JPH06292301A - 車載用太陽電池装置 - Google Patents
車載用太陽電池装置Info
- Publication number
- JPH06292301A JPH06292301A JP5076043A JP7604393A JPH06292301A JP H06292301 A JPH06292301 A JP H06292301A JP 5076043 A JP5076043 A JP 5076043A JP 7604393 A JP7604393 A JP 7604393A JP H06292301 A JPH06292301 A JP H06292301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- vehicle
- output
- blocks
- connection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両停止時の太陽電池の出力低下を防止す
る。 【構成】 温度計２２または車速センサ２４により、車
両の停止を検出した場合には、コントローラ２０は切換
え回路を制御して太陽電池を構成するソーラーセルの一
部を並列接続から直列接続に切換える。例えば、１つの
ブロック１２を複数に分割し、他のブロックに直列に接
続する。これによって、太陽電池の出力電圧を上昇で
き、太陽電池１０の出力低下を防止できる。
る。 【構成】 温度計２２または車速センサ２４により、車
両の停止を検出した場合には、コントローラ２０は切換
え回路を制御して太陽電池を構成するソーラーセルの一
部を並列接続から直列接続に切換える。例えば、１つの
ブロック１２を複数に分割し、他のブロックに直列に接
続する。これによって、太陽電池の出力電圧を上昇で
き、太陽電池１０の出力低下を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のソーラセルから
なる車載用太陽電池、特に停車時の太陽電池の出力低下
対策に関する。
なる車載用太陽電池、特に停車時の太陽電池の出力低下
対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、最もクリーンなエネルギー源
として太陽電池が注目されており、光−電気変換効率の
上昇に伴い、利用分野が拡大している。特に、自動車は
その走行に大量のエネルギーを必要とするが、この自動
車においても太陽電池の利用が研究されている。
として太陽電池が注目されており、光−電気変換効率の
上昇に伴い、利用分野が拡大している。特に、自動車は
その走行に大量のエネルギーを必要とするが、この自動
車においても太陽電池の利用が研究されている。
【０００３】ここで、太陽電池は、入射する光線量によ
って出力が変化する。そこで、安定的な出力を得るため
の策が必要となる。例えば、特開昭５９−７６１２４号
公報には、複数の太陽電池の直列接続、並列接続を切り
換えて、安定した出力を得ることが示されている。すな
わち、電池の出力電圧が低下した場合には、電池を直列
接続とし、出力電圧が大きい場合に並列接続とすること
によって、電池全体の出力を安定化している。特に、短
期間の出力低下に対しては、この手法によって、安定し
た出力を得ることができる。
って出力が変化する。そこで、安定的な出力を得るため
の策が必要となる。例えば、特開昭５９−７６１２４号
公報には、複数の太陽電池の直列接続、並列接続を切り
換えて、安定した出力を得ることが示されている。すな
わち、電池の出力電圧が低下した場合には、電池を直列
接続とし、出力電圧が大きい場合に並列接続とすること
によって、電池全体の出力を安定化している。特に、短
期間の出力低下に対しては、この手法によって、安定し
た出力を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、太陽電池は、そ
の温度が高いほど、出力が小さくなるという特性があ
る。車両走行時は、外気が太陽電池の表面を高速で流れ
るため、放熱が促進され温度がそれほど上がらない。と
ころが、車両停止時には、外気が流れないため、太陽電
池の温度が高くなり、太陽電池の出力が低下する。すな
わち、太陽電池を搭載した車両において、走行状態およ
び停止状態におけるセル温度と動作電圧を計測したとこ
ろ、図４に示すように、停止状態において動作電圧が低
下することが分かった。このため、太陽電池を車両に搭
載した場合、停止時において太陽電池の出力が低下し、
その後に十分なパワーが得られないという問題点があっ
た。
の温度が高いほど、出力が小さくなるという特性があ
る。車両走行時は、外気が太陽電池の表面を高速で流れ
るため、放熱が促進され温度がそれほど上がらない。と
ころが、車両停止時には、外気が流れないため、太陽電
池の温度が高くなり、太陽電池の出力が低下する。すな
わち、太陽電池を搭載した車両において、走行状態およ
び停止状態におけるセル温度と動作電圧を計測したとこ
ろ、図４に示すように、停止状態において動作電圧が低
下することが分かった。このため、太陽電池を車両に搭
載した場合、停止時において太陽電池の出力が低下し、
