JP2003009419A - Power supply - Google Patents

Power supply

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JP2003009419A
JP2003009419A JP2001187702A JP2001187702A JP2003009419A JP 2003009419 A JP2003009419 A JP 2003009419A JP 2001187702 A JP2001187702 A JP 2001187702A JP 2001187702 A JP2001187702 A JP 2001187702A JP 2003009419 A JP2003009419 A JP 2003009419A
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JP
Japan
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inverter
output
output voltage
control circuit
battery
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Pending
Application number
JP2001187702A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Sumiyoshi
眞一郎 住吉
Tadashi Sadahira
匡史 貞平
Takahiro Miyauchi
貴宏 宮内
Kazuo Fujishita
和男 藤下
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a user can not choose the usage and can not extend a time of use in the conventional composition. SOLUTION: In this power source equipment, a control circuit 16 which controls the output voltage of an inverter 14 adjusts the output voltage of the inverter according to the condition set in an output voltage setting means 17.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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
れる交流機器に供給することが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 commercial frequency and supplying the AC power to household AC equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8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1の直流出力をバッテリ3に充電するコン
バータ2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を備えている。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、コンデンサで構成されている。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
されているものである。なお、インバータ4を制御する
制御回路6は、インバータ4の交流出力電圧を検知して
おり、この検知電圧と内部の基準波とを比較して、前記
検知電圧が目標電圧に一致するようにスイッチング素子
のパルス幅を決定している。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a connection diagram showing a configuration of a conventional power supply device. This power supply is a solar cell 1
And a converter 2 for charging the battery 3 with the DC output of the solar cell 1, and an inverter 4 for converting the DC voltage of the battery 3 into an AC voltage. The inverter 4 is composed of four switching elements each having a diode connected in parallel, a reactor, and a capacitor. The output of the inverter 4 is output through the AC output outlet 5. The control circuit 6 that controls the inverter 4 detects the AC output voltage of the inverter 4, compares the detected voltage with an internal reference wave, and switches so that the detected voltage matches the target voltage. It determines the pulse width of the device.

【0003】以下に動作を説明する。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。インバータ4は、バッテリ3の直
流電圧を、制御回路6からの指令に基づいて動作するこ
とによって商用周波数の交流電圧に変換しているもので
ある。すなわち、インバータ4は制御回路6からの指令
に基づき、バッテリ3の直流電圧をパルス幅制御(PW
M)して、高周波のパルス電圧列を発生しており、この
パルス電圧がリアクトルとコンデンサを通過することで
高周波のリップルが除去されて、正弦波状の電圧波形が
生成されるものである。
The operation will be described below. The converter 2 charges the battery 3 with the electric power obtained from the solar cell 1 by performing control to track the maximum output of the solar cell 1 which changes depending on the sunshine. The inverter 4 converts the DC voltage of the battery 3 into an AC voltage of a commercial frequency by operating based on a command from the control circuit 6. That is, the inverter 4 controls the DC voltage of the battery 3 by pulse width control (PW) based on the command from the control circuit 6.
M), a high-frequency pulse voltage train is generated, and the high-frequency ripple is removed by passing the pulse voltage through the reactor and the capacitor to generate a sinusoidal voltage waveform.

【0004】このインバータ4の出力は、交流出力コン
セント5に供給されており、交流出力コンセント5に電
気機器を接続すると、この電気機器に50Hzまたは6
0Hzの正弦波の100Vの交流電圧を供給する。
The output of the inverter 4 is supplied to an AC output outlet 5, and when an electric device is connected to the AC output outlet 5, the electric device is supplied with 50 Hz or 6 Hz.
An AC voltage of 100 V with a sine wave of 0 Hz is supplied.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成のもの
は、使用者側で使い方を選択することができないことが
あって、使用時間を延長することはできないという課題
を有している。
The above-mentioned conventional structure has a problem in that the user may not be able to select the usage, and the usage time cannot be extended.

