发电控制装置及发电控制方法

发电控制装置及发电控制方法
【专利摘要】本发明涉及发电控制装置及发电控制方法。一种发电控制装置，包括：测量部，测量光电转换器的电压和电流，调节部，调节流过光电转换器的电流，以及控制部，根据测量部测得的电压和电流分析电流-电压曲线的形状并基于分析结果控制调节部以对流过光电转换器的电流进行调节。
【专利说明】发电控制装置及发电控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本技术涉及一种发电控制装置及发电控制方法，具体地，涉及一种控制光电转换器发电的发电控制装置及发电控制方法。
【背景技术】
[0002]诸如色素敏化太阳能电池和硅太阳能电池的光电转换器(电池)作为单个元件的输出较小并且串联连接的多个光电转换器被用作模块。由串联连接的多个光电转换器配置而成的这样的模块被称为串。
[0003]在所述串中，当构成串的部分光电转换器受到阴影影响时，受到阴影影响的光电转换器降低了整个串的电流。因此，这同样降低了光电转换器在光下的发电量。换句话说，仅能够覆盖一个光电转换器的明显小的阴影会使输出大大下降，就像整个串受到阴影影响一样。
[0004]因此，为了防止这样的输出下降，使用了 一种平行于构成串的各光电转换器设置旁路二极管的技术。在本文中，将由光电转换器和与光电转换器并联连接的旁路二极管组成的系统称为光电转换部。
[0005]近年来，存在通过进一步改善上述技术而实现的多项技术。例如，日本专利公开第2000-68540号(下文称为专利文献I)公开了一项技术，除旁路二极管之外，该技术进一步并联连接至各太阳能电池的光电耦合器以及基于来自光电耦合器的信号输出指示故障太阳能电池的信息的处理单元。日本专利公开第2005-276942号(下文称为专利文献2)公开了一种能够从太阳能电池中去除旁路二极管的技术。

【发明内容】

[0006]如上所述，在设有平行于各光电转换器的旁路二极管的串中，在由于局部阴影等而导致的在串的发电表面上不均匀的光下，量较大的电流流过与相对较暗的光电转换器连接的旁路二极管。有时存在当电流值超过旁路二极管的额定电流时劣化旁路二极管的情况。即，光电转换部偶尔会劣化。
[0007]某些光电转换器表现出好像它们自身包括旁路二极管的1-V特性，S卩，表现出好像具有虚拟内部旁路二极管。在由这样的光电转换器组成的串中，在由于局部阴影等在串的发电表面上不均匀的光下，相对较暗的光电转换器偶尔会劣化。
[0008]因此，期望提供一种能够抑制光电转换器或光电转换部劣化的发电控制装置和发电控制方法。
[0009]根据本发明的第一实施方式，提供了一种发电控制装置，包括:测量部，测量光电转换器的电压和电流，调节部，调节流过光电转换器的电流，以及控制部，根据由测量部测得的电压和电流分析电流-电压曲线的形状并基于分析结果控制调节部以对流过光电转换器的电流进行调节。
[0010]根据本发明的第二实施方式，提供了一种发电控制装置，包括:测量部，测量光电转换部的电压和电流，调节部，调节流过光电转换部的电流，以及控制部，根据测量部测得的电压和电流分析电流-电压曲线的形状并基于分析结果控制调节部以对流过光电转换部的电流进行调节。
[0011]根据本发明的第三实施方式,提供了一种发电控制方法,包括:分析光电转换器的电流-电压曲线的形状，以及基于分析结果对流过光电转换器的电流进行调节。
[0012]根据本发明的第四实施方式，提供了一种发电控制方法，包括:分析光电转换部的电流-电压曲线的形状，以及基于分析结果对流过光电转换部的电流进行调节。
[0013]在第一和第三技术中，优选的是光电转换器具有虚拟内部旁路二极管。在这种情况下，分析光电转换器的电流-电压曲线的形状能够检测电流流过光电转换器的虚拟内部旁路二极管的环境。此外，基于电流-电压曲线的形状的分析结果，可以对流过光电转换器的虚拟内部旁路二极管的电流进行调节。
[0014]在第一和第四技术中，优选的是光电转换部具有旁路二极管。在这种情况下，分析光电转换部的电流-电压曲线的形状能够检测电流流过光电转换部的旁路二极管的环境。此外，基于电流-电压曲线的形状的分析结果，可以对流过光电转换部的旁路二极管的电流进行调节。
[0015]如上所述，根据本技术，可以抑制光电转换器或光电转换部的劣化。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1是示出了根据本技术的第一实施方式的发电系统的一个示例性配置的示意图；
[0017]图2A是受到局部阴影影响的串的电路图；
[0018]图2B是示出了图2A中所示的串的电流-电压曲线的示图；
[0019]图3A是没有局部阴影的串的电路图；
[0020]图3B是示出了图3A中所示的串的电流-电压曲线的示图；
[0021]图4A是受到局部阴影影响的串的电路图；
[0022]图4B是示出了图4A中所示的串的电流-电压曲线的示图；
[0023]图5是用于说明调节电流值的计算方法的示图；
[0024]图6是更具体地示出了图1中所示的发电系统的一个示例性配置的示意图；
[0025]图7是示出了电流测量电路、电流调节配置电路及电流调节电路的具体实例的电路图；
[0026]图8是示出了根据本技术的第一实施方式的发电控制装置的操作的一个实例的流程图；
[0027]图9是示出了根据本技术的第二实施方式的发电系统的一个示例性配置的示意图；
[0028]图10是更具体地示出了图9中所示的发电系统的一个示例性配置的示意图；
[0029]图11是示出了根据本技术的第三实施方式的发电系统的一个示例性配置的示意图；
[0030]图12是更具体地示出了图11中所示的发电系统的一个示例性配置的示意图；
[0031]图13是示出了根据本技术的第四实施方式的家用发电系统的配置的一个实例的示图；
[0032]图14是示出了色素敏化太阳能电池和硅太阳能电池的电流-电压曲线的示图；
[0033]图15是示出了再现图14中所示的色素敏化太阳能电池的电流-电压曲线的等效电路的电路图；
[0034]图16A是示出了光电转换器的常规发电过程中的电子流的能级图；
[0035]图16B是示出了向光电转换器施加反向偏置电压时的电子流的能级图。
【具体实施方式】
[0036]下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。注意，在该说明书和附图中，具有大致相同功能和结构的结构元件用相同参考标号表示，并省略对这些结构元件进行重复阐述。
[0037]按照以下顺序描述本技术的实施方式。
[0038]1、概述
[0039]2、第一实施方式(串中具有虚拟内部旁路二极管的发电系统的实例)
[0040]3、第二实施方式(混合发电的实例)
[0041]4、第三实施方式(串中具有旁路二极管的发电系统的实例)