その後に十分なパワーが得られないという問題点があっ
た。
【０００５】また、出力低下時においても十分な出力が
得られるように、常に光電圧を得られるようにすると、
ＤＣ／ＤＣコンバータにおける降圧が大きくなり、エネ
ルギー効率が悪くなるという問題点があった。
得られるように、常に光電圧を得られるようにすると、
ＤＣ／ＤＣコンバータにおける降圧が大きくなり、エネ
ルギー効率が悪くなるという問題点があった。
【０００６】そこで、上記従来例のように、出力電圧が
低下した場合に電池の接続を並列から直列に切り換える
ことも考えられる。しかし、この手法では、実際に出力
が低下した後で、接続が切り換えられる。このため、切
り換えのタイミングが遅れ、必要な時に十分な出力が得
られないという問題点があった。
低下した場合に電池の接続を並列から直列に切り換える
ことも考えられる。しかし、この手法では、実際に出力
が低下した後で、接続が切り換えられる。このため、切
り換えのタイミングが遅れ、必要な時に十分な出力が得
られないという問題点があった。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、好適なタイミングで、電
池の接続を切り換えることができる太陽電池装置を提供
することを目的とする。
題としてなされたものであり、好適なタイミングで、電
池の接続を切り換えることができる太陽電池装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のソーラ
ーセルからなり、車両に搭載される太陽電池装置であっ
て、この複数のソーラーセルの少なくとも一部の間の接
続を直列接続にするかまたは並列接続するかを切り換え
る切り換え手段と車両の走行状態を検出する走行状態検
出手段と、走行状態検出手段に応じて、車両走行時に並
列接続、車両停止時において直列接続となるように切り
換え手段を制御する切り換え制御手段とを有することを
特徴とする。
ーセルからなり、車両に搭載される太陽電池装置であっ
て、この複数のソーラーセルの少なくとも一部の間の接
続を直列接続にするかまたは並列接続するかを切り換え
る切り換え手段と車両の走行状態を検出する走行状態検
出手段と、走行状態検出手段に応じて、車両走行時に並
列接続、車両停止時において直列接続となるように切り
換え手段を制御する切り換え制御手段とを有することを
特徴とする。
【０００９】
【作用】このように、走行状態検出手段により、車両が
走行しているか、停止しているかを検出する。そして、
車両が停止していることを検出した際には、ソーラーセ
ルの接続を並列接続から直列接続に切り換える。このた
め、各ソーラーセルの出力が低下する時に、出力電圧を
上昇し、出力を維持することができる。
走行しているか、停止しているかを検出する。そして、
車両が停止していることを検出した際には、ソーラーセ
ルの接続を並列接続から直列接続に切り換える。このた
め、各ソーラーセルの出力が低下する時に、出力電圧を
上昇し、出力を維持することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。図１は、実施例の全体構成を示す図であ
り、太陽電池１０は、複数のセルブロック１２（この例
では７つ）からなっており、各セルブロック１２は、そ
れぞれ複数のソーラーセルからなっている。各ソーラー
セルは、光−電気変換を行うものであり、入射光に応じ
て、電圧を発生する。太陽電池１０は、車両に装備され
るため、ルーフ外面等外光を受入れやすい場所に設置さ
れる。また、１つのソーラーセルの発生する電圧は１Ｖ
程度であり、１ブロックは１００セル程度（この例では
１２０セル）で構成される。
いて説明する。図１は、実施例の全体構成を示す図であ
り、太陽電池１０は、複数のセルブロック１２（この例
では７つ）からなっており、各セルブロック１２は、そ
れぞれ複数のソーラーセルからなっている。各ソーラー
セルは、光−電気変換を行うものであり、入射光に応じ
て、電圧を発生する。太陽電池１０は、車両に装備され
るため、ルーフ外面等外光を受入れやすい場所に設置さ
れる。また、１つのソーラーセルの発生する電圧は１Ｖ
程度であり、１ブロックは１００セル程度（この例では
１２０セル）で構成される。
【００１１】そして、この太陽電池１０の各ブロック１
２は切換え回路１４を介し、モータ等の負荷１６に接続
されている。従って、負荷１６を太陽電池から供給され
る電力によって駆動することができる。
２は切換え回路１４を介し、モータ等の負荷１６に接続
されている。従って、負荷１６を太陽電池から供給され
る電力によって駆動することができる。
【００１２】切換え回路１４には、コントローラ２０が
接続されており、このコントローラ２０には、温度計２
２および車速センサ２４からの検出値が入力されるよう
になっている。そして、コントローラ２０は、これらの
検出値に基づいて、切換え回路２０の切換えを制御す
る。
接続されており、このコントローラ２０には、温度計２
２および車速センサ２４からの検出値が入力されるよう
になっている。そして、コントローラ２０は、これらの
検出値に基づいて、切換え回路２０の切換えを制御す
