JP2003116232A - Power supply unit - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の出力を
商用交流に変換して電気機器に供給する電源装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device that converts the output of a solar cell into commercial alternating current and supplies it to electric equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来使用されている太陽電池を使用した
電源装置の構成を図３を使用して説明する。太陽電池１
は太陽光などの光を受けると直流電力を発生する。太陽
電池１の出力はコンバータ２を介してバッテリ３に接続
されており、バッテリ３は太陽電池１の出力によって充
電される。インバータ４は、前記バッテリ３の直流電力
を商用周波数の交流に変換している。このインバータ４
の出力を使用することによって、例えば商用交流電源の
ない場所であっても電気機器を使用することができる。2. Description of the Related Art The structure of a conventional power supply device using a solar cell will be described with reference to FIG. Solar cell 1
Generates DC power when receiving light such as sunlight. The output of the solar cell 1 is connected to the battery 3 via the converter 2, and the battery 3 is charged by the output of the solar cell 1. The inverter 4 converts the DC power of the battery 3 into AC of commercial frequency. This inverter 4
By using the output of, the electric device can be used even in a place where there is no commercial AC power source.
【０００３】また、従来使用されている電源装置とし
て、図４に示している構成のものもある。この構成のも
のは、バッテリ３に並列にコンデンサ５を接続してい
る。この構成としたものは、家電機器などで瞬時に大電
流を必要とするいわゆる力率が小さい負荷を接続した場
合に有効に作用するものである。すなわち、コンデンサ
５によってバッテリ３のインピーダンスを低減すること
ができ、前記した状態であっても負荷に必要な電流を供
給することができるものである。As a conventional power supply device, there is one having a structure shown in FIG. In this structure, the capacitor 5 is connected in parallel to the battery 3. This configuration is effective when a load with a so-called small power factor that instantaneously requires a large current is connected to a home electric appliance or the like. That is, the capacitor 5 can reduce the impedance of the battery 3 and can supply a necessary current to the load even in the above-described state.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成の電源
装置は、バッテリの充電が効率的にできないという課題
を有している。The power supply device having the above-mentioned conventional structure has a problem that the battery cannot be charged efficiently.
【０００５】図５は、バッテリを充電するときの充電特
性を示した波形図で、（ａ）は図３に示しているものの
充電特性、（ｂ）は図４に示しているものの充電特性で
ある。図４に示している構成のものは、バッテリに並列
にコンデンサが接続されているため、コンバータから供
給される充電電流が直流に近づいて、いわゆるパルス充
電ができない構成となっているものである。FIG. 5 is a waveform diagram showing the charging characteristic when charging the battery. FIG. 5A shows the charging characteristic shown in FIG. 3, and FIG. 5B shows the charging characteristic shown in FIG. is there. In the configuration shown in FIG. 4, since the capacitor is connected in parallel to the battery, the charging current supplied from the converter approaches DC, and so-called pulse charging cannot be performed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と、
パルス電流を発生するコンバータを介して前記太陽電池
の出力によって充電されるバッテリと、前記バッテリの
出力を商用周波数の交流に変換するインバータと、前記
バッテリに並列に接続した開閉手段とコンデンサとの直
列回路と、前記開閉手段を制御する制御手段とを構成要
件として備えた構成の電源装置としている。The present invention comprises a solar cell,
A battery that is charged by the output of the solar cell through a converter that generates a pulse current, an inverter that converts the output of the battery into an alternating current of a commercial frequency, a series of switching means and a capacitor connected in parallel to the battery. The power supply device is configured to include a circuit and control means for controlling the opening / closing means as constituent elements.
【０００７】制御手段が開閉手段を制御することによっ
て、コンデンサを必要なときだけバッテリー並列に接続
でき、充電効率の高い電源装置としているものである。By controlling the opening / closing means by the control means, the capacitor can be connected in parallel with the battery only when necessary, and the power supply device has high charging efficiency.