【0006】すなわち、接続している機器の種類に関わ
らず、常に商用周波数の100Vの電圧を供給するよう
になっているものである。
That is, regardless of the type of equipment connected, a voltage of 100 V of commercial frequency is always supplied.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と、
前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバータと、
前記コンバータに接続したバッテリと、前記太陽電池ま
たは前記バッテリの直流電力を交流電力に変換するイン
バータと、インバータの出力電圧を制御する制御回路と
を構成要件として備え、前記制御回路は出力電圧設定手
段で設定された条件に応じてインバータの出力電圧を調
整する構成の電源装置としている。
The present invention comprises a solar cell,
A converter connected in parallel to the output of the solar cell,
A battery connected to the converter, an inverter that converts DC power of the solar cell or the battery into AC power, and a control circuit that controls the output voltage of the inverter are provided as constituent elements, and the control circuit is an output voltage setting unit. The power supply device is configured to adjust the output voltage of the inverter according to the conditions set in.

【0008】出力電圧設定手段の設定に応じて、インバ
ータの出力電圧を調整する構成としているため、消費電
力を節電して電源装置の使用時間を延長するといった使
い方を使用者が選択することを可能とした電源装置とし
ている。
Since the output voltage of the inverter is adjusted according to the setting of the output voltage setting means, it is possible for the user to select the usage such as saving the power consumption and extending the usage time of the power supply device. And the power supply device.

【0009】[0009]

【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、前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバ
ータと、前記コンバータに接続したバッテリと、前記太
陽電池または前記バッテリの直流電力を交流電力に変換
するインバータと、インバータの出力電圧を制御する制
御回路とを構成要件として備え、前記制御回路は出力電
圧設定手段で設定された条件に応じてインバータの出力
電圧を調整する構成の電源装置としている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention described in claim 1 is a solar cell, a converter connected in parallel to the output of the solar cell, a battery connected to the converter, and a direct current of the solar cell or the battery. A configuration in which an inverter that converts electric power into AC power and a control circuit that controls the output voltage of the inverter are provided as constituent elements, and the control circuit adjusts the output voltage of the inverter according to the conditions set by the output voltage setting means. Power supply device.

【0010】出力電圧設定手段の設定に応じて、インバ
ータの出力電圧を調整する構成としているため、消費電
力を節電して電源装置の使用時間を延長するといった使
い方を使用者が選択することを可能とした電源装置とし
ている。
Since the output voltage of the inverter is adjusted according to the setting of the output voltage setting means, it is possible for the user to select the usage such as saving the power consumption and extending the usage time of the power supply device. And the power supply device.

【0011】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、制御回路は、バッテリの容量を検知
するバッテリ容量検知手段の出力に応じて、インバータ
の出力電圧を調整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 according to the first aspect, the control circuit adjusts the output voltage of the inverter according to the output of the battery capacity detecting means for detecting the capacity of the battery. Power supply device.

【0012】バッテリの容量が一定以下となったとき
に、制御回路がインバータの出力を小さく設定するよう
にして長時間使用できる電源装置としている。
The control circuit sets the output of the inverter to a small value when the capacity of the battery falls below a certain level, so that the power supply device can be used for a long time.

【0013】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、制御回路は、インバータの
出力波形を設定する出力波形設定手段の設定条件に応じ
てインバータの出力電圧の波形を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 according to the first or second aspect, the control circuit sets the output voltage of the inverter according to the setting condition of the output waveform setting means for setting the output waveform of the inverter. The power supply is configured to control the waveform.

【0014】正弦波と矩形波とでは矩形波の方がインバ
ータで発生する高周波損失が少ないものである。このた
め、特に正弦波を必要とする機器以外の機器を使用する
場合には、矩形波を出力する設定とすることによって長
時間の使用ができる電源装置とできるものである。
In the sine wave and the rectangular wave, the rectangular wave has less high-frequency loss generated in the inverter. Therefore, when a device other than a device that needs a sine wave is used, a power supply device that can be used for a long time can be obtained by setting a rectangular wave output.

【0015】請求項4に記載した発明は、請求項2また
は3に記載した構成に加え、制御回路は、バッテリ容量
検知手段の出力が設定容量以下になった場合、インバー
タの出力電圧の波形を正弦波から矩形波に変更する構成
の電源装置としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the second or third aspect, the control circuit changes the waveform of the output voltage of the inverter when the output of the battery capacity detecting means becomes equal to or less than the set capacity. The power supply device is configured to change from a sine wave to a rectangular wave.

