JPH09261861A - 逆流防止装置、整流装置および太陽光発電システム - Google Patents
逆流防止装置、整流装置および太陽光発電システムInfo
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- JPH09261861A JPH09261861A JP8065979A JP6597996A JPH09261861A JP H09261861 A JPH09261861 A JP H09261861A JP 8065979 A JP8065979 A JP 8065979A JP 6597996 A JP6597996 A JP 6597996A JP H09261861 A JPH09261861 A JP H09261861A
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- switching means
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電流検出素子を不要として電力損失を可及的に
低減するとともに、確実に逆流を防止できる逆流防止装
置を提供する。 【解決手段】逆流防止用ダイオード４の両端間電圧差
が、第１の既定値を超えたときには、コンパレータＩＣ
１の出力がハイレベルとなって、ダイオード４よりも損
失電力の小さいスイッチング手段５をオンし、逆流防止
用ダイオード４の両端間電圧差が、第２の既定値以下に
なったときには、コンパレータＩＣ１の出力がローレベ
ルとなって、スイッチング手段５をオフして逆流を防止
する。
低減するとともに、確実に逆流を防止できる逆流防止装
置を提供する。 【解決手段】逆流防止用ダイオード４の両端間電圧差
が、第１の既定値を超えたときには、コンパレータＩＣ
１の出力がハイレベルとなって、ダイオード４よりも損
失電力の小さいスイッチング手段５をオンし、逆流防止
用ダイオード４の両端間電圧差が、第２の既定値以下に
なったときには、コンパレータＩＣ１の出力がローレベ
ルとなって、スイッチング手段５をオフして逆流を防止
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば太陽電池を
電源とし、そこで発生する電力を負荷に供給するように
構成されている太陽光発電システム、あるいは、ＲＶ
車、電気自動車など単一の電源から複数のバッテリへ電
力を供給するように構成されている複数バッテリシステ
ムなどにおいて、電源からの出力電圧の低下に伴って太
陽電池などの電源側に電流が逆流するのを防止するため
に、電源と負荷（バッテリ）との間に逆流防止用ダイオ
ードを直列に介在させてなる逆流防止装置およびこの逆
流防止装置を有効に利用することが可能な整流装置およ
び太陽光発電システムに関する。
電源とし、そこで発生する電力を負荷に供給するように
構成されている太陽光発電システム、あるいは、ＲＶ
車、電気自動車など単一の電源から複数のバッテリへ電
力を供給するように構成されている複数バッテリシステ
ムなどにおいて、電源からの出力電圧の低下に伴って太
陽電池などの電源側に電流が逆流するのを防止するため
に、電源と負荷（バッテリ）との間に逆流防止用ダイオ
ードを直列に介在させてなる逆流防止装置およびこの逆
流防止装置を有効に利用することが可能な整流装置およ
び太陽光発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】上述のような逆流防止用ダイオードを介
在させてなるシステムとして、例えば図１０に示される
太陽光発電システムがある。
在させてなるシステムとして、例えば図１０に示される
太陽光発電システムがある。
【０００３】この太陽光発電システムにおいては、日中
のように日照量が多くて電源である太陽電池５０からの
出力電圧が大きく、負荷５１側に順方向の電流Ｉが流れ
ているとき、その電流Ｉがダイオード５２を通過するた
めに、約１Ｖ程度の電圧降下によって電力損失が発生
し、発電効率の低下の要因となる。
のように日照量が多くて電源である太陽電池５０からの
出力電圧が大きく、負荷５１側に順方向の電流Ｉが流れ
ているとき、その電流Ｉがダイオード５２を通過するた
めに、約１Ｖ程度の電圧降下によって電力損失が発生
し、発電効率の低下の要因となる。
【０００４】これを解決する手段として、従来、特開平
２ー１６８８１９号公報に開示されているように、順方
向に電流が流れているときの電力損失の発生を可及的に
抑制することを可能とした電源装置が開発されている。
ここに、提案されている電源装置を太陽光発電システム
に置き換えて示すと、概略的に図１１のような構成とな
る。
２ー１６８８１９号公報に開示されているように、順方
向に電流が流れているときの電力損失の発生を可及的に
抑制することを可能とした電源装置が開発されている。
ここに、提案されている電源装置を太陽光発電システム
に置き換えて示すと、概略的に図１１のような構成とな
る。
【０００５】図１１において、５０は太陽電池であり、
この太陽電池５０と負荷５１との間に直列に介在されて
いる逆流防止用ダイオード５２に対して並列にリレー接
点５３を接続し、通常、つまり太陽電池５０の出力電圧
が大きいときは、ダイオード５２をバイパスさせてオン
状態にあるこのリレー接点５３を通じて電力を負荷５１
側へ供給する一方、太陽電池５０の出力電圧が所定値以
下になったときは、電圧検出回路５４を介してリレー接
点５３をオフ状態にして太陽電池５０側への逆流を防止
するように構成したものである。
この太陽電池５０と負荷５１との間に直列に介在されて
いる逆流防止用ダイオード５２に対して並列にリレー接
点５３を接続し、通常、つまり太陽電池５０の出力電圧
が大きいときは、ダイオード５２をバイパスさせてオン
状態にあるこのリレー接点５３を通じて電力を負荷５１
側へ供給する一方、太陽電池５０の出力電圧が所定値以
下になったときは、電圧検出回路５４を介してリレー接
点５３をオフ状態にして太陽電池５０側への逆流を防止
するように構成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おいては、太陽電池５０などの電源の出力電圧の低下を
検出してリレー接点５３をオフ状態にするものであるか
ら、例えば電源の出力電圧が所定値を越えている状態
で、バッテリ側の端子電圧以下になったような条件下で
は、バッテリ側から電源側に逆向きの電流が流れようと
する逆流現象が発生し、このような逆流現象を電圧検出
回路５４で検出することができない。
おいては、太陽電池５０などの電源の出力電圧の低下を
検出してリレー接点５３をオフ状態にするものであるか
ら、例えば電源の出力電圧が所定値を越えている状態
で、バッテリ側の端子電圧以下になったような条件下で
は、バッテリ側から電源側に逆向きの電流が流れようと
する逆流現象が発生し、このような逆流現象を電圧検出
回路５４で検出することができない。
【０００７】したがって、従来の逆流防止装置において
は、逆流防止用ダイオード５２の使用による本来の逆流
防止機能を達成できない場合があるとともに、新たな損
失電力が発生するという課題があった。
は、逆流防止用ダイオード５２の使用による本来の逆流
防止機能を達成できない場合があるとともに、新たな損
失電力が発生するという課題があった。
【０００８】また、このような課題を解決するために、
本件出願人が、平成７年１１月３０日に、「逆流防止装
置、整流装置並びに太陽光発電システム」（特願平７−
３３７７４７号）として提案した逆流防止装置がある。
本件出願人が、平成７年１１月３０日に、「逆流防止装
置、整流装置並びに太陽光発電システム」（特願平７−
３３７７４７号）として提案した逆流防止装置がある。
【０００９】この提案に係る逆流防止装置においては、