[0042]5、第四实施方式(家用蓄电系统的实例)
[0043]〈1、概述〉
[0044](色素敏化太阳能电池与硅太阳能电池之间的区别)
[0045]色素敏化太阳能电池与现今最普遍的硅太阳能电池有几处不同之处。尽管这两种电池在光照射下发电相同，但是这两种电池的结构和组成材料几乎是完全不相同的。基于这些区别，这两种电池在诸如电气特性和光学特性等各方面仍然不同。
[0046]区别之一为电流-电压曲线(以下简称“1-V曲线”)的不同。在第一象限表示发电的1-V的曲线中，其中，纵轴是电流轴，横轴是电压轴，电压为负的区域(S卩，向光电转换器施加反向偏压的区域)，即，第二象限表示明显不同。
[0047]图14是示出了第二象限中的1-V曲线的示图。图14中所示的1-V曲线LI及1-V曲线L3分别是色素敏化太阳能电池的1-V曲线及硅太阳能电池的1-V曲线。P-V曲线L2是色素敏化太阳能电池的P;曲线。对于硅太阳能电池来说，第二象限中的1-V曲线L3是平坦的。即，即使当端子之间的电压为负时，电流都是恒定不变的。另一方面，对于色素敏化太阳能电池来说，当端子之间的电压为负时，较大的正向电流开始流动并突然超过某个电压。
[0048]图15是示出了再现图14中所示的色素敏化太阳能电池的1-V曲线的等效电路的电路图。等效电路(即，色素敏化太阳能电池的等效电路)由如图15所示并联连接的电流源201、二极管202和二极管203组成。
[0049]硅太阳能电池不具有图15中所示的等效电路中的二极管203，即，其正极端连接至在电池的负电极侧上且其负极端并联连接在正电极侧上的二极管203。S卩，二极管203对色素敏化太阳能电池来说是特定的。二极管203的存在解决了在向色素敏化太阳能电池施加反向偏置电压时较大正向电流的出现。
[0050]因为二极管203作为旁路二极管进行操作，所以，作为太阳能电池，等效包括在光电转换器内部的二极管203是极其方便。旁路二极管是旁路受到阴影影响的光电转换器的二极管，即，为阴影部分覆盖由串联连接的两个或两个以上光电转换器配置而成的太阳能电池串的电流的旁路的二极管。
[0051]当不存在此旁路二极管时，受到阴影影响的光电转换器会使包括光电转换器的整个串上的电流减少。因此，这还会减少光电转换器在光下的发电量。换句话说，只能够覆盖一个光电转换器的明显较小的阴影使输出大大下降，就像整个串受到阴影影响一样。由于旁路二极管的存在可以防止这样的输出下降，因此旁路二极管对尤其在容易产生局部阴影的环境下安装的太阳能电池串来说是必须的。在本文中，局部阴影是部分覆盖串的阴影，更具体地，是覆盖构成串的所有光电转换器的一部分光电转换器的阴影。
[0052]如图14和图15所示，色素敏化太阳能电池在内部具有旁路二极管的功能。然而，所以的外部设置的旁路二极管相比，该虚拟内部旁路二极管的特性极差。其特征在于，其额定电流像二极管那样低，并且受到这样的劣化的影响，即，该劣化在电流的流动上视觉明显到对于普通旁路二极管所期望的程度。下文中，反向偏压状态有时用于表示(mention，提及)电流流过光电转换器中包括的虚拟内部旁路二极管的状态，其由部分覆盖串的阴影等造成，由此光电转换器(例如，色素敏化太阳能电池)中的发电量是不均匀的。另外，反向偏压状态通常用于简单表示串中的光电转换器在第二象限中操作的状态，即，简单地Vi〈0的状态，其中，Vi是光电转换器的端子之间的电压。然而，为了方便起见，上述状态有时称之为反向偏压状态。
[0053](劣化的原因)
[0054]色素敏化太阳能电池的内部旁路二极管的额定电流较小且容易劣化的主要原因可以利用图16A和图16B中所示的能级图进行阐述。图16A是示出了光电转换器的常规发电过程中的电子流的能级图。在常规发电过程中，色素重复从基态(S)经由光激发状态(S*)转变至自由基阳离子状态(S+)，返回原始基态(S)的循环。
[0055]图16B是示出了向光电转换器施加反向偏置电压时的电子流的能级图。在施加反向偏置电压的过程中，色素从基态(S)转变自由基阴离子状态(S—)，返回原始基态(S)。它们之间的较大区别在于经由光激发状态(S*)以及自由基阳离子状(S+)或经由自由基阴离子状态(s_)的转变。
[0056]自由基阴离子的状态为一个额外电子存在于分子中并且对色素敏化太阳能电池中的色素状态来说极为困难的状态，这是因为，假设该额外电子进入将色素分子与氧化钛结合起来的化学键的反键轨道，该键裂解并且色素作为自由阴离子可在电解质中被洗提。当电流较小时，自由阴离子可再次被吸附在氧化钛上，而当电流较大时，自由阴离子的生成率超过吸附率，从而导致不可逆转的消除。
[0057]因此，本技术的工程师研究了具有虚拟内部旁路二极管的光电转换器(例如，色素敏化太阳能电池)以便抑制其劣化并开发了分析光电转换器的电流-电压曲线的形状并基于分析结果对流过光电转换器的电流进行调节的技术。
[0058]〈2、第一实施方式>
[0059](发电系统的示意配置)
[0060]图1是示出了根据本技术的第一实施方式的发电系统的一个示例性配置的示意图。发电系统包括发电装置1、发电控制装置2以及接线盒4，如图1所示。发电装置I将光能转换为电能输出。由此输出的电能经由发电控制装置2被提供给接线盒4。接线盒4整合由发电装置I提供的电能以便输出至输出端子5。将由输出端子5输出的电能提供给电源电路比如DC-DC转换器(直流输入直流输出电源)。发电控制装置2对发电装置I的发电进行控制。这样的控制包括防止发电装置I劣化的控制。
[0061](发电装置)
[0062]发电装置I包括由多个串10组成的阵列(光电转换器组)。例如，多个串10彼此电气并联连接。串10包括电气串联连接的光电转换器11。光电转换器11是具有虚拟内部旁路二极管的光电转换器。这样的光电转换器例如可采用色素敏化太阳能电池(色素敏化光电转换器)。在本文中，虚拟内部旁路二极管是包含在表示光电转换器11的等效电路中的旁路二极管。光电转换器11是具有虚拟内部旁路二极管可以通过调查串10或光电转换器11的1-V曲线来确定(参见图14)。
[0063](发电控制装置)
[0064]发电控制装置2包括系统控制部3、多个电流电压测量部20以及多个负载调整和电流调节部(以下简称“负载调整/电流调节部”)30。电流测量部和负载调整/电流调节部30连接至构成阵列的每个串10。
[0065](电流电压测量部)
[0066]电流电压测量部20基于系统控制部3的控制测量流过串10的电流以及串10的两端之间的端电压，并将由此测得的电流和电压提供给系统控制部3。
[0067](负载调整/电流调节部)
