本发明专利技术提供一种可减少由旁路二极管引起的损失、并可提高系统整体的发电效率的太阳光发电装置和太阳光发电系统。该太阳光发电装置将多个复合元件串联连接而成，该复合元件由串联连接的1个以上的太阳电池元件(1)、和与1个以上的太阳电池元件(1)并联连接而且当被照射太阳光时断开且当未被照射太阳光时接通的半导体开关(7)构成。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及串联连接了太阳电池的太阳光发电装置和太阳光发电系统。
技术介绍
太阳光发电装置将太阳光能转换成电能，作为不产生(X)2的清洁能源受到关注。由于太阳电池的每单位电池(太阳电池元件)的产生电压低为IV以下，因而将串联连接了多个太阳电池元件的块串并联连接。当串联连接的太阳电池元件的一部分被阴影遮挡时，该太阳电池元件不仅不能发电，而且形成高电阻。在该情况下，串联连接的太阳电池元件的全部发电能量的回收效率下降。因此，使二极管与太阳电池元件(单电池)或者多电池并联连接，使发电能量从形成高电阻的太阳电池元件迂回，改善整体的发电能量的回收效率。图4是示出现有的太阳光发电装置的一例的电路结构图(专利文献1)。在图4所示的太阳光发电装置中，由串联连接了 3个太阳电池元件1的串联电路、和与该串联电路的两端并联连接的二极管2 (旁路二极管)构成太阳电池块3。串联连接该太阳电池块3而构成的太阳光发电装置4向负载5提供电力。负载5 由蓄电池或系统连接逆变器等构成，进行所发出的电能的蓄积并回收到交流系统。并且，如图5所示，通过使太阳光发电装置4-1 4-n经由二极管6_1 6_n与负载5并联连接，还可获得比图4所示的太阳光发电装置更高的输出。专利文献1日本特开昭56-69871号公报然而，在使二极管2与3个太阳电池元件1的串联电路并联连接的图4所示的太阳光发电装置中，由二极管2的电压下降引起的发热大，该发热使系统整体的效率下降。并且，在并联连接太阳光发电装置4-1 4-Π的图5所示的太阳光发电装置中，由于二极管2的旁路数的不同，各个太阳光发电装置的发电电压产生偏差。在该情况下，由于产生最大发电电压的太阳光发电装置，使得最小发电电压的太阳光发电装置的输出功率下降，太阳光发电系统整体的发电效率下降。
技术实现思路
本专利技术提供一种可减少由旁路二极管引起的损失、并可提高系统整体的发电效率的太阳光发电装置和太阳光发电系统。为了解决所述课题，方面1的专利技术是太阳光发电装置，其特征在于，太阳光发电装置是将多个复合元件串联连接而成的，所述复合元件由串联连接的1个以上的太阳电池元件和半导体开关构成，该半导体开关与所述1个以上的太阳电池元件并联连接，并且，在被照射太阳光时断开且在未被照射太阳光时接通。根据本专利技术，由于与1个以上的太阳电池元件并联连接的半导体开关当被照射太阳光时断开，当未被照射太阳光时接通，因而半导体开关的接通电压与旁路二极管的正向电压Vf相比电压下降小，因此，可减少在使1个以上的太阳电池元件走旁路时的损失。 附图说明图1是示出实施例1的太阳光发电装置的电路结构图。图2是示出实施例1的太阳光发电装置的半导体开关的特性和现有的二极管的特性的图。图3是示出实施例2的太阳光发电系统的电路结构图。图4是示出现有的太阳光发电装置的一例的电路结构图。图5是示出现有的太阳光发电系统的另一例的电路结构图。标号说明1，la:太阳电池元件；2 二极管；3, 3a, 3a-1 3a_4 ；太阳电池块；4,4a, 4-1 4-n ；太阳光发电装置；5 负载；6-1 6-n ；二极管；7，7_1 7_4 ；常接通型开关；8_1 8-4 ；电流检测电阻；10 控制电路。具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的太阳光发电装置和太阳光发电系统的实施方式。实施例1图1是示出实施例1的太阳光发电装置的电路结构图。在图1所示的实施例1的太阳光发电装置如中，由串联连接了 3个太阳电池元件1的串联电路、漏极-源极与该串联电路的两端连接的半导体开关7、以及连接在半导体开关7的栅极-源极之间的太阳电池元件Ia构成太阳电池块3a，太阳光发电装置如是将多个太阳电池块3a串联连接而构成的。