JPH0667135B2 - 太陽電池電源装置 - Google Patents
太陽電池電源装置Info
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- JPH0667135B2 JPH0667135B2 JP60244701A JP24470185A JPH0667135B2 JP H0667135 B2 JPH0667135 B2 JP H0667135B2 JP 60244701 A JP60244701 A JP 60244701A JP 24470185 A JP24470185 A JP 24470185A JP H0667135 B2 JPH0667135 B2 JP H0667135B2
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- solar cell
- circuit
- differential
- secondary battery
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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電力を二次電池に良好に充電制御
し、不測の自体等でも構成電子部品を保護する太陽電池
電源装置に関する。
し、不測の自体等でも構成電子部品を保護する太陽電池
電源装置に関する。
（従来の技術） 従来の太陽電池の電力を二次電池に充電する太陽電池電
源装置の回路を第２図に示す。
源装置の回路を第２図に示す。
１は電力発生源の太陽電池であり、２は太陽電池１の電
力を充電する二次電池である。３は二次電池２の端子電
圧を抵抗R1,R2で分圧し、検出する電圧検出部であり、
４は抵抗R4とツェナダイオードDzで構成する定電圧基準
部である。５は、電圧検出部３の抵抗R2に現れる検出電
圧VBと定電圧基準部４の基準電圧（ツェナ電圧）VDを比
較し、分流回路６のスイッチングトランジスタ７を駆動
させる差動増巾部である。
力を充電する二次電池である。３は二次電池２の端子電
圧を抵抗R1,R2で分圧し、検出する電圧検出部であり、
４は抵抗R4とツェナダイオードDzで構成する定電圧基準
部である。５は、電圧検出部３の抵抗R2に現れる検出電
圧VBと定電圧基準部４の基準電圧（ツェナ電圧）VDを比
較し、分流回路６のスイッチングトランジスタ７を駆動
させる差動増巾部である。
分流回路６は、スイッチングトランジスタ７がON状態と
なると、太陽電池１を短絡させるものである。尚、Ｄは
逆流防止ダイオードである。（特開昭55−127075号参
照） かくして、太陽電池１に光が照射されると、太陽電池１
より二次電池２に電力が充電される。やがて、二次電池
２の端子電圧が上昇し、電圧検出部３で検出した検出電
圧VBが定電圧基準部４の基準電圧VDよりも大になると、
差動増巾部５の差動増巾器ICが「０」から「１」に転じ
る。この結果、分流回路６のスイッチングトランジスタ
７がONとなり、太陽電池１が分流回路６を通じて短絡さ
れる。
なると、太陽電池１を短絡させるものである。尚、Ｄは
逆流防止ダイオードである。（特開昭55−127075号参
照） かくして、太陽電池１に光が照射されると、太陽電池１
より二次電池２に電力が充電される。やがて、二次電池
２の端子電圧が上昇し、電圧検出部３で検出した検出電
圧VBが定電圧基準部４の基準電圧VDよりも大になると、
差動増巾部５の差動増巾器ICが「０」から「１」に転じ
る。この結果、分流回路６のスイッチングトランジスタ
７がONとなり、太陽電池１が分流回路６を通じて短絡さ
れる。
（従来技術の欠点） しかしながら、二次電池２を接続していない場合、二次
電池２の着脱時、断線等により、電気的に二次電池２が
そのまま存在しなくなると、太陽電池１の開放電圧が電
圧検出部３に印加され、満充電電圧として検出される。
その結果、差動増巾部５の差動増巾器ICが「０」から
「１」に反転し、分流回路６を通じて太陽電池１が短絡
される。
電池２の着脱時、断線等により、電気的に二次電池２が
そのまま存在しなくなると、太陽電池１の開放電圧が電
圧検出部３に印加され、満充電電圧として検出される。
その結果、差動増巾部５の差動増巾器ICが「０」から
「１」に反転し、分流回路６を通じて太陽電池１が短絡
される。
次の瞬間、電圧検出部３に印加される太陽電池１の開放
電圧が０となるため、差動増巾部５の差動増巾器ICが再
度「１」から「０」と反転し、分流回路６のスイッチイ
グトランジスタ７をOFFとする。これが繰り返され、激