太陽電池と、この太陽電池からの電力を蓄積および放出
するバッテリとを、逆流防止用ダイオードを介して接続
し、このダイオードに、このダイオードよりもオン時の
損失電力の小さいスイッチング手段を並列に接続し、こ
のスイッチング手段をオンオフする電流検出手段とし
て、太陽電池とバッテリとの間に電流検出抵抗等の電流
検出素子を接続し、太陽電池からの発電電流の大きさ
を、この電流検出素子で検出し、この検出出力でコンパ
レータの出力を制御し、このコンパレータ出力でもって
スイッチング手段をオンオフさせるようにしたものであ
るが、この逆流防止装置においても電流検出素子でやは
り電力損失が発生するという課題があった。
太陽電池と、この太陽電池からの電力を蓄積および放出
するバッテリとを、逆流防止用ダイオードを介して接続
し、このダイオードに、このダイオードよりもオン時の
損失電力の小さいスイッチング手段を並列に接続し、こ
のスイッチング手段をオンオフする電流検出手段とし
て、太陽電池とバッテリとの間に電流検出抵抗等の電流
検出素子を接続し、太陽電池からの発電電流の大きさ
を、この電流検出素子で検出し、この検出出力でコンパ
レータの出力を制御し、このコンパレータ出力でもって
スイッチング手段をオンオフさせるようにしたものであ
るが、この逆流防止装置においても電流検出素子でやは
り電力損失が発生するという課題があった。
【００１０】さらに、電源として太陽電池を用い、この
太陽電池とＤＣ／ＡＣソーラインバータとの間に逆流防
止装置を設けた太陽光発電システムがあるが、このよう
なシステムにおいては、逆流防止装置による電力損失に
よってその発電効率が低下しているとともに、その電力
損失による発熱構造が必要でその小型化の促進が図れな
いという課題もあった。
太陽電池とＤＣ／ＡＣソーラインバータとの間に逆流防
止装置を設けた太陽光発電システムがあるが、このよう
なシステムにおいては、逆流防止装置による電力損失に
よってその発電効率が低下しているとともに、その電力
損失による発熱構造が必要でその小型化の促進が図れな
いという課題もあった。
【００１１】本発明は、上述のような課題に鑑みて為さ
れたものであって、逆流防止を確実に行えるとともに、
電流検出素子を不要として電力損失を可及的に低減した
逆流防止装置を提供し、また、この逆流防止装置による
電力損失の低減効果を活用して、整流効率の向上を図っ
た整流装置および発電効率の向上並びにシステムの小型
化を図った太陽光発電システムを提供することを目的と
する。
れたものであって、逆流防止を確実に行えるとともに、
電流検出素子を不要として電力損失を可及的に低減した
逆流防止装置を提供し、また、この逆流防止装置による
電力損失の低減効果を活用して、整流効率の向上を図っ
た整流装置および発電効率の向上並びにシステムの小型
化を図った太陽光発電システムを提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【００１３】すなわち、本発明の逆流防止装置は、電源
と負荷との間に接続された逆流防止用ダイオードと、こ
のダイオードに並列に接続されるとともに、前記ダイオ
ードよりもオン時の損失電力が小さいスイッチング手段
とを備える逆流防止装置であって、前記逆流防止用ダイ
オードの両端間電圧差に応じて前記スイッチング手段を
オンオフ制御する制御手段を備えるものである。
と負荷との間に接続された逆流防止用ダイオードと、こ
のダイオードに並列に接続されるとともに、前記ダイオ
ードよりもオン時の損失電力が小さいスイッチング手段
とを備える逆流防止装置であって、前記逆流防止用ダイ
オードの両端間電圧差に応じて前記スイッチング手段を
オンオフ制御する制御手段を備えるものである。
【００１４】また、前記制御手段は、前記逆流防止用ダ
イオードの両端間電圧差を検出する検出手段と、検出さ
れた両端間電圧差が既定値以下のときは、前記スイッチ
ング手段をオフして負荷から電源への電力の逆流を逆流
防止用ダイオードで防止させる一方、既定値を超えたと
きは、前記スイッチング手段をオンして電源の電力を該
スイッチング手段を介して負荷に供給させるオンオフ手
段とを有する構成としてもよい。
イオードの両端間電圧差を検出する検出手段と、検出さ
れた両端間電圧差が既定値以下のときは、前記スイッチ
ング手段をオフして負荷から電源への電力の逆流を逆流
防止用ダイオードで防止させる一方、既定値を超えたと
きは、前記スイッチング手段をオンして電源の電力を該
スイッチング手段を介して負荷に供給させるオンオフ手
段とを有する構成としてもよい。
【００１５】前記制御手段は、前記スイッチング手段を
オフからオンに動作させる際の既定値と、オンからオフ
に動作させる際の既定値とを異ならせたヒステリシス特
性を有するものとするのが好ましい。
オフからオンに動作させる際の既定値と、オンからオフ
に動作させる際の既定値とを異ならせたヒステリシス特
性を有するものとするのが好ましい。
【００１６】また、本発明の逆流防止装置は、電源と、
この電源から供給される電力を蓄積および放出するバッ
テリとを逆流防止用ダイオードを介して接続するととも
に、前記逆流防止用ダイオードに、このダイオードより
もオン時の損失電力が小さい第１スイッチング手段を並
列に接続してなる逆流防止装置であって、前記逆流防止
用ダイオードの両端間電圧差を検出する検出手段と、検
出された両端間電圧差が既定値以下のときは、前記第１
スイッチング手段をオフしてバッテリから電源への電力
の逆流を逆流防止用ダイオードで防止させる一方、既定
値を超えたときは、前記第１スイッチング手段をオンし
て電源の電力を該第１スイッチング手段を介してバッテ
リに供給させるオンオフ手段と、前記バッテリの過充電
を防止する過充電防止回路とを備え、前記過充電防止回
路は、前記電源に並列に接続された第２スイッチング手
段を有し、該第２スイッチング手段は、前記バッテリの
端子間電圧が所定値以上のときにオンされるものであ
る。
この電源から供給される電力を蓄積および放出するバッ
テリとを逆流防止用ダイオードを介して接続するととも
に、前記逆流防止用ダイオードに、このダイオードより
もオン時の損失電力が小さい第１スイッチング手段を並
列に接続してなる逆流防止装置であって、前記逆流防止
用ダイオードの両端間電圧差を検出する検出手段と、検
出された両端間電圧差が既定値以下のときは、前記第１
スイッチング手段をオフしてバッテリから電源への電力
の逆流を逆流防止用ダイオードで防止させる一方、既定
値を超えたときは、前記第１スイッチング手段をオンし
て電源の電力を該第１スイッチング手段を介してバッテ
リに供給させるオンオフ手段と、前記バッテリの過充電
を防止する過充電防止回路とを備え、前記過充電防止回
路は、前記電源に並列に接続された第２スイッチング手
段を有し、該第２スイッチング手段は、前記バッテリの
端子間電圧が所定値以上のときにオンされるものであ
る。
【００１７】本発明の太陽光発電システムは、太陽電池
とソーラインバータとの間に、本発明の逆流防止装置を
接続してなるものである。
とソーラインバータとの間に、本発明の逆流防止装置を
接続してなるものである。
【００１８】また、本発明の逆流防止装置を、単一の電
源から車両における複数のバッテリへの電力供給系のう
ち少なくともエンジン用バッテリへの電力供給系に介在
されている逆流防止ダイオードに代えて用いてもよい。
源から車両における複数のバッテリへの電力供給系のう
ち少なくともエンジン用バッテリへの電力供給系に介在
されている逆流防止ダイオードに代えて用いてもよい。
【００１９】本発明の整流装置は、電源と、この電源で
発生する電力が供給される負荷との間に介在される整流
回路を構成する複数の整流用ダイオードに代えて、本発
明の逆流防止装置を用いたものである。
発生する電力が供給される負荷との間に介在される整流