【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、パルス電流を発生するコンバータを介して前記
太陽電池の出力によって充電されるバッテリと、前記バ
ッテリの出力を商用周波数の交流に変換するインバータ
と、前記バッテリに並列に接続した開閉手段とコンデン
サとの直列回路と、前記開閉手段を制御する制御手段と
を構成要件として備えた構成の電源装置としている。The invention described in claim 1 is a solar cell, a battery charged by the output of the solar cell via a converter that generates a pulse current, and an AC of commercial frequency for the output of the battery. The power supply device has a configuration including an inverter for converting into a battery, a series circuit of switching means and a capacitor connected in parallel to the battery, and control means for controlling the switching means.
【０００９】制御手段が開閉手段を制御することによっ
て、必要なときだけコンデンサをバッテリーに並列に接
続でき、充電効率の高い電源装置としているものであ
る。By controlling the opening / closing means by the control means, the capacitor can be connected in parallel to the battery only when necessary, and the power supply device has high charging efficiency.
【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、制御手段は、バッテリの電圧が基準
値以下になるとバッテリに並列にコンデンサを接続する
ように、バッテリの電圧が基準値よりも高くなるとバッ
テリにコンデンサを接続しないように開閉手段を制御す
る構成とした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, the control means changes the voltage of the battery so that the capacitor is connected in parallel to the battery when the voltage of the battery becomes equal to or lower than the reference value. The power supply device is configured to control the opening / closing means so that the capacitor is not connected to the battery when the value becomes higher than the reference value.
【００１１】インバータの負荷が大きくなると、バッテ
リの放電電流が大きくなって、バッテリの電圧はその内
部インピーダンスのため低下する。このバッテリの電圧
が基準値以下になったときに開閉手段によってバッテリ
に並列にコンデンサを接続するようにして、バッテリの
インピーダンスを低下させている。このため、例えば蛍
光灯のような低力率の負荷が接続されたとしても、この
負荷電流を供給することができる。When the load of the inverter increases, the discharge current of the battery increases, and the voltage of the battery decreases due to its internal impedance. When the voltage of the battery becomes equal to or lower than the reference value, a capacitor is connected in parallel with the battery by the opening / closing means to reduce the impedance of the battery. Therefore, even if a low power factor load such as a fluorescent lamp is connected, this load current can be supplied.
【００１２】またインバータの負荷が小さくなって、バ
ッテリの放電電流が小さくなると開閉手段によってバッ
テリにコンデンサを接続しないようにして、バッテリを
コンバータからパルス的に充電するようにしている。こ
うして充電効率の高い電源装置とできるものである。Further, when the load of the inverter becomes small and the discharge current of the battery becomes small, the capacitor is not connected to the battery by the opening / closing means, and the battery is charged in pulses from the converter. In this way, a power supply device with high charging efficiency can be obtained.
【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、制御手段は、インバータの
入力電流またはインバータの出力電流が基準値より小さ
いときはバッテリに並列にコンデンサを接続し、インバ
ータの入力電流またはインバータの出力電流が基準値よ
り大きいときはバッテリに並列にコンデンサを接続しな
いように開閉手段を制御する構成とした電源装置として
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 means includes a capacitor in parallel with the battery when the input current of the inverter or the output current of the inverter is smaller than the reference value. The power supply device is configured to be connected and to control the switching means so that the capacitor is not connected in parallel to the battery when the input current of the inverter or the output current of the inverter is larger than the reference value.
