JPH04355634A - 太陽光発電装置の充電制御方式 - Google Patents
太陽光発電装置の充電制御方式Info
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- JPH04355634A JPH04355634A JP3129724A JP12972491A JPH04355634A JP H04355634 A JPH04355634 A JP H04355634A JP 3129724 A JP3129724 A JP 3129724A JP 12972491 A JP12972491 A JP 12972491A JP H04355634 A JPH04355634 A JP H04355634A
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- Japan
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池と蓄電池との
間にＤＣ／ＤＣコンバータを設けて、蓄電池の充電制御
を行う太陽光発電装置の充電制御方式に関する。
間にＤＣ／ＤＣコンバータを設けて、蓄電池の充電制御
を行う太陽光発電装置の充電制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図６に示すように、太陽電池１の
起電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２で昇圧または降圧し、
その出力電圧に応じた充電電流及び負荷電流を蓄電池３
及び負荷４に供給するものが知られている。
起電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２で昇圧または降圧し、
その出力電圧に応じた充電電流及び負荷電流を蓄電池３
及び負荷４に供給するものが知られている。
【０００３】この装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を太
陽電池１及び蓄電池３から切り離す第１開閉器５と、太
陽電池１を蓄電池３及び負荷４に接続する第２開閉器６
と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の入力電圧と出力電圧とを
比較する電圧比較回路７とを設けて、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ２の入力電圧がその出力電圧に近づいた場合に、第
１開閉器５を開放してＤＣ／ＤＣコンバータ２を切り離
すとともに、第２開閉器６を閉成して太陽電池１を蓄電
池３と負荷４とに接続することによって、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２による電流損失を防止するものである。
陽電池１及び蓄電池３から切り離す第１開閉器５と、太
陽電池１を蓄電池３及び負荷４に接続する第２開閉器６
と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の入力電圧と出力電圧とを
比較する電圧比較回路７とを設けて、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ２の入力電圧がその出力電圧に近づいた場合に、第
１開閉器５を開放してＤＣ／ＤＣコンバータ２を切り離
すとともに、第２開閉器６を閉成して太陽電池１を蓄電
池３と負荷４とに接続することによって、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２による電流損失を防止するものである。
【０００４】なお、図中８は最大電力点追尾装置であり
、太陽電池１のＤＣ／ＤＣコンバータ２への入力電圧Ｖ
ｉと入力電流Ｉｉとを検出して、太陽電池１を最大電力
点で作動させるべく制御する（特開昭６２−１５４１２
２ 号公報等参照）。
、太陽電池１のＤＣ／ＤＣコンバータ２への入力電圧Ｖ
ｉと入力電流Ｉｉとを検出して、太陽電池１を最大電力
点で作動させるべく制御する（特開昭６２−１５４１２
２ 号公報等参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置による充電制御方式では、蓄電池３の充電が進
み満充電となったときに、電圧比較回路７がこれを検出
して第１開閉器５を開放するので、太陽電池１の発電が
全く無駄となる場合が生じる。
来の装置による充電制御方式では、蓄電池３の充電が進
み満充電となったときに、電圧比較回路７がこれを検出
して第１開閉器５を開放するので、太陽電池１の発電が
全く無駄となる場合が生じる。
【０００６】また、太陽電池１の発電容量が蓄電池３の