[0068]负载调整/电流调节部30基于系统控制部3的控制使串10与电力线分离并将串10设为开路状态。然后，保持开路状态并沿一个方向逐渐改变与串10并联连接的负载，沿一个方向扫描串10的端电压。例如，当负载沿减小方向逐渐改变时，串10的端电压可以从开路状态下的电压VOC扫描至短路状态下的电压vs。(=ov)。另一方面，当负载沿增大方向逐渐改变时，串10的端电压可以从短路状态下的电压Vsc (=OV)扫描至开路状态下的电压VQC。因此，在对串10的端电压进行扫描时，电流电压测量部20对扫描过程中的电压和电流进行测量。由此测得的电压和电流可以为整个串提供1-V曲线。此外，负载调整/电流调节部30基于系统控制部3的控制对流过串10的电流进行调节。
[0069](系统控制部)
[0070]系统控制部3控制整个发电系统。系统控制部3分析从电流电压测量部20测得的电压和电流获得的整个串上的1-V曲线的形状，并基于分析结果控制负载调整/电流调节部30以对流过串10的电流进行调节。
[0071]在分析1-V曲线的形状的过程中，例如确定1-V曲线中是否存在阶梯状形状St(参见图5)。确定1-V曲线中是否存在阶梯状形状St的方法例如可采用根据1-V曲线计算dl/dV-V曲线并且确定是否存在dl/dV的符号改变的点(即，电流的拐点P)的方法(参见图5)。当确定阶梯状形状St存在于1-V曲线中时，系统控制部3结束通过负载调整/电流调节部30的电压扫描，而且还控制负载调整/电流调节部30以对流过串10的电流进行调节。另一方面，当确定阶梯状形状St不存在于1-V曲线时，系统控制部3继续通过负载调整/电流调节部30进行电压扫描。当确定阶梯状形状St不存在于整个电压扫描段并且电压扫描在整个电压扫描段上结束时，释放串10的发电电流的调节，串10返回电力线。在本文中，电压扫描段例如为开路状态下的电压Vre至短路状态下的电压Vs。(=OV)的一段。
[0072]电压扫描的操作不限于上述实例，可以采用从开路状态下的电压Vre至短路状态下的电压Vsc (=OV)对串10的端电压进行全扫描的操作，而不考虑整个串上的ι-v曲线中是否存在阶梯状形状。然而，鉴于缩短停止常规发电操作(在此期间隔离串10以便检测局部阴影)的时间，优选采用上述在确定存在阶梯状形状时结束电压扫描的上述电压扫描操作。在许多情况下，通过全扫描得到的信息不是必要的，但该信息足以通过参照爬山法MPPT(最大功率点跟踪)发电控制的对数数据(log data)来获得。
[0073]当确定在整个串上的1-V曲线中存在阶梯状形状时，系统控制部3优选对流过串10的电流进行调节，如下所述。即，系统控制部3优选对流过串10的电流进行调节从而使得流过光电转换器11的虚拟内部旁路二极管的电流不超过内部旁路二极管的额定电流。更具体地，系统控制部3优选利用与整个串上的1-V曲线中的阶梯状形状的阶梯的高度相对应的电流值来计算调节电流值Ilim，并将电流调节应用于串10从而使得串10的最大发电电流等于或小于调节电流值Ilin。1-V曲线中的阶梯状形状的阶梯的高度例如为与1-V曲线中的拐点P的位置相对应的电流Itl (参见图5)。
[0074]在本文中，阶梯状形状为从开路状态下的电流至短路状态下的电流Isc发生的阶梯状形状St，如图5所示，并且根据本技术将短路状态下的电流Is。的高度处的平坦部分从阶梯状形状中排除。具体地，根据本技术的阶梯状形状St为存在于电流的电压微分的符号反向周围的形状。可通过确定1-V曲线中是否出现拐点P来确认是否存在根据本技术的阶梯状形状st。
[0075]另外，如上所述，阶梯状形状St的存在或不存在可导致对反向偏压状态的检测，这是因为该状态检测的对象为具有虚拟内部旁路二极管的光电转换器(例如，色素敏化太阳能电池)11。在不具有内部旁路二极管的光电转换器比如硅太阳能电池的情况下，由局部阴影导致的照度不均(如果有的话)在1-V曲线中不会引起出现任何阶梯状形状，但仅基于纵轴方向(电流轴方向)上的压缩表现出变化。在此情况下，难以只通过1-V曲线的测量来确定是存在局部阴影还是整体上存在阴影。
[0076](1-V曲线的形状)
[0077]图2A是出现局部阴影的串的电路图。图2B是示出了图2A中所示的串的1-V曲线的示图。另外，在图2A中，示出了在发电装置I中负载16连接至一个串10的实例，简化了示出。串10由串联连接的四个光电转换器11、11、17、17组成。光电转换器11表示用足够光照射的以常规发电操作的光电转换器。另一方面，光电转换器17表示受到阴影影响的作为防止电流流动的电阻的光电转换器。在本文中，例如，假设，与用足够光照射的光电转换器11相比，受到阴影影响的光电转换器17最多用大约一半的光进行照射。
[0078]如图2B所示，可以上述状态来确认串10中的1-V曲线中出现阶梯状形状St。这样的阶梯状形状从在IV曲线测量期间四个光电转换器中由足够光照射的两个光电转换器11以及与光电转换器11相比至多由大约一半量的光照射的剩余两个光电转换器17产生。即，1-V曲线中的阶梯状形状St表示构成串10的光电转换器中存在照度不均。分析阶梯状形状St使得可以确定串10中包括的光电转换器中有多少个光电转换器被遮光以及被遮光的量。具体地，分析阶梯的高度△ I使得可以确定光电转换器17被遮光的量。此外，分析阶梯的宽度AV和阶梯的数量N使得可以确定光电转换器11中被遮光的光电转换器的数量。当存在多个光电转换器17受到阴影影响并且其上的阴影的面积(B卩，遮光比)彼此相等时，受到阴影影响的光电转换器17的数量越多，阶梯的宽度AV就越宽。当存在多个光电转换器17受到阴影影响并且其上的阴影的面积(B卩，遮光比)彼此不同时，阶梯的数量N响应于受到阴影影响的光电转换器17的数量而增加。
[0079]图3A是没有出现局部阴影的串的电路图。图3B是示出了图3A中所示的串的1-V曲线的示图。图4A是出现局部阴影的串的电路图。图4B是示出了图4A中所示的串的1-V曲线的示图。另外，在图3A和图4A的每一个中，示出了发电装置I中的负载16与一个串10连接的实例，简化了示出。在图3B和图4B的每一个中，曲线LI表示1-V曲线，曲线L2表示P-V曲线。
[0080]图3A及图4A的每一个中所示的串10由串联连接的32个光电转换器11组成。另外，图4A中所示的光电转换器17表示受到阴影影响的作为防止电流流动的电阻的光电转换器。当没有出现局部阴影并且构成串10的多个光电转换器11的发电量大致均匀时，如图3B所示，1-V曲线LI中不存在阶梯状形状St。另一方面，当出现局部阴影并且构成串10的多个光电转换器11的发电量不均匀时，如图4B所示，1-V曲线LI中存在阶梯状形状
Sto
[0081]比较图2B的1-V曲线LI中的阶梯状形状St与图4B的1-V曲线LI的阶梯状形状St，图4B中的阶梯的高度(平坦部分的高度)小于图2B中的阶梯的高度(平坦部分的高度)。图4B中的阶梯低于图2B中的阶梯意味着由于局部阴影图4A中的光电转换器17比图2B中的光电转换器17暗。S卩，图4A中的光电转换器17比图2B中的光电转换器17更容易出现造成恶劣条件的反向偏压。更具体地，图4A中的光电转换器17比图2B中的光电转换器17更易于允许超过额定电流的电流(其造成恶劣条件)流过虚拟内部旁路二极管。