回路を構成する複数の整流用ダイオードに代えて、本発
明の逆流防止装置を用いたものである。
【００２０】本発明の逆流防止装置によれば、電源の出
力電流が大きくなって逆流防止用ダイオードの両端間電
圧差が、既定値を超えたときには、電源側から負荷側へ
の順方向の電流は、逆流防止用ダイオードに対して並列
に接続されてオン状態にある損失電力の小さいスイッチ
ング手段を介して負荷側に流れることになるために、逆
流防止用ダイオードを通じて流れる場合に比べて電圧降
下による電力損失が非常に小さくなる。また、電源の出
力電流が小さくなって逆流防止用ダイオードの両端間電
圧差が、既定値以下となったとき、すなわち、電源の出
力電圧が低下したり、あるいは、負荷がバッテリである
ときに、そのバッテリの端子電圧が、電源の出力電圧を
超えるようになると、スイッチング手段がオフされるた
めに、負荷側から電源側への逆方向の電流が、逆流防止
用ダイオードによって阻止されて逆流が確実に防止され
る。
力電流が大きくなって逆流防止用ダイオードの両端間電
圧差が、既定値を超えたときには、電源側から負荷側へ
の順方向の電流は、逆流防止用ダイオードに対して並列
に接続されてオン状態にある損失電力の小さいスイッチ
ング手段を介して負荷側に流れることになるために、逆
流防止用ダイオードを通じて流れる場合に比べて電圧降
下による電力損失が非常に小さくなる。また、電源の出
力電流が小さくなって逆流防止用ダイオードの両端間電
圧差が、既定値以下となったとき、すなわち、電源の出
力電圧が低下したり、あるいは、負荷がバッテリである
ときに、そのバッテリの端子電圧が、電源の出力電圧を
超えるようになると、スイッチング手段がオフされるた
めに、負荷側から電源側への逆方向の電流が、逆流防止
用ダイオードによって阻止されて逆流が確実に防止され
る。
【００２１】しかも、逆流防止用ダイオードの両端間電
圧差を検出してスイッチング手段のオンオフの制御を行
うので、本件出願人が先に提案した逆流防止装置のよう
な電流検出素子等が不要となり、そこで発生していた電
力損失を無くすことが可能となる。
圧差を検出してスイッチング手段のオンオフの制御を行
うので、本件出願人が先に提案した逆流防止装置のよう
な電流検出素子等が不要となり、そこで発生していた電
力損失を無くすことが可能となる。
【００２２】さらに、前記スイッチング手段をオフから
オンに動作させる際の既定値と、オンからオフに動作さ
せる際の既定値とを異ならせたヒステリシス特性を有し
ているので、電源の出力電流の変動によってスイッチン
グ手段のオンオフが繰り返されることがなく、電力損失
を一層小さくすることができる。
オンに動作させる際の既定値と、オンからオフに動作さ
せる際の既定値とを異ならせたヒステリシス特性を有し
ているので、電源の出力電流の変動によってスイッチン
グ手段のオンオフが繰り返されることがなく、電力損失
を一層小さくすることができる。
【００２３】さらに、本発明の逆流防止装置によれば、
バッテリの端子電圧が所定値以上であるときには、電源
に並列の第２スイッチング手段をオンする過充電防止回
路を備えているので、バッテリの過充電を防止すること
ができる。しかも、先行技術としての過充電防止回路で
は、電源とバッテリとの間にＦＥＴなどのスイッチング
手段を直列に接続し、バッテリが過充電の状態では、こ
のスイッチング手段をオフして過充電を防止する一方、
非過充電のときは、スイッチング手段をオンにしておく
ように構成しているので、スイッチング手段であるＦＥ
Ｔが非過充電状態でオンしていて、電力損失が発生する
けれども、本発明の逆流防止装置では、かかる電力損失
が生じない。
バッテリの端子電圧が所定値以上であるときには、電源
に並列の第２スイッチング手段をオンする過充電防止回
路を備えているので、バッテリの過充電を防止すること
ができる。しかも、先行技術としての過充電防止回路で
は、電源とバッテリとの間にＦＥＴなどのスイッチング
手段を直列に接続し、バッテリが過充電の状態では、こ
のスイッチング手段をオフして過充電を防止する一方、
非過充電のときは、スイッチング手段をオンにしておく
ように構成しているので、スイッチング手段であるＦＥ
Ｔが非過充電状態でオンしていて、電力損失が発生する
けれども、本発明の逆流防止装置では、かかる電力損失
が生じない。
【００２４】また、本発明の太陽光発電システムによれ
ば、電力損失を低減した本発明の逆流防止装置を用いて
いるので、太陽光発電システムの発電効率の向上が図れ
るとともに、システム全体の小型化が図れる。
ば、電力損失を低減した本発明の逆流防止装置を用いて
いるので、太陽光発電システムの発電効率の向上が図れ
るとともに、システム全体の小型化が図れる。
【００２５】また、本発明の車両用バッテリの逆流防止
装置によれば、ＲＶ車や電気自動車などの車両における
エンジン用バッテリが常に満充電状態にあるようにする
ために、電源からのエンジン用バッテリに至る電力供給
系に介在されている逆流防止用ダイオードに代えて、本
発明の逆流防止装置を使用することで、充電時における
電力損失を非常に少なくすることが可能であるととも
に、エンジン停止時における放電を防止することが可能
である。
装置によれば、ＲＶ車や電気自動車などの車両における
エンジン用バッテリが常に満充電状態にあるようにする
ために、電源からのエンジン用バッテリに至る電力供給
系に介在されている逆流防止用ダイオードに代えて、本
発明の逆流防止装置を使用することで、充電時における
電力損失を非常に少なくすることが可能であるととも
に、エンジン停止時における放電を防止することが可能
である。
【００２６】本発明の整流装置によれば、整流用ダイオ
ードに代えて、本発明の逆流防止装置を使用すること
で、整流回路全体としての電力損失の低減が図れる。
ードに代えて、本発明の逆流防止装置を使用すること
で、整流回路全体としての電力損失の低減が図れる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】実施の形態１ 図１は、本発明の実施の形態１に係る逆流防止装置を太
陽光発電システムに適用した場合の基本構成を示すブロ
ック回路図である。
陽光発電システムに適用した場合の基本構成を示すブロ
ック回路図である。
【００２９】同図において、１は電源となる太陽電池、
２は太陽電池１で発生する電力を蓄積しかつ放出するバ
ッテリ、７はこのバッテリ２に並列に接続された負荷で
あり、この並列接続の負荷７およびバッテリ２と太陽電
池１とが逆流防止装置３を介して接続されている。
２は太陽電池１で発生する電力を蓄積しかつ放出するバ
ッテリ、７はこのバッテリ２に並列に接続された負荷で
あり、この並列接続の負荷７およびバッテリ２と太陽電
池１とが逆流防止装置３を介して接続されている。
【００３０】逆流防止装置３は、逆流防止用ダイオード
４と、このダイオード４よりもオン時の損失電力が小さ
くて逆流防止用ダイオード４に対して並列に接続された
スイッチング手段５と、逆流防止用ダイオード４の両端
間電圧差が既定値以上か否かに応じて、後述のように前
記スイッチング手段５をオンオフ制御する制御手段６と
から構成されている。
４と、このダイオード４よりもオン時の損失電力が小さ
くて逆流防止用ダイオード４に対して並列に接続された
スイッチング手段５と、逆流防止用ダイオード４の両端
間電圧差が既定値以上か否かに応じて、後述のように前
記スイッチング手段５をオンオフ制御する制御手段６と
から構成されている。
【００３１】図２は図１に示す基本構成をベースにした
逆流防止装置３の内部回路を具体的に示す図である。
逆流防止装置３の内部回路を具体的に示す図である。
【００３２】この逆流防止装置３では、逆流防止用ダイ
オード４およびスイッチング手段５を、Ｎチャンネル形