容量より大きい場合、蓄電池３に過大電流が流れること
があり、これにより蓄電池３が短寿命化しやすく、さら
に、第１開閉器５を閉成すると蓄電池３の端子電圧がす
ぐに上昇してしまい、再び第１開閉器５を開放せざるを
得ず、太陽電池１の発電が一層無駄となるという問題も
孕んでいる。
容量より大きい場合、蓄電池３に過大電流が流れること
があり、これにより蓄電池３が短寿命化しやすく、さら
に、第１開閉器５を閉成すると蓄電池３の端子電圧がす
ぐに上昇してしまい、再び第１開閉器５を開放せざるを
得ず、太陽電池１の発電が一層無駄となるという問題も
孕んでいる。
【０００７】
【発明の目的】そこで、本発明は、上記従来装置の充電
制御方式の問題点に鑑み案出されたものであり、太陽電
池の起電力を無駄なく蓄電池に充電するとともに、蓄電
池の故障や短寿命化を極力防止した太陽光発電装置の充
電制御方式を提供することを目的とする。
制御方式の問題点に鑑み案出されたものであり、太陽電
池の起電力を無駄なく蓄電池に充電するとともに、蓄電
池の故障や短寿命化を極力防止した太陽光発電装置の充
電制御方式を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の太陽光発電装置の充電制御方式は、太陽電
池と、該太陽電池の起電力を入力するＤＣ／ＤＣコンバ
ータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続されて
前記太陽電池の起電力を充電する蓄電池とを備えた太陽
光発電装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、太
陽電池の発電電圧、及び蓄電池の充電電圧と充電電流と
を検出し、前記充電電圧が前記発電電圧より大で、かつ
前記充電電流が基準電流値より小のときに、ＤＣ／ＤＣ
コンバータの出力電圧を下げて蓄電池を充電することを
特徴とする。
に、本発明の太陽光発電装置の充電制御方式は、太陽電
池と、該太陽電池の起電力を入力するＤＣ／ＤＣコンバ
ータと、該ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側に接続されて
前記太陽電池の起電力を充電する蓄電池とを備えた太陽
光発電装置において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、太
陽電池の発電電圧、及び蓄電池の充電電圧と充電電流と
を検出し、前記充電電圧が前記発電電圧より大で、かつ
前記充電電流が基準電流値より小のときに、ＤＣ／ＤＣ
コンバータの出力電圧を下げて蓄電池を充電することを
特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の充電制御方式によれば、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータは、太陽電池の発電電圧、及び蓄電池の充電電
圧・充電電流を検出し、これに応じてＤＣ／ＤＣコンバ
ータの出力を制御するので、蓄電池が満充電に近くなり
、蓄電池の内部抵抗が増大して充電電流が小になったの
か、または、日射量が減少して充電電流が小になったの
かを明瞭に区別することができ、蓄電池の充電状態に応
じた的確な充電制御を行うことができる。
ンバータは、太陽電池の発電電圧、及び蓄電池の充電電
圧・充電電流を検出し、これに応じてＤＣ／ＤＣコンバ
ータの出力を制御するので、蓄電池が満充電に近くなり
、蓄電池の内部抵抗が増大して充電電流が小になったの
か、または、日射量が減少して充電電流が小になったの
かを明瞭に区別することができ、蓄電池の充電状態に応
じた的確な充電制御を行うことができる。
【００１０】
【実施例】本発明に係る一実施例を詳細に説明する。図
１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の端子Ｔ１，
Ｔ２には太陽電池１の両端電圧が入力され、端子Ｔ７に
は抵抗Ｒ１及びＲ２によって分圧された電圧信号Ｖｉが
入力され（太陽電池１の発電電圧を検出）、端子Ｔ５に
は蓄電池３の充電電流に対応する電流信号Ｉｏが入力さ
れ、端子Ｔ６には抵抗Ｒ３及びＲ４によって分圧された
蓄電池３の充電電圧に対応する電圧信号Ｖｏが入力され
る。また、端子Ｔ３，Ｔ４は抵抗Ｒ３，Ｒ４、蓄電池３
及び負荷４に接続されている。このような回路構成によ
り、蓄電池３の充電状態に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２からの出力電圧が制御される。
１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の端子Ｔ１，
Ｔ２には太陽電池１の両端電圧が入力され、端子Ｔ７に
は抵抗Ｒ１及びＲ２によって分圧された電圧信号Ｖｉが