る。
【００１３】図２に、太陽電池１０および切換え回路１
４の具体的構成を示す。この例では太陽電池１０は５つ
のブロック３０、３２、３４、３６、３８で構成されて
いる。そして、ブロック３８は、４つのサブブロック３
８ａ〜３８ｄに分割されている。
４の具体的構成を示す。この例では太陽電池１０は５つ
のブロック３０、３２、３４、３６、３８で構成されて
いる。そして、ブロック３８は、４つのサブブロック３
８ａ〜３８ｄに分割されている。
【００１４】また、ブロック３０〜３８の正負両極は、
それぞれピークパワートラッカー４０、４２、４４、４
６、４８に接続されている。このピークパワートラッカ
ー４０〜４８は、各ブロック３０〜３８から供給される
直流電圧を負荷１６を駆動するのに適した所定の直流電
圧に変換する。
それぞれピークパワートラッカー４０、４２、４４、４
６、４８に接続されている。このピークパワートラッカ
ー４０〜４８は、各ブロック３０〜３８から供給される
直流電圧を負荷１６を駆動するのに適した所定の直流電
圧に変換する。
【００１５】ここで、本実施例では、ブロック３０〜３
６と、ピークパワートラッカー４０〜４６との間には、
スイッチ５０、５２、５４、５６が配置され、ブロック
３８のサブブロック３８ａ、３８ｂの間、３８ｂ、３８
ｃの間、３８ｃ、３８ｄの間およびサブブロック３８ｄ
とピークパワートラッカー４８との間にスイッチ６０、
６２、６４、６６が配置されている。そして、これらの
スイッチ５０〜５６は端子ｘを選択した場合にピーク４
０〜４６をブロック３０〜３６の正極に接続し、端子ｙ
を選択した場合にピーク４０〜４６をサブブロック３８
ａ〜３８ｄの正極に接続する。またスイッチ６０〜６６
は、端子ｘを選択した場合にサブブロック３８ａ〜３８
ｄを直列接続し、端子ｙを選択した場合にサブブロック
３８ａ〜３８ｄのそれぞれをブロック３０〜３６にそれ
ぞれ直列に接続する。
６と、ピークパワートラッカー４０〜４６との間には、
スイッチ５０、５２、５４、５６が配置され、ブロック
３８のサブブロック３８ａ、３８ｂの間、３８ｂ、３８
ｃの間、３８ｃ、３８ｄの間およびサブブロック３８ｄ
とピークパワートラッカー４８との間にスイッチ６０、
６２、６４、６６が配置されている。そして、これらの
スイッチ５０〜５６は端子ｘを選択した場合にピーク４
０〜４６をブロック３０〜３６の正極に接続し、端子ｙ
を選択した場合にピーク４０〜４６をサブブロック３８
ａ〜３８ｄの正極に接続する。またスイッチ６０〜６６
は、端子ｘを選択した場合にサブブロック３８ａ〜３８
ｄを直列接続し、端子ｙを選択した場合にサブブロック
３８ａ〜３８ｄのそれぞれをブロック３０〜３６にそれ
ぞれ直列に接続する。
【００１６】従って、スイッチ３０〜３６、４０〜４６
において端子ｘを選択すると各ブロック３０〜３８はそ
れぞれピーク４０〜４８を介し、負荷１６に接続される
ことになり、５つのブロック３０〜３８は並列接続され
ることになる。
において端子ｘを選択すると各ブロック３０〜３８はそ
れぞれピーク４０〜４８を介し、負荷１６に接続される
ことになり、５つのブロック３０〜３８は並列接続され
ることになる。
【００１７】一方、スイッチ３０〜３６、４０〜４６に
おいて端子ｙを選択すると、４つのブロック３０〜３６
は４つのサブブロック３８ａ〜３８ｄとそれぞれ直列接
続され、ピーク４０〜４６を介し負荷１６に接続される
ことになる。従って、各ブロック３０〜３８およびサブ
ブロック３８ａ〜３８ｄの出力電圧が同一であるとした
場合には、端子ｙを選択すると、端子ｘを選択した場合
に比べ、１．２５倍の出力電圧が得られることになる。
このため、各ブロック３０〜３８の出力が低下する際に
スイッチを端子ｙ側に切換えることによって、負荷１６
に供給する出力の低下を是正することができる。
おいて端子ｙを選択すると、４つのブロック３０〜３６
は４つのサブブロック３８ａ〜３８ｄとそれぞれ直列接
続され、ピーク４０〜４６を介し負荷１６に接続される
ことになる。従って、各ブロック３０〜３８およびサブ
ブロック３８ａ〜３８ｄの出力電圧が同一であるとした
場合には、端子ｙを選択すると、端子ｘを選択した場合
に比べ、１．２５倍の出力電圧が得られることになる。
このため、各ブロック３０〜３８の出力が低下する際に
スイッチを端子ｙ側に切換えることによって、負荷１６
に供給する出力の低下を是正することができる。
【００１８】なお、上述の例ではブロックの数を５とし
たが、例えば１２０のソーラーセルが直列接続したブロ
ックを７ブロック設け、通常時はこれを並列して利用
し、出力低下時に１つのブロックを２０セルずつ分割し
て残りのブロックに追加することも好適である。この場
合には、１２０セル−７ブロックと１４０セル−６ブロ
ックの切り換えとなる。
たが、例えば１２０のソーラーセルが直列接続したブロ
ックを７ブロック設け、通常時はこれを並列して利用
し、出力低下時に１つのブロックを２０セルずつ分割し
て残りのブロックに追加することも好適である。この場
合には、１２０セル−７ブロックと１４０セル−６ブロ
ックの切り換えとなる。
【００１９】そして、本実施例では温度計２２を熱電対