しい発振状態となる。例えば、0.01Sec以下の間隔でON
−OFFと発振すると、実施上、通電状況と同様にON状態
を保持してしまい、その結果、スイッチングトランジス
タ７をはじめ構成電子部品に多大なダメージを与えた
り、電力定格を越え、発熱し破損してしまい、太陽電池
電源装置として全く機能しないという欠点があった。
電圧が０となるため、差動増巾部５の差動増巾器ICが再
度「１」から「０」と反転し、分流回路６のスイッチイ
グトランジスタ７をOFFとする。これが繰り返され、激
しい発振状態となる。例えば、0.01Sec以下の間隔でON
−OFFと発振すると、実施上、通電状況と同様にON状態
を保持してしまい、その結果、スイッチングトランジス
タ７をはじめ構成電子部品に多大なダメージを与えた
り、電力定格を越え、発熱し破損してしまい、太陽電池
電源装置として全く機能しないという欠点があった。
（本発明の目的） 本発明は上述の欠点を一挙に解決し、電気的に二次電池
が非接続状態となっても発振による構成電子部品のダメ
ージを軽減し、破損を防止できる太陽電池電源装置を提
供することを目的とする。
が非接続状態となっても発振による構成電子部品のダメ
ージを軽減し、破損を防止できる太陽電池電源装置を提
供することを目的とする。
（問題を解決するための具体的手段） 電力発生源である太陽電池と、該太陽電池の電力を充電
する二次電池と、太陽電池と並列に接続された分流回路
と、二次電池の端子電圧を検出する電圧検出部と、定電
圧基準部とを含み、電圧検出部と定電圧検出部の差位で
動く差動増巾部によって分流回路を制御する太陽電池電
源装置において、 前記差動増巾部と分流回路との間に遅延回路を設け、差
動増巾部の差動と分流回路の制御に遅延時間を生じさせ
たことである。
する二次電池と、太陽電池と並列に接続された分流回路
と、二次電池の端子電圧を検出する電圧検出部と、定電
圧基準部とを含み、電圧検出部と定電圧検出部の差位で
動く差動増巾部によって分流回路を制御する太陽電池電
源装置において、 前記差動増巾部と分流回路との間に遅延回路を設け、差
動増巾部の差動と分流回路の制御に遅延時間を生じさせ
たことである。
（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて詳説する。
第１図は本発明の太陽電池電源装置の回路図である。
尚、従来例と同一機能をする部分は同一符号を付す。
尚、従来例と同一機能をする部分は同一符号を付す。
１は、太陽電池素子を複数個配列し、所定の電力を出力
できる様に接続した太陽電池である。
できる様に接続した太陽電池である。
２は、太陽電池１の出力電力を充電する二次電池であ
り、これにはNi−Cd電池、鉛蓄電池及び大容量コンデン
サが用いられる。
り、これにはNi−Cd電池、鉛蓄電池及び大容量コンデン
サが用いられる。
３は二次電池２の端子電圧を検出する電圧検出部であ
り、電圧検出部３は二次電池２と並列に接続され、抵抗
R1とR2との分圧により検出するものである。
り、電圧検出部３は二次電池２と並列に接続され、抵抗
R1とR2との分圧により検出するものである。
４は定電圧基準部であり、定電圧基準部４はツェナダイ
オードDZから成り、ツェナ電圧を基準電圧VDとして利用
している。
オードDZから成り、ツェナ電圧を基準電圧VDとして利用
している。
５は差動増巾器IC1を含む第１の差動増巾部である。該
第１の差動増巾部５には電圧検出部３からの検出電圧VB
と定電圧基準部４からの基準電圧VDが入力される。そし
て、第１の差動増巾部５の差動増巾器IC1は検出電圧VB
が基準電圧VDよりも小ならば「０」を、検出電圧VBが基
準電圧VDよりも大ならば「１」を出力する。
第１の差動増巾部５には電圧検出部３からの検出電圧VB
と定電圧基準部４からの基準電圧VDが入力される。そし
て、第１の差動増巾部５の差動増巾器IC1は検出電圧VB
が基準電圧VDよりも小ならば「０」を、検出電圧VBが基
準電圧VDよりも大ならば「１」を出力する。
８は遅延回路であり、遅延回路８は太陽電池１と並列的
に接続されるとともに、遅延回路８を構成する抵抗R3及
びコンデンサＣが直列接続する。また抵抗R3とコンデン
サＣとの接続点より、逆流防止ダイオードD2を介して第
１の差動増巾部５に接続される。
に接続されるとともに、遅延回路８を構成する抵抗R3及
びコンデンサＣが直列接続する。また抵抗R3とコンデン
サＣとの接続点より、逆流防止ダイオードD2を介して第
１の差動増巾部５に接続される。
９は第２の差動増巾器IC2などから構成される第２の差
動増巾部である。第２の差動増巾部９の差動増巾器IC2