入力され（太陽電池１の発電電圧を検出）、端子Ｔ５に
は蓄電池３の充電電流に対応する電流信号Ｉｏが入力さ
れ、端子Ｔ６には抵抗Ｒ３及びＲ４によって分圧された
蓄電池３の充電電圧に対応する電圧信号Ｖｏが入力され
る。また、端子Ｔ３，Ｔ４は抵抗Ｒ３，Ｒ４、蓄電池３
及び負荷４に接続されている。このような回路構成によ
り、蓄電池３の充電状態に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２からの出力電圧が制御される。
【００１１】次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の詳細につ
いて説明する。図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２は、第１及び第２基準電圧発生器９，１７、第１及
び第２増幅器１０，１１、三角波発振器１２、第１，第
２及び第３比較器１３，１９，２０、トランジタ１４、
第１及び第２フィルタ１５，１６、充電電流設定器１８
、アンドゲート２１、インバータ２２及び第１及び第２
リレー接点Ｘ１，Ｘ２等から構成される。
いて説明する。図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２は、第１及び第２基準電圧発生器９，１７、第１及
び第２増幅器１０，１１、三角波発振器１２、第１，第
２及び第３比較器１３，１９，２０、トランジタ１４、
第１及び第２フィルタ１５，１６、充電電流設定器１８
、アンドゲート２１、インバータ２２及び第１及び第２
リレー接点Ｘ１，Ｘ２等から構成される。
【００１２】第１基準電圧発生器９は、図３に示すＤＣ
／ＤＣコンバータ２の変換特性に相当する電圧信号Ｖｒ
１を発生する。また、第２基準電圧発生器１７は、太陽
電池１の変換効率が最大となるような電圧が予め設定さ
れており、その電圧信号Ｖｒ２を発生する。
／ＤＣコンバータ２の変換特性に相当する電圧信号Ｖｒ
１を発生する。また、第２基準電圧発生器１７は、太陽
電池１の変換効率が最大となるような電圧が予め設定さ
れており、その電圧信号Ｖｒ２を発生する。
【００１３】第１基準電圧発生器９は第１リレー接点Ｘ
１を介して、第２基準電圧発生器１７は第２リレー接点
Ｘ２を介して、第１増幅器１０とそれぞれ接続されてお
り、この第１増幅器１０には端子Ｔ６からの信号が入力
される。また、第１増幅器１０は第２増幅器１１と接続
され、これら増幅器は図４に示すように、入力が「＋」
のときに出力が「−」となり、入力が「−」のときに出
力が「＋」となるような反転増幅器となっている。ここ
で、第２増幅器１１には端子Ｔ５からの信号が入力され
る。
１を介して、第２基準電圧発生器１７は第２リレー接点
Ｘ２を介して、第１増幅器１０とそれぞれ接続されてお
り、この第１増幅器１０には端子Ｔ６からの信号が入力
される。また、第１増幅器１０は第２増幅器１１と接続
され、これら増幅器は図４に示すように、入力が「＋」
のときに出力が「−」となり、入力が「−」のときに出
力が「＋」となるような反転増幅器となっている。ここ
で、第２増幅器１１には端子Ｔ５からの信号が入力され
る。
【００１４】第２増幅器１１及び三角波発振器１２はそ
れぞれ第１比較器１３の入力側に接続され、第１比較器
１３の出力側はトランジタ１４のベースに接続されてい
る。ここで、三角波発振器１２は第２増幅器１１の出力
信号値をカバーする振幅をもった三角波信号を発振する
。また、トランジタ１４のコレクタ側には端子Ｔ１，Ｔ
２に接続された第１フィルタ１５が、エミッタ側には端
子Ｔ３，Ｔ４に接続された第２フィルタ１６が設けられ
いる。
れぞれ第１比較器１３の入力側に接続され、第１比較器
１３の出力側はトランジタ１４のベースに接続されてい
る。ここで、三角波発振器１２は第２増幅器１１の出力
信号値をカバーする振幅をもった三角波信号を発振する
。また、トランジタ１４のコレクタ側には端子Ｔ１，Ｔ
２に接続された第１フィルタ１５が、エミッタ側には端
子Ｔ３，Ｔ４に接続された第２フィルタ１６が設けられ
いる。
【００１５】第１リレー接点Ｘ１はインバータ２２を介
して、また、第２リレー接点Ｘ２はアンドゲート２１の
出力端子に直接接続されている。アンドゲート２１の入
力端子の一方側には、第２比較器１９が接続され、この
第２比較器１９には、端子Ｔ５及び電流設定器１８が接
続されている。ここで、電流設定器１８は、図３のＩｒ
に相当する基準電流信号を出力する。一方、アンドゲー
ト２１の他の入力端子には、第３比較器２０が接続され
ており、端子Ｔ６，Ｔ７と接続されている。
して、また、第２リレー接点Ｘ２はアンドゲート２１の
出力端子に直接接続されている。アンドゲート２１の入
力端子の一方側には、第２比較器１９が接続され、この
