JPH1146455A - 太陽電池式電源装置 - Google Patents

太陽電池式電源装置

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JPH1146455A
JPH1146455A JP9198757A JP19875797A JPH1146455A JP H1146455 A JPH1146455 A JP H1146455A JP 9198757 A JP9198757 A JP 9198757A JP 19875797 A JP19875797 A JP 19875797A JP H1146455 A JPH1146455 A JP H1146455A
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JP
Japan
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voltage
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power
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storage devices
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JP9198757A
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English (en)
Inventor
Mitsunari Sudo
晃成 須藤
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Sekisui Jushi Corp
Original Assignee
Sekisui Jushi Corp
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Publication date
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Publication of JPH1146455A publication Critical patent/JPH1146455A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

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Abstract

(57)【要約】 【課題】日照量が少ない日でも安定した電圧が得られ、
また長時間安定した電圧を負荷に供給することのできる
太陽電池式電源装置を提供する。 【解決手段】太陽電池1の発電量に対して容量の小さい
複数個の蓄電装置2を設け、その各蓄電装置2の端子電
圧を電圧検出回路4により常時検出する。そしてこの検
出した端子電圧に基づいて各蓄電装置2の充電状態を判
断し、各蓄電装置2に直列に接続したスイッチ回路5を
制御する。この制御により、充電時においては、各蓄電
装置2に対して端子電圧が基準値以上となるように1個
づつ順に太陽電池1の電力を充電する。また負荷の動作
時においては、充電された蓄電装置2を1個づつ順に出
力させることにより基準値以上の電圧を継続して定電圧
回路6に入力させ、一定の電圧に昇圧して負荷7に供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば発光ダイオ
ード等を用いた自発光式の道路鋲や道路標識等において
好適に用いられる太陽電池式電源装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、発光ダイオード等を用いた自発光
式の道路鋲や道路標識等に用いられる太陽電池式電源装
置は、太陽電池から出力される電力を発光ダイオード等
の負荷に直接供給せずに、一般には太陽電池から出力さ
れる電力を一旦蓄電装置に充電し、そしてその充電装置
よりの出力電圧を定電圧回路に入力し、定電圧回路によ
り安定した一定の電圧に昇圧して負荷に供給するように
なされている。かかる太陽電池式電源装置としては、太
陽電池の電力を容量の大きな1個の蓄電装置に全て充電
するものや、容量の小さな複数個の蓄電装置を並列に接
続して容量を大きくし、それらの全蓄電装置に同時に充
電するもの等がある。また上記の如き太陽電池式電源装
置においては、負荷が必要とする負荷電圧まで定電圧回
路で昇圧するためには、蓄電装置より定電圧回路に入力
される電圧、すなわち蓄電装置の端子電圧をその負荷電
圧に対して基準値以上にする必要があり、蓄電装置の端
子電圧が基準値以下になって蓄電装置の端子電圧と負荷
電圧との電圧差が大きくなるとうまく昇圧することがで
きなくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、1個の
蓄電装置に全て蓄電するもの及び並列に接続した複数個
の蓄電装置に同時に蓄電するもの、いずれについても蓄
電装置の容量を大きくすると、放電して使用できなくな
るまでの時間は長くなるが、定電圧回路が良好に動作す
る基準値以上の端子電圧になるまで充電するのに時間が
かかり、特に日照量が少ない日が連続した場合等ではな
かなか端子電圧が基準値以上の電圧にならず、その間は
安定した電圧が得られないと言った問題がある。逆に容
量を小さくすると、端子電圧が基準値以上の電圧になる
まで充電時間は短くなるが、短時間で放電して電圧が低
下し、基準値以下の電圧になると、定電圧回路がうまく
動作せず、安定化した電圧が得られなくなると言った問
題がある。
【0004】そこで本発明は、上記の如き問題点を解決
し、日照量が少ない日でも安定した電圧が得られ、また
長時間安定した電圧を負荷に供給することのできる太陽
電池式電源装置を提供せんとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成としている。すなわち本発
明に係る太陽電池式電源装置は、太陽電池から出力され
る電力が蓄電装置に充電され、その蓄電装置よりの出力
電圧を定電圧回路に入力し、定電圧回路により一定の電
圧にして負荷に供給されるようになされた太陽電池式電
源装置であって、太陽電池の発電量に対して容量の小さ
い蓄電装置が複数個設けられると共に各蓄電装置にスイ
ッチ回路が直列に接続され、且つ各蓄電装置の端子電圧
を検出して充電状態を判別するための電圧検出回路が設
けられ、電圧検出回路で検出された端子電圧に基づいて
スイッチ回路が制御され、各蓄電装置に対して端子電圧
が基準値以上となるように1個づつ順に太陽電池の電力
が充電されると共に、充電された蓄電装置を1個づつ順
に出力させることにより基準値以上の電圧が継続して定