で形成し、太陽電池１０の裏面に装着してある。そこ
で、この温度計２２の出力によって、温度上昇、すなわ
ち車両の停止を検出することができる。コントローラ２
０は、車両停止を検出した場合に、スイッチ５０〜５６
および６０〜６６を端子ｙ側に切換えて、出力を増加さ
せる。例えば、臨界温度を５０℃に設定し、これを越え
た場合に、スイッチの切換えを行うようにすると良い。
で形成し、太陽電池１０の裏面に装着してある。そこ
で、この温度計２２の出力によって、温度上昇、すなわ
ち車両の停止を検出することができる。コントローラ２
０は、車両停止を検出した場合に、スイッチ５０〜５６
および６０〜６６を端子ｙ側に切換えて、出力を増加さ
せる。例えば、臨界温度を５０℃に設定し、これを越え
た場合に、スイッチの切換えを行うようにすると良い。
【００２０】また、コントローラ２０には、車速センサ
２４からの検出結果を入力されている。そこで、コント
ローラ２０は、この車速センサ２４の検出結果から車両
の停止を知ることができる。そこで、車速が０であるこ
とを認識した際に、スイッチを切換え出力を増加させ
る。
２４からの検出結果を入力されている。そこで、コント
ローラ２０は、この車速センサ２４の検出結果から車両
の停止を知ることができる。そこで、車速が０であるこ
とを認識した際に、スイッチを切換え出力を増加させ
る。
【００２１】このように、本例では温度計２２および車
速センサ２４の両方の検出値によって、スイッチの切換
えを制御したが、一方の検出値のみを制御に用いても良
い。また両方の検出値を利用する際にも、いずれか一方
において車両停止の条件を満たしていた場合に、直列に
切換えて出力を増加しても良いし、直列接続への切換え
を車速センサ２４によって行い、並列接続への切換えを
温度計２２の出力に応じて行うなど、各種態様で両者を
組み合わすことができる。
速センサ２４の両方の検出値によって、スイッチの切換
えを制御したが、一方の検出値のみを制御に用いても良
い。また両方の検出値を利用する際にも、いずれか一方
において車両停止の条件を満たしていた場合に、直列に
切換えて出力を増加しても良いし、直列接続への切換え
を車速センサ２４によって行い、並列接続への切換えを
温度計２２の出力に応じて行うなど、各種態様で両者を
組み合わすことができる。
【００２２】図３に、車速センサ２４からの出力に応じ
て、ブロックの直列、並列の切換えを行う場合の動作を
示す。このように、車速ゼロを検出した場合にスイッチ
５０〜５６、６０〜６６を端子ｙ側に倒しブロック３８
の一部を他のブロック３０〜３６に直列接続し、車速が
ゼロでなくなった場合にスイッチをｘ側に倒しブロック
３０〜３８を並列接続する。
て、ブロックの直列、並列の切換えを行う場合の動作を
示す。このように、車速ゼロを検出した場合にスイッチ
５０〜５６、６０〜６６を端子ｙ側に倒しブロック３８
の一部を他のブロック３０〜３６に直列接続し、車速が
ゼロでなくなった場合にスイッチをｘ側に倒しブロック
３０〜３８を並列接続する。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両が停止した際に、ソーラーセルの一部の間の接続を
並列接続から直列接続に切り換えることができる。従っ
て、車両停止時の出力の低下を効果的に防止することが
できる。
車両が停止した際に、ソーラーセルの一部の間の接続を
並列接続から直列接続に切り換えることができる。従っ
て、車両停止時の出力の低下を効果的に防止することが
できる。
【図１】実施例の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ソーラーセル接続の切換え部分を示す構成図で
ある。
ある。
【図３】車速検出に応じた処理の動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】温度と出力電圧の関係を示す特性図である。
１０ 太陽電池 １２ ブロック １４ 切り換え回路 １６ 負荷 ２０ コントローラ ２２ 温度計 ２４ 車速センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のソーラーセルからなり、車両に搭
載される太陽電池装置であって、 この複数のソーラーセルの少なくとも一部の間の接続を
直列接続にするかまたは並列接続するかを切り換える切
り換え手段と、 車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、 走行状態検出手段に応じて、車両走行時に並列接続、車
両停止時において直列接続となるように切り換え手段を
