純地往復變化，從而探尋最大電力點并且將太陽電池的輸出點盡可能地保持在最大電力點附近。在這種情況下也難以檢測出太陽電池的真正的最大電力點，因為例如即使能夠檢測出真正的最大電力點，到檢測出為止浪費大量的時間的可能性很高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述問題所做出的，課題在于提供一種能夠從太陽電池有效地取出電力的太陽電池的輸出控制裝置。

為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的太陽電池的輸出控制裝置，是控制太陽電池的輸出的太陽電池的輸出控制裝置，其特征在于，包括：第一控制單元，該第一控制單元使用于取出所述輸出的負荷從所述輸出相對于該負荷的增加而增加的增加區(qū)域的負荷順序增加；檢測單元，該檢測單元在使所述負荷順序增加的過程中檢測相對于所述負荷的增加的所述輸出的降低；和第二控制單元，該第二控制單元在檢測出所述輸出變化的情況下，與使所述負荷順序增加的過程相比較，使所述負荷急劇地減少到屬于所述增加區(qū)域的初始負荷，所述第一控制單元在所述負荷減少到了所述初始負荷后，再次使所述負荷順序增加。

本發(fā)明的太陽電池的輸出控制裝置，概念上應當是包括以物理、電氣、機械或化學的方式控制取出與負荷裝置的負荷(嚴格地說是指負荷的大小)相應的太陽電池的輸出的取出方式的裝置、以及在這樣的裝置上附帶上述負荷裝置等各種附帶裝置所構成的裝置。

本發(fā)明涉及的太陽電池的輸出控制裝置，作為一個優(yōu)選方式，例如可以采用能夠適宜地包括一個或多個CPU(Central?Processing?Unit)、MPU(Micro?Processing?Unit)、各種處理器或各種控制器、或者甚至是ROM(Read?Only?Memory)、RAM(Random?Access?Memory)、緩沖存儲器或閃速存儲器等各種存儲單元等的單體或者多個ECU(Electronic?Controlled?Unit)等各種處理單元、各種控制器或微型裝置等各種計算機系統(tǒng)等方式。然而只要能夠在確保上述概念的情況下，則本發(fā)明涉及的太陽電池的輸出控制裝置的實踐方式不做任何限定。