JPH03250204A - Bus voltage control system for solar battery - Google Patents
Bus voltage control system for solar batteryInfo
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- JPH03250204A JPH03250204A JP2047666A JP4766690A JPH03250204A JP H03250204 A JPH03250204 A JP H03250204A JP 2047666 A JP2047666 A JP 2047666A JP 4766690 A JP4766690 A JP 4766690A JP H03250204 A JPH03250204 A JP H03250204A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は太陽電池のバス電圧制御方法に関し、特に人工
衛星等のバス電圧制御用として太陽電池アレイの余剰電
力を消費させ、バス電圧を一定値に制御する太陽電池の
バス電圧制御方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a bus voltage control method for solar cells, and in particular for controlling the bus voltage of artificial satellites, etc., by consuming surplus power of a solar cell array and keeping the bus voltage constant. This invention relates to a bus voltage control method for solar cells.
従来、人工衛星等に使用されている太陽電池のバス電圧
制御方法は、第２図の構成図に示すように、太陽電池ア
レイを構成する太陽電池３Ａ。Conventionally, a bus voltage control method for solar cells used in artificial satellites and the like is as shown in the configuration diagram of FIG. 2, in which a solar cell 3A forming a solar cell array is used.
３Ｂ〜３Ｎがアイソレーション用ダイオードＣＲ１〜Ｃ
ＲＮを介して負荷４に電力を供給するが、一方、太陽電
池アレイの余剰発電電力によるバス電圧６の電圧上昇を
おさえる必要がある。このために、太陽電池３Ａ、３Ｂ
〜３Ｎに並列に設けられた抵抗Ｒ１〜Ｒ１とアナログ抵
抗変化をするアナログシャント回路１０Ａ、ＩＯＢ〜Ｉ
ＯＮとを接続し、バス電圧検出器２によって検出された
電圧変化に対応する制御信号５によって順次アナログシ
ャフト回路１０Ａ、ＩＯＢ〜ＩＯＮを制御して余剰電力
を消費してバス電圧６を一定電圧にする方法がある。又
、第３図の構成図のように、太陽電池３Ａ、３Ｂ〜３Ｎ
ごとに並列に抵抗Ｒ工〜Ｒ０とスイッチングシャント回
路１１Ａ、ＩＩＢ〜１１Ｎとを接続し、バス電圧検出器
２の制御信号５によって順次スイッチングシャント回路
１１Ａ〜ＩＩＮを制御してスイッチをオンとすることに
より、抵抗Ｒ１〜Ｒ３に余剰電力を消費させてバス電圧
を一定に制御する方法であった。3B~3N are isolation diodes CR1~C
Power is supplied to the load 4 via the RN, but on the other hand, it is necessary to suppress the voltage rise of the bus voltage 6 due to surplus generated power of the solar cell array. For this purpose, solar cells 3A, 3B
Analog shunt circuit 10A that changes analog resistance with resistors R1 to R1 provided in parallel to ~3N, IOB to I
ON is connected, and the analog shaft circuit 10A, IOB to ION are sequentially controlled by the control signal 5 corresponding to the voltage change detected by the bus voltage detector 2, and the excess power is consumed to keep the bus voltage 6 at a constant voltage. There is a way to do it. Also, as shown in the configuration diagram of Fig. 3, solar cells 3A, 3B to 3N
Connect the resistors R to R0 and the switching shunt circuits 11A and IIB to 11N in parallel, and sequentially control the switching shunt circuits 11A to IIN using the control signal 5 of the bus voltage detector 2 to turn on the switches. This was a method of controlling the bus voltage to a constant value by causing the resistors R1 to R3 to consume surplus power.