[0082]因此，分析1-V曲线的形状的系统控制部3可以获得有关串10状态的各种信息。例如，确定整个串上的1-V曲线中是否存在阶梯状形状可以确定是否超过额定电流的电流倾向于流过虚拟内部旁路二极管。
[0083]如上所述，确定整个串上的1-V曲线中是否存在阶梯状形状使得系统控制部3能够确定在构成串10多个光电转换器11中是否存在处于电流流过虚拟内部旁路二极管的状态的任何光电转换器11。即，可以确定是否存在处于电流流过虚拟内部旁路二极管的状态下的任何光电转换器11，该状态由部分覆盖发电装置I的串10的阴影等造成，由此光电转换器中的发电量是不均匀的。
[0084](调节电流值的计算方法)
[0085]图5是用于说明调节电流值Ilim的计算方法的示图。调节电流值Ilim是用于防止由反向偏压造成光电转换器11劣化的电流值。发电控制装置2利用1-V曲线LI中出现的上述阶梯状形状St来计算调节电流值Ilim，如下。
[0086]首先，控制负载调整/电流调节部30，沿一个方向扫描电压。此外，在扫描过程中分析基于由测量部测得的电压和电流的整个串上的1-V曲线的形状。具体地，例如，在扫描过程中利用测量部测得的电压和电流产生1-V曲线，并确定由此产生的1-V曲线中是否存在阶梯状形状。当确定存在阶梯状形状St时，获得与所产生的1-V曲线中的阶梯的高度(在拐点P处)相对应的电流Itlt5接下来，计算通过将常量I1与由此获得的电流Itl相加而获得的值(IfI1)并将该值设为调节电流值Ilim。另一方面，当确定不存在阶梯状形状St时，继续电压扫描并继续产生1-V曲线。另外，常量I1对光电转换器11来说本身是不变的。当光电转换器11为色素敏化太阳能电池时，常量I1对色素敏化太阳能电池来说本身是不变的，其基于氧化钛的表面积及其微孔结构、色素类型及其吸收量、电解质类型等来限定。另外，常量I1大致等于光电转换器11的虚拟内部旁路二极管的额定电流。此外，通过从流过串10的电流I中减去电流Itl而获得的值(1-1tl)大致等于流过光电转换器11的虚拟内部旁路二极管的电流Ib。
[0087](常量I1)
[0088]此后，对光电转换器11是色素敏化太阳能电池的情况下的常量Il进行描述。当电流被强制从外面流过受到阴影影响的色素敏化太阳能电池且不发电时，光电转换器内部将相继出现以下六种现象(参见图16)。
[0089](I)从外部电路进入对电极材料的电子被移交给相邻介导分子(介质分子，mediator molecule)。将收到电子的介导分子转换为还原剂(碘离子1)。对电极材料经常采用钼或碳。介导分子经常采用三碘离子(13_)。
[0090](2)作为还原剂的介导分子通过电泳现象、对流、扩散等在电解质中迁移并到达吸附在氧化钛电极上的色素分子。
[0091](3)介导分子与色素分子碰撞，并且在此过程中，电子从介导分子被移交给色素分子(即，介导分子与色素分子之间发生氧化还原反应)。由于电子转移，介导分子还原为氧化剂 (例如，三碘离子I3-)并色素分子转换为还原剂(色素阴离子自由基)。
[0092](4)已经还原为氧化剂的介导分子再次通过电泳现象、对流、扩散等在电解质中迁移以便在对电极附近还原。
[0093](5)作为还原剂(色素阴离子自由基)的色素分子移交给氧化钛的导带，自身在该导带上被吸收以便还原为氧化剂。
[0094](6)已经进入氧化钛的导带的电子通过氧化钛内部到达作为集电极材料的透明导体，并穿过到达外部电路。透明导体经常采用氟掺杂氧化锡。
[0095]为了防止光电转换器劣化，期望所有这六个步骤顺利发生。假设步骤(5)被中断，作为还原剂(色素阴离子自由基)的色素分子积累在光电转换器内部，并保持其发生，对色素分子进行从氧化钛的还原消除反应。
[0096]作为电流值的常量I1优选与在最慢且是六个步骤中的瓶颈的步骤中的速率相匹配。
[0097](发电系统的具体配置)
[0098]图6是更具体地示出了图1中所示的发电系统的一个示例性配置的示意图。如上所述，串包括串联连接的多个光电转换器11。在图6中，示出了串10包括串联连接的三个光电转换器11的实例。
[0099]在图6中，光电转换器11用等效电路表示。光电转换器11的等效电路对没有受到局部阴影影响并执行常规发电的光电转换器11来说或者对受到局部阴影影响且不执行常规发电的光电转换器11来说彼此不同。即，没有受到局部阴影影响并执行常规发电的光电转换器11的等效电路包括并联连接的电流源12、二极管13及旁路二极管14。受到局部阴影影响且不执行常规发电的光电转换器11的等效电路包括并联连接的电阻15、二极管13及旁路二极管14。即，不执行常规发电的光电转换器11与执行常规发电的光电转换器11的不同之处在于包括代替电流源12的电阻15。
[0100]电流电压测量部20包括与串10串联连接的分流电阻21以及连接至分流电阻21的两端的电流电压测量电路22。负载调整/电流调节部30包括η沟道FET (场效应晶体管)32、P沟道FET34、电阻31、负载调整和电流调节电路(下文简称“负载调整/电流调节电路”)33以及肖特基势垒二极管35。η沟道FET32的源极端接地。η沟道FET32的栅极段与负载调整/电流调节电路33连接。η沟道FET32的漏极端经由电阻31连接在分流电阻21与输出端子36之间。P沟道FET34设置在分流电阻21与输出端子36之间。ρ沟道FET34的漏极端与分流电阻32连接并且其源极端经由肖特基势垒二极管35与输出端子36连接。其栅极端与负载调整/电流调节电路33连接。电流电压测量电路22与系统控制部3连接，并且基于来自系统控制部3的控制信号对电流电压测量的操作进行控制。负载调整/电流调节电路33与系统控制部3连接，并且基于来自系统控制部3的控制信号对负载调整和电流调节的操作进行控制。
[0101]如上所述配置的发电系统的操作如下。将P沟道FET34设置为开路状态，逐渐改变η沟道FET32的栅电压，这允许串10的负载逐渐改变。在串10的负载逐渐改变的过程中，通过电流电压测量电路22对分流电阻21两端的每个电压进行测量，从而获得1-V曲线。此外，将电流电压测量电路22的η沟道FET32设置为开路状态，P沟道FET34的栅电压被控制，从而可以将串10驱动为驱动等于或小于调节电流值Ilim，并且还可以从输出端子36输出电流。
[0102]用于将流过串10的电流调解至Ilim的电路可以采用通过将利用分流电阻21的电流电压测量部20与利用ρ沟道FET34的负载调整/电流调节部30组合而获得的上述电路。然而，这仅仅是一个实例，例如，可以采用比如霍尔传感器的磁场检测类型的电流测量器件来代替分流电阻21并且可以使用PNP晶体管来代替ρ沟道FET34。
