JP2002354837A - Power source unit - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の直流出
力電力を商用周波数の交流電力に変換して、家庭で使わ
れる交流機器を使用することのできる電源装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device capable of converting DC output power of a solar cell into AC power of a commercial frequency and using AC equipment used at home.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、従来使用している電源装置の構
成を示す接続図である。この電源装置は、太陽電池１
と、太陽電池の直流出力をバッテリに充電する充電コン
バータ２と、バッテリ３と、バッテリ３の直流電圧を交
流電圧に変換するインバータ４とを並列に接続した構成
となっている。また、インバータ４はそれぞれにダイオ
ードが並列接続された４個のスイッチング素子と、リア
クトルと、コンデンサで構成したものとしている。イン
バータ４の出力は交流出力コンセント５を通じて出力さ
れるものである。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a connection diagram showing a configuration of a power supply device conventionally used. This power supply device is a solar cell 1
And a charging converter 2 for charging the DC output of the solar cell to the battery, a battery 3, and an inverter 4 for converting the DC voltage of the battery 3 to an AC voltage in parallel. The inverter 4 includes four switching elements each having a diode connected in parallel, a reactor, and a capacitor. The output of the inverter 4 is output through an AC output outlet 5.
【０００３】以下に動作を説明する。充電コンバータ２
は、日照によって変化する太陽電池１の最大出力を追尾
する制御を行うことで、太陽電池１から得られた電力を
バッテリ３に充電しているものである。インバータ４
は、バッテリ３の直流電圧をパルス幅制御（ＰＷＭ）に
よって高周波のパルス電圧列に変換している。こうして
いんばーた４から出力されたパルス電圧は、リアクトル
とコンデンサを通過することによって高周波のリップル
が除去され、商用周波数の正弦波の電圧波形に整形され
る。この正弦波の電圧は、交流出力コンセント５に供給
され、交流出力コンセント５に図示していない電気機器
を接続することによって、電気機器は動作するものであ
る。The operation will be described below. Charge converter 2
Is a device that charges the battery 3 with the power obtained from the solar cell 1 by performing control to track the maximum output of the solar cell 1 that changes according to sunlight. Inverter 4
Converts the DC voltage of the battery 3 into a high-frequency pulse voltage train by pulse width control (PWM). The pulse voltage output from the inverter 4 is passed through a reactor and a capacitor to remove high-frequency ripples and is shaped into a sine wave voltage waveform of a commercial frequency. The voltage of the sine wave is supplied to the AC output outlet 5, and the electric device operates by connecting an electric device (not shown) to the AC output outlet 5.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の構成
のものは、機器の使用時間や使用機会が制限されるとい
う課題を有している。However, the above-mentioned conventional structure has a problem that the use time and use opportunity of the device are limited.
【０００５】すなわち、太陽電池の発電量は、太陽光の
日射量に比例するものであり、曇りや雨といった天候が
続いた場合、または充電量が少ない状態で夜間に電気機
器を使用する場合は、バッテリを十分に充電することが
できないものである。この結果、機器の使用時間や使用
機会が制限されるものである。That is, the amount of power generated by the solar cell is proportional to the amount of solar radiation of the sun. And the battery cannot be charged sufficiently. As a result, the use time and use opportunity of the device are limited.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と、
太陽電池の出力に接続した充電コンバータと、前記充電
コンバータに接続したバッテリーと、前記バッテリーの
出力を商用周波数の交流電力に変換するインバータとを
構成要件として備え、前記インバータの交流端から商用
電源を供給して、前記バッテリーに充電する構成の電源
装置としている。The present invention comprises a solar cell,
A charge converter connected to the output of the solar cell, a battery connected to the charge converter, and an inverter for converting the output of the battery to AC power of a commercial frequency are provided as constituent elements, and a commercial power supply is supplied from an AC terminal of the inverter. The power supply device is configured to supply and charge the battery.