には定電圧基準部３からの基準電圧VDと遅延回路８のコ
ンデンサ充電電圧VCが入力され、第２の差動増巾部９は
充電電圧VCが基準電圧VDよりも大となると分流回路６の
スイッチングトランジスタ７のベースに抵抗R8を介して
所定電圧を印加する。
動増巾部である。第２の差動増巾部９の差動増巾器IC2
には定電圧基準部３からの基準電圧VDと遅延回路８のコ
ンデンサ充電電圧VCが入力され、第２の差動増巾部９は
充電電圧VCが基準電圧VDよりも大となると分流回路６の
スイッチングトランジスタ７のベースに抵抗R8を介して
所定電圧を印加する。
６は分流回路であり、この分流回路６はスイッチングト
ランジスタ７によってその作用をなし、スイッチングト
ランジスタ７がON状態となると太陽電池１は分流回路６
を通じ短絡する。
ランジスタ７によってその作用をなし、スイッチングト
ランジスタ７がON状態となると太陽電池１は分流回路６
を通じ短絡する。
次に上述した各回路・各部で構成された電気回路を系統
的にその作用を説明する。
的にその作用を説明する。
太陽電池１の出力電圧が二次電池２の端子電圧よりも大
きければ（実質的には電圧検出部３の検出電圧VBと定電
圧基準部４の基準電圧VDとを比較している。）、第１及
び第２の差動増巾器IC1,IC2は「０」を保持している。
この時には太陽電池１で発生した電力は二次電池２に充
電される。
きければ（実質的には電圧検出部３の検出電圧VBと定電
圧基準部４の基準電圧VDとを比較している。）、第１及
び第２の差動増巾器IC1,IC2は「０」を保持している。
この時には太陽電池１で発生した電力は二次電池２に充
電される。
また遅延回路８には抵抗R3を介して微小電流が流れ込む
が逆流防止ダイオードD2,抵抗R9を介して第１の差動増
巾器IC1に流れ、直ちに短絡し、コンデンサＣには充電
されにくい。
が逆流防止ダイオードD2,抵抗R9を介して第１の差動増
巾器IC1に流れ、直ちに短絡し、コンデンサＣには充電
されにくい。
今、太陽電池１の出力が二次電池２に充電され、満充電
となると、電圧検出部３の抵抗R2に現れる検出電圧VBが
昇圧し、ついには定電圧基準部４の基準電圧VDよりも大
となる。その結果、第１の差動増巾部５の差動増巾器IC
1が「０」から「１」に反転する。そして、太陽電池１
の出力は二次電池２に充電されず、遅延回路８に流れ込
む。
となると、電圧検出部３の抵抗R2に現れる検出電圧VBが
昇圧し、ついには定電圧基準部４の基準電圧VDよりも大
となる。その結果、第１の差動増巾部５の差動増巾器IC
1が「０」から「１」に反転する。そして、太陽電池１
の出力は二次電池２に充電されず、遅延回路８に流れ込
む。
ここで、この遅延回路８に流れ込む電流は第１の差動増
巾器IC1が出力状態となっていることから該差動増巾器I
C1を介して基準電圧に短絡されない。このため、太陽電
池１の出力は抵抗R3を介してコンデンサＣに充電され
る。
巾器IC1が出力状態となっていることから該差動増巾器I
C1を介して基準電圧に短絡されない。このため、太陽電
池１の出力は抵抗R3を介してコンデンサＣに充電され
る。
しばらくして、コンデンサＣが満充電されると端子電圧
が上昇し、ついには放電が起こる。この時、第２の差動
増巾部９の差動増巾器IC2は定電圧基準部４の基準電圧V
DとコンデンサＣの充電電圧VCを比較し、コンデンサＣ
が放電状態となると、出力が「０」から「１」に反転す
る。その結果、分流回路６のスイッチングトランジスタ
７のベースに第２の差動増巾部９からの出力が現れ、ス
イッチングトランジスタ７はON状態となり、分流回路６
が作動し、太陽電池１が短絡される。
が上昇し、ついには放電が起こる。この時、第２の差動
増巾部９の差動増巾器IC2は定電圧基準部４の基準電圧V
DとコンデンサＣの充電電圧VCを比較し、コンデンサＣ
が放電状態となると、出力が「０」から「１」に反転す
る。その結果、分流回路６のスイッチングトランジスタ
７のベースに第２の差動増巾部９からの出力が現れ、ス
イッチングトランジスタ７はON状態となり、分流回路６
が作動し、太陽電池１が短絡される。
次に、二次電池２を接続していない場合、二次電池２の
着脱時、断線等により、電気的に二次電池が存在しなく
なる場合について説明する。この場合、太陽電池１の開
放電圧がそのまま電圧検出部３に印加され、二次電池２
の満充電電圧として検出される。それにより、第１の差
動増巾部５の差動増巾器IC1が「０」から「１」に反転
する。この時、遅延回路８を介して第１の差動増巾器IC
1に流れていた電流は導通せず、遅延回路８のコンデン