第２比較器１９には、端子Ｔ５及び電流設定器１８が接
続されている。ここで、電流設定器１８は、図３のＩｒ
に相当する基準電流信号を出力する。一方、アンドゲー
ト２１の他の入力端子には、第３比較器２０が接続され
ており、端子Ｔ６，Ｔ７と接続されている。
【００１６】次に、上記装置の作動について説明する。
第２比較器１９は、蓄電池３の充電電流Ｉｏと電流設定
器１８により予め設定された基準電流値Ｉｒ（充電終了
電流値）とを比較して、Ｉｏ＜Ｉｒのときにのみオン信
号をアンドゲート２１に出力する。一方、第３比較器２
０は、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧Ｖｉと出力電圧
Ｖｏとを比較して、Ｖｉ＜Ｖｏのときにのみオン信号を
アンドゲート２１に出力する。したがって、Ｉｏ＜Ｉｒ
で、かつＶｉ＜Ｖｏのときにのみアンドゲート２１から
オン信号が出力され、第１リレー接点Ｘ１を開放し、第
２リレー接点Ｘ２を閉成する。
器１８により予め設定された基準電流値Ｉｒ（充電終了
電流値）とを比較して、Ｉｏ＜Ｉｒのときにのみオン信
号をアンドゲート２１に出力する。一方、第３比較器２
０は、ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧Ｖｉと出力電圧
Ｖｏとを比較して、Ｖｉ＜Ｖｏのときにのみオン信号を
アンドゲート２１に出力する。したがって、Ｉｏ＜Ｉｒ
で、かつＶｉ＜Ｖｏのときにのみアンドゲート２１から
オン信号が出力され、第１リレー接点Ｘ１を開放し、第
２リレー接点Ｘ２を閉成する。
【００１７】第１比較器１３が三角波発振器１２の出力
信号と第２増幅器１１の出力信号とを比較し、三角波発
振器１２の出力信号＜第２増幅器１１の出力信号のとき
はオン信号を出力し、そうでないときはオフ信号を出力
する。すなわち、Ｖｏ＞Ｖｒ１またはＶｒ２で、かつＩ
ｏ＞第１増幅器１０の出力の場合、または、Ｖｏ＜Ｖｒ
１またはＶｒ２で、かつＩｏ＞第１増幅器１０の出力の
場合は、図５（ａ）に示すように、第２増幅器１１の出
力は小さくなり、トランジタ１４の導通時間も短いが、
一方、Ｖｏ＞Ｖｒ１またはＶｒ２で、かつＩｏ＜第１増
幅器１０の出力の場合、または、Ｖｏ＜Ｖｒ１またはＶ
ｒ２で、かつＩｏ＜第１増幅器１０の出力の場合は、図
５（ｂ）に示すように、第２増幅器１１の出力は大きく
なり、トランジタ１４の導通時間も長くなる。
信号と第２増幅器１１の出力信号とを比較し、三角波発
振器１２の出力信号＜第２増幅器１１の出力信号のとき
はオン信号を出力し、そうでないときはオフ信号を出力
する。すなわち、Ｖｏ＞Ｖｒ１またはＶｒ２で、かつＩ
ｏ＞第１増幅器１０の出力の場合、または、Ｖｏ＜Ｖｒ
１またはＶｒ２で、かつＩｏ＞第１増幅器１０の出力の
場合は、図５（ａ）に示すように、第２増幅器１１の出
力は小さくなり、トランジタ１４の導通時間も短いが、
一方、Ｖｏ＞Ｖｒ１またはＶｒ２で、かつＩｏ＜第１増
幅器１０の出力の場合、または、Ｖｏ＜Ｖｒ１またはＶ
ｒ２で、かつＩｏ＜第１増幅器１０の出力の場合は、図
５（ｂ）に示すように、第２増幅器１１の出力は大きく
なり、トランジタ１４の導通時間も長くなる。
【００１８】このように、第１増幅器１０で電圧制御を
行い、第２増幅器１１で電流制御を行うことにより、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２は図３に示す電圧値Ｖｒと電流値
Ｉｒとで囲まれた範囲内で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は
作動することになる。
行い、第２増幅器１１で電流制御を行うことにより、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２は図３に示す電圧値Ｖｒと電流値
Ｉｒとで囲まれた範囲内で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は
作動することになる。
【００１９】なお、トランジタ１４のコレクタ及びエミ
ッタにそれぞれ設けられたフィルタ１５は太陽電池の出
力電圧・電流の平滑化を行い、フィルタ１６は蓄電池の
充電電圧・電流の平滑化を行うためのものである。
ッタにそれぞれ設けられたフィルタ１５は太陽電池の出
力電圧・電流の平滑化を行い、フィルタ１６は蓄電池の
充電電圧・電流の平滑化を行うためのものである。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽光発
電装置によれば、以下に示す優れた効果を奏することが
できる。
電装置によれば、以下に示す優れた効果を奏することが
できる。
【００２１】・蓄電池の充電状態に応じたＤＣ／ＤＣコ