【００１４】インバータの負荷が大きくなると、バッテ
リの放電電流が大きくなって、バッテリの電圧はその内
部インピーダンスのため低下する。このインバータの負
荷の大小をインバータの入力電流またはインバータの出
力電流によって判断するようにし、インバータの入力電
流またはインバータの出力電流が基準値を超えて大きく
なったときは開閉手段によってバッテリに並列にコンデ
ンサを接続するようにして、バッテリのインピーダンス
を低下させて、十分な負荷電流を供給できるようにして
いる。また、インバータの入力電流またはインバータの
出力電流が基準値よりも小さくなると、コンデンサを接
続しない状態でバッテリをコンバータからパルス的に充
電するようにしている。こうして充電効率の高い電源装
置としている。When the load of the inverter increases, the discharge current of the battery increases, and the voltage of the battery decreases due to its internal impedance. The size of this inverter load is judged by the input current of the inverter or the output current of the inverter, and when the input current of the inverter or the output current of the inverter exceeds the reference value and becomes large, a capacitor is placed in parallel with the battery by the switching means. Are connected to reduce the impedance of the battery so that a sufficient load current can be supplied. Further, when the input current of the inverter or the output current of the inverter becomes smaller than the reference value, the battery is pulse-charged from the converter without connecting the capacitor. In this way, the power supply device has high charging efficiency.
【００１５】請求項４に記載した発明は、請求項１から
３のいずれか１項に記載した構成に加え、制御手段は、
インバータの出力電圧が基準値より小さいときはバッテ
リに並列にコンデンサを接続し、インバータの出力電圧
が基準値より大きいときはバッテリに並列にコンデンサ
を接続しないように開閉手段を制御する構成の電源装置
としている。According to the invention described in claim 4, in addition to the structure described in any one of claims 1 to 3, the control means is
When the output voltage of the inverter is lower than the reference value, a capacitor is connected in parallel to the battery, and when the output voltage of the inverter is higher than the reference value, the switching device is controlled so as not to connect the capacitor in parallel to the battery. I am trying.
【００１６】インバータの負荷が大きくなると、バッテ
リの放電電流が大きくなって、バッテリの電圧はその内
部インピーダンスのため低下する。このインバータの負
荷の大小をインバータの出力電圧によって判断するよう
にし、インバータの出力電圧が基準値を超えて大きくな
ったときは開閉手段によってバッテリに並列にコンデン
サを接続するようにして、バッテリのインピーダンスを
低下させて、十分な負荷電流を供給できるようにしてい
る。また、インバータの出力電圧が基準値よりも小さく
なると、コンデンサを接続しない状態でバッテリをコン
バータからパルス的に充電するようにしている。こうし
て充電効率の高い電源装置としている。When the load of the inverter increases, the discharge current of the battery increases, and the voltage of the battery decreases due to its internal impedance. The size of this inverter load is judged by the output voltage of the inverter, and when the output voltage of the inverter exceeds the reference value and becomes large, a capacitor is connected in parallel to the battery by the switching means to determine the impedance of the battery. Is reduced so that a sufficient load current can be supplied. Further, when the output voltage of the inverter becomes lower than the reference value, the battery is pulse-charged from the converter without connecting the capacitor. In this way, the power supply device has high charging efficiency.
【００１７】請求項５に記載した発明は、太陽電池と、
パルス電流を発生するコンバータを介して前記太陽電池
の出力によって充電されるバッテリと、前記バッテリの
出力を商用周波数の交流に変換するインバータと、コン
デンサ切換手段を介して前記バッテリに並列に接続した
複数のコンデンサと、前記コンデンサ切換手段を制御す
る制御手段とを構成要件として備えた電源装置としてい
る。The invention described in claim 5 is a solar cell,
A battery that is charged by the output of the solar cell through a converter that generates a pulse current, an inverter that converts the output of the battery into an alternating current of a commercial frequency, and a plurality of batteries that are connected in parallel to the battery through capacitor switching means. And a control means for controlling the capacitor switching means as a constituent element.
【００１８】コンデンサ切換手段が、インバータの負荷
が基準より小さい時は容量の小さいコンデンサをバッテ
リに並列に接続してコンバータからパルス充電を行い、
インバータの負荷が基準より大きくなると容量の大きな
コンデンサをバッテリに並列に接続して、十分な負荷電
流を供給できるようにしている。このため、充電効率が
高く、低力率負荷にも対応できる電源装置としている。When the load of the inverter is smaller than the reference, the capacitor switching means connects a capacitor having a small capacity to the battery in parallel to perform pulse charging from the converter,
When the load of the inverter becomes larger than the standard, a capacitor having a large capacity is connected in parallel with the battery so that a sufficient load current can be supplied. Therefore, the power supply device has high charging efficiency and can handle a low power factor load.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本実施例の電源装置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１と、コンバータ
２とバッテリ３とインバータ４を有している。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the power supply device of this embodiment. The power supply device of the present embodiment has a solar cell 1, a converter 2, a battery 3 and an inverter 4.
