JPS6188724A - 負荷駆動回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は太陽電池のエネルギーをコンデンサに蓄積し
、太陽電池の起電力とコンデンサの電荷を電源として負
荷を駆動する負荷駆動回路に関する。

（０）従来の技術 従来のこの陣の負荷駆動回路は例えば特公昭５６−４８
９８９号公報に開示されているように（第２図４照）、
太：陽１反池（１）を直列に並べて、太陽電池の出力電
圧Ｖ。を発生させ、これを逆流防止用のダイオード（２
）を介してコンデンサ（３）に電荷としてたくわえ、コ
ンデンサ（３）の両端から出力を取り出すようにした電
源回路（４）を使用している。

このような電源回路（４）を用いてＦσ流モータ等の負
荷（５）を駆動する場合、第３図に示すよ５ｖて、コン
デンサ（３）と並列にマグネットリレー（６）と、コン
デンサ（３）保護用のダイオード（７）と、マグネット
リレー（６）のリレー接点（６ａ）および負荷（５）の
直列回路とをそれぞれ設け、太陽電池（１）の出力電圧
■。

がマグネットリレー（６）の動作′電圧Ｖ。８以上のと
ぎにリレー接点（６ａ）が閉じて負荷（Ｆ３）　Ｋ給電
し、出力電圧ｖＤがマグネットリレー（６）の復帰電圧
■。ｒ２以下のときにリレー接点（６ａ）が開放して負
荷（５）を電源回路（４）から切離すようにしている。

ところで、上述した負荷駆動回路は太陽光の照射が十分
に行なわれず、太陽電池（１）のエネルギーレベルがあ
る範囲にあるときに次の問題かあった。

すなわち、出力′電圧ＶＤかゆっくりと増加してＶ１以
上になると、負荷（５）に給電さ２Ｌるか、出力市圧Ｖ
０は負荷（５）の運転を継続させるのに十分でなく、第
４図に示す太陽電池（１）の出力電圧−出力電流特性（
定電流特性）に従って徐々に低下する。

そして、この電圧低下によりＶＤがｖ０７．以下になる
と、リレー接点（６ａ）が開放して負荷（５）の通電が
断たれる。ところが、リレー接点（６ａ）が開放すると
、太陽電池（１）の出力電圧は開放電圧に向って急激に
上昇するため、出力電圧ｖ０が再びＶ。、以上となり、
リレー接点（６ａ）が閉路する。以下、これの繰返しに
より、負荷（５）に断続的に通電が行なわれることにな
る。

このように従来の負荷駆動回路は太陽光の照射量が少な
く、太陽電池のエネルギーレベルがある範囲内にあると
きに、太陽゛電池（１）と負荷（５）とが頻繁に接離す
るハンチング現象を起こし、マグネットリレー（６）や
負荷（５）の寿命を縮める心配があった。

もちろん、太陽電池（１）を多く使用すれば・・ンテン
グを少なくできるが、太陽電池が高価であるため経済的
でない。

（）→　発明が解決しようとする問題点この発明の課題
は太陽電池のエネルギーレベルがある範囲内のとき、太
陽電池の特性により生じるハンチング現象を、太陽電池
の使用量を増やすことなく、極力防止することである。

に）問題点を解決するための手段 上記の課題はこの発明によれば、冒頭で述べた負荷駆動
回路において、太陽′電池の出力電圧を検出する電圧検
出手段と、この電圧検出手段の出力に応じて負荷および
この負荷より軽い軽負荷を交互に太陽電池と接離するス
イッチ手段とを備えたことにより解決される。

（（ホ）作用 太陽電池の出力電圧が一定値以上になると、電圧検出手
段によりスイッチ手段が作動し、スイッチ手段は負荷を
太陽電池に接続する。そして、負荷には太陽電池の起電
力とコンデンサの充電電荷とが電源として印加される。

太陽電池の出力電圧が一定値以下になると、′Ｔ！Ｌ圧
検出手段の出力により、スイッチ手段が太陽電池と負荷
とを切離すとともに、太陽電池と軽負荷とを接続する。

このため、太陽電池の出力電圧は開放電圧まで上昇せず
、軽負荷とつりあった出力電圧となる。この出力電圧を
適当に調整してお（ことにより、スイッチ手段の・・ン
テング動作が少なくなる。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図において、（８）は太陽電池、（９）は逆流防止
用のダイオード、（１０１は太陽′電池のエネルギーを
ダイオード（９）を介して蓄積する電解コンデンサ、０
υは電解コンデンサ（１Ｇ保護用のダイオード、ＣＩカ
は電圧検出手段としての電圧検出回路であり、単極双投
のリレー接点（１３ａ）、抵抗α似マグネットリレー０
５）およびマグネッ）　ＩＪシレー９の短時間保持用の
コンデンサ（Ｉ６）を備えている。また、（１５ａ）は
マグネットリレー０５）の単極双投のリレー接点、（Ｉ
７）は直流モータ等の負荷、０３１はリレー接点（１３
ａ）駆動用のマグネットリレー、ｕ阻マ逆起電圧防止用
のダイオード、（［町マ、負荷（Ｉでよりも軽い軽負荷
としての抵抗であり、それぞれ図示の〃１」り結線され
ている。