のパワーＭＯＳＦＥＴで兼用するものであり、逆流防止
用ダイオード４として、パワーＭＯＳＦＥＴの寄生（内
蔵）ダイオードを用いている。なお、Ｎチャンネル形の
パワーＭＯＳＦＥＴの方が、後述のＰチャンネル形のパ
ワーＭＯＳＦＥＴに比べて、抵抗値が小さいので好まし
い。
オード４およびスイッチング手段５を、Ｎチャンネル形
のパワーＭＯＳＦＥＴで兼用するものであり、逆流防止
用ダイオード４として、パワーＭＯＳＦＥＴの寄生（内
蔵）ダイオードを用いている。なお、Ｎチャンネル形の
パワーＭＯＳＦＥＴの方が、後述のＰチャンネル形のパ
ワーＭＯＳＦＥＴに比べて、抵抗値が小さいので好まし
い。
【００３３】制御手段６は、逆流防止用ダイオード４の
両端間電圧差を検出する検出手段としての抵抗Ｒ１〜Ｒ
６と、検出された両端間電圧差が既定値以下のときはス
イッチング手段５をオフし、既定値を超えたときは前記
スイッチング手段５をオンするオンオフ手段としてのコ
ンパレータＩＣ１と、バッファアンプＩＣ２とを備えて
いる。
両端間電圧差を検出する検出手段としての抵抗Ｒ１〜Ｒ
６と、検出された両端間電圧差が既定値以下のときはス
イッチング手段５をオフし、既定値を超えたときは前記
スイッチング手段５をオンするオンオフ手段としてのコ
ンパレータＩＣ１と、バッファアンプＩＣ２とを備えて
いる。
【００３４】この実施の形態では、逆流防止用ダイオー
ド４およびスイッチング手段５を、Ｎチャンネル形のパ
ワーＭＯＳＦＥＴで兼用した構成であり、逆流防止用ダ
イオード４の両端間電圧差として、パワーＭＯＳＦＥＴ
の両端間電圧差を用いている。
ド４およびスイッチング手段５を、Ｎチャンネル形のパ
ワーＭＯＳＦＥＴで兼用した構成であり、逆流防止用ダ
イオード４の両端間電圧差として、パワーＭＯＳＦＥＴ
の両端間電圧差を用いている。
【００３５】なお、図３にこのパワーＭＯＳＦＥＴのＩ
（電流）−Ｖ（電圧）特性を示しており、同図におい
て、実線は逆流防止用ダイオードとしての寄生ダイオー
ドの特性を、破線はパワーＭＯＳＦＥＴのオン時の特性
をそれぞれ示している。
（電流）−Ｖ（電圧）特性を示しており、同図におい
て、実線は逆流防止用ダイオードとしての寄生ダイオー
ドの特性を、破線はパワーＭＯＳＦＥＴのオン時の特性
をそれぞれ示している。
【００３６】制御手段６を構成するコンパレータＩＣ１
の一方の入力部である−入力には、図２に示されるよう
に、抵抗Ｒ１の接続点の電圧Ｖ１を基準電圧として逆流
防止用ダイオード４のカソード側である抵抗Ｒ２の接続
点の電圧Ｖ２を、抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧が与え
られ、他方の入力部である＋入力には、同じく電圧Ｖ１
を基準電圧として逆流防止用ダイオード４のアノード側
である抵抗Ｒ４の接続点の電圧Ｖ３を、抵抗Ｒ３，Ｒ４
で分圧した電圧が与えられる。抵抗Ｒ５，Ｒ６は、後述
のように、ヒステリシス特性を持たせるための抵抗であ
る。また、バッファアンプＩＣ２は、抵抗Ｒ３，Ｒ４で
分圧された電圧が、ヒステリシス回路の影響を受けない
ようにするためのものであるが、このバッファアンプＩ
Ｃ２は、省略してもよい。これらの構成によって、制御
手段６は、図４に示す回路特性を呈するように設定され
ている。
の一方の入力部である−入力には、図２に示されるよう
に、抵抗Ｒ１の接続点の電圧Ｖ１を基準電圧として逆流
防止用ダイオード４のカソード側である抵抗Ｒ２の接続
点の電圧Ｖ２を、抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧が与え
られ、他方の入力部である＋入力には、同じく電圧Ｖ１
を基準電圧として逆流防止用ダイオード４のアノード側
である抵抗Ｒ４の接続点の電圧Ｖ３を、抵抗Ｒ３，Ｒ４
で分圧した電圧が与えられる。抵抗Ｒ５，Ｒ６は、後述
のように、ヒステリシス特性を持たせるための抵抗であ
る。また、バッファアンプＩＣ２は、抵抗Ｒ３，Ｒ４で
分圧された電圧が、ヒステリシス回路の影響を受けない
ようにするためのものであるが、このバッファアンプＩ
Ｃ２は、省略してもよい。これらの構成によって、制御
手段６は、図４に示す回路特性を呈するように設定され
ている。
【００３７】具体的には、図４（Ａ）で示すように太陽
電池１の発電電流Ｉが動作電流値Ｉｏｎ以下で小さく
て、コンパレータＩＣ１の両入力部の電圧の差が、つま
り、図４（Ｂ）に示されるパワーＭＯＳＦＥＴの両端間
電圧差（電圧降下）が第１の既定値以下のときに、図４
（Ｃ）に示されるコンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷと
なるように、かつ、太陽電池１の発電電流Ｉが動作電流
値Ｉｏｎ以上で大きくてコンパレータＩＣ１の両入力部
の電圧の差が第１の既定値以上になると、コンパレータ
ＩＣ１の出力がＨＩＧＨとなるように、かつ太陽電池１
の発電電流Ｉが動作電流値Ｉｏｎよりも低い復帰電流値
Ｉｏｆｆ以下に低下してコンパレータＩＣ１の両入力部
の電圧の差が第２の既定値以下のときに、初めてコンパ
レータＩＣ１の出力がＨＩＧＨからＬＯＷになるよう
に、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値関係が設
定されているとともに、これら抵抗値は、ここを流れる
電流を小さくしてそこでの電力損失を低減されるよう大
きな抵抗値とされているのである。
電池１の発電電流Ｉが動作電流値Ｉｏｎ以下で小さく
て、コンパレータＩＣ１の両入力部の電圧の差が、つま
り、図４（Ｂ）に示されるパワーＭＯＳＦＥＴの両端間
電圧差（電圧降下）が第１の既定値以下のときに、図４
（Ｃ）に示されるコンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷと
なるように、かつ、太陽電池１の発電電流Ｉが動作電流
値Ｉｏｎ以上で大きくてコンパレータＩＣ１の両入力部
の電圧の差が第１の既定値以上になると、コンパレータ
ＩＣ１の出力がＨＩＧＨとなるように、かつ太陽電池１
の発電電流Ｉが動作電流値Ｉｏｎよりも低い復帰電流値
Ｉｏｆｆ以下に低下してコンパレータＩＣ１の両入力部
の電圧の差が第２の既定値以下のときに、初めてコンパ
レータＩＣ１の出力がＨＩＧＨからＬＯＷになるよう
に、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値関係が設
定されているとともに、これら抵抗値は、ここを流れる
電流を小さくしてそこでの電力損失を低減されるよう大
きな抵抗値とされているのである。
【００３８】抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、原理的には、Ｒ１／Ｒ
２＝Ｒ３／Ｒ４でよいけれども、ノイズ等による誤動作
を防止するために、Ｒ４をＲ２よりも若干小さく設定す
るのが好ましい。
２＝Ｒ３／Ｒ４でよいけれども、ノイズ等による誤動作
を防止するために、Ｒ４をＲ２よりも若干小さく設定す
るのが好ましい。
【００３９】また、抵抗Ｒ５，Ｒ６によるヒステリシス
の大きさΔＶｉは、オン時のコンパレータＩＣ１の出力
電圧をＶｏｎ、オフ時のコンパレータＩＣ１の出力電圧
をＶｏｆｆとすると、 ΔＶｉ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ）・Ｒ６／Ｒ５ となる。
の大きさΔＶｉは、オン時のコンパレータＩＣ１の出力
電圧をＶｏｎ、オフ時のコンパレータＩＣ１の出力電圧
をＶｏｆｆとすると、 ΔＶｉ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ）・Ｒ６／Ｒ５ となる。
【００４０】具体的な数値例としては、例えば、Ｒ１＝
２０ｋΩ、Ｒ２＝１０ｋΩ、Ｒ３＝２０ｋΩ、Ｒ４＝９
ｋΩであり、また、例えば、ヒステリシスΔＶｉ＝０.