【００２０】太陽電池１は、太陽光等を受けて直流電力
を発生する。コンバータ２は、昇圧チョッパと、小容量
のコンデンサを有した構成となっており、前記太陽電池
１の直流出力をパルス電圧に変換してバッテリ３を充電
している。このとき、本実施例では、コンバータ２が小
容量のコンデンサを有しているため、電流リップルの大
きな電流でバッテリを充電している。インバータ４は、
バッテリ３に蓄電された直流電力を、商用周波数の交流
電力に変換して、図示しない家電機器などの負荷に供給
している。The solar cell 1 receives sunlight or the like to generate DC power. The converter 2 is configured to have a step-up chopper and a small-capacity capacitor, and converts the DC output of the solar cell 1 into a pulse voltage to charge the battery 3. At this time, in this embodiment, since the converter 2 has a small-capacity capacitor, the battery is charged with a current having a large current ripple. The inverter 4 is
The DC power stored in the battery 3 is converted into AC power having a commercial frequency and supplied to a load such as a home electric appliance (not shown).
【００２１】以上のようにして、家電機器などの負荷
を、商用電源を使用しないでも、駆動できるものであ
る。このとき、太陽の日射変動があったとしても、バッ
テリ３を使用しているため、負荷に安定した電力を供給
できるものである。As described above, it is possible to drive loads such as home electric appliances without using a commercial power supply. At this time, even if the solar radiation changes, the battery 3 is used, so that stable power can be supplied to the load.
【００２２】このとき本実施例では、バッテリ３の両端
には、コンデンサ５と開閉手段６とを直列に接続した直
列体を並列に接続している。前記開閉手段６としては、
リレーを使用している。また、開閉手段６は制御手段１
０によって制御している。制御手段１０は、本実施例で
はマイコンによって構成しており、このマイコンの入力
ポートには、前記バッテリ３の両端の電圧を検知する信
号が接続されている。また、マイコンの出力ポートは、
前記開閉手段６に接続している。At this time, in this embodiment, a series body in which the capacitor 5 and the opening / closing means 6 are connected in series is connected in parallel to both ends of the battery 3. As the opening / closing means 6,
I am using a relay. Further, the opening / closing means 6 is the control means 1
It is controlled by 0. The control means 10 is composed of a microcomputer in this embodiment, and a signal for detecting the voltage across the battery 3 is connected to the input port of this microcomputer. The output port of the microcomputer is
It is connected to the opening / closing means 6.
【００２３】すなわち制御手段１０は、バッテリ３の両
端の電圧を検知しており、この検知電圧と基準値とを比
較して、検知電圧が基準値以下となると、開閉手段６を
閉としてバッテリ３に並列にコンデンサ５を接続してい
る。つまり、バッテリ３の等価インピーダンスを低下さ
せている。また、逆に、バッテリ３の両端の電圧が基準
値を超えて大きくなると、開閉手段６を開としてバッテ
リ３にコンデンサ５を接続しないようにしている。That is, the control means 10 detects the voltage across the battery 3, compares the detected voltage with a reference value, and when the detected voltage becomes less than or equal to the reference value, the opening / closing means 6 is closed and the battery 3 is closed. A capacitor 5 is connected in parallel with. That is, the equivalent impedance of the battery 3 is reduced. On the contrary, when the voltage across the battery 3 exceeds the reference value and becomes large, the opening / closing means 6 is opened so that the capacitor 5 is not connected to the battery 3.