【0016】正弦波と矩形波とでは矩形波の方がインバ
ータで発生する高周波損失が少ないものである。このた
め、特に正弦波を必要とする機器以外の機器を使用する
場合には、矩形波を出力する設定とすることによって長
時間の使用ができる電源装置とできるものである。
In the sine wave and the rectangular wave, the rectangular wave has less high frequency loss generated in the inverter. Therefore, when a device other than a device that needs a sine wave is used, a power supply device that can be used for a long time can be obtained by setting a rectangular wave output.

【0017】[0017]

【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と、太
陽電池11の出力に並列に接続されたコンバータ12
と、コンバータ12に接続したバッテリ13と、前記太
陽電池11または前記バッテリ13の直流電力を交流電
力に変換するインバータ14と、インバータ14の出力
電圧を制御する制御回路16とを備えている。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. The power supply device according to the present embodiment includes a solar cell 11 and a converter 12 connected in parallel to the output of the solar cell 11.
A battery 13 connected to the converter 12, an inverter 14 for converting the DC power of the solar cell 11 or the battery 13 into AC power, and a control circuit 16 for controlling the output voltage of the inverter 14.

【0018】前記インバータ14は、4個のスイッチン
グ素子14a〜14dをフルブリッジに接続し、リアク
トル14eと出力コンデンサ14fを前記フルブリッジ
接続の中間端子にそれぞれ接続した構成としている。
The inverter 14 has a structure in which four switching elements 14a to 14d are connected to a full bridge, and a reactor 14e and an output capacitor 14f are connected to intermediate terminals of the full bridge connection.

【0019】前記制御回路16は、スイッチで構成した
出力電圧設定手段17を有しており、この出力電圧設定
手段17に設定された条件に応じて、4個のスイッチン
グ素子14a〜14dを駆動するようにして、インバー
タ14の出力電圧を調整する。制御回路16は検知した
交流出力電圧を内部の基準波と比較して、目標電圧に一
致するように、スイッチング素子14a〜14dのパル
ス幅を決定して、それぞれのスイッチング素子にゲート
信号を供給する。
The control circuit 16 has an output voltage setting means 17 composed of switches, and drives the four switching elements 14a to 14d in accordance with the conditions set in the output voltage setting means 17. In this way, the output voltage of the inverter 14 is adjusted. The control circuit 16 compares the detected AC output voltage with an internal reference wave, determines the pulse widths of the switching elements 14a to 14d so as to match the target voltage, and supplies a gate signal to each switching element. .

【0020】以下、本実施例の動作について説明する。
インバータ14は、太陽電池11を入力電源として使用
しており、日照条件によって得られる電力が変動する太
陽電池11の直流電力をコンバータ12を介してバッテ
リ13に供給してバッテリ13を充電して、安定な直流
電圧源として使用している。バッテリ13に蓄電された
電力は、インバータ14によって商用周波数の交流電圧
に変換され、交流出力コンセント15に供給される。従
って交流出力コンセント5に、図示していない電化製品
を接続すると、この電化製品は商用周波数で駆動され
る。 このとき、太陽電池11からの電力が得られない
日照条件においては、インバータ14を逆に使用して、
インバータ14によってバッテリ13を充電する。すな
わち、交流出力コンセント15に図示していない商用電
源を接続して、インバータ14を駆動するものである。
この状態では、リアクトル14eとコンデンサ14fは
共振回路を構成しており、スイッチング素子14a〜1
4dをオンオフすることによって、前記共振回路に発生
した共振電圧が高周波のパルス電圧に変換され、バッテ
リ13を充電するものである。
The operation of this embodiment will be described below.
The inverter 14 uses the solar cell 11 as an input power source, supplies the DC power of the solar cell 11 whose power obtained by the sunshine conditions fluctuates to the battery 13 via the converter 12, and charges the battery 13. It is used as a stable DC voltage source. The electric power stored in the battery 13 is converted into an AC voltage having a commercial frequency by the inverter 14 and supplied to the AC output outlet 15. Therefore, when an electric appliance (not shown) is connected to the AC output outlet 5, the electric appliance is driven at a commercial frequency. At this time, in the sunshine condition where the electric power from the solar cell 11 is not obtained, the inverter 14 is used in reverse,
The battery 13 is charged by the inverter 14. That is, a commercial power source (not shown) is connected to the AC output outlet 15 to drive the inverter 14.
In this state, the reactor 14e and the capacitor 14f form a resonance circuit, and the switching elements 14a to 1
By turning on and off 4d, the resonance voltage generated in the resonance circuit is converted into a high frequency pulse voltage, and the battery 13 is charged.