５０５（Ｖ）、Ｖｏｎ＝０（Ｖ）、Ｖｏｆｆ＝−１.５
（Ｖ）とすると、Ｒ５＝３００ｋΩ、Ｒ６＝１０.１ｋ
Ωとなる。
２０ｋΩ、Ｒ２＝１０ｋΩ、Ｒ３＝２０ｋΩ、Ｒ４＝９
ｋΩであり、また、例えば、ヒステリシスΔＶｉ＝０.
５０５（Ｖ）、Ｖｏｎ＝０（Ｖ）、Ｖｏｆｆ＝−１.５
（Ｖ）とすると、Ｒ５＝３００ｋΩ、Ｒ６＝１０.１ｋ
Ωとなる。
【００４１】このとき、パワーＭＯＳＦＥＴのＯＮ抵抗
Ｒｏｎ＝５０ｍΩとすると、動作電流Ｉｏｎ＝約３２０
ｍＡ、復帰電流Ｉｏｆｆ＝約２２０ｍＡとなる。
Ｒｏｎ＝５０ｍΩとすると、動作電流Ｉｏｎ＝約３２０
ｍＡ、復帰電流Ｉｏｆｆ＝約２２０ｍＡとなる。
【００４２】次に、この実施の形態１の動作を図４に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００４３】先ず、図４の期間Ｔ１においては、図４
（Ａ）に示されるように、例えば朝とか曇天などで日照
量が少なくて太陽電池１の発電電流Ｉが小さく、図４
（Ｂ）に示されるパワーＭＯＳＦＥＴの両端間電圧差が
第１の既定値以下であるから、図３（Ｃ）に示されるよ
うに、コンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷとなって、Ｎ
チャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチング
手段５はオフに維持され、その結果、バッテリ２から太
陽電池１への逆流は防止される。
（Ａ）に示されるように、例えば朝とか曇天などで日照
量が少なくて太陽電池１の発電電流Ｉが小さく、図４
（Ｂ）に示されるパワーＭＯＳＦＥＴの両端間電圧差が
第１の既定値以下であるから、図３（Ｃ）に示されるよ
うに、コンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷとなって、Ｎ
チャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチング
手段５はオフに維持され、その結果、バッテリ２から太
陽電池１への逆流は防止される。
【００４４】そして、図４の期間Ｔ２においては、図４
（Ａ）に示されるように、例えば晴天時の日中のように
日照量が多くて太陽電池１の発電電流Ｉが大きくなって
動作電流値Ｉｏｎを越えると、パワーＭＯＳＦＥＴの両
端間電圧差が第１の既定値を超えるからコンパレータＩ
Ｃ１の出力が図３（Ｃ）に示されるようにＨＩＧＨとな
ってＮチャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッ
チング手段５はオンされることになる結果、太陽電池１
からの発電電流Ｉはダイオード４を流れず、それをバイ
パスしてオン時の抵抗の小さいＦＥＴであるスイッチン
グ手段５を通じてバッテリ２側に流れることになり、図
４（Ｂ）に示されるように、ダイオード４による電力損
失が低減される。なお、図４（Ｂ）には、スイッチング
手段５をオンしなかった場合の電圧降下を破線で示して
いる。
（Ａ）に示されるように、例えば晴天時の日中のように
日照量が多くて太陽電池１の発電電流Ｉが大きくなって
動作電流値Ｉｏｎを越えると、パワーＭＯＳＦＥＴの両
端間電圧差が第１の既定値を超えるからコンパレータＩ
Ｃ１の出力が図３（Ｃ）に示されるようにＨＩＧＨとな
ってＮチャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッ
チング手段５はオンされることになる結果、太陽電池１
からの発電電流Ｉはダイオード４を流れず、それをバイ
パスしてオン時の抵抗の小さいＦＥＴであるスイッチン
グ手段５を通じてバッテリ２側に流れることになり、図
４（Ｂ）に示されるように、ダイオード４による電力損
失が低減される。なお、図４（Ｂ）には、スイッチング
手段５をオンしなかった場合の電圧降下を破線で示して
いる。
【００４５】次に、図４の期間Ｔ３においては、例え
ば、曇天になるとか日中から夜間になって日照量が少な
くなると、図４（Ａ）に示されるように、太陽電池１の
発電電流Ｉは動作電流値Ｉｏｎ以下に低下してくるが、
コンパレータＩＣ１には、ヒステリシス用の抵抗Ｒ５，
Ｒ６が接続されているために、パワーＭＯＳＦＥＴの両
端間電圧差が第１の既定値以下になってもコンパレータ
ＩＣ１の出力は直ちにＬＯＷにはならず、したがって、
その両端間電圧差が第１の既定値よりもさらに小さい第
２の既定値以下のときに、図３（Ｃ）に示されるよう
に、コンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷになってスイッ
チング手段５がオフしバッテリ２からの逆流の防止状態
になる。
ば、曇天になるとか日中から夜間になって日照量が少な
くなると、図４（Ａ）に示されるように、太陽電池１の
発電電流Ｉは動作電流値Ｉｏｎ以下に低下してくるが、
コンパレータＩＣ１には、ヒステリシス用の抵抗Ｒ５，
Ｒ６が接続されているために、パワーＭＯＳＦＥＴの両
端間電圧差が第１の既定値以下になってもコンパレータ
ＩＣ１の出力は直ちにＬＯＷにはならず、したがって、
その両端間電圧差が第１の既定値よりもさらに小さい第
２の既定値以下のときに、図３（Ｃ）に示されるよう
に、コンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷになってスイッ
チング手段５がオフしバッテリ２からの逆流の防止状態
になる。
【００４６】この実施の形態１によれば、太陽電池１の
発電電流Ｉが増加してパワーＭＯＳＦＥＴの両端間電位
差が、第１の既定値を超えたときには、太陽電池１の発
電電流が、損失電力の小さいパワーＭＯＳＦＥＴを介し
てバッテリ側に流れることになるために、逆流防止用ダ
イオード４を通じて流れる場合に比べて電圧降下による
電力損失が非常に小さくなる。また、太陽電池１の発電
電流が低下してパワーＭＯＳＦＥＴの両端間電圧差が、
第２の既定値以下となったときには、パワーＭＯＳＦＥ
Ｔがオフされるために、バッテリ側から太陽電池側への
逆方向の電流が、逆流防止用ダイオード４によって阻止
されて逆流が確実に防止される。
発電電流Ｉが増加してパワーＭＯＳＦＥＴの両端間電位
差が、第１の既定値を超えたときには、太陽電池１の発
電電流が、損失電力の小さいパワーＭＯＳＦＥＴを介し
てバッテリ側に流れることになるために、逆流防止用ダ
イオード４を通じて流れる場合に比べて電圧降下による
電力損失が非常に小さくなる。また、太陽電池１の発電
電流が低下してパワーＭＯＳＦＥＴの両端間電圧差が、
第２の既定値以下となったときには、パワーＭＯＳＦＥ
Ｔがオフされるために、バッテリ側から太陽電池側への
逆方向の電流が、逆流防止用ダイオード４によって阻止
されて逆流が確実に防止される。
【００４７】しかも、パワーＭＯＳＦＥＴの両端間電位
差を検出してスイッチング手段５のオンオフの制御を行
うので、本件出願人が先に提案した逆流防止装置のよう
な電流検出素子が不要となり、そこで発生していた電力
損失を無くすことが可能となる。
差を検出してスイッチング手段５のオンオフの制御を行
うので、本件出願人が先に提案した逆流防止装置のよう
な電流検出素子が不要となり、そこで発生していた電力
損失を無くすことが可能となる。
【００４８】さらに、第１の既定値と第２の既定値とを
異ならせてヒステリシス特性を持たせているので、太陽
電池１の発電電流の変動によって、スイッチング手段５
がオンオフを繰り返すのを防止することができ、電力損
失を一層小さくすることができる。
異ならせてヒステリシス特性を持たせているので、太陽
電池１の発電電流の変動によって、スイッチング手段５