【００２４】インバータ４に接続している図示していな
い負荷が大きくなると、バッテリ３の放電電流が大きく
なって、バッテリ３の電圧はその内部インピーダンスの
ため低下する。本実施例では、このバッテリ３の電圧が
基準値以下になったときに開閉手段６によってバッテリ
３に並列にコンデンサ５を接続するようにして、バッテ
リ３のインピーダンスを低下させている。このため、例
えば蛍光灯のような低力率の負荷が接続されたとして
も、この負荷電流を十分に供給することができる。When the load (not shown) connected to the inverter 4 increases, the discharge current of the battery 3 increases and the voltage of the battery 3 decreases due to its internal impedance. In this embodiment, the impedance of the battery 3 is lowered by connecting the capacitor 5 in parallel with the battery 3 by the opening / closing means 6 when the voltage of the battery 3 becomes equal to or lower than the reference value. Therefore, even if a low power factor load such as a fluorescent lamp is connected, the load current can be sufficiently supplied.
【００２５】またインバータ４の負荷が小さくなって、
バッテリ３の放電電流が小さくなると、開閉手段６によ
ってバッテリ３にコンデンサ５を接続しないようにし
て、バッテリ３をコンバータ２からパルス的に充電する
ようにしている。すなわち、バッテリ３をパルス的に充
電できるために、充電効率の高い電源装置とできるもの
である。Further, the load of the inverter 4 is reduced,
When the discharge current of the battery 3 becomes small, the capacitor 5 is not connected to the battery 3 by the opening / closing means 6, and the battery 3 is charged in pulses from the converter 2. That is, since the battery 3 can be charged in a pulsed manner, a power supply device with high charging efficiency can be obtained.
【００２６】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。本実施例では、制御手段１０が、インバータ４の出
力電流あるいはインバータ４の入力電流に基づいて、開
閉手段６を制御する構成としているものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the control means 10 controls the switching means 6 based on the output current of the inverter 4 or the input current of the inverter 4.
【００２７】インバータ４の出力電流あるいはインバー
タ４の入力電流が基準値より小さい時は、開閉手段６を
開としてバッテリ３にコンデンサ５を接続しないように
して、コンバータ２からバッテリ３にパルス的に充電す
るものである。また、インバータ４の出力電流あるいは
インバータ４の入力電流が基準値より大きい時は、開閉
手段６を閉としてバッテリ３にコンデンサ５を接続し
て、バッテリ３のインピーダンスを低下させている。こ
うして充電効率の高い電源装置を実現するものである。When the output current of the inverter 4 or the input current of the inverter 4 is smaller than the reference value, the switching means 6 is opened so that the capacitor 5 is not connected to the battery 3 and the converter 2 charges the battery 3 in a pulsed manner. To do. When the output current of the inverter 4 or the input current of the inverter 4 is larger than the reference value, the switching means 6 is closed and the capacitor 5 is connected to the battery 3 to reduce the impedance of the battery 3. In this way, a power supply device with high charging efficiency is realized.
【００２８】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。本実施例では、制御手段１０が、インバータ４の出
力電圧に基づいて開閉手段６を制御するようにしている
ものである。すなわち、制御手段１０は、インバータ４
の出力電圧が基準値より小さいときはバッテリ３に並列
にコンデンサ５を接続し、インバータ４の出力電圧が基
準値より大きいときはバッテリ３に並列にコンデンサ５
を接続しないように開閉手段６を制御する構成としてい
るものである。Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the control means 10 controls the opening / closing means 6 based on the output voltage of the inverter 4. That is, the control means 10 controls the inverter 4
When the output voltage of is less than the reference value, the capacitor 5 is connected in parallel with the battery 3, and when the output voltage of the inverter 4 is greater than the reference value, the capacitor 5 is connected in parallel with the battery 3.
The opening / closing means 6 is controlled so as not to connect the.