【０００７】インバータの交流端から商用電源を供給し
てバッテリーを充電する構成として、必要なときはいつ
でもバッテリーを充電できるものとなっている。従って
インバータは、天候等に関わりなく、十分充電されたバ
ッテリーの電力を使用して、商用周波数の正弦波に整形
した電力を供給することが可能となるものである。The battery is charged by supplying commercial power from the AC terminal of the inverter so that the battery can be charged whenever necessary. Therefore, the inverter can supply the electric power shaped into a sine wave of the commercial frequency using the electric power of the fully charged battery regardless of the weather or the like.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、太陽
電池と、太陽電池の出力に接続した充電コンバータと、
前記充電コンバータに接続したバッテリーと、前記バッ
テリーの出力を商用周波数の交流電力に変換するインバ
ータとを構成要件として備え、前記インバータの交流端
から商用電源を供給して、前記バッテリーに充電する構
成の電源装置としている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention as set forth in claim 1 comprises a solar cell, a charge converter connected to the output of the solar cell,
A battery connected to the charging converter, and an inverter for converting the output of the battery to AC power of a commercial frequency are provided as constituent elements, and a commercial power is supplied from an AC terminal of the inverter to charge the battery. Power supply unit.
【０００９】インバータの交流端から商用電源を供給し
てバッテリーを充電する構成として、必要なときはいつ
でもバッテリーを充電できるものとなっている。従って
インバータは、天候等に関わりなく、十分充電されたバ
ッテリーの電力を使用して、商用周波数の正弦波に整形
した電力を供給することが可能となるものである。The battery is charged by supplying commercial power from the AC terminal of the inverter, so that the battery can be charged whenever necessary. Therefore, the inverter can supply the electric power shaped into a sine wave of the commercial frequency using the electric power of the fully charged battery regardless of the weather or the like.
【００１０】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した構成に加え、太陽電池の出力が低いときはインバ
ータの交流端に商用電源を供給してバッテリを充電する
構成の電源装置としている。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, when the output of the solar cell is low, a commercial power supply is supplied to the AC terminal of the inverter to charge the battery. I have.
【００１１】太陽電池から得られる電力が少ない場合に
は、インバータに商用電源を供給して前記バッテリを充
電するようにして、天候等に関わりなくいつでも交流電
源として使用できる電源装置としている。When the power obtained from the solar cell is small, a commercial power supply is supplied to the inverter to charge the battery, so that the power supply device can be used as an AC power supply at any time regardless of weather or the like.
【００１２】請求項３に記載した発明は、請求項１また
は２に記載した構成に加え、インバータの交流側または
直流側の電流を検知する電流検知手段を有し、この電流
検知手段の検知電流によって、インバータの出力が正弦
波となるように制御する構成の電源装置としている。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, there is provided a current detecting means for detecting a current on the AC side or the DC side of the inverter. Thus, the power supply device is configured to control the output of the inverter to be a sine wave.
【００１３】バッテリを商用電源を使用して充電する際
に、インバータによって交流電流を正弦波に制御するこ
とによって、商用系統に発生する高調波を抑制すること
ができ、商用電源に対する影響の少ない電源装置として
いる。When a battery is charged using a commercial power supply, an AC current is controlled to a sine wave by an inverter, so that harmonics generated in a commercial power system can be suppressed, and the power supply with little influence on the commercial power supply can be suppressed. Equipment.
【００１４】[0014]
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本実施例の構成を示すブロック
図である。本実施例の電源装置は、太陽電池１１を入力
電源として使用し、日照条件によって得られる電力が変
動する太陽電池１１の直流電力を充電コンバータ１２を
介してバッテリ１３に安定な直流電圧として供給して、
バッテリー１３を充電する。バッテリ１３に蓄電された
電力は、インバータ１４によって交流電圧に変換され、
交流出力コンセント１５に接続している図示していない
電気機器に供給されている。(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. The power supply device of the present embodiment uses the solar cell 11 as an input power supply, and supplies the DC power of the solar cell 11 in which the power obtained according to the sunshine conditions fluctuates to the battery 13 via the charging converter 12 as a stable DC voltage. hand,
The battery 13 is charged. The electric power stored in the battery 13 is converted into an AC voltage by the inverter 14,
The power is supplied to an electric device (not shown) connected to the AC output outlet 15.