[0103](电流测量电路、电流调节配置电路及电流调节电路)
[0104]图7示出了电流测量电路、电流调节配置电路及电流调节电路的具体实例。电流测量电路40包括如图7所示的电流检测放大器41、分流电阻42及电阻43、44、45。电流检测放大器41例如包括放大器46及ρ沟道FET47。电流检测放大器41的反相输入端子和非反相输入端子分别与分流电阻42的两端连接。电阻43设置在电流检测放大器41的反相输入端子与分流电阻42的一端之间。电阻44和电阻55串联连接至电流检测放大器41的输出端。
[0105]电流调节配置电路50包括如图7所示的放大器51、直流电压源52、53、电阻54、55、56、57及电容器58。电阻54连接在放大器51的反相输入端与电流检测放大器41的输出端之间。电阻55的一端连接在放大器51的反相输入端与电阻54之间，并且其另一端连接在放大器51的输出端与电阻57之间。直流电压源53连接至放大器51的非反相输入端。放大器51的输出端与串联连接的电阻56、57的一端连接，电阻56、57的另一端连接至电流调节电路60。从串联连接的电阻56、57之间引出的导线的一端连接至电容器58。直流电压源53连接至放大器51。
[0106]电流调节电路60包括ρ沟道FET61、npn型晶体管62及电阻63、64。ρ沟道FET61的源极端连接至分流电阻42的一端。ρ沟道FET61的漏极端连接至输出端子65。ρ沟道FET61的栅极端连接在串联连接的电阻63、64之间。串联连接的电阻63、64的一端连接在分流电阻42与ρ沟道FET61的源极端之间。串联连接的电阻63、64的另一端连接至npn型晶体管62的集电极端。ρ沟道FET61的基极端经由串联连接的电阻56、57连接至放大器51的输出端。
[0107](发电控制装置的操作)
[0108]图8是示出了根据本技术的第一实施方式的发电控制装置的操作的一个实例的流程图。在本文中，检测局部阴影和调节电流的操作被描述成发电控制装置的操作。另外，这样的操作在触发以下项(I) - (3)中任意一项之后开始。
[0109](I)以日出到日落的恒定间隔(例如，每10分钟)。
[0110](2)在阵列和/或串的输出随时间变化且阵列和/或串的输出下降一定水平的时间点(例如，在通过将预定时间段之前(例如，10分钟之前)的输出Pb与电流输出Pa进行比较，预定时间段之前的电流输出Pa与输出Pb之比α [%] ( = (Pa/Pb)X100)下降等于或小于预定值的时间点)。
[0111](3)在通过连接多个串配置而成的系统中，在对于仅一个串的输出Ps与对于其他串的平均输出Pt相比下降的时间点(例如，在对于一个串的输出Ps与对于其他串的平均输出Pt之间的差的比β [%] ( = (Pt-Ps)/Pt) X 100)等于或大于预定值的时间点)。
[0112]首先，在步骤SI中，系统控制部3初始化串(模组)10的数量η作为测量对象，将其设为初始值“I”。另外，将串10的数量例如存储在系统控制部3中包括的存储器中。接下来，在步骤S2中，系统控制部3对负载调整/电流调节部30进行控制以暂时地将作为测量对象的具有数量η的串10与电力线分离并将其设为开路状态。接下来，在步骤S3中，系统控制部3控制负载调整/电流调节部30以恒定速率对作为对象的串10的端子之间的电压从开路状态下的电压VOC至短路状态下的电压VSC (=OV)进行扫描并在扫描过程中利用电流电压测量部20来测量电流值和电压值。由此，系统控制部3根据电流电压测量部20提供的电流值和电压值获得串的ι-v曲线。
[0113]接下来，在步骤S4中，执行电压扫描，系统控制部3确定此时获得的电压范围(V-Voc的范围)内的1-V曲线是否具有拐点。在步骤S4中，当确定不存在任何拐点时，在步骤S5中，系统控制部3确定扫描是否达到OV(短路状态下的电压)。在步骤S5中，当确定扫描没有达到短路状态下的电压Vsc (=OV)时，系统控制部3使该处理返回至步骤S3并继续进行电压扫描。另一方面，在步骤S5中，当确定电压扫描达到短路状态下的电压Vsc (=OV)时，在步骤S6中，系统控制部3控制负载调整/电流调节部30释放对作为测量对象的串10的发电电流的调节以使其返回电力线。
[0114]在步骤S4中，当确定存在拐点时，在步骤S7中，系统控制部3控制负载调整/电流调节部30中断电压扫描且在此之后不执行电压扫描。接下来，在步骤S8中，系统控制部3将拐点处的电流值设为电流L。接下来，在步骤S9中，系统控制部3将串固有的常量I1与电流Itl相加，并将其设为调节电流IliJ=1+I1)。另外，将电流Ιο、常量I1及调节电流Ilim存储在系统控制部3中包括的存储器中。接下来，在步骤SlO中，系统控制部3控制负载调整/电流调节部30施加电流调节，从而使得作为测量对象的串10的最大发电电流为Ilim,并且在此状态下，在步骤Sll中，使串10返回电力线。
[0115]接下来，在步骤Sll中，系统控制部3增加作为测量对象的串10的数量η。接下来，在步骤S12中，系统控制部3确定作为测量对象的串10的数量η是否达到构成发电装置I的阵列的串10的数量N。在步骤S12中，当确定串10的数量η达到数量N时，系统控制部3结束处理。另一方面，在步骤S12中，确定串10的数量η不是数量N，系统控制部3使处理返回至步骤S2。
[0116](效果)
[0117]根据上述第一实施方式，系统控制部3确定1-V曲线中是否存在阶梯状形状。然后，在存在阶梯状形状的情况下，系统控制部3控制负载调整/电流调节部30对流过串10的电流进行调节。因此，在利用由于局部阴影等在串10的发电表面上不均匀的光发电的情况下，相对较暗的光电转换器11会劣化。此外，获得整个串上的1-V曲线和分析所获得的1-V曲线的形状的功能的组合能够检测反向偏压。
[0118]众所周知，例如，使用专利文献I中所公开的光电耦合器作为检测硅太阳能电池中的局部阴影的方法。该方法包括使光电耦合器与并联连接至每个光电转换器的旁路二极管并联连接，并经由光电耦合器检测反向偏压。在将该方法应用于色素敏化太阳能电池的串时，确定调节电流值Ilim为在接通一个光电耦合器之后逐渐减小调节电流值，并在断开所有光电耦合器的时间点采用调节电流值的方法。此外，如专利文献2中所公开的放大器的使用方法原理上也可以等同地工作。然而，在这种情况下，放大器本身的额定电压成为问题。
[0119]然而，在这些方法中，电路组件的数量与光电转换器的数量成正比地增加并且布线变得更复杂，这直接导致了成本较高，由此具有缺点。因此，这些对分别具有大量光电转换器的串来说尤其无效。相反，仅通过测量ι-v曲线并利用形状分析算法来实现的根据本技术的方法即便在光电转换器11的数量增大的情况下也可抑制组件的数量并且可以使旁路二极管显得没有必要。