【００２９】インバータ４の負荷が大きくなると、バッ
テリ３の放電電流が大きくなって、バッテリ３の電圧は
その内部インピーダンスのため低下する。このインバー
タ４の負荷の大小をインバータ４の出力電圧によって判
断するようにし、インバータ４の出力電圧が基準値を超
えて大きくなったときは開閉手段６によってバッテリ３
に並列にコンデンサ５を接続するようにして、バッテリ
３のインピーダンスを低下させて、十分な負荷電流を供
給できるようにしている。また、インバータ４の出力電
圧が基準値よりも小さくなると、コンデンサ５を接続し
ない状態でバッテリ３をコンバータ２からパルス的に充
電するようにしている。こうして充電効率の高い電源装
置とできる。When the load of the inverter 4 increases, the discharge current of the battery 3 increases and the voltage of the battery 3 decreases due to its internal impedance. The size of the load of the inverter 4 is determined by the output voltage of the inverter 4, and when the output voltage of the inverter 4 exceeds a reference value and becomes large, the battery 3 is opened by the opening / closing means 6.
The capacitor 5 is connected in parallel with the capacitor 5 to lower the impedance of the battery 3 so that a sufficient load current can be supplied. Further, when the output voltage of the inverter 4 becomes smaller than the reference value, the battery 2 is charged in pulses from the converter 2 without connecting the capacitor 5. In this way, a power supply device with high charging efficiency can be obtained.
【００３０】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。図２は本実施例の電源装置の構成を示すブロック
図である。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the power supply device of this embodiment.
【００３１】本実施例では、バッテリ３にコンデンサ切
換手段６２によってコンデンサ５または第２のコンデン
サ５１のどちらかを並列に接続するようにしているもの
である。このとき、コンデンサ切換手段６２は、例えば
リレーによって構成しており、制御手段１１によって制
御される構成となっている。制御手段１１は、前記各実
施例で説明したと同様、マイコンによって構成してい
る。このマイコンの入力ポートには、バッテリ３の両端
の電圧を検知する信号が接続されている。また、マイコ
ンの出力ポートは、前記コンデンサ切換手段６２に接続
している。In this embodiment, either the capacitor 5 or the second capacitor 51 is connected in parallel to the battery 3 by the capacitor switching means 62. At this time, the capacitor switching means 62 is composed of, for example, a relay and is controlled by the control means 11. The control means 11 is composed of a microcomputer as described in the above embodiments. A signal for detecting the voltage across the battery 3 is connected to the input port of this microcomputer. The output port of the microcomputer is connected to the capacitor switching means 62.
【００３２】このとき、実施例２で説明しているよう
に、制御手段１１が、インバータ４の出力電流あるいは
インバータ４の入力電流に基づいて、コンデンサ切換手
段６２を制御する構成としてもよく、また、実施例３で
説明しているように、インバータ４の出力電圧に基づい
てコンデンサ切換手段６２を制御するようにしてもよい
ものである。At this time, the control means 11 may control the capacitor switching means 62 based on the output current of the inverter 4 or the input current of the inverter 4, as described in the second embodiment. As described in the third embodiment, the capacitor switching means 62 may be controlled based on the output voltage of the inverter 4.
【００３３】前記コンデンサ５は容量の小さいコンデン
サとしている。またコンデンサ５１は、例えば電解コン
デンサとしており、容量の大きいコンデンサとしてい
る。The capacitor 5 has a small capacity. The capacitor 51 is, for example, an electrolytic capacitor having a large capacity.
【００３４】以上の構成で、制御手段１１はコンデンサ
切換手段６２を動作させて、インバータ４の負荷が基準
より小さい時は容量の小さいコンデンサ５をバッテリ３
に並列に接続してコンバータ２からパルス充電を行い、
インバータ４の負荷が基準より大きくなると容量の大き
なコンデンサ５１をバッテリ３に並列に接続するように
して、十分な負荷電流を供給できるようにしている。こ
のため、充電効率が高く、低力率負荷にも対応できる電
源装置としている。With the above-mentioned structure, the control means 11 operates the capacitor switching means 62 so that when the load of the inverter 4 is smaller than the reference, the capacitor 5 having a small capacity is connected to the battery 3
Connected in parallel with the converter 2 to perform pulse charging,
When the load of the inverter 4 becomes larger than the reference, a capacitor 51 having a large capacity is connected in parallel to the battery 3 so that a sufficient load current can be supplied. Therefore, the power supply device has high charging efficiency and can handle a low power factor load.