【００１５】このとき本実施例では、商用電源１６を制
御手段１７を介してインバータ１４に接続している。前
記制御手段１７は、本実施例ではマイクロコンピュータ
によって構成している。また、制御手段１７には、太陽
電池１１の出力電圧を検知する電圧検知手段１８を接続
している。すなわち、制御手段１７は、電圧検知手段１
８が検知する電圧が所定の電圧よりも低いときには、商
用電源１６をインバータ１４の出力側、すなわち出力コ
ンデンサ１４ｆの両端に接続するものである。At this time, in this embodiment, the commercial power supply 16 is connected to the inverter 14 via the control means 17. The control means 17 is constituted by a microcomputer in this embodiment. The control means 17 is connected to a voltage detection means 18 for detecting the output voltage of the solar cell 11. That is, the control unit 17 controls the voltage detection unit 1
When the voltage detected by 8 is lower than the predetermined voltage, the commercial power supply 16 is connected to the output side of the inverter 14, that is, both ends of the output capacitor 14f.
【００１６】また、インバータ１４を構成しているスイ
ッチング素子１４ａ〜１４ｄはフルブリッジ構成を成
し、それそれのスイッチング素子にダイオードを接続し
た構成としている。また、前記インバータのスイッチン
グ素子１４ａにはリアクトル１４ｅを、またスイッチン
グ素子１４ｄには出力コンデンサ１４ｆを接続してい
る。また、前記リアクトル１４ｅの他端は、前記出力コ
ンデンサ１４ｆの他端に接続している。The switching elements 14a to 14d constituting the inverter 14 form a full bridge configuration, and each switching element is connected to a diode. Further, a reactor 14e is connected to the switching element 14a of the inverter, and an output capacitor 14f is connected to the switching element 14d. The other end of the reactor 14e is connected to the other end of the output capacitor 14f.
【００１７】出力コンデンサ１４ｆの両端は、インバー
タ１４の交流出力端となっており、交流出力コンセント
１５に接続している。また、前記商用電源１６は、前記
出力コンデンサ１４ｆの両端に接続されている。Both ends of the output capacitor 14f are AC output terminals of the inverter 14, and are connected to an AC output outlet 15. The commercial power supply 16 is connected to both ends of the output capacitor 14f.
【００１８】以下、本実施例の動作について説明する。
太陽電池１が発電した直流電力は、充電コンバータ１２
によって安定な直流電力に変換されてバッテリ１３に供
給されており、バッテリー１３は充電コンバータ１２に
よって充電されている。インバータ１４は、バッテリー
１３の直流電圧をパルス幅制御（ＰＷＭ）によって高周
波のパルス電圧に変換している。こうして得られたパル
ス電圧は、リアクトル１４ｅとコンデンサ１４ｆを通過
することによって、高周波のリップルを除去される。こ
のため、商用周波数の正弦波の１００Ｖの電圧波形とな
る。この交流出力は、交流出力コンセント１５に供給し
ている。The operation of this embodiment will be described below.
The DC power generated by the solar cell 1 is supplied to the charging converter 12
Is converted into stable DC power and supplied to the battery 13, and the battery 13 is charged by the charging converter 12. The inverter 14 converts the DC voltage of the battery 13 into a high-frequency pulse voltage by pulse width control (PWM). The pulse voltage thus obtained passes through the reactor 14e and the capacitor 14f, whereby high-frequency ripple is removed. Therefore, a voltage waveform of a commercial frequency sine wave of 100 V is obtained. This AC output is supplied to an AC output outlet 15.
【００１９】このため、交流出力コンセント１５に図示
していない電気機器を接続すると、この電気機器は商用
周波数で動作するものである。Therefore, when an electric device (not shown) is connected to the AC output outlet 15, the electric device operates at the commercial frequency.
【００２０】しかし、例えば曇天あるいは雨天あるいは
太陽光が弱いような場合は、太陽電池１１は十分な直流
電力の発電ができないものである。この場合は、当然、
インバータ１４は所定の動作をすることができなく、交
流出力コンセント１５には十分な電力を供給することが
できないものである。However, for example, when cloudy weather, rainy weather, or sunlight is weak, the solar cell 11 cannot generate sufficient DC power. In this case, of course,
The inverter 14 cannot perform a predetermined operation, and cannot supply sufficient power to the AC output outlet 15.