サＣに充電される。しばらくしてコンデンサＣの充電電
圧VCが上昇し、定電圧基準部４の基準電圧VDよりも大と
なると、はじめて第２の差動増巾部９の差動増巾器IC2
が「０」から「１」に反転する。その結果、分流回路６
のスイッチングトランジスタ７のベースに所定電圧が印
加され、スイッチングトランジスタ７がON状態となり、
太陽電池１が短絡する。
着脱時、断線等により、電気的に二次電池が存在しなく
なる場合について説明する。この場合、太陽電池１の開
放電圧がそのまま電圧検出部３に印加され、二次電池２
の満充電電圧として検出される。それにより、第１の差
動増巾部５の差動増巾器IC1が「０」から「１」に反転
する。この時、遅延回路８を介して第１の差動増巾器IC
1に流れていた電流は導通せず、遅延回路８のコンデン
サＣに充電される。しばらくしてコンデンサＣの充電電
圧VCが上昇し、定電圧基準部４の基準電圧VDよりも大と
なると、はじめて第２の差動増巾部９の差動増巾器IC2
が「０」から「１」に反転する。その結果、分流回路６
のスイッチングトランジスタ７のベースに所定電圧が印
加され、スイッチングトランジスタ７がON状態となり、
太陽電池１が短絡する。
この時、太陽電池１の開放電圧は電圧検出部３及び遅延
回路８に印加されないため、電圧検出部３の検出電圧VB
は０となり、また遅延回路８のコンデンサＣから放電が
起こり、第１及び第２の差動増巾器IC1,IC2は再度、
「１」から「０」に反転する。その結果、分流回路６の
スイッチングトランジスタ７がOFF状態となり、太陽電
池１の開放電圧は電圧検出部３及び遅延回路８に印加さ
れる。その後上述の働きを繰りかえす。
回路８に印加されないため、電圧検出部３の検出電圧VB
は０となり、また遅延回路８のコンデンサＣから放電が
起こり、第１及び第２の差動増巾器IC1,IC2は再度、
「１」から「０」に反転する。その結果、分流回路６の
スイッチングトランジスタ７がOFF状態となり、太陽電
池１の開放電圧は電圧検出部３及び遅延回路８に印加さ
れる。その後上述の働きを繰りかえす。
本発明の太陽電池電源装置に用いる電気回路は上述の如
く、第１の差動増巾器IC1と第２差動増巾器IC2間に遅延
回路８を設けたため、第１の増巾器IC1が「０」から
「１」に反転した後、分流回路６のスイッチングトラン
ジスタ７がOFFからONになるまで、遅延回路８の抵抗R3
とコンデンサＣとの時定数に基く時間だけ遅れることに
なる。即ち、従来技術の様に瞬時に発振することがなく
なり、電気回路を構成する電子部品に定格電力以上の電
力が与えられ、発熱することもなく、過度の動作の変化
によるダメージを軽減できる。
く、第１の差動増巾器IC1と第２差動増巾器IC2間に遅延
回路８を設けたため、第１の増巾器IC1が「０」から
「１」に反転した後、分流回路６のスイッチングトラン
ジスタ７がOFFからONになるまで、遅延回路８の抵抗R3
とコンデンサＣとの時定数に基く時間だけ遅れることに
なる。即ち、従来技術の様に瞬時に発振することがなく
なり、電気回路を構成する電子部品に定格電力以上の電
力が与えられ、発熱することもなく、過度の動作の変化
によるダメージを軽減できる。
逆流防止ダイオードD1は二次電池２から太陽電池１に電
流が流れ込まないようにするもので、逆流防止ダイオー
ドD2は第１差動増巾器IC1の出力状態の時にその出力
が、遅延回路８のコンデンサＣに充電されることを防止
するものである。
流が流れ込まないようにするもので、逆流防止ダイオー
ドD2は第１差動増巾器IC1の出力状態の時にその出力
が、遅延回路８のコンデンサＣに充電されることを防止
するものである。
抵抗R4はツェナーダイオードDZに流れる電流を制御する
保護抵抗であり、抵抗R5及び抵抗R6は第１の差動増巾器
IC1に入力される電圧をヒステリシスとするものであ
り、抵抗R7は遅延回路８を通じ短絡される電流を制御す
るものであり、抵抗R8はスイッチングトランジスタ７の
ベースに印加する電圧を制御するものである。
保護抵抗であり、抵抗R5及び抵抗R6は第１の差動増巾器
IC1に入力される電圧をヒステリシスとするものであ
り、抵抗R7は遅延回路８を通じ短絡される電流を制御す
るものであり、抵抗R8はスイッチングトランジスタ７の
ベースに印加する電圧を制御するものである。
尚、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、
例えば遅延回路内の構成は勿論のこと、第１の差動増巾
器、第２の差動増巾器及び遅延回路の接続状態やスイッ
チングトランジスタを代替を含め、分流回路の構成等種