【００３５】なお、前記各実施例では、コンバータ２は
昇圧チョッパ方式としたが、パルス充電が実現できる出
力電流にリップルを含む方式であればよく、フライバッ
ク方式やフォワード方式などでもリップル電流を有する
ように設計するなど、リップル電流を有する方式であれ
ば本発明の効果が得られることはいうまでもない。In each of the above-described embodiments, the converter 2 is of the step-up chopper type, but any type of output current capable of realizing pulse charging may include a ripple, and a flyback type or a forward type may have a ripple current. It goes without saying that the effects of the present invention can be obtained if the system has a ripple current, such as the above design.
【００３６】またコンデンサも２つ以上を切り換えるよ
うにすれば、充電電流に応じて電流リップルの大きさを
変化させることが出来ることから、より効率よくパルス
充電できることはもちろんのことである。Further, if two or more capacitors are switched, the magnitude of the current ripple can be changed in accordance with the charging current, and it goes without saying that pulse charging can be performed more efficiently.
【００３７】[0037]
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、太陽電池
と、パルス電流を発生するコンバータを介して前記太陽
電池の出力によって充電されるバッテリと、前記バッテ
リの出力を商用周波数の交流に変換するインバータと、
前記バッテリに並列に接続した開閉手段とコンデンサと
の直列回路と、前記開閉手段を制御する制御手段とを備
えた構成として、必要なときだけコンデンサをバッテリ
ー並列に接続でき、充電効率の高い電源装置を実現でき
るものである。According to the first aspect of the present invention, the solar cell, the battery charged by the output of the solar cell through the converter that generates the pulse current, and the output of the battery are converted into commercial frequency alternating current. An inverter to
A power supply device with a high charging efficiency, in which a capacitor can be connected in parallel with the battery only when necessary, and has a configuration including a series circuit of an opening / closing means and a capacitor connected in parallel to the battery, and a control means for controlling the opening / closing means. Can be realized.
【００３８】請求項２に記載した発明は、制御手段は、
バッテリの電圧が基準値以下になるとバッテリに並列に
コンデンサを接続するように、バッテリの電圧が基準値
よりも高くなるとバッテリにコンデンサを接続しないよ
うに開閉手段を制御する構成として、充電効率の高い電
源装置を実現できるものである。In the invention described in claim 2, the control means is
Highly efficient charging as a configuration that controls the opening / closing means so that a capacitor is connected in parallel to the battery when the battery voltage is below the reference value and is not connected to the battery when the battery voltage is above the reference value. The power supply device can be realized.
【００３９】請求項３に記載した発明は、制御手段は、
インバータの入力電流またはインバータの出力電流が基
準値より小さいときはバッテリに並列にコンデンサを接
続し、インバータの入力電流またはインバータの出力電
流が基準値より大きいときはバッテリに並列にコンデン
サを接続しないように開閉手段を制御する構成として、
充電効率の高い電源装置を実現するものである。In the invention described in claim 3, the control means is
Do not connect a capacitor in parallel with the battery when the input current of the inverter or the output current of the inverter is less than the reference value, and do not connect a capacitor in parallel with the battery when the input current of the inverter or the output current of the inverter is greater than the reference value. As a configuration for controlling the opening and closing means,
A power supply device with high charging efficiency is realized.
【００４０】請求項４に記載した発明は、制御手段は、
インバータの出力電圧が基準値より小さいときはバッテ
リに並列にコンデンサを接続し、インバータの出力電圧
が基準値より大きいときはバッテリに並列にコンデンサ
を接続しないように開閉手段を制御する構成として、充
電効率の高い電源装置を実現するものである。In the invention described in claim 4, the control means is
When the output voltage of the inverter is lower than the reference value, a capacitor is connected in parallel with the battery, and when the output voltage of the inverter is higher than the reference value, the switching means is controlled so that the capacitor is not connected in parallel with the battery. A highly efficient power supply device is realized.