【0021】以上のようにして、インバータ14は、日
照条件に関わらず、交流出力コンセント15に商用周波
数の交流電圧を供給している。しかし、前記したよう
に、日照条件等によって太陽電池11の直流出力が低下
した状態では、入力コンセント15から商用電源を供給
してバッテリ13を十分充電しなければインバータ14
から、交流出力コンセント15に接続した電化製品に十
分な電力を供給することはできないものである。
As described above, the inverter 14 supplies the AC voltage of the commercial frequency to the AC output outlet 15 regardless of the sunshine conditions. However, as described above, when the direct current output of the solar cell 11 is reduced due to the sunshine conditions or the like, the inverter 14 must be supplied with commercial power from the input outlet 15 to sufficiently charge the battery 13.
Therefore, it is impossible to supply sufficient electric power to the electric appliances connected to the AC output outlet 15.

【0022】この点本実施例では、図1に示しているよ
うに、制御回路16に出力電圧設定手段17を設けてい
る。出力電圧設定手段17の設定は、使用者が行うもの
である。
In this respect, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the control circuit 16 is provided with the output voltage setting means 17. The output voltage setting means 17 is set by the user.

【0023】図2は、出力電圧設定手段17をオンに設
定したときとオフに設定したときの制御回路16の動作
を説明する説明図である。図2に示しているように、制
御回路16は出力電圧設定手段17の接続状態を検知し
て、交流出力電圧の振幅を変更する。すなわち出力電圧
を変更する。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of the control circuit 16 when the output voltage setting means 17 is set to ON and when it is set to OFF. As shown in FIG. 2, the control circuit 16 detects the connection state of the output voltage setting means 17 and changes the amplitude of the AC output voltage. That is, the output voltage is changed.

【0024】例えば、出力電圧設定手段17がオンの場
合は、制御回路16に取り込まれる設定手段信号はLo
となる。このときは、制御回路16はインバータ14の
スイッチング素子14a〜14dを前記したように制御
して、出力電圧をAC100Vに制御する。また、出力
電圧設定手段17がオフの場合は、制御回路16に取り
込まれる設定手段信号はHiとなる。このときは、出力
電圧はAC90Vに制御される。すなわち制御回路16
は、出力電圧設定手段17の設定条件に応じて、インバ
ータ4に供給するゲート信号を変更するものである。
For example, when the output voltage setting means 17 is on, the setting means signal fetched by the control circuit 16 is Lo.
Becomes At this time, the control circuit 16 controls the switching elements 14a to 14d of the inverter 14 as described above to control the output voltage to AC100V. Further, when the output voltage setting means 17 is off, the setting means signal fetched by the control circuit 16 becomes Hi. At this time, the output voltage is controlled to 90V AC. That is, the control circuit 16
Is for changing the gate signal supplied to the inverter 4 according to the setting condition of the output voltage setting means 17.

【0025】以上のように本実施例によれば、出力電圧
設定手段17を設けて使用者が出力電圧の変更を容易に
することで、例えば消費電力を節電して太陽光発電シス
テムの使用時間を延長するといった使い方を使用者が選
択することも可能となるものである。このため、利便性
の高いバッテリ内蔵型太陽光発電システムを実現するこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, the output voltage setting means 17 is provided so that the user can easily change the output voltage. It is also possible for the user to select the usage such as extending. Therefore, it is possible to realize a highly convenient photovoltaic power generation system with a built-in battery.

【0026】(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3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、バッテリ13の容量を検知
するバッテリ容量検知手段18を使用しているものであ
る。バッテリ容量検知手段18は、本実施例では、バッ
テリ13の端子電圧を測定しているものであり、この情
報は制御回路16に伝達されている。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. In this embodiment, the battery capacity detecting means 18 for detecting the capacity of the battery 13 is used. In the present embodiment, the battery capacity detecting means 18 measures the terminal voltage of the battery 13, and this information is transmitted to the control circuit 16.