【００２１】本実施例では、制御手段１７によって必要
なときに商用交流電源１６をインバータ１４に供給する
ようにして、インバータ１４からバッテリ１３を充電す
るようにしている。もちろんこの場合は、バッテリー１
３は複数のセルを直列に接続して、全体の定格電圧を２
００Ｖとしたものを使用している。また、制御手段１７
は、電圧検知手段１８が検知している太陽電池１１の出
力電力を監視しており、この出力電力が基準値より低く
なったときに、商用電源１６をインバータ１４の出力側
に供給するようにしているものである。In this embodiment, the control means 17 supplies the commercial AC power supply 16 to the inverter 14 when necessary, so that the battery 13 is charged from the inverter 14. Of course, in this case, battery 1
3 is to connect a plurality of cells in series to reduce the overall rated voltage to 2
A voltage of 00 V is used. The control means 17
Monitors the output power of the solar cell 11 detected by the voltage detection means 18, and supplies the commercial power 16 to the output side of the inverter 14 when the output power becomes lower than the reference value. Is what it is.
【００２２】インバータ１４は、出力コンデンサ１４ｆ
から商用交流電源１６の電圧を供給されると、昇圧チョ
ッパとして動作して、バッテリ３を充電する。図２は、
このチョッパー動作を説明する説明図であり、各部の動
作を示している。すなわち、図２（ａ）は、商用交流電
源の１周期の電圧を示す波形図である。図２（ｂ）は前
記商用交流電源１６の波形に対応して動作するスイッチ
ング素子１４ｂの動作を示す波形図である。図２（ｃ）
は同じくスイッチング素子１４ｃの波形図である。図２
（ｄ）は同じくスイッチング素子１４ｄの波形図であ
る。図２（ｅ）は同じくスイッチング素子１４ａの波形
図である。例えばコンデンサ１４ｆのリアトル１４ｅ側
が正の時には、スイッチング素子１４ｄをオン、スイッ
チング素子１４ｃをオフとする。このため、図２（ｄ）
に示すようにスイッチング素子１４ｄはこの期間はオン
状態を継続している。同時にこの期間は、図２（ｂ）に
示しているように、スイッチング素子１４ｂは高速でオ
ンオフしているものである。スイッチング素子１４ｄが
オンの状態で、スイッチング素子１４ｂをオンすると、
リアクトル１４ｅには商用電源１６とリアクトル１４ｅ
が有しているインダクタンスで決定される電流が流れ
る。この状態で、次にスイッチング素子１４ｂをオフす
ると、直前までリアクトル１４ｅに流れていた電流は、
ダイオード１４ｈを介してバッテリ１４ｇを充電する。The inverter 14 has an output capacitor 14f
When the voltage of the commercial AC power supply 16 is supplied from, the battery operates as a step-up chopper to charge the battery 3. FIG.
It is explanatory drawing explaining this chopper operation | movement, and has shown operation | movement of each part. That is, FIG. 2A is a waveform diagram illustrating the voltage of one cycle of the commercial AC power supply. FIG. 2B is a waveform chart showing the operation of the switching element 14b that operates according to the waveform of the commercial AC power supply 16. FIG. 2 (c)
Is a waveform diagram of the switching element 14c. FIG.
(D) is a waveform diagram of the switching element 14d. FIG. 2E is a waveform diagram of the switching element 14a. For example, when the reactor 14e side of the capacitor 14f is positive, the switching element 14d is turned on and the switching element 14c is turned off. For this reason, FIG.
As shown in the figure, the switching element 14d keeps the ON state during this period. At the same time, during this period, as shown in FIG. 2B, the switching element 14b is turned on and off at a high speed. When the switching element 14b is turned on while the switching element 14d is on,
The commercial power supply 16 and the reactor 14e are connected to the reactor 14e.
A current determined by the inductance of the current flows. In this state, when the switching element 14b is turned off next, the current that has been flowing through the reactor 14e until immediately before is
The battery 14g is charged via the diode 14h.