電圧回路に入力されるようになされたことを特徴とする
ものである。
【0006】なお前記基準値とは、定電圧回路により一
定の電圧に昇圧することのできる入力電圧の範囲におけ
る下限値の電圧であり、負荷が必要とする負荷電圧と定
電圧回路の特性に応じて設定されるが、使用される蓄電
装置の定格電圧が基準値となされていてもよい。定電圧
回路に入力される蓄電装置からの電圧が基準値以上で
は、定電圧回路によって一定の電圧に昇圧することがで
き、基準値以下では安定して昇圧することができなくな
る。
【0007】本発明は、太陽電池の発電量に対して容量
の小さい複数個の蓄電装置を設け、その各蓄電装置の端
子電圧を電圧検出回路により常時検出する。そしてこの
検出した端子電圧に基づいて各蓄電装置の充電状態が判
断され、各蓄電装置に直列に接続されたスイッチ回路が
制御される。この制御により、充電時においては、各蓄
電装置に対して端子電圧が基準値以上となるように1個
づつ順に太陽電池の電力が充電される。また負荷の動作
時においては、充電された蓄電装置を1個づつ順に出力
させることにより基準値以上の電圧が継続して定電圧回
路に入力されて負荷に供給されるようになされている。
【0008】従って日照量が少ない日であっても、全て
の蓄電装置の端子電圧が基準値以上の電圧にならないこ
とはなく、その日照量に見合って各蓄電装置は、一の蓄
電装置から他の蓄電装置へと1個づつ順に基準値以上の
電圧になるように充電されると共に、かようにして基準
値以上に充電された蓄電装置は、負荷の消費量に応じ
て、一の蓄電装置から他の蓄電装置へと1個づつ順にそ
の充電電力が継続して負荷に供給される。
【0009】かように太陽電池の発電量に対して容量の
小さい複数個の蓄電装置を設け、充電する際は各蓄電装
置を1個づつ順に充電し、またその充電電力を負荷に供
給する際においても1個づつ順にその充電電力を負荷に
供給するようにしているので、日照量が少ない日であっ
ても、安定した電圧が得られ、また長時間安定した電圧
を負荷に供給することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につき
図面に基づき具体的に説明する。図1は本発明の実施の
一形態を示すブロック図である。
【0011】図面において、1は太陽電池であり、単結
晶や多結晶の結晶系シリコン太陽電池、非結晶系のアモ
ルフアスシリコン太陽電池、化合物半導体系太陽電池等
の適宜太陽電池が使用され、特に限定されるものではな
い。
【0012】2は太陽電池1から出力される電力を充電
するための蓄電装置であり、一般には鉛蓄電池やNi−
Cd電池等の蓄電池や、電気二重層コンデンサー等のコ
ンデンサーが用いられる。この蓄電装置2は、太陽電池
1の発電量に対して小さい容量のものが複数個用いら
れ、一般には複数個の蓄電装置2の総容量が、ほぼ太陽
電池1の発電量に相当する程度とされるが、特に限定さ
れるものではなく、本発明においては全ての蓄電装置2
を同時に充電しないで、1個づつ充電するので、1個の
蓄電装置2をできるだけ速やかに充電できる程度のもの
であればよい。
【0013】3は太陽電池1と蓄電装置2との間に接続
された逆流防止ダイオードであり、太陽電池1から出力
される電圧が蓄電装置2の電圧より低くなる夜間等に、
蓄電装置2から太陽電池1側に電流が逆流するのを防止
するためのものである。
【0014】4は各蓄電装置2に接続された電圧検出回
路であり、各蓄電装置2の端子電圧をそれぞれ検出し、
予め設定された基準値と比較して各蓄電装置2に対して
その充電状態、すなわち充電の要否が判別される。
【0015】5はスイッチ回路であり、各蓄電装置2に
直列に接続され、このスイッチ回路5により各蓄電装置
2は個別に制御される。すなわち電圧検出回路4で検出
された各蓄電装置2の端子電圧に基づいて、このスイッ
チ回路5が各蓄電装置2に対して制御される。そして、
充電する際は、端子電圧が基準値以下である蓄電装置2
が判別され、それらの蓄電装置2については端子電圧が
基準値以上となるように1個づつ一の蓄電装置2から他
の蓄電装置2へと順に太陽電池1の電力が充電される。
【0016】またこの充電電力を負荷に供給する際にお
いても、端子電圧が基準値以上である蓄電装置2が判別
され、それらの蓄電装置2について、まず一の蓄電装置
2の出力電圧が後記の定電圧回路6に入力され、負荷7
に供給される。そしてこの一の蓄電装置2の電力が負荷
7により消費され、その端子電圧が基準値以下になった
と電圧検出回路4により判断されると、スイッチ回路5
により切り換えられて、端子電圧が基準値以上である他
の蓄電装置2の出力電圧が定電圧回路6に入力され、負
荷7に供給される。かようにして充電された蓄電装置2
を1個づつ一の蓄電装置2から他の蓄電装置2へと順に
出力させることにより、充電された全ての蓄電装置2の
電力が消費されるまでその基準値以上の電圧が継続して
定電圧回路6に入力され、負荷7に供給されるようにな
されている。なお前記基準値は定電圧回路6が良好に動
作して一定の電圧に昇圧して負荷7に供給できる入力電
圧の範囲における下限値の電圧に設定されていてもよい
し、蓄電装置2の定格電圧に設定されていてもよく、適
宜電圧値が設定される。
【0017】6はダイオード61、コイル62を含む定
電圧回路であり、7は発光ダイオード等の負荷である。
定電圧回路6は蓄電装置2から入力された充電電力の電
圧変動をトランジスター等で検出し、安定化して常に一
定の電圧に昇圧して負荷7に供給するものであり、負荷
7はこの供給された一定の電圧により安定して動作する
ことができる。
【0018】本形態はかかる構成により、電圧検出回路
4で検出された端子電圧に基づいて、端子電圧が基準値
以下の蓄電装置2について、日照量に見合って、一の蓄
電装置2から他の蓄電装置2へと1個づつ順に基準値以
上の電圧になるように充電される。またかようにして基
準値以上に充電された蓄電装置2については、負荷の消
費量に応じて、一の蓄電装置2から他の蓄電装置2へと
1個づつ順にその充電電力が負荷7に供給される。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、太陽電池の発電量に対
して容量の小さい複数個の蓄電装置を設け、充電する際
は各蓄電装置を1個づつ順に充電し、またその充電電力
を負荷に供給する際においても1個づつ順にその充電電
力を負荷に供給するようになされているので、日照量が
少ない日であっても、安定した電圧が得られ、また長時
間安定した電圧を負荷に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 太陽電池 2 蓄電装置 3 逆流防止ダイオード 4 電圧検出回路 5 スイッチ回路 6 定電圧回路 7 負荷