【0027】図4は、制御回路16の動作を示す説明図
である。すなわち、制御回路16は、バッテリ容量検知
手段18の検知情報を内部のしきい値と比較しており、
この比較の結果に応じて、目標の出力電圧を決定する。
バッテリ容量検知手段18の検知量が所定量以上(しき
い値以上)のときは、AC100Vに相当するゲート信
号を出力し、所定量以下(しきい値以下)になったとき
は出力電圧がAC90Vになるようにパルス幅(ゲート
信号)を変更するものである。例えば照明の場合、供給
電圧が低くなれば、照度は下がるものの消費電力が小さ
くなることから、長時間の使用が可能になる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the control circuit 16. That is, the control circuit 16 compares the detection information of the battery capacity detection means 18 with an internal threshold value,
The target output voltage is determined according to the result of this comparison.
When the detected amount of the battery capacity detecting means 18 is a predetermined amount or more (threshold value or more), a gate signal corresponding to AC100V is output, and when the detected amount is less than the predetermined amount (threshold value or less), the output voltage is AC90V The pulse width (gate signal) is changed so that For example, in the case of lighting, if the supply voltage is low, the illuminance is reduced but the power consumption is reduced, so that it can be used for a long time.

【0028】以上のように本実施例によれば、バッテリ
容量を検知して、容量が少なくなった時点で出力電圧を
低下させることによって、接続された機器における消費
電力を削減できるため、使用可能時間を延長できる電源
装置を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the battery capacity is detected, and the output voltage is lowered when the battery capacity is reduced, so that the power consumption of the connected equipment can be reduced, and therefore, it can be used. A power supply device that can extend the time can be realized.

【0029】(実施例3)次に、本発明の第3の実施例
について説明する。図5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、制御回路16に出力波形設
定手段19を設けているものである。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. In this embodiment, the control circuit 16 is provided with output waveform setting means 19.

【0030】図6は、本実施例の制御回路16の動作を
説明する説明図である。制御回路16は、出力波形設定
手段19の接続状態を検知して、交流出力波形を変更す
る。すなわち、出力波形設定手段19がオンの場合、制
御回路16に取り込む設定手段信号はLoとなり、出力
電圧波形を正弦波に制御する。また、出力波形設定手段
19がオフの場合は、制御回路16に取り込む設定手段
信号はHiとなり、出力波形を矩形波に制御する。つま
り、制御回路16は、出力は系設定手段19の設定に応
じて、インバータ4に供給するゲート信号を変更する。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the control circuit 16 of this embodiment. The control circuit 16 detects the connection state of the output waveform setting means 19 and changes the AC output waveform. That is, when the output waveform setting means 19 is on, the setting means signal taken into the control circuit 16 becomes Lo, and the output voltage waveform is controlled to be a sine wave. When the output waveform setting means 19 is off, the setting means signal taken into the control circuit 16 is Hi, and the output waveform is controlled to be a rectangular wave. That is, the control circuit 16 changes the gate signal supplied to the inverter 4 in accordance with the setting of the system setting means 19.

【0031】正弦波出力の場合は、直流を高周波でスイ
ッチングするため、スイッチング素子14(a)〜
(d)は導通損失に加えて、スイッチング損失を発生す
る。しかし、矩形波出力の場合は商用周波数でスイッチ
ング素子14(a)〜(d)を切り換えるため、スイッ
チング損失がほとんど発生しないことから、インバータ
14の低損失化が図れる。したがって損失が低減できる
ことから、家電機器の長時間使用が可能になる。
In the case of the sine wave output, since the direct current is switched at a high frequency, the switching elements 14 (a) ...
In (d), switching loss occurs in addition to conduction loss. However, in the case of rectangular wave output, since the switching elements 14 (a) to (d) are switched at the commercial frequency, almost no switching loss occurs, so that the loss of the inverter 14 can be reduced. Therefore, since the loss can be reduced, the home electric appliance can be used for a long time.

【0032】以上のように本実施例によれば、出力波形
設定手段19を設けて使用者の意志で出力波形の変更を
することができ、正弦波が必要な時と矩形波であっても
良い場合とを使い分けできるものである。特にバッテリ
13の容量が少ないときなどは、損失を低減することに
よって長時間の使用が可能となり、利便性の高い電源装
置を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the output waveform setting means 19 is provided so that the output waveform can be changed by the user's will, and even when the sine wave is required and the rectangular wave is required. It is possible to distinguish between good cases and good cases. In particular, when the capacity of the battery 13 is small, it is possible to use it for a long time by reducing the loss, and it is possible to realize a highly convenient power supply device.