がオンオフを繰り返すのを防止することができ、電力損
失を一層小さくすることができる。
【００４９】なお、この実施の形態１では、逆流防止用
ダイオード４の両端電圧を、分圧して直接コンパレータ
ＩＣ１に入力したけれども、本発明の他の実施の形態と
して、コンパレータＩＣ１の前段で増幅するようにして
もよい。
ダイオード４の両端電圧を、分圧して直接コンパレータ
ＩＣ１に入力したけれども、本発明の他の実施の形態と
して、コンパレータＩＣ１の前段で増幅するようにして
もよい。
【００５０】実施の形態２ 図５は、上述した逆流防止装置３におけるＮチャンネル
形のパワーＭＯＳＦＥＴに代えて、Ｐチャンネル形のパ
ワーＭＯＳＦＥＴを使用したものであり、実施の形態１
の回路の正負極を入れ換えて逆流防止を行うようにした
ものである。なお、この実施の形態２では、バッファア
ンプＩＣ２は、省略している。
形のパワーＭＯＳＦＥＴに代えて、Ｐチャンネル形のパ
ワーＭＯＳＦＥＴを使用したものであり、実施の形態１
の回路の正負極を入れ換えて逆流防止を行うようにした
ものである。なお、この実施の形態２では、バッファア
ンプＩＣ２は、省略している。
【００５１】この実施の形態２によれば、太陽電池１の
発電電流Ｉが小さくて動作電流値Ｉｏｎ以下でパワーＭ
ＯＳＦＥＴの両端間電圧差が第１の既定値以下のとき
に、コンパレータＩＣ１の出力がＨＩＧＨとなって、Ｐ
チャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチング
手段５がオフされており、バッテリ２からの逆流が防止
される。
発電電流Ｉが小さくて動作電流値Ｉｏｎ以下でパワーＭ
ＯＳＦＥＴの両端間電圧差が第１の既定値以下のとき
に、コンパレータＩＣ１の出力がＨＩＧＨとなって、Ｐ
チャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチング
手段５がオフされており、バッテリ２からの逆流が防止
される。
【００５２】また、太陽電池１の発電電流Ｉが大きくな
って動作電流値Ｉｏｎを越えると、パワーＭＯＳＦＥＴ
の両端間電圧差が第１の既定値を超えてコンパレータＩ
Ｃ１の出力がＬＯＷとなって、Ｐチャンネル形のパワー
ＭＯＳＦＥＴであるスイッチング手段５がオンとなっ
て、逆流防止用ダイオード４による電力損失が低減され
る。
って動作電流値Ｉｏｎを越えると、パワーＭＯＳＦＥＴ
の両端間電圧差が第１の既定値を超えてコンパレータＩ
Ｃ１の出力がＬＯＷとなって、Ｐチャンネル形のパワー
ＭＯＳＦＥＴであるスイッチング手段５がオンとなっ
て、逆流防止用ダイオード４による電力損失が低減され
る。
【００５３】そして、太陽電池１の発電電流Ｉが動作電
流値Ｉｏｎよりも低い復帰電流値Ｉｏｆｆに低下し、パ
ワーＭＯＳＦＥＴの両端間電圧差が第２の既定値以下に
なると、コンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷからＨＩＧ
ＨになってＰチャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴである
スイッチング手段５がオフになって、バッテリ２からの
逆流が防止される。
流値Ｉｏｎよりも低い復帰電流値Ｉｏｆｆに低下し、パ
ワーＭＯＳＦＥＴの両端間電圧差が第２の既定値以下に
なると、コンパレータＩＣ１の出力がＬＯＷからＨＩＧ
ＨになってＰチャンネル形のパワーＭＯＳＦＥＴである
スイッチング手段５がオフになって、バッテリ２からの
逆流が防止される。
【００５４】実施の形態３ 図６は、本発明の実施の形態３に係る逆流防止装置の具
体的回路構成を示す図であり、上述の実施の形態１に対
応する部分には、同一の参照符号を付す。
体的回路構成を示す図であり、上述の実施の形態１に対
応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００５５】この実施の形態３の逆流防止装置３1は、
上述の実施の形態１の構成に加えて、太陽電池１で発生
され供給される電力を蓄積および放出するバッテリ２の
過充電を防止する過充電防止回路８を備えている。
上述の実施の形態１の構成に加えて、太陽電池１で発生
され供給される電力を蓄積および放出するバッテリ２の
過充電を防止する過充電防止回路８を備えている。
【００５６】この過充電防止回路８は、太陽電池１に並
列に接続された第２スイッチング手段としてのＮチャン
ネル形のパワーＭＯＳＦＥＴ９を、バッテリ２の端子間
電圧が所定値以上のときにオンすることにより、バッテ
リ２の過充電を防止するものである。
列に接続された第２スイッチング手段としてのＮチャン
ネル形のパワーＭＯＳＦＥＴ９を、バッテリ２の端子間
電圧が所定値以上のときにオンすることにより、バッテ
リ２の過充電を防止するものである。
【００５７】具体的には、この過充電防止回路８は、抵
抗Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９、ツェナーダイオードＺＤ１、コン
パレータＩＣ３、およびＮチャンネル形のパワーＭＯＳ
ＦＥＴ９とから構成されている。
抗Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９、ツェナーダイオードＺＤ１、コン
パレータＩＣ３、およびＮチャンネル形のパワーＭＯＳ
ＦＥＴ９とから構成されている。
【００５８】動作を説明すると、バッテリ２の端子電圧
が所定値以上になると、コンパレータＩＣ３の出力がＨ
ＩＧＨになってＦＥＴ９がオンし、これにより太陽電池
１からの発電電流Ｉはバッテリ２には供給されなくなっ
てバッテリ２の過充電が防止される。そして、過充電で
無い状態、すなわち、バッテリ２の端子電圧が所定値未
満であるときには、コンパレータＩＣ３の出力がＬＯＷ
となってＦＥＴ９はオフしているので、非過充電状態で
の無駄な電力損失が無い。
が所定値以上になると、コンパレータＩＣ３の出力がＨ
ＩＧＨになってＦＥＴ９がオンし、これにより太陽電池
１からの発電電流Ｉはバッテリ２には供給されなくなっ
てバッテリ２の過充電が防止される。そして、過充電で
無い状態、すなわち、バッテリ２の端子電圧が所定値未
満であるときには、コンパレータＩＣ３の出力がＬＯＷ
となってＦＥＴ９はオフしているので、非過充電状態で
の無駄な電力損失が無い。
【００５９】従来の過充電防止回路では、ＦＥＴを太陽
電池１とバッテリ２との間に直列に設け、過充電のとき
はこのＦＥＴをオフしているが、非過充電ではこのＦＥ
Ｔがオンしているように構成されているから、非過充電
状態ではこのＦＥＴによる電力損失が有った。この実施
の形態では非過充電状態での電力損失が無い。
電池１とバッテリ２との間に直列に設け、過充電のとき
はこのＦＥＴをオフしているが、非過充電ではこのＦＥ
Ｔがオンしているように構成されているから、非過充電
状態ではこのＦＥＴによる電力損失が有った。この実施
の形態では非過充電状態での電力損失が無い。
【００６０】なお、実施の形態１と同様の構成（逆流防
止用ダイオード４、第１スイッチング手段としてのスイ
ッチング手段５および制御手段６）とその作用とは上述
したので、その説明は省略する。
止用ダイオード４、第１スイッチング手段としてのスイ
ッチング手段５および制御手段６）とその作用とは上述
したので、その説明は省略する。
【００６１】また、この実施の形態３では、実施の形態
１を使用したけれども、実施の形態１の構成に代えて、
実施の形態２の構成を使用してもよく、この場合には、
過充電防止回路８のＦＥＴ９はＰチャンネル形のパワー
ＭＯＳＦＥＴを使用する。
１を使用したけれども、実施の形態１の構成に代えて、
