Development of power conditioning system with a constant voltage control for concentrator photovoltaic system

• Project/Area Number: 26820106
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Power engineering/Power conversion/Electric machinery
• Research Institution: Tsuyama National College of Technology
• Principal Investigator: Oke Shinichiro 津山工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20362329)
• Research Collaborator: KEMMOKU Yoshishige ; ARAKI Kenji ; MOTODA Hirotaka ; KAGAMI Kanji ; KOIDE Hiroki ; ANDO Katsuki ; CHIKI Ikuma
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2016: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 集光式太陽光発電 / パワーコンディショナ / 電流ー電圧特性 / フィールド試験 / 集光式太陽光発電システム / 電流-電圧特性 / 発電特性モデル / 定電圧制御 / I-Vカーブ / 日射変動

Outline of Final Research Achievements

A constant voltage control was can be applied to control for concentrator photovoltaic (CPV) system had high FF (over 0.8) in outdoors. Electricity generation of the CPV system with constant voltage control was calclated using electricity generation characteristics measured in our field test of the CPV system. The constant voltage control was a few percent smaller in the electricity generation than conventional maximum power point tracking control. This is a enough practical value. We proposed that a equation can be calculated to control voltage for the CPV system with the constant voltage control.

Research Products

• [Journal Article] 任意地点の日射スペクトルの推定のための全天日射強度を用いた簡易モデル (2016)
  • Author(s): 桶真一郎，帆足介，山本真弘
  • Journal Title: 太陽エネルギー Volume: 42 Pages: 37-43
  • NAID: 40020874389
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] CPV+モジュールの発電電力における散乱日射の寄与 (2017)
  • Author(s): 地木郁真，桶真一郎，山田昇
  • Organizer: 平成29年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] Estimation of electricity characteristics by long-term field test of a CPV module utilizing diffuse irradiance (2017)
  • Author(s): I.Chiki, S.Oke, N.Yamada
  • Organizer: International Confernce of "Science of Technology Innovation" 2017 (STI-Gigaku 2017)
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2017-01-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 散乱日射活用型CPVモジュールの発電特性の長期フィールド試験による検討 (2016)
  • Author(s): 地木郁真，桶真一郎，山田昇
  • Organizer: 2016年度日本太陽エネルギー学会／日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • Place of Presentation: 松山市総合コミュニティセンター
  • Year and Date: 2016-11-24
• [Presentation] サポートベクターマシンを用いた日射量予測における入力データの検討 (2016)
  • Author(s): 春日紫吹，桶真一郎
  • Organizer: 平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] 集光式太陽電池モジュールにおける結露の持続に及ぼす気温の影響 (2016)
  • Author(s): 安東克樹，森光晴，桶真一郎，見目喜重，荒木建次
  • Organizer: 平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] 集光式太陽光発電システムにおける結露の発生と気象条件との関係 (2016)
  • Author(s): 森光晴，安東克樹，桶真一郎，見目喜重，荒木建次
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部津山地区計測制御研究会
  • Place of Presentation: 津山圏域雇用労働センター
  • Year and Date: 2016-01-23
• [Presentation] 集光式太陽電池モジュールにおける結露の発生・解消およびその影響 (2015)
  • Author(s): 桶真一郎，安東克樹，森光晴，見目喜重，荒木建次
  • Organizer: 2015年度日本太陽エネルギー学会／日本風力エネルギー学会合同研究発表会
  • Place of Presentation: ニューウェルシティ宮﨑
  • Year and Date: 2015-11-26
• [Presentation] CPVシステムにおける定電圧制御と時間遅れを考慮したMPPT制御との比較 (2015)
  • Author(s): 鏡幹志，桶真一郎，見目喜重，荒木建次
  • Organizer: 平成27年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2015-08-25
• [Presentation] 散乱日射活用型CPVモジュールの発電特性の短期フィールド試験による評価 (2015)
  • Author(s): 小出拓希，桶真一郎，山田昇，平井大貴，岡本和也
  • Organizer: 平成27年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2015-08-25
• [Presentation] 散乱日射活用型CPVモジュールのフィールド試験に向けた設計と試作 (2015)
  • Author(s): 小出拓希，桶真一郎，平井大貴，岡本和也，山田昇
  • Organizer: 平成27年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 東京都市大学
  • Year and Date: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [Presentation] 集光式PVシステムの旧型および現行モジュールの発電特性に及ぼす結露の影響 (2015)
  • Author(s): 安東克樹，鏡幹志，桶真一郎，見目喜重，荒木建次
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部津山地区計測制御研究会 平成26年度学術講演会
  • Place of Presentation: 津山圏域雇用労働センター
  • Year and Date: 2015-01-31
• [Presentation] 簡易な全天日射スペクトル推定モデルに及ぼすエーロゾルの影響 (2014)
  • Author(s): 帆足介，山本真弘，桶真一郎
  • Organizer: 平成26年度電気・情報関連学会中国支部連合大会
  • Place of Presentation: 福山大学
  • Year and Date: 2014-10-25
• [Presentation] 集光式および平板式PVシステムの定電圧制御による発電量の損失 (2014)
  • Author(s): 鏡幹志，元田大貴，桶真一郎，見目喜重，荒木建次
  • Organizer: 平成26年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] 集光式太陽光発電システム用PCSの開発に向けた直流定電圧制御の検討 (2014)
  • Author(s): 桶真一郎，鏡幹志，元田大貴，見目喜重，荒木建次
  • Organizer: 平成26年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Remarks] 持続可能エネルギーシステム研究室
  • URL: http://www.tsuyama-ct.ac.jp/oke/
• [Remarks] Sustainable Energy System Lab.
  • URL: http://www.tsuyama-ct.ac.jp/oke/