[0120]〈变形〉
[0121]1-V曲线出现畸变比如阶梯状形状的原因不仅在于局部阴影。在构成串10的若干光电转换器11出现故障的情况下，1-V曲线也会出现畸变。
[0122]例如，最简单地可以通过将出现畸变的环境历史记录保持在存储器中并调查该现象是暂时的还是持续的来指出原因。暂时的意味着局部阴影，持续的意味着很高的可能性是光电转换器11出现了故障。
[0123]同样可以通过将出现畸变情况下的值ItlAsc保持在存储器中作为历史记录来更精确地指出原因。在晴天的情况下，由于直接到达的光分量(日照的准直分量)很大，因此遮蔽时电流下降的程度很大，因此，值。很小。另一方面，在阴天的情况下，由于散射光分量(日照的非准直分量)，因此遮蔽时电流下降的程度很低，因此值ItlAsc很大。在这些环境条件下，电流下降的程度很高或很低，即，没必要恒定。相反，在光电转换器Ii出现故障的情况下，电流下降的程度基本上保持不变，这不同于所检测的。
[0124]当1-V曲线出现畸变的原因为局部阴影时，总体趋势为，较小的值1。/1%表示对于串10大致为阴影的原因，较大的值IcZIs。表示原因并非如此。距离信息和另一传感器、时间信息等的组合可以使得评估更详细。例如，当表面温度为o°c且出现局部阴影时，原因是雪的可能性很大。如果在每天的同一时间出现局部阴影，则相邻建筑物的阴影或树的阴影的可能性很大。另外，在树落叶的情况下，由于值随季节变化(即，在树叶繁茂的夏季更容易受到阴影影响，而在树叶较少的冬季则不容易受到阴影影响)，分析值IcZIse的历史记录也可以辨别是建筑物的阴影还是树的阴影。当局部阴影的原因在秋季非常靠近串10时，原因是落叶的可能性很大。随时间不规律、随机出现的局部阴影可能是鸟、飞机等的可能性很大。
[0125]例如，通过此算法来评估1-V曲线畸变的原因，如果评估为雪或落叶，则最好是通知用户清除雪或落叶。在建筑物或树的情况下，也最好通知用户，但就鸟或飞机而言，尤其没有必要通知用户。
[0126]当原因是光电转换器11的故障时，最好是将输出历史记录和/或各种传感器的故障历史记录保存在存储器中，进一步地，提示用户联系客服中心。用户经由互联网等直接将历史数据传输至客服中心，这有利于调查故障原因。
[0127]另外，当发现原因为广大传感器11的故障且Itl极小时，有意地应用电流调节是不可能的。尽管这使得相关光电转换器11的故障继续，但是通过放弃保护这些光电转换器11，可以整体恢复串的发电性能。由于相关光电转换器11已经出现故障，因此放弃对其进行保护通常不会产生问题。
[0128]〈3、第二实施方式〉
[0129]图9是示出了根据本技术的第二实施方式的发电系统的一个示例性配置的示意图。根据第二实施方式的发电系统是使用光电转换器(例如，色素敏化太阳能电池)和蓄电池(例如，锂离子二次电池)的混合发电系统。在第二实施方式中，与第一实施方式中相同的部分有相同的参考标号，省略对其进行描述。
[0130]根据第二实施方式的发电系统进一步包括充电放电控制部6以及蓄电装置7，这点不同于根据第一实施方式的发电系统。蓄电装置7经由充电放电控制部6设置在接线盒4与输出端5之间。蓄电装置7例如包括串联和/或并联连接的多个蓄电池。蓄电池最好是采用锂离子二次电池。
[0131]集成在接线盒4中的电力经由充电放电控制部6在蓄电装置7中充电。蓄电装置7中充电的电力经由充电放电控制部6被提供给输出端5。充电放电控制部6与系统控制部3连接，并基于其控制来对蓄电装置7的充电放电操作进行控制。
[0132]图10是更具体地示出了图9中所示的发电系统的一个示例性配置的示意图。接线盒4与输出端5之间设有通过将蓄电池串联和/或并联连接配置而成的电池组82。安全充电电路81相对于电池组82并联设置。安全充电电路81与系统控制部3连接，并基于其控制来对安全充电电路81的充电放电控制操作进行控制。
[0133]〈4、第三实施方式〉
[0134]图11是示出了根据本技术的第三实施方式的发电系统的一个示例性配置的示意图。第三实施方式与第一实施方式的不同之处在于串10是由串联连接的光电转换部71组成的。光电转换部71包括光电转换器72以及与光电转换器72并联连接的旁路二极管73。在第一实施方式中，构成串10的光电转换器11具有虚拟内部旁路二极管，相反，在第三实施方式中，构成串10的光电转换器72具有真实旁路二极管73，从而从其配置上来区分各个实施方式。在第三实施方式中，与第一实施方式中相同的部分有相同的参考标号，省略对其进行描述。
[0135]光电转换器72是没有虚拟内部旁路二极管的光电转换器。这样的光电转换器例如可包括硅基太阳能电池，但不受该实例的特别限制。这样的硅基太阳能电池例如可包括单晶硅类型太阳能电池、多晶硅类型太阳能电池、细晶硅类型太阳能电池以及非晶硅类型太阳能电池，但不受其特别限制。
[0136]图12是更具体地示出了图11中所示的发电系统的一个示例性配置的示意图。在图12中，光电转换器72用等效电路表示。光电转换器72的等效电路对没有受到局部阴影影响并执行常规发电的光电转换器来说或者对受到局部阴影影响且不执行常规发电的光电转换器来说彼此不同。即，没有受到局部阴影影响并执行常规发电的光电转换器72的等效电路包括并联连接的电流源74、旁路二极管73及二极管75。受到局部阴影影响且不执行常规发电的光电转换器72的等效电路包括并联连接的电阻76、旁路二极管73及二极管75。即，不执行常规发电的光电转换器72与执行常规发电的光电转换器72的不同之处在于包括代替电流源74的电阻76。
[0137]〈5、第四实施方式〉
[0138]图13是示出了根据本技术的第四实施方式的家用发电系统的配置的一个实例的图示。例如，在用于住宅101的蓄电系统100中，经由电力网109、信息网络112、智能电表107、电源集线器108等将电力从诸如热力发电102a、核发电102b及水力发电102c等集中电力系统102提供给蓄电装置103。利用这些装置，将电力从独立电源比如发电装置104提供给蓄电装置103。存储提供给蓄电装置103的电力，并利用蓄电装置103提供住宅101所使用的电力。相同的蓄电系统可供建筑物以及住宅101使用，没有限制。
[0139]住宅101设有发电装置104、耗电装置105、蓄电装置103、控制各个装置的控制装置110、智能电表107以及获得各种信息的传感器111。各个装置经由电力网109和信息网络112连接。将发电装置104产生的电力提供给耗电装置105和/或蓄电装置103。发电装置104可以采用上述第一或第三实施方式的发电装置I。耗电装置105为冰箱105a、空调105b、电视接收器105c、浴室105d等。此外，耗电装置105包括电动车辆106。电动车辆106为电动车辆106a、混合动力车106b、电动摩托车106c等。