実施の形態２の構成を使用してもよく、この場合には、
過充電防止回路８のＦＥＴ９はＰチャンネル形のパワー
ＭＯＳＦＥＴを使用する。
【００６２】実施の形態４ この実施の形態４においては、図７で示すように、太陽
電池１とＤＣ／ＡＣ用のソーラインバータ１０との間
に、上述した各実施の形態の逆流防止装置３，３1を配
置してなる太陽光発電システムへの適用例であり、この
実施の形態４によれば、逆流防止装置３，３1によって
発電時の電力損失を低減できることから、発電効率の向
上が図れる上、システム全体の小型化が図れ、かつ日照
量が少ない場合の逆流防止機能も確保できる。
電池１とＤＣ／ＡＣ用のソーラインバータ１０との間
に、上述した各実施の形態の逆流防止装置３，３1を配
置してなる太陽光発電システムへの適用例であり、この
実施の形態４によれば、逆流防止装置３，３1によって
発電時の電力損失を低減できることから、発電効率の向
上が図れる上、システム全体の小型化が図れ、かつ日照
量が少ない場合の逆流防止機能も確保できる。
【００６３】実施の形態５ この実施の形態５においては、図８で示すように走行駆
動用のエンジン１１に発電器１２（電源）から電力を供
給するエンジン用バッテリ１３および車載型電気製品１
４に電力を供給するバッテリ１５を備えたＲＶ車とか電
気自動車などの車両において、エンジン用バッテリ１３
が常に満充電状態にあるようにするために、発電器１２
からエンジン用バッテリ１３に至る電力供給系統に介在
されている逆流防止用ダイオードに代えて、上述した各
実施の形態の逆流防止装置３，３1を使用した応用例で
あり、この実施の形態５によれば、順方向電流が流れて
いる際、つまり、充電時における電力損失を非常に少な
くすることが可能であるとともに、エンジン１１の停止
時にバッテリ１３からの放電を防止することが可能であ
る。さらにまた、従来必要としていたダイオードの放熱
板を無くす、または小さくすることができる。
動用のエンジン１１に発電器１２（電源）から電力を供
給するエンジン用バッテリ１３および車載型電気製品１
４に電力を供給するバッテリ１５を備えたＲＶ車とか電
気自動車などの車両において、エンジン用バッテリ１３
が常に満充電状態にあるようにするために、発電器１２
からエンジン用バッテリ１３に至る電力供給系統に介在
されている逆流防止用ダイオードに代えて、上述した各
実施の形態の逆流防止装置３，３1を使用した応用例で
あり、この実施の形態５によれば、順方向電流が流れて
いる際、つまり、充電時における電力損失を非常に少な
くすることが可能であるとともに、エンジン１１の停止
時にバッテリ１３からの放電を防止することが可能であ
る。さらにまた、従来必要としていたダイオードの放熱
板を無くす、または小さくすることができる。
【００６４】実施の形態６ この実施の形態６においては、図９に示すように、交流
電源２０から入力される交流を直流に変換するために、
４つの整流用ダイオードを菱形に組み、そのうちの一つ
の対角に交流電圧を加えて、他の対角から直流を取り出
すように構成されるブリッジ形全波整流回路２１の各整
流用ダイオードに代えて、上述した各実施の形態の逆流
防止装置３，３1を使用するとともに、この全波整流回
路１３の出力側にトランス２２を介して接続された直流
平滑用ダイオードに代えて、上述した各実施の形態の逆
流防止装置３，３1を使用した応用例であり、この実施
の形態６によれば、整流用および平滑用ダイオードによ
る電力損失を低減することが可能で、整流効率を向上す
ることができる。
電源２０から入力される交流を直流に変換するために、
４つの整流用ダイオードを菱形に組み、そのうちの一つ
の対角に交流電圧を加えて、他の対角から直流を取り出
すように構成されるブリッジ形全波整流回路２１の各整
流用ダイオードに代えて、上述した各実施の形態の逆流
防止装置３，３1を使用するとともに、この全波整流回
路１３の出力側にトランス２２を介して接続された直流
平滑用ダイオードに代えて、上述した各実施の形態の逆
流防止装置３，３1を使用した応用例であり、この実施
の形態６によれば、整流用および平滑用ダイオードによ
る電力損失を低減することが可能で、整流効率を向上す
ることができる。
【００６５】その他の実施の形態 上述の各実施の形態では、パワーＭＯＳＦＥＴの寄生ダ
イオードを、逆流防止用ダイオードとしたけれども、本
発明の他の実施の形態として、パワーＭＯＳＦＥＴの寄
生ダイオードに代えて外付けのダイオードを用いてもよ
く、また、スイッチング手段も他のＦＥＴやリレーを用
いてもよい。
イオードを、逆流防止用ダイオードとしたけれども、本
発明の他の実施の形態として、パワーＭＯＳＦＥＴの寄
生ダイオードに代えて外付けのダイオードを用いてもよ
く、また、スイッチング手段も他のＦＥＴやリレーを用
いてもよい。
【００６６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、逆流防止
用ダイオードの両端間電圧差が、既定値を超えたときに
は、電源側から負荷側へ流れる順方向電流を、逆流防止
用ダイオードよりも損失電力の小さいスイッチング手段
を介して負荷側へ流すので、逆流防止用ダイオードを通
じて流れる場合に比べて、電圧降下による電力損失を著
しく低減することができる。また、逆流防止用ダイオー
ドの両端間電圧差が、既定値以下となったときには、ス
イッチング手段がオフされるために、負荷側から電源側
への逆方向の電流が、逆流防止用ダイオードによって阻
止されて逆流が確実に防止される。
用ダイオードの両端間電圧差が、既定値を超えたときに
は、電源側から負荷側へ流れる順方向電流を、逆流防止
用ダイオードよりも損失電力の小さいスイッチング手段
を介して負荷側へ流すので、逆流防止用ダイオードを通
じて流れる場合に比べて、電圧降下による電力損失を著
しく低減することができる。また、逆流防止用ダイオー
ドの両端間電圧差が、既定値以下となったときには、ス
イッチング手段がオフされるために、負荷側から電源側
への逆方向の電流が、逆流防止用ダイオードによって阻
止されて逆流が確実に防止される。
【００６７】しかも、逆流防止用ダイオードの両端間電
圧差を検出してスイッチング手段のオンオフの制御を行
うので、本件出願人が先に提案した逆流防止装置のよう
な電流検出素子等が不要となり、そこで発生していた電
力損失を無くすことが可能となる。
圧差を検出してスイッチング手段のオンオフの制御を行
うので、本件出願人が先に提案した逆流防止装置のよう
な電流検出素子等が不要となり、そこで発生していた電
力損失を無くすことが可能となる。
【００６８】さらに、前記スイッチング手段をオフから
オンに動作させる際の既定値と、オンからオフに動作さ
せる際の既定値とを異ならせたヒステリシス特性を有し
ているので、電源の出力電流の変動によってスイッチン
グ手段のオンオフが繰り返されることがなく、電力損失
を一層小さくすることができる。
オンに動作させる際の既定値と、オンからオフに動作さ
せる際の既定値とを異ならせたヒステリシス特性を有し
ているので、電源の出力電流の変動によってスイッチン
グ手段のオンオフが繰り返されることがなく、電力損失
を一層小さくすることができる。
【００６９】さらに、本発明の逆流防止装置によれば、
バッテリの端子電圧が所定値以上であるときには、電源
に並列の第２スイッチング手段をオンする過充電防止回
路を備えているので、バッテリの過充電を防止すること
ができる。しかも、電源とバッテリとの間にＦＥＴなど
のスイッチング手段を直列に接続し、バッテリが過充電
の状態ではこのスイッチング手段をオフして過充電を防
止する構成の過充電防止回路ように、非過充電状態にお
けるスイッチング手段での電力損失の発生がない。