【００２３】また、コンデンサ１４ｆのリアトル１４ｅ
側が負の時には、スイッチング素子１４ｃをオン、スイ
ッチング素子１４ｄをオフとする。このため、図２
（ｃ）に示すようにスイッチング素子１４（ｃ）はこの
期間はオン状態を継続している。同時にこの期間は図２
（ｅ）に示しているように、スイッチング素子１４ａは
高速でオンオフしているものである。スイッチング素子
１４ｃがオンの状態で、スイッチング素子１４ａをオン
すると、リアクトル１４ｅには商用電源１６とリアクト
ル１４ｅが有しているインダクタンスで決定される電流
が流れる。この状態で、次にスイッチング素子１４ａを
オフすると直前までリアクトル１４ｅに流れていた電流
は、ダイオード１４ｉを介してバッテリ１４ｇを充電す
る。The reactor 14e of the condenser 14f
When the side is negative, the switching element 14c is turned on and the switching element 14d is turned off. Therefore, FIG.
As shown in (c), the switching element 14 (c) remains on during this period. At the same time, this period
As shown in (e), the switching element 14a is turned on and off at a high speed. When the switching element 14a is turned on while the switching element 14c is on, a current determined by the commercial power supply 16 and the inductance of the reactor 14e flows through the reactor 14e. In this state, the current that has been flowing through the reactor 14e until immediately before the switching element 14a is turned off charges the battery 14g via the diode 14i.
【００２４】以上のように、インバータ１４は、出力コ
ンデンサ１４ｆから商用交流電源１６の電圧を供給され
ると、昇圧チョッパとして動作して、バッテリ３を充電
するものであるまた入力コンデンサ１４ｇは、バッテリ
１３に充電される電流から高周波成分を除去するように
作用し、バッテリの内部インピーダンスによる発熱を減
少させるものである。As described above, when the voltage of the commercial AC power supply 16 is supplied from the output capacitor 14f, the inverter 14 operates as a step-up chopper to charge the battery 3. The input capacitor 14g is It acts to remove high-frequency components from the current charged in the battery 13 and reduces heat generation due to the internal impedance of the battery.
【００２５】このため、天候等の影響によって太陽電池
１１の出力が低下した状態では、制御手段１７が商用交
流電源１６をインバータ１４に供給して、インバータ１
４がバッテリ１３を急速に充電できる。従って本実施例
の構成によれば、常にバッテリ１３は十分な電力をイン
バータ１４に供給することができるものである。すなわ
ち、交流出力コンセント１５に接続している図示してい
ない機器は、使用時間あるいは使用機会が制限されるこ
とはないものである。For this reason, when the output of the solar cell 11 is reduced due to the influence of weather or the like, the control means 17 supplies the commercial AC power supply 16 to the inverter 14 and
4 can charge the battery 13 quickly. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the battery 13 can always supply sufficient power to the inverter 14. That is, a device (not shown) connected to the AC output outlet 15 is not limited in usage time or usage opportunity.
【００２６】なおこのとき、本実施例では出力制御手段
１７は、入力電力検知手段１８によって検知した電力が
基準値を下回るときに、商用電源１６をインバータ１４
の交流出力端に接続するようにしているが、この構成に
限定する必要はないものである。すなわち、使用者の入
力電力検知手段１８を使用することなく、使用者の判断
で、商用電源１６をインバータ１４の交流出力端に接続
するようにしても良いものである。At this time, in the present embodiment, when the power detected by the input power detection means 18 falls below the reference value, the output control means 17 switches the commercial power supply 16 to the inverter 14.
, But need not be limited to this configuration. That is, the commercial power supply 16 may be connected to the AC output terminal of the inverter 14 at the discretion of the user without using the input power detecting means 18 of the user.
【００２７】（実施例２）次に本発明の第２の実施例に
ついて説明する。図２は本実施例の構成を示すブロック
図である。本実施例では、インバータ１４と交流出力コ
ンセント１５及び商用電源１６との間に電流検出手段１
９を配置している。前記電流検出手段１９が検出した電
流情報は、制御手段１７に伝達されている。制御手段１
７は、内部に正弦波形を記憶しており、電流検出手段１
９が検出した電流情報が記憶した正弦波形からずれる
と、このずれを補正する信号をインバータ１４に伝達す
る。すなわち、インバータ１４を構成しているスイッチ
ング素子１４ａ〜１４ｄのオンオフ時間を調整するもの
である。(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment. In this embodiment, the current detecting means 1 is connected between the inverter 14 and the AC output outlet 15 and the commercial power supply 16.