々の変更が可能である。
例えば遅延回路内の構成は勿論のこと、第１の差動増巾
器、第２の差動増巾器及び遅延回路の接続状態やスイッ
チングトランジスタを代替を含め、分流回路の構成等種
々の変更が可能である。
また、差動増巾器を多段階に接続したり、差動増巾器に
見合った定電圧基準部を多数設けてもよい。
見合った定電圧基準部を多数設けてもよい。
（発明の効果） 以上、上述した様に、本発明の太陽電池電源装置におい
て、太陽電池から充電される二次電池の端子電圧を検出
する電圧検出部によって所定動作する第１の差動増巾器
と、太陽電池を短絡させる分流回路を制御する第２の差
動増巾器と、この第１及び第２の差動増巾器の動作に時
間のずれを生じさせる遅延回路を備えたことにより、電
気回路を構成する電子部品が、激しい発振状態による定
格電力オーバー、発熱破損等を起こすことを防止し、電
子部品に与えるダメージを軽減し、引いては装置全体の
長寿命化を可能にする回路を備える太陽電池電源装置で
ある。
て、太陽電池から充電される二次電池の端子電圧を検出
する電圧検出部によって所定動作する第１の差動増巾器
と、太陽電池を短絡させる分流回路を制御する第２の差
動増巾器と、この第１及び第２の差動増巾器の動作に時
間のずれを生じさせる遅延回路を備えたことにより、電
気回路を構成する電子部品が、激しい発振状態による定
格電力オーバー、発熱破損等を起こすことを防止し、電
子部品に与えるダメージを軽減し、引いては装置全体の
長寿命化を可能にする回路を備える太陽電池電源装置で
ある。
第１図は本発明の太陽電池電源装置に用いられる電気回
路図である。第２図は従来の太陽電池電源装置に用いら
れる電気回路図である。 １……太陽電池 ２……二次電池 ５……第１の差動増巾部 ９……第２の差動増巾部 ８……遅延回路
路図である。第２図は従来の太陽電池電源装置に用いら
れる電気回路図である。 １……太陽電池 ２……二次電池 ５……第１の差動増巾部 ９……第２の差動増巾部 ８……遅延回路
Claims (1)
- 【請求項１】電力発生源である太陽電池と、該太陽電池
の電力を充電する二次電池と、太陽電池と並列に接続さ
れた分流回路と、二次電池の端子電圧を検出する電圧検
出部と、定電圧基準部とを含み、電圧検出部と定電圧基
準部の差位で動く差動増巾部によって分流回路を制御す
る太陽電池電源装置において、 前記差動増巾部と分流回路との間に遅延回路を設け、差
動増巾部の差動と分流回路の制御に遅延時間を生じさせ
たことを特徴とする太陽電池電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244701A JPH0667135B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 太陽電池電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244701A JPH0667135B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 太陽電池電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104442A JPS62104442A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH0667135B2 true JPH0667135B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17122641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60244701A Expired - Fee Related JPH0667135B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 太陽電池電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667135B2 (ja) |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP60244701A patent/JPH0667135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62104442A (ja) | 1987-05-14 |
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