【0033】(実施例4)次に、本発明の第4の実施例
について説明する。図7は本実施例の動作を示す波形図
である。本実施例では、実施例3で説明している出力波
形の変更を、図3で説明しているバッテリ容量検知手段
18の検知信号と連動して動作させるようにしているも
のである。すなわち、制御回路16は、バッテリ容量検
知手段18の検知量を制御回路16内部のしきい値と比
較して出力波形を決定するようにしているものである。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a waveform diagram showing the operation of this embodiment. In this embodiment, the change of the output waveform described in the third embodiment is operated in conjunction with the detection signal of the battery capacity detection means 18 described in FIG. That is, the control circuit 16 determines the output waveform by comparing the detection amount of the battery capacity detection means 18 with a threshold value inside the control circuit 16.

【0034】以上のように構成されたバッテリ内蔵型太
陽光発電システムについて動作を説明する。制御回路1
6はバッテリ容量検出手段18から発生する信号を検知
して、内部のしきい値と比較し、バッテリ容量が大の時
はインバータ14に対して正弦波出力する正弦波変調さ
れた高周波のゲート信号を与えるが、バッテリ容量が減
少して、しきい値以下となったときは矩形波を出力する
商用周波数でオンオフを行うゲート信号に変更する。正
弦波出力する場合、直流を高周波でスイッチングするた
め、スイッチング素子14(a)〜(d)は導通損失に
加えて、スイッチング損失を発生する。しかし、矩形波
出力の場合はスイッチング損失がほとんど発生しないた
め、インバータの低損失化が図れる。損失が低減できる
ことから、家電機器を長時間使用することが可能にな
る。
The operation of the battery built-in type photovoltaic power generation system configured as described above will be described. Control circuit 1
Reference numeral 6 detects a signal generated from the battery capacity detecting means 18, compares it with an internal threshold value, and outputs a sine wave to the inverter 14 when the battery capacity is large. However, when the battery capacity decreases and becomes less than or equal to the threshold value, the gate signal is changed to on / off at the commercial frequency that outputs a rectangular wave. When a sine wave is output, direct current is switched at a high frequency, so that the switching elements 14 (a) to (d) generate switching loss in addition to conduction loss. However, in the case of rectangular wave output, switching loss hardly occurs, so that the loss of the inverter can be reduced. Since the loss can be reduced, it becomes possible to use the home electric appliance for a long time.

【0035】以上のように本実施例によれば、バッテリ
容量検出手段18で得られた検知信号をもとに、バッテ
リ容量が少ない時には高周波損失の大きい正弦波出力か
らスイッチング損失がほぼゼロの矩形波に出力波形を変
化させることで、長時間使用できる電源装置を実現する
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, based on the detection signal obtained by the battery capacity detection means 18, when the battery capacity is small, a rectangular waveform in which the switching loss is almost zero from the sine wave output with a large high frequency loss. By changing the output waveform into a wave, a power supply device that can be used for a long time can be realized.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1に記載した発明は、太陽電池
と、前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバータ
と、前記コンバータに接続したバッテリと、前記太陽電
池または前記バッテリの直流電力を交流電力に変換する
インバータと、インバータの出力電圧を制御する制御回
路とを備え、前記制御回路は出力電圧設定手段で設定さ
れた条件に応じてインバータの出力電圧を調整する構成
として、消費電力を節電して電源装置の使用時間を延長
するといった使い方を使用者が選択することを可能とし
た電源装置を実現するものである。
According to the invention described in claim 1, the solar cell, the converter connected in parallel to the output of the solar cell, the battery connected to the converter, and the DC power of the solar cell or the battery. An inverter for converting to AC power and a control circuit for controlling the output voltage of the inverter are provided, and the control circuit adjusts the output voltage of the inverter in accordance with the condition set by the output voltage setting means to reduce power consumption. The present invention realizes a power supply device that allows a user to select how to use the power supply device by saving power and extending the usage time of the power supply device.