上述した従来の太陽電池のバス電圧制御方法中第２図の
方法では、太陽電池アレイから発生する余剰）電力はす
べて電流制御用抵抗Ｒ１〜Ｒｆｉおよびアナログシャン
ト回路で消費するので、電流制御用抵抗およびアナログ
シャント回路での発熱が非常に大きくなり熱制御が非常
に困難となる欠点がある。一方、第３図の方法では、ス
イッチングシャント回路がスイッチング方法であり、各
シャントの消費電力はそれぞれの対応する太陽電池アレ
イの発生電力によって決定されるので、電流制御用抵抗
Ｒ，〜Ｒ，の発熱は分散されて非常に少なくてすむが、
スイッチングシャント回路と太陽電池アレイが１対１に
接続されるため、スイッチングシャント回路と太陽電池
アレイとの接続本数が多くなり、インタフェースが複雑
になる欠点がある。Among the conventional solar cell bus voltage control methods described above, in the method shown in FIG. Another drawback is that heat generation in the analog shunt circuit becomes extremely large, making heat control extremely difficult. On the other hand, in the method shown in Fig. 3, the switching shunt circuit is the switching method, and the power consumption of each shunt is determined by the power generated by the corresponding solar cell array. The heat generated is dispersed and becomes very small, but
Since the switching shunt circuit and the solar cell array are connected one-to-one, the number of connections between the switching shunt circuit and the solar cell array increases, resulting in a complicated interface.
本発明の太陽電池のバス電圧制御方法は太陽電池アレイ
から発生する電力のうちの余剰電力によるバス電圧の高
低を制御する太陽電池のバス電圧制御方法において、バ
ス電圧の高低を検出するバス電圧検出器と、所定の波高
値を有する三角波電圧を発生する三角波発生器と、太陽
電池アレイを構成するｎ（ｎは整数）個の太陽電池に並
列に接続され、ｎ個からなる直列接続された電流制御用
チョークコイルおよびデユーティ制御シャント回路とを
有し、前記デユーティ制御シャント回路が前記バス電圧
検出器から出力される制御信号により、前記三角波電圧
の傾斜電圧に対応した流通電流幅の制御を行っている。The solar cell bus voltage control method of the present invention is a solar cell bus voltage control method that controls the bus voltage level due to surplus power generated from a solar cell array, and includes bus voltage detection that detects the bus voltage level. A triangular wave generator that generates a triangular wave voltage having a predetermined peak value, and n (n is an integer) solar cells constituting a solar cell array are connected in parallel, and the n solar cells are connected in series. It has a control choke coil and a duty control shunt circuit, and the duty control shunt circuit controls the width of the flowing current corresponding to the gradient voltage of the triangular wave voltage according to the control signal output from the bus voltage detector. There is.
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
第１図において、３Ａ、３Ｂ〜３Ｎは太陽電池であり、
ｎ個並列に接続されて太陽電池アレイを構成し負荷４に
アイソレーションダイオードＣＲ１〜ＣＲ，を介して電
力を供給する。２はバス電圧検出器であり、バス電圧を
検出しバス電圧が規定値以上になった場合に制御信号５
Ａを出力する。ＬＡ、ＩＢ〜ＩＮはデユーティ制御シャ
ント回路であり、ｎ個から構成されて余剰電流の流通を
対応する太陽電池３Ａ、３Ｂ〜３Ｎに合わせて制御する
。７は三角波発生器であり、三角波電圧を発生し、バス
電圧検出器２からの制御信号５Ａの情報をもとにデユー
ティ制御シャント回路ＩＡ〜ＩＮのシャントスイッチの
オンオフのデユーティを可変する。Ｌ１〜Ｌ、はチョー
クコイルであり、シャントスイッチのオン時間によって
電流制御をする。In FIG. 1, 3A, 3B to 3N are solar cells,
n solar cells are connected in parallel to form a solar cell array, and power is supplied to the load 4 via isolation diodes CR1 to CR. 2 is a bus voltage detector which detects the bus voltage and outputs a control signal 5 when the bus voltage exceeds a specified value.
Output A. LA, IB-IN are duty control shunt circuits, which are composed of n pieces, and control the flow of surplus current according to the corresponding solar cells 3A, 3B-3N. A triangular wave generator 7 generates a triangular wave voltage and varies the on/off duty of the shunt switches of the duty control shunt circuits IA to IN based on the information of the control signal 5A from the bus voltage detector 2. L1 to L are choke coils, and the current is controlled by the on time of the shunt switch.