[0140]蓄电装置103例如包括串联和/或并联连接的多个锂离子二次电池。智能电表107具有测量商用电力的使用并向电力公司传输该使用的功能。电力网109可以由直流电源、交流电源和非接触式电源或其任意组合中的任何一种配置而成。
[0141]各种传感器111例如包括人体传感器、亮度传感器、对象实体检测传感器(objectbody detecting sensor)、功耗传感器、振动传感器、接触传感器、热力传感器、红外线传感器等。将由各种传感器111获得的信息传输至控制装置110。来自传感器111的信息可以包括气候状况、人的状况等并且可以自动控制功耗装置105以最小化能量损耗。此外，控制装置110可以经由互联网将有关住宅101的信息传输至电力公司等外部。
[0142]电源集线器108执行对电力线进行分支、直流和交流之间的转换等。与控制装置110连接的信息网112的通信系统包括使用通信接口比如UART(通用异步收发机:异步串行通信用收发电路)，以及基于蓝牙、ZigBee、W1-Fi等无线通信标准使用传感器网络。蓝牙可以应用于多媒体通信并且可以利用一对多连接进行中间通信。ZigBee使用基于IEEE(电气与电子工程师协会)802.15.4的物理层。IEEE802.15.4是称为PAN (个人局域网)或WPAN(无线个人局域网)的短程无线网络标准的名称。
[0143]控制装置110与外部服务器113连接。服务器113可以由住宅101、电力公司和服务提供商中的任何一个进行管理。由服务器113传输并接收的信息包括功耗信息、生活模式信息、电费、天气信息、自然灾害信息及有关电力交易的信息。这些信息可以由家用耗电装置(例如，电视接收器)传输并接收，这些信息可以由除家用装置(例如手机等)之外的器件传输并接收。这些信息可以显示在具有显示功能的设备上，比如电视接收器、手机和PDA(个人数字助理)上。
[0144]控制各个部分的控制装置110由CPU (中央处理器)、RAM (随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等组成。在该实例中，该控制装置安装在蓄电装置103中。控制装置110经由信息网络112与蓄电装置103、发电装置104、耗电装置105、各种传感器111和服务器113连接，并且例如具有调整商用电力的使用和发电量的功能。另外，或者，可以具有在电力市场进行电力交易的功能。控制装置110具有上述第一实施方式的发电控制装置2的功能。
[0145]如上所述，可以将蓄电在蓄电装置103中作为发电装置104(太阳能发电和/或风力发电)以及诸如热力发电102a、核发电102b及水力发电102c等集中电力系统102产生的电力。因此，可以对发电装置104产生的电力的波动(如果有的话)进行控制，从而使得传输至外部的电量保持不变或者根据需要进行放电。例如，将通过太阳能发电获得的蓄电在蓄电装置103中，并且另外，将夜间电费较低的深夜蓄电在蓄电装置103中。作为一种使用方式，可以释放存储在蓄电装置103中的电力以便在白天电费较高的时区期间使用。
[0146]另外，对控制装置110安装在蓄电装置103中的实例进行描述，然而该控制装置可以安装在智能电表107中或者可以独立配置。此外，蓄电系统100可以供公寓大楼中的多个家庭或者多栋独立式住宅使用。
[0147]下文中，利用实例和比较实例对本技术进行具体描述，而本技术不仅仅限于这些实例。
[0148](实例)
[0149]首先，准备通过将64个色素敏化太阳能电池串联连接而获得的串。接下来，串与具有防止劣化的功能的发电控制装置连接。此发电控制装置采用具有图1中所示的配置的装置并根据图8中所示的流程图进行操作。如上所述，得到所需的发电系统。
[0150](比较实例)
[0151]首先，准备通过将64个色素敏化太阳能电池串联连接而获得的串。接下来，串与不具有防止劣化的功能的现有发电控制装置连接。如上所述，得到所需的发电系统。
[0152](评估)
[0153]如上所述得到的防止发电系统劣化的功能的评估如下。首先，发电系统的串中的一个色素敏化太阳能电池贴有遮光带以便遮光，这只会导致串中只有一个色素敏华太阳能电池收到受到作为虚拟环境的局部阴影影响。接下来，在发电系统的串在恒定时间段内在外部进行发电测试之后，遮光色素敏化太阳能电池通过眼睛观察到。
[0154](结果)
[0155]对于比较实例的发电系统来说，可能指示消除色素的灰色斑点在遮光色素敏化太阳能电池的某些部分中被观察到。劣化的因素被认为是在发电测试过程中电流一直流过遮光色素敏化太阳能电池的内部旁路二极管以及电流值超过内部旁路二极管的额定电流。
[0156]另一方面，对于实例的发电系统来说，可能指示消除色素的无灰色斑点在色素敏化太阳能电池中被观察。防止劣化的因素被认为是通过发电控制装置向串施加电流调节以便等于或小于调节电流值Ilim。[0157]如上所述，已经对根据本技术的实施方式进行了具体描述，而本技术不限于上述实施方式，但可以在本技术的精神内进行各种修改。
[0158]例如，上述实施方式中的配置、方法、工艺、形状、材料、数值等仅是实例并且可根据需要采用不同的配置、方法、工艺、形状、材料、数值等。
[0159]此外，上述实施方式中的配置、方法、工艺、形状、材料、数值等可以与本技术的精神内的另一个结合在一起。
[0160]本领域的技术人员应理解，根据设计需求和其它因素可以进行各种修改、组合、子组合以及改变，只要其在所附权利要求或其等同内容的范围之内即可。
[0161]另外，本技术的配置还可以如下。
[0162](I) 一种发电控制装置，包括:
[0163]测量部，测量光电转换器的电压和电流；
[0164]调节部，调节流过光电转换器的电流；以及
[0165]控制部，根据测量部测得的电压和电流分析电流-电压曲线的形状并基于分析结果控制调节部以对流过光电转换器的电流进行调节。
[0166]( 2 )根据(I)所述的发电控制装置，
[0167]其中，电流-电压曲线的形状的分析为确定电流-电压曲线中是否存在阶梯状形状。
[0168](3)根据(2)所述的发电控制装置，
[0169]其中，确定电流-电压曲线中是否存在阶梯状形状为确定电流-电压曲线中是否存在拐点。
[0170]( 4 )根据(I)所述的发电控制装置，
[0171]其中，控制部利用与阶梯状形状的阶梯高度相对应的电流值来计算调节电流值，并对流过光电转换器的电流进行调节，从而使得流过光电转换器的电流等于或小于调节电流值。
[0172]( 5 )根据(I)所述的发电控制装置，
[0173]其中，光电转换器具有虚拟内部旁路二极管，并且
[0174]其中，控制部对流过光电转换器的电流进行调节，从而使得流过光电转换器的虚拟内部旁路二极管的电流不超过内部旁路二极管的额定电流。