ンバータの充電制御を行うことができるので、蓄電池が
長寿命となる。
ンバータの充電制御を行うことができるので、蓄電池が
長寿命となる。
【００２２】・従来のように蓄電池の充電を停止するこ
となく、太陽電池から必要な負荷電流を供給することが
できるので、太陽電池の無駄のない利用が期待できる。
となく、太陽電池から必要な負荷電流を供給することが
できるので、太陽電池の無駄のない利用が期待できる。
【００２３】・日射量の低減による充電電流の減少を正
確に判定することができるので、常に有効な蓄電池の充
電制御を行うことができる。
確に判定することができるので、常に有効な蓄電池の充
電制御を行うことができる。
【図１】本発明に係る太陽光発電装置を示す回路構成図
である。
である。
【図２】ＤＣ／ＤＣコンバータの制御方式を示す回路構
成図である。
成図である。
【図３】ＤＣ／ＤＣコンバータの変換特性図である。
【図４】第１及び第２増幅器の特性図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１比較器の入力信
号と出力信号との関係を示すタイムチャート図である。
号と出力信号との関係を示すタイムチャート図である。
【図６】従来の太陽光発電装置を示す回路構成図である
。
。
１ ・・・ 太陽電池
２ ・・・ ＤＣ／ＤＣコンバータ ３ ・・・ 蓄電池
４ ・・・ 負荷
２ ・・・ ＤＣ／ＤＣコンバータ ３ ・・・ 蓄電池
４ ・・・ 負荷
Claims (1)
- 【請求項１】 太陽電池と、該太陽電池の起電力を入
力するＤＣ／ＤＣコンバータと、該ＤＣ／ＤＣコンバー
タの出力側に接続されて前記太陽電池の起電力を充電す
る蓄電池とを備えた太陽光発電装置において、前記ＤＣ
／ＤＣコンバータは、太陽電池の発電電圧、及び蓄電池
の充電電圧と充電電流とを検出し、前記充電電圧が前記
発電電圧より大で、かつ前記充電電流が基準電流値より
小のときに、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を下げて
蓄電池を充電することを特徴とする太陽光発電装置の充
電制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129724A JPH04355634A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 太陽光発電装置の充電制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129724A JPH04355634A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 太陽光発電装置の充電制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355634A true JPH04355634A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=15016633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3129724A Pending JPH04355634A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 太陽光発電装置の充電制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04355634A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012035395A1 (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-22 | パナソニック株式会社 | 直流電源システム |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3129724A patent/JPH04355634A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012035395A1 (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-22 | パナソニック株式会社 | 直流電源システム |
| US9236764B2 (en) | 2010-09-15 | 2016-01-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | DC power supply system |
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