次に本実施例の動作について説明する。太陽電池３Ａ〜
３Ｎからなる太陽電池アレイの発生電力と負荷電力とを
比較して発生電力の方が多い場合に、太陽電池の特性に
より、バス電圧６が上昇するため、バス電圧を一定値以
下にするためには余剰電力を負荷４以外で消費させる必
要がある。太陽電池アレイの発生電力が負荷電力より多
く、バス電圧６が上昇し、ある規定値以上になった時、
バス電圧検出器２より、制御信号５Ａが出力され、まず
初めにデユーティ制御シャント回路ＩＡが動作を開始す
る。このデユーティ制御ノ動作ニより次第にシャントス
イッチのオン時間を長くし、ある一定の電流になるまで
三角波電圧の制御により流通電流を増加させる。デユー
ティ制御シャント回路ＩＡの電流が最大の規定値に達し
てもさらに太陽電池アレイの発生電力が多い場合には、
制御信号５Ａのレベルはさらに高−くなり、次にデユー
ティ制御シャント回路ＩＢの動作が開始する。デユーテ
ィ制御シャント回路ＩＢもＩＡの回路と同様に制御信号
５Ａのレベルの上昇にしたがって、デユーティ制御され
てシャントスイッチのオン時間を長くし、ある一定の電
流になるまで三角波電圧の制御により流通電流を増加す
る、このように、太陽電池アレイの余剰電力に応じてデ
ユーティ制御シャント回路ＩＡからＩＮまでを順次制御
し、バス電圧６が一定値以下になるように制御する。ま
た、負荷電力が増加し、余剰電力が減少した場合は、デ
ユーティ制御シャント回路の後段の方からオフになるよ
うに制御され、シャント電流が減少した分だけ、負荷に
電力を供給し、バス電圧が一定に制御される。Next, the operation of this embodiment will be explained. Solar battery 3A~
When the power generated by the solar cell array consisting of 3N is larger than the load power, the bus voltage 6 increases due to the characteristics of the solar cells. Therefore, in order to keep the bus voltage below a certain value, In this case, it is necessary to consume the surplus power in a place other than load 4. When the power generated by the solar cell array is greater than the load power and the bus voltage 6 increases and exceeds a certain specified value,
A control signal 5A is output from the bus voltage detector 2, and the duty control shunt circuit IA starts operating first. From this duty control operation, the on time of the shunt switch is gradually lengthened, and the flowing current is increased by controlling the triangular wave voltage until the current reaches a certain constant value. Even if the current of the duty control shunt circuit IA reaches the maximum specified value, if the power generated by the solar cell array is still large,
The level of the control signal 5A becomes higher, and then the duty control shunt circuit IB starts operating. Like the circuit IA, the duty control shunt circuit IB is also duty-controlled to lengthen the on-time of the shunt switch as the level of the control signal 5A increases, and the flowing current is controlled by triangular wave voltage until a certain current is reached. In this way, the duty control shunt circuits IA to IN are sequentially controlled in accordance with the increasing surplus power of the solar cell array, and the bus voltage 6 is controlled to be below a certain value. In addition, when the load power increases and the surplus power decreases, the latter stage of the duty control shunt circuit is controlled to turn off, and power is supplied to the load by the amount that the shunt current has decreased, and the bus voltage is controlled to a constant value.
以上説明したように本発明はデユーティ制御シャント回
路と三角波発生器を備えて、バス電圧検出器の制御によ
りデユーティ制御シャント回路をスイッチング動作させ
て流通電流制御することにより、発熱体となる電流制限
用抵抗を設けることなく、又太陽電池アレイごとにシャ
ント回路を接続する必要もなく、簡単な構成で発熱の極
めて少ない回路でバス電圧を一定に制御することができ
る効果がある。As explained above, the present invention is equipped with a duty control shunt circuit and a triangular wave generator, and controls the current by switching the duty control shunt circuit under the control of a bus voltage detector. There is no need to provide a resistor or connect a shunt circuit to each solar cell array, and the bus voltage can be controlled to a constant level with a simple circuit that generates very little heat.