太１４電池（８）Ｋ太陽光が照射されると、太Ｉ４電池
（８）のエネルギーがコンデンサ中））に電荷とし℃蓄
積される。また、太陽電池（８）は無負荷でないため、
出力電圧が開放電圧まで上昇せず、抵抗０９の抵抗値と
つりあった電圧となる。そして、太陽光強度の増加に伴
ない、太陽電池（８）の出力電圧が抵抗）１１）にて調
整されたマグネットリレー０９の動作電圧以上になると
、リレー０５）がオンとなり、リレー接点（１５ａ）を
介して負荷（１７）Ｋ給電が行なわれる。このとき、マ
グネットリレーＯＪＫも通’ｆＫ’３れ、リレー接点（
１３ａ）が切り換わって抵抗０４）を煙路するため、リ
レー（ＩＳＫは太陽電池の出力電圧が「σ接供給される
ようになる。また、この切換えの際、リレー（１５１は
コンデンサ０６）の放電により通電が保持されるため、
瞬時的にオフになる心配がない。このように、抵抗ａ９
から負荷αηに切り換えが行なわれると、太陽電池（８
）の出力電圧は６干低下するが、抵抗０９を短絡した分
だけ、リレー０５）の印加屯田が増加するため、リレー
ａ９は安定動作を続ける。

太陽光の照射量が減少するか、負荷（１７）が増大し、
太陽型？１２　！８）の出力電圧がリレーａ５）の復帰
電圧以下に下がると、リレーθ９がオフし、負荷０７）
及びリレー０３）の迫五が切られる。そして、抵抗０９
）に通電が行なわれるとともに、リレー（１５）には抵
抗０４）にて減圧された電圧が供給される。このように
、リレー０５）がオフになると、太ｌ！！！電池（８）
には負荷（１７）に代わって抵抗■が接続されるため、
太陽電池（８）の出力電圧が開放電圧まで上昇しないよ
うにでき、しかも抵抗（１・０（（てリレー０５）の動
作電圧がみかけ上剥上げられるため、リレー０■がすぐ
にオンにならないようにできる。

本芙施例によれば、リレー（１５１がオフとなり、負荷
（１７）の通電が切られているときでも、太陽電池（８
）に抵抗（１９１を接続し、無負荷としないので、太陽
電池の出力電力が開放電圧まで上昇することがない。

このため、抵抗Ｏｆの抵抗値を適宜設定することにより
、リレー（１５）がオフになった後、すぐにオンになる
ハンチング動作を惰力することができる。また、リレー
αωと直列に抵抗０滲を設け、この抵抗側をリレー（１
５ｊと連動するリレー０３で短絡するよつにしたので、
リレー０９はみかげ上の動作電圧が引上げられ、オン、
オフのディファレンシャルが広がってリレー動作が安定
する。さらにまた、抵抗Ｇ、ｌ）、（１１の選定により
、太陽電池（８）と負荷α力の容量を整合させることも
可能である。

（ト）発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、負荷が太
陽電池から切離されているときでも、太陽電池の出力電
圧が開放電圧にならないようにでき、太陽電池のエネル
ギーレベルがある範囲内のときに太陽電池の特性に起因
して生じるハンチング動作を極力防止することが可能で
あり、スイッチ手段や負荷の寿命を損わないようにでき
る。また、軽負荷の設定により、太陽電池と負荷の容量
を整合させることも可能であり、太陽電池の使用量を増
やすことなく、負荷を安定作動させることができるなど
、経済的な負荷駆動回路を提供できるものである。

第１図はこの発明による負荷駆動回路の一実べを示す電
気回路図、第２図は一般に使用される太陽電池を用いた
電源回路の基本回路図、第３図は従°来の負荷駆動回路
の１例を示す電気回路図、第４図は太陽電池の゛磁圧−
電流特性説明図である。

（８）・・・太陽電池、　ＱＯ）・・・コンデンサ、　
Ｑツ・・・電圧検出回路（電圧検出手段）、　α■・・
・マグネットリレー（スイッチ手段）、　０７）・・・
負荷、　（１４・・・抵抗（軽負荷）。

出１・星貝人　三洋亀（；）株式会社　外１名代理人　
弁理士　　佐　野　静　夫 第１図 第２図　　２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）太陽電池のエネルギーをコンデンサに蓄積し、太
   陽電池の起電力とコンデンサの電荷を電源として負荷を
   駆動するものにおいて、太陽電池の出力電圧を検出する
   電圧検出手段と、この電圧検出手段の出力に応じて負荷
   およびこの負荷より軽い軽負荷を交互に太陽電池と接離
   するスイッチ手段とを備えたことを特徴とする負荷駆動
   回路。