【0037】請求項2に記載した発明は、制御回路は、
バッテリの容量を検知するバッテリ容量検知手段の出力
に応じて、インバータの出力電圧を調整する構成とし
て、長時間使用できる電源装置を実現するものである。
In the invention described in claim 2, the control circuit is
The present invention realizes a power supply device that can be used for a long time as a configuration in which the output voltage of an inverter is adjusted according to the output of a battery capacity detection unit that detects the capacity of a battery.

【0038】請求項3に記載した発明は、制御回路は、
インバータの出力波形を設定する出力波形設定手段の設
定条件に応じてインバータの出力電圧の波形を制御する
構成として、長時間の使用ができる電源装置を実現する
ものである。
According to the invention described in claim 3, the control circuit comprises:
(EN) A power supply device that can be used for a long time is realized as a configuration for controlling the waveform of the output voltage of the inverter according to the setting conditions of the output waveform setting means that sets the output waveform of the inverter.

【0039】請求項4に記載した発明は、制御回路は、
バッテリ容量検知手段の出力が設定容量以下になった場
合、インバータの出力電圧の波形を正弦波から矩形波に
変更する構成として、長時間の使用ができる電源装置を
実現するものである。
According to the invention described in claim 4, the control circuit comprises:
When the output of the battery capacity detecting means becomes equal to or less than the set capacity, the waveform of the output voltage of the inverter is changed from a sine wave to a rectangular wave to realize a power supply device that can be used for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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 that is a first embodiment of the present invention.

【図2】同、動作を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing the same operation.

【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 the configuration of a power supply device that is a second embodiment of the present invention.

【図4】同、動作を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing the same operation.

【図5】本発明の第3の実施例である電源装置の構成を
示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a power supply device that is a third embodiment of the present invention.

【図6】同、動作を示す説明図FIG. 6 is an explanatory diagram showing the same operation.

【図7】本発明の第4の実施例である電源装置の動作を
示す説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the power supply device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図8】従来の電源装置の構成を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 制御回路 17 出力電圧設定手段 18 バッテリ容量検知手段 19 出力波形設定手段 11 solar cells 12 converter 13 battery 14 Inverter 14a-14d switching element 14e Reactor 14f output capacitor 14g input capacitor 15 AC output outlet 16 Control circuit 17 Output voltage setting means 18 Battery capacity detection means 19 Output waveform setting 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 AA06 BA01 DA18 GB06 5H030 AS20 BB07 BB21 FF41    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takahiro Miyauchi             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Fujishita             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 5G003 AA06 BA01 DA18 GB06                 5H030 AS20 BB07 BB21 FF41

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池と、前記太陽電池の出力に並列
に接続されたコンバータと、前記コンバータに接続した
バッテリと、前記太陽電池または前記バッテリの直流電
力を交流電力に変換するインバータと、インバータの出
力電圧を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は出
力電圧設定手段で設定された条件に応じてインバータの
出力電圧を調整する電源装置。
1. A solar cell, a converter connected in parallel to the output of the solar cell, a battery connected to the converter, an inverter for converting DC power of the solar cell or the battery into AC power, and an inverter. And a control circuit for controlling the output voltage of the inverter, the control circuit adjusting the output voltage of the inverter according to the condition set by the output voltage setting means.
【請求項2】 制御回路は、バッテリの容量を検知する
バッテリ容量検知手段の出力に応じて、インバータの出
力電圧を調整する請求項1に記載した電源装置。
2. The power supply device according to claim 1, wherein the control circuit adjusts the output voltage of the inverter according to the output of the battery capacity detection means for detecting the capacity of the battery.
【請求項3】 制御回路は、インバータの出力波形を設
定する出力波形設定手段の設定条件に応じてインバータ
の出力電圧の波形を制御する請求項1または2に記載し
た電源装置。
3. The power supply device according to claim 1, wherein the control circuit controls the waveform of the output voltage of the inverter according to the setting condition of the output waveform setting means that sets the output waveform of the inverter.
【請求項4】 制御回路は、バッテリ容量検知手段の出
力が設定容量以下になった場合、インバータの出力電圧
の波形を正弦波から矩形波に変更する請求項2または3
に記載した電源装置。
4. The control circuit changes the waveform of the output voltage of the inverter from a sine wave to a rectangular wave when the output of the battery capacity detecting means becomes less than or equal to a set capacity.
Power supply described in.
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