バッテリの端子電圧が所定値以上であるときには、電源
に並列の第２スイッチング手段をオンする過充電防止回
路を備えているので、バッテリの過充電を防止すること
ができる。しかも、電源とバッテリとの間にＦＥＴなど
のスイッチング手段を直列に接続し、バッテリが過充電
の状態ではこのスイッチング手段をオフして過充電を防
止する構成の過充電防止回路ように、非過充電状態にお
けるスイッチング手段での電力損失の発生がない。
【００７０】また、本発明の太陽光発電システムによれ
ば、電力損失を低減した本発明の逆流防止装置を用いて
いるので、太陽光発電システムの発電効率の向上が図れ
るとともに、システム全体の小型化が図れる。
ば、電力損失を低減した本発明の逆流防止装置を用いて
いるので、太陽光発電システムの発電効率の向上が図れ
るとともに、システム全体の小型化が図れる。
【００７１】また、本発明の車両用バッテリの逆流防止
装置によれば、エンジン用バッテリの充電時における電
力損失を非常に少なくすることができるとともに、エン
ジン停止時における放電を防止することができ、ＲＶ車
や電気自動車などの車両におけるエンジン用バッテリを
常に満充電状態に維持することができる。
装置によれば、エンジン用バッテリの充電時における電
力損失を非常に少なくすることができるとともに、エン
ジン停止時における放電を防止することができ、ＲＶ車
や電気自動車などの車両におけるエンジン用バッテリを
常に満充電状態に維持することができる。
【００７２】また、本発明の整流装置によれば、整流作
用時における整流用ダイオードによる電力損失を低減す
ることが可能で、整流効率の向上を図ることができる。
用時における整流用ダイオードによる電力損失を低減す
ることが可能で、整流効率の向上を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態１の逆流防止装置を太陽光
発電システムに応用した場合の基本構成を示す図であ
る。
発電システムに応用した場合の基本構成を示す図であ
る。
【図２】図１の具体的構成を示す回路図である。
【図３】図１のパワーＭＯＳＦＥＴのＩ−Ｖ特性を示す
図である。
図である。
【図４】動作説明に供するタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態３の回路図である。
【図７】本発明の実施の形態４の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態５の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態６の構成図である。
【図１０】従来例の構成図である。
【図１１】他の従来例の構成図である。
１ 太陽電池 ２ バッテリ ３，３1 逆流防止装置 ４ 逆流防止用ダイオード ５ スイッチング手段 ６ 制御手段 ７ 負荷 ８ 過充電防止回路 ９ パワーＭＯＳＦＥＴ １０ ソーラーインバータ
Claims (7)
- 【請求項１】電源と負荷との間に接続された逆流防止用
ダイオードと、このダイオードに並列に接続されるとと
もに、前記ダイオードよりもオン時の損失電力が小さい
スイッチング手段とを備える逆流防止装置であって、 前記逆流防止用ダイオードの両端間電圧差に応じて前記
スイッチング手段をオンオフ制御する制御手段を備える
ことを特徴とする逆流防止装置。 - 【請求項２】前記制御手段は、前記逆流防止用ダイオー
ドの両端間電圧差を検出する検出手段と、検出された両
端間電圧差が既定値以下のときは、前記スイッチング手
段をオフして負荷から電源への電力の逆流を逆流防止用
ダイオードで防止させる一方、既定値を超えたときは、
前記スイッチング手段をオンして電源の電力を該スイッ
チング手段を介して負荷に供給させるオンオフ手段とを
有する請求項１記載の逆流防止装置。 - 【請求項３】前記制御手段は、前記スイッチング手段を
オフからオンに動作させる際の既定値と、オンからオフ
に動作させる際の既定値とを異ならせたヒステリシス特
性を有する請求項２記載の逆流防止装置。 - 【請求項４】電源と、この電源から供給される電力を蓄
積および放出するバッテリとを逆流防止用ダイオードを
介して接続するとともに、前記逆流防止用ダイオード
に、このダイオードよりもオン時の損失電力が小さい第
１スイッチング手段を並列に接続してなる逆流防止装置
であって、 前記逆流防止用ダイオードの両端間電圧差を検出する検
出手段と、検出された両端間電圧差が既定値以下のとき
は、前記第１スイッチング手段をオフしてバッテリから
電源への電力の逆流を逆流防止用ダイオードで防止させ
る一方、既定値を超えたときは、前記第１スイッチング
手段をオンして電源の電力を該第１スイッチング手段を
介してバッテリに供給させるオンオフ手段と、前記バッ
テリの過充電を防止する過充電防止回路とを備え、 前記過充電防止回路は、前記電源に並列に接続された第
２スイッチング手段を有し、該第２スイッチング手段
は、前記バッテリの端子間電圧が所定値以上のときにオ
ンされることを特徴とする逆流防止装置。 - 【請求項５】太陽電池とソーラインバータとの間に、請
求項１ないし４のいずれかに記載の逆流防止装置を接続
してなる太陽光発電システム。 - 【請求項６】単一の電源から車両における複数のバッテ
リへの電力供給系のうち少なくともエンジン用バッテリ
への電力供給系に介在されている逆流防止ダイオードに
代えて、請求項１ないし４のいずれかに記載の逆流防止
装置を用いた車両用バッテリの逆流防止装置。 - 【請求項７】電源と、この電源で発生する電力が供給さ
れる負荷との間に介在される整流回路を構成する複数の
整流用ダイオードに代えて、請求項１ないし４のいずれ
かに記載の逆流防止装置を用いた整流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8065979A JPH09261861A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 逆流防止装置、整流装置および太陽光発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8065979A JPH09261861A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 逆流防止装置、整流装置および太陽光発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261861A true JPH09261861A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13302639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8065979A Pending JPH09261861A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 逆流防止装置、整流装置および太陽光発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09261861A (ja) |
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-
1996
- 1996-03-22 JP JP8065979A patent/JPH09261861A/ja active Pending
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