制御する切り換え制御手段と、 を有することを特徴とする車載用太陽電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5076043A JPH06292301A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 車載用太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5076043A JPH06292301A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 車載用太陽電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292301A true JPH06292301A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13593776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5076043A Pending JPH06292301A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 車載用太陽電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06292301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014217167A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車載用充電システム |
| JP2015082199A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池制御装置 |
-
1993
- 1993-04-02 JP JP5076043A patent/JPH06292301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014217167A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車載用充電システム |
| JP2015082199A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12100819B2 (en) | Switch control device and method, motor controller, and battery pack heating control system | |
| CN114074561B (zh) | 能量转换装置及其运行方法、电动汽车 | |
| KR101448763B1 (ko) | 연료전지 차량 전장 냉각 제어 장치 및 그 방법 | |
| US6608396B2 (en) | Electrical motor power management system | |
| CN1065315C (zh) | 用于控制汽车冷却风扇的装置 | |
| US6404165B1 (en) | Electricity accumulator | |
| JP4126726B2 (ja) | 電気自動車用電池の冷却装置 | |
| EP2216876A1 (en) | Power supply apparatus for vehicles | |
| JP5464451B2 (ja) | コンバータ制御装置 | |
| US20040018399A1 (en) | Method and system for controlling fuel-cell power for fuel-cell hybrid electric vehicle | |
| JP2006121874A (ja) | 電源装置およびこれを搭載した車両 | |
| JPWO2010150338A1 (ja) | コンバータ制御装置 | |
| CN110843606B (zh) | 一种电动汽车用变结构蓄电池电源及其控制方法 | |
| JP2004023803A (ja) | 組電池の電圧制御装置 | |
| JPH08340641A (ja) | 電池電源回路 | |
| US20090167079A1 (en) | DC-DC Converter for Electric Automobile | |
| JP2005094917A (ja) | 燃料電池システム | |
| JPH06292301A (ja) | 車載用太陽電池装置 | |
| JP2006020372A (ja) | バッテリ車の制御装置 | |
| CN117656948B (zh) | 电池自加热系统及车辆 | |
| JPH0564308A (ja) | 電気自動車 | |
| US11025159B2 (en) | Control of direct parallel automotive switches for power converters to selectively prevent activation thereof | |
| JP6950575B2 (ja) | 昇圧コンバータ | |
| JP5333007B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| US12395083B2 (en) | Boost converter control device and control method of boost converter control device |