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池から出力される電力が蓄電装置
    に充電され、その蓄電装置よりの出力電圧を定電圧回路
    に入力し、定電圧回路により一定の電圧にして負荷に供
    給されるようになされた太陽電池式電源装置であって、
    太陽電池の発電量に対して容量の小さい蓄電装置が複数
    個設けられると共に各蓄電装置にスイッチ回路が直列に
    接続され、且つ各蓄電装置の端子電圧を検出して充電状
    態を判別するための電圧検出回路が設けられ、電圧検出
    回路で検出された端子電圧に基づいてスイッチ回路が制
    御され、各蓄電装置に対して端子電圧が基準値以上とな
    るように1個づつ順に太陽電池の電力が充電されると共
    に、充電された蓄電装置を1個づつ順に出力させること
    により基準値以上の電圧が継続して定電圧回路に入力さ
    れるようになされたことを特徴とする太陽電池式電源装
    置。
JP9198757A 1997-07-24 1997-07-24 太陽電池式電源装置 Pending JPH1146455A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046509A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 パナソニック株式会社 給電システム及び給電方法
JP2014515913A (ja) * 2011-03-09 2014-07-03 ニム エナジー 発電及び水素発生器

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JP2014515913A (ja) * 2011-03-09 2014-07-03 ニム エナジー 発電及び水素発生器
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