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図および第３
図は従来の太陽電池のバス電圧制御方法の構成図である
。
■Ａ〜ＩＮ・・・デユーティ制御シャント回路、２・・
・バス電圧検出器、３Ａ〜３Ｎ・・・太陽電池、４・・
・負荷、５Ａ、５・・・制御信号、６・・・バス電圧、
７・・・三角波発生器、ＣＲ１〜ＣＲ，・・・アイソレ
ーションダイオード、
Ｒ。
〜Ｒ。
・・・電流制限用抵抗、
Ｌ、〜Ｌ。
・・・電流制御用チョークコイル。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 and FIG.
The figure is a configuration diagram of a conventional solar cell bus voltage control method. ■A~IN...Duty control shunt circuit, 2...
・Bus voltage detector, 3A~3N...Solar battery, 4...
・Load, 5A, 5... Control signal, 6... Bus voltage,
7...Triangular wave generator, CR1~CR,...Isolation diode, R. ~R. ... Current limiting resistor, L, ~L. ...Choke coil for current control.
Claims (1)
によるバス電圧の高低を制御する太陽電池のバス電圧制
御方法において、バス電圧の高低を検出するバス電圧検
出器と、所定の波高値を有する三角波電圧を発生する三
角波発生器と、太陽電池アレイを構成するｎ（ｎは整数
）個の太陽電池に並列に接続され、ｎ個からなる直列接
続された電流制御用チョークコイルおよびデューティ制
御シャント回路とを有し、前記デューティ制御シャント
回路が前記バス電圧検出器から出力される制御信号によ
り、前記三角波電圧の傾斜電圧に対応した流通電流幅の
制御を行うことを特徴とする太陽電池のバス電圧制御方
法。 ２、前記バス電圧検出器が前記バス電圧のレベルに応じ
てｎ個の前記デューティ制御シャント回路を順次１個づ
つ制御して行くことを特徴とする請求項１記載の太陽電
池のバス電圧制御方法。 ３、前記デューティ制御シャント回路の一個が前記バス
電圧検出器の制御信号により流通電流を増加して行き、
前記三角波電圧の波高値の最大値に達した時点で次段の
前記デューティ制御シャント回路が動作を開始すること
を特徴とする請求項１記載の太陽電池のバス電圧制御方
法。[Scope of Claims] 1. A bus voltage detector for detecting the level of bus voltage in a solar cell bus voltage control method for controlling the level of bus voltage due to surplus power generated from a solar cell array; A triangular wave generator that generates a triangular wave voltage having a predetermined peak value, and a current control choke connected in parallel to n (n is an integer) solar cells constituting a solar cell array and connected in series. It has a coil and a duty control shunt circuit, and the duty control shunt circuit controls the width of the flowing current corresponding to the gradient voltage of the triangular wave voltage according to the control signal output from the bus voltage detector. A bus voltage control method for solar cells. 2. The solar cell bus voltage control method according to claim 1, wherein the bus voltage detector sequentially controls the n duty control shunt circuits one by one according to the level of the bus voltage. . 3. One of the duty control shunt circuits increases the flowing current according to the control signal of the bus voltage detector,
2. The solar cell bus voltage control method according to claim 1, wherein the duty control shunt circuit in the next stage starts operating when the peak value of the triangular wave voltage reaches a maximum value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047666A JPH03250204A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Bus voltage control system for solar battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047666A JPH03250204A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Bus voltage control system for solar battery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03250204A true JPH03250204A (en) | 1991-11-08 |
Family
ID=12781588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047666A Pending JPH03250204A (en) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | Bus voltage control system for solar battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03250204A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015089242A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | Power controller |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2047666A patent/JPH03250204A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015089242A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | Power controller |
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