半导体开关7由常接通型开关构成，该常接通型开关由氮化稼(GaN)、碳化硅 (SiC)等的宽禁带半导体构成，半导体开关7当被照射太阳光时断开，当未被照射太阳光时接通。另外，可以取代GaN、SiC等的宽禁带半导体，而使用基于GaN的高电子迁移率晶体管(HEMT ；High Electron Mobility Transistor)。下面，说明这样构成的实施例1的太阳光发电装置的动作。当太阳光未照射到太阳电池元件1时，在太阳电池元件1产生电压，在半导体开关 7的栅极-源极之间是大致零，因而半导体开关7接通。另一方面，当太阳光照射到太阳电池元件1时，在半导体开关7的栅极-源极之间被施加阴极电压，因而半导体开关7断开。因此，太阳电池元件1的发电电力被输出。这样根据实施例1的太阳光发电装置，半导体开关7当被照射太阳光时断开，当未被照射太阳光时接通，因而如图2所示，半导体开关7的接通电压Von7与旁路二极管2的正向电压Vf2相比电压下降小，因此，可减少在使1个以上的太阳电池元件1走旁路时的损失。并且，为了使半导体开关7断开，只需使栅极电压为负电位，不会产生栅极驱动损失，不会使太阳光发电时的效率下降。即，与使用二极管2的现有的太阳光发电装置相比较，半导体开关7的旁路电路的电阻小，因而即使当太阳电池元件1由背阴等遮挡时，对太阳光发电系统整体产生的影响也少。实施例2图3是示出实施例2的太阳光发电系统的电路结构图。图3所示的太阳光发电系统是通过使太阳光发电装置如_1 如_4经由二极管6-1 6-4与负载5并联连接而构成的。另外，太阳光发电装置的并联数不限定于4个。在太阳光发电装置如_1 如-4的各方中，由串联连接了 3个太阳电池元件1的串联电路、漏极-源极与该串联电路的两端连接的半导体开关7、以及连接在半导体开关7的栅极-源极之间的太阳电池元件Ia构成太阳电池块3a_l 3a_4，太阳光发电装置如_1 4a-4的各方是将多个太阳电池块3a_l 3a_4串联连接而构成的。太阳光发电装置如_1 如_4的各方与电流检测电阻8-1 8-4(检测部)串联连接。由电流检测电阻8-1 8-4检测出的电流信号被输入到控制电路10。另外，可以取代检测流入太阳光发电装置如-1 如_4的电流，而检测太阳光发电装置乜-1 乜-4的电压。在实施例2中，离控制电路10最近的太阳电池块3a_l 3a_4内的半导体开关 7-1 7-4的栅极和源极与控制电路10连接。控制电路10从多个电流检测电阻8-1 8-4输入多个电流并进行比较，根据多个电流值，在与多个电流值内的除了最小电流值以外的剩余的电流值对应的太阳光发电装置内的半导体开关7的栅极和源极之间施加控制信号，从而使该半导体开关7接通。或者，控制电路10输入太阳光发电装置如_1 如_4的电压并进行比较，根据多个电压值，在与多个电压值内的除了最小电压值以外的剩余的电压值对应的太阳光发电装置内的半导体开关7的栅极和源极之间施加控制信号，从而使该半导体开关7接通。下面，说明这样构成的实施例2的太阳光发电系统的动作。首先，由多个电流检测电阻8-1 8-4检测流入多个太阳光发电装置如-1 如_4 的电流，这些电流被输入到控制电路10。控制电路10根据来自多个电流检测电阻8-1 8-4的多个电流值，在与多个电流值内的除了最小电流值，例如流经电流检测电阻8-1的最小电流值以外的剩余的各电流值对应的太阳光发电装置3a-2 3a-4内的半导体开关7_2 7_4的栅极和源极之间施加控制信号，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种太阳光发电装置，其特征在于，该太阳光发电装置是将多个复合元件串联连接而成的，其中，该复合元件由串联连接的１个以上的太阳电池元件和半导体开关构成，该半导体开关与所述１个以上的太阳电池元件并联连接，并且，当被照射太阳光时断开且当未被照射太阳光时接通。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤伸二，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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