9 are arranged. The current information detected by the current detecting means 19 is transmitted to the control means 17. Control means 1
Numeral 7 stores a sine waveform internally, and the current detecting means 1
When the detected current information deviates from the stored sine waveform, a signal for correcting the deviation is transmitted to the inverter. That is, the on / off time of the switching elements 14a to 14d constituting the inverter 14 is adjusted.
【００２８】以下、本実施例の動作について説明する。
商用電源１６からバッテリ１３を充電する制御を行う場
合に、制御手段１７は電流検出手段１９が検出する電流
を監視している。電流検出手段１９が検出する電流が理
想正弦波からずれると、制御手段１７はこの誤差を測定
し、電流検出値が正弦波で且つ力率１となるようなパル
スパターンをインバータ１４に対して伝達するフィード
バック制御を行う。このため、インバータ１４を構成す
る昇圧チョッパとして動作するスイッチング素子１４ａ
に並列に接続されたダイオードとリアクトル１４ｅは正
弦波となるパルスを発生するものである。このため、入
力コンデンサ１４ｇを通過したバッテリ１３の充電電流
は正弦波の脈流となるものである。Hereinafter, the operation of this embodiment will be described.
When the control for charging the battery 13 from the commercial power supply 16 is performed, the control unit 17 monitors the current detected by the current detection unit 19. If the current detected by the current detection means 19 deviates from the ideal sine wave, the control means 17 measures this error and transmits a pulse pattern to the inverter 14 such that the current detection value is a sine wave and has a power factor of 1. Perform feedback control. Therefore, the switching element 14a that operates as a step-up chopper constituting the inverter 14
The diode and the reactor 14e connected in parallel to each other generate a pulse that becomes a sine wave. For this reason, the charging current of the battery 13 passing through the input capacitor 14g becomes a sine wave pulsating current.
【００２９】以上のように本実施例によれば、電流検出
手段１９によって商用電源電流を検出して、これを正弦
波状に制御することで、商用電源１６から見て大きな容
量性負荷となるバッテリ１３への充電を高力率で行うこ
とができるものである。また、インバータ１４によって
交流電流を正弦波に制御しているため、商用系統に発生
する高調波を抑制することができ、商用電源に対する影
響の少ない電源装置を実現するものである。As described above, according to the present embodiment, by detecting the commercial power supply current by the current detecting means 19 and controlling it in a sine wave shape, the battery which becomes a large capacitive load when viewed from the commercial power supply 16 13 can be charged at a high power factor. Further, since the AC current is controlled to a sine wave by the inverter 14, harmonics generated in the commercial power system can be suppressed, and a power supply device with little influence on the commercial power supply can be realized.
【００３０】[0030]
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、太陽電池
と、太陽電池の出力に接続した充電コンバータと、前記
充電コンバータに接続したバッテリーと、前記バッテリ
ーの出力を商用周波数の交流電力に変換するインバータ
を備え、前記インバータの交流端から商用電源を供給し
て、前記バッテリーに充電する構成として、必要なとき
はいつでもバッテリーを充電でき、天候等に関わりな
く、十分充電されたバッテリーの電力を使用して、商用
周波数の正弦波に整形した電力を供給することが可能と
なる電源装置を実現するものである。According to the first aspect of the present invention, a solar cell, a charging converter connected to the output of the solar cell, a battery connected to the charging converter, and an output of the battery are converted into AC power of a commercial frequency. The inverter is provided with a commercial power supply from the AC terminal of the inverter to charge the battery. The present invention realizes a power supply device that can be used to supply electric power shaped into a sine wave of a commercial frequency.
【００３１】請求項２に記載した発明は、太陽電池の出
力が低い場合にはインバータの交流端に商用電源を供給
してバッテリを充電する構成として、天候等に関わりな
くいつでも交流電源として使用できる電源装置を実現す
るものである。According to the second aspect of the invention, when the output of the solar cell is low, the battery is charged by supplying commercial power to the AC terminal of the inverter, and can be used as an AC power supply at any time regardless of weather or the like. This implements a power supply device.