[0175](6)根据(5)所述的发电控制装置，
[0176]其中，光电转换器是色素敏化光电转换器。
[0177](7)根据(2)所述的发电控制装置，
[0178]其中，调节部扫描光电转换器的电压，并且
[0179]其中，测量部测量扫描过程中光电转换器的电压和电流。
[0180](8)根据(7)所述的发电控制装置，
[0181]其中，当确定电流-电压曲线中存在阶梯状形状时，控制部结束由调节部执行的电压扫描。
[0182]( 9 )根据(I)至(8 )中任一项所述的发电控制装置，
[0183]其中，光电转换器构成串。
[0184](10)—种发电控制装置，包括:[0185]测量部，测量光电转换部的电压和电流；
[0186]调节部，调节流过光电转换部的电流；以及
[0187]控制部，根据通过测量部测得的电压和电流分析电流-电压曲线的形状，并基于分析的结果控制调节部以对流过光电转换部的电流进行调节。
[0188]( 11)根据(10 )所述的发电控制装置，
[0189]其中，光电转换部包括光电转换器和旁路二极管。
[0190]( 12 )根据(11)所述的发电控制装置，
[0191]其中，光电转换器为娃基光电转换器。
[0192](13)—种发电控制方法，包括:
[0193]分析光电转换器的电流-电压曲线的形状；以及
[0194]基于分析的结果对流过光电转换器的电流进行调节。
[0195](14) 一种发电控制方法，包括:
[0196]分析光电转换部的电流-电压曲线的形状；以及
[0197]基于分析的结果对流过光电转换部的电流进行调节。
[0198](15) 一种发电系统，包括:
[0199]发电装置；以及
[0200]发电控制装置，控制发电装置，
[0201 ]其中，发电装置包括具有串联连接的多个光电转换器的串，并且
[0202]其中，发电控制装置包括:
[0203]测量部，测量串的电压和电流，
[0204]调节部，调节流过串的电流，以及
[0205]控制部，根据由测量部测得的串的电压和电流分析电流-电压曲线的形状，并基于分析的结果控制调节部以对流过串的电流进行调节。
[0206](16) 一种蓄电系统，包括:
[0207]发电装置；
[0208]发电控制装置，控制发电装置；以及
[0209]蓄电装置，存储由发电控制装置生成的电力，
[0210]其中，发电装置包括具有串联连接的多个光电转换器的串，并且
[0211]其中，发电控制装置包括:
[0212]测量部，测量串的电压和电流，
[0213]调节部，调节流过串的电流，以及
[0214]控制部，根据由测量部测得的串电压和电流分析电流-电压曲线的形状，并基于分析的结果控制调节部以对流过串的电流进行调节。
[0215]本发明包含于2012年7月2日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-148945中公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用并入本文。
【权利要求】
1.一种发电控制装置，包括: 测量部，测量光电转换器的电压和电流； 调节部，调节流过所述光电转换器的电流；以及 控制部，根据由所述测量部测得的所述电压和所述电流分析电流-电压曲线的形状，并基于所述分析的结果控制所述调节部以对流过所述光电转换器的所述电流进行调节。
2.根据权利要求1所述的发电控制装置， 其中，所述电流-电压曲线的所述形状的分析为确定所述电流-电压曲线中是否存在阶梯状形状。
3.根据权利要求2所述的发电控制装置， 其中，确定所述电流-电压曲线中是否存在所述阶梯状形状为确定在所述电流-电压曲线中是否存在拐点。
4.根据权利要求1所述的发电控制装置， 其中，所述控制部利用与所述阶梯状形状的阶梯高度相对应的电流值来计算调节电流值，并对流过所述光电转换器的电流进行调节，从而使得流过所述光电转换器的电流等于或小于所述调节电流值。
5.根据权利要求1所述的发电控制装置， 其中，所述光电转换器具有虚拟内部旁路二极管，并且 其中，所述控制部对流过所述光电转换器的电流进行调节，从而使得流过所述光电转换器的所述虚拟内部旁路二极管的电流不超过所述虚拟内部旁路二极管的额定电流。
6.根据权利要求5所述的发电控制装置， 其中，所述光电转换器为色素敏化光电转换器。
7.根据权利要求2所述的发电控制装置， 其中，所述调节部扫描所述光电转换器的电压，并且 其中，所述测量部测量所述扫描过程中所述光电转换器的电压和电流。
8.根据权利要求7所述的发电控制装置， 其中，当确定在所述电流-电压曲线中存在所述阶梯状形状时，所述控制部结束由所述调节部执行的电压扫描。
9.根据权利要求1所述的发电控制装置， 其中，所述光电转换器构成串。
10.一种发电控制装置，包括: 测量部，测量光电转换部的电压和电流； 调节部，调节流过所述光电转换部的电流；以及 控制部，根据通过所述测量部测得的电压和电流分析电流-电压曲线的形状，并基于所述分析的结果控制所述调节部以对流过所述光电转换部的电流进行调节。
11.根据权利要求10所述的发电控制装置， 其中，所述光电转换部包括光电转换器和旁路二极管。
12.根据权利要求11所述的发电控制装置， 其中，所述光电转换器为娃基光电转换器。
13.—种发电控制方法,包括:分析光电转换器的电流-电压曲线的形状；以及 基于所述分析的结果对流过所述光电转换器的电流进行调节。
14.一种发电控制方法,包括: 分析光电转换部的电流-电压曲线的形状；以及 基于所述分析的结果对流过所述光电转换部的电流进行调节。
15.—种发电系统,包括: 发电装置；以及 发电控制装置，控制所述发电装置， 其中，所述发电装置包括具有串联连接的多个光电转换器的串，并且 其中，所述发电控制装置包括: 测量部，测量所述串的电压和电流， 调节部，调节流过所述串的电流，以及 控制部，根据由测量部测得的所述串的电压和电流分析电流-电压曲线的形状，并基于分析的结果控制所述调节部以对流过所述串的电流进行调节。
16.—种蓄电系统,包括: 发电装置； 发电控制装置，控制所述发电装置；以及 蓄电装置，存储由所述发电控制装置生成的电力， 其中，所述发电装置包括具有串联连接的多个光电转换器的串，并且 其中，所述发电控制装置包括: 测量部，测量所述串的电压和电流， 调节部，调节流过所述串的电流，以及 控制部，根据由所述测量部测得的所述串的电压和电流分析电流-电压曲线的形状，并基于分析的结果控制所述调节部以对流过所述串的电流进行调节。
【文档编号】H02S40/30GK103532488SQ201310257610
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】志村重辅, 长谷川洋, 佐藤敦 申请人:索尼公司