【００３２】請求項３に記載した発明は、インバータの
交流側または直流側の電流を検知する電流検知手段を有
し、この電流検知手段の検知電流によって、インバータ
からバッテリーに供給する電流か正弦波となるように制
御する構成として、商用系統に発生する高調波を抑制す
ることができ、商用電源に対する影響の少ない電源装置
を実現するものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a current detecting means for detecting a current on the AC side or the DC side of the inverter, and a current supplied from the inverter to the battery or a sine wave is detected by the current detected by the current detecting means. As a configuration for controlling the power supply apparatus, it is possible to realize a power supply device that can suppress harmonics generated in a commercial power system and has little influence on a commercial power supply.
【図１】本発明の第１の実施例である電源装置の構成を
示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同、電源装置の動作を示す説明図 （ａ）商用交流電源の波形を示す説明図 （ｂ）スイッチング素子の動作を示す説明図 （ｃ）スイッチング素子の動作を示す説明図 （ｄ）スイッチング素子の動作を示す説明図 （ｅ）スイッチング素子の動作を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of the power supply device. (A) An explanatory diagram showing a waveform of a commercial AC power supply. (B) An explanatory diagram showing an operation of a switching element. ) Explanatory diagram showing operation of switching element (e) Explanatory diagram showing operation of switching element
【図３】本発明の第２の実施例である電源装置の構成を
示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention;
【図４】従来の電源装置の構成を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional power supply device.
１１ 太陽電池 １２ コンバータ １３ バッテリ １４ インバータ １４ａ〜１４ｄ スイッチング素子 １４ｅ リアクトル １４ｆ 出力コンデンサ １４ｇ 入力コンデンサ １５ 交流出力コンセント １６ 商用電源 １７ 制御手段 １８ 電圧検知手段 １９ 電流検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Solar cell 12 Converter 13 Battery 14 Inverter 14a-14d Switching element 14e Reactor 14f Output capacitor 14g Input capacitor 15 AC output outlet 16 Commercial power supply 17 Control means 18 Voltage detection means 19 Current detection means
フロントページの続き (72)発明者 宮内 貴宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤下 和男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 AA06 BA01 CA01 CA11 DA06 GB03 GB06 5G015 GA11 HA04 JA10 JA23 JA24 JA26 JA35 JA53 JA55 5G066 CA09 DA07 EA03 HB06 HB09 JB03 5H007 BB07 CA01 CB05 CC01 DB01 DC02 EA02 Continuing on the front page (72) Inventor Takahiro Miyauchi 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 5G003 AA01 AA06 BA01 CA01 CA11 DA06 GB03 GB06 5G015 GA11 HA04 JA10 JA23 JA24 JA26 JA35 JA53 JA55 5G066 CA09 DA07 EA03 HB06 HB09 JB03 5H007 BB07 CA01 CB05 CC01 DB01 DC02 EA02
Claims (3)
充電コンバータと、前記充電コンバータに接続したバッ
テリーと、前記バッテリーの出力を商用周波数の交流電
力に変換するインバータを備え、前記インバータの交流
端から商用電源を供給して、前記バッテリーに充電する
電源装置。1. A solar cell, comprising: a charging converter connected to an output of a solar cell; a battery connected to the charging converter; and an inverter for converting an output of the battery to AC power of a commercial frequency. A power supply device that supplies commercial power from an end to charge the battery.
タの交流端から商用電源を供給してバッテリを充電する
請求項１に記載した電源装置。2. The power supply device according to claim 1, wherein when the output of the solar cell is low, commercial power is supplied from an AC terminal of the inverter to charge the battery.
を検知する電流検知手段を有し、この電流検知手段の検
知電流によって、インバータからバッテリーに供給する
電流か正弦波となるように制御する請求項１または２に
記載した電源装置。3. A current detecting means for detecting a current on an AC side or a DC side of the inverter, wherein the current supplied from the inverter to the battery is controlled to be a sine wave by the current detected by the current detecting means. Item 3. The power supply device according to item 1 or 2.
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| JP2001156549A JP2002354837A (en) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Power source unit |
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| JP2002354837A true JP2002354837A (en) | 2002-12-06 |
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| JP (1) | JP2002354837A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100414809C (en) * | 2006-06-28 | 2008-08-27 | 贵州首朗新能源有限公司 | Intelligent control system between reproducible energy sources and electric supply |
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2001
- 2001-05-25 JP JP2001156549A patent/JP2002354837A/en active Pending
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