【００４１】請求項５に記載した発明は、太陽電池と、
パルス電流を発生するコンバータを介して前記太陽電池
の出力によって充電されるバッテリと、前記バッテリの
出力を商用周波数の交流に変換するインバータと、コン
デンサ切換手段を介して前記バッテリに並列に接続した
複数のコンデンサと、前記コンデンサ切換手段を制御す
る制御手段とを備えた構成として、充電効率の高い電源
装置を実現するものである。The invention described in claim 5 is a solar cell,
A battery that is charged by the output of the solar cell through a converter that generates a pulse current, an inverter that converts the output of the battery into an alternating current of a commercial frequency, and a plurality of batteries that are connected in parallel to the battery through capacitor switching means. And a control means for controlling the capacitor switching means to realize a power supply device having high charging efficiency.
【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】本発明の第４実施例である電源装置の構成を示
すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a power supply device that is a fourth embodiment of the present invention.
【図３】従来の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 conventional power supply device.
【図４】別の従来例である電源装置の構成を示すブロッ
ク図FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of another conventional power supply device.
【図５】バッテリの充電特性を示す特性図 （ａ）図３に示しているものの充電特性を示す特性図 （ｂ）図４に示しているものの充電特性を示す特性図FIG. 5 is a characteristic diagram showing charging characteristics of a battery. (A) Characteristic diagram showing charging characteristics of the one shown in FIG. (B) Characteristic diagram showing charging characteristics of what is shown in FIG.
１ 太陽電池 ２ コンバータ ３ バッテリ ４ インバータ ５ コンデンサ ６ 開閉手段 １０ 制御手段 １１ 制御手段 ６２ コンデンサ切換手段 1 solar cell 2 converter 3 battery 4 inverter 5 capacitors 6 opening and closing means 10 Control means 11 Control means 62 capacitor switching means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住吉 眞一郎 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） 5F051 JA17 KA04 5G003 AA06 BA04 CA01 CA11 CC02 DA07 DA16 DA18 GB03 5H030 AS18 BB07 FF43 FF44 5H420 BB13 CC03 DD02 DD03 DD09 EB04 EB19 EB39 FF03 FF04 FF24 FF25 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shinichiro Sumiyoshi 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) 5F051 JA17 KA04 5G003 AA06 BA04 CA01 CA11 CC02 DA07 DA16 DA18 GB03 5H030 AS18 BB07 FF43 FF44 5H420 BB13 CC03 DD02 DD03 DD09 EB04 EB19 EB39 FF03 FF04 FF24 FF25
Claims (5)
バータを介して前記太陽電池の出力によって充電される
バッテリと、前記バッテリの出力を商用周波数の交流に
変換するインバータと、前記バッテリに並列に接続した
開閉手段とコンデンサとの直列回路と、前記開閉手段を
制御する制御手段とを備えた電源装置。1. A solar cell, a battery charged by the output of the solar cell through a converter that generates a pulse current, an inverter that converts the output of the battery into an alternating current of a commercial frequency, and a battery that is connected in parallel with the battery. A power supply device comprising a series circuit of an opening / closing means and a capacitor connected to each other, and a control means for controlling the opening / closing means.
下になるとバッテリに並列にコンデンサを接続するよう
に、バッテリの電圧が基準値よりも高くなるとバッテリ
にコンデンサを接続しないように開閉手段を制御する請
求項１に記載した電源装置。2. The control means operates the opening / closing means so as to connect a capacitor in parallel to the battery when the voltage of the battery becomes equal to or lower than a reference value and not connect the capacitor to the battery when the voltage of the battery becomes higher than the reference value. The power supply device according to claim 1, which is controlled.
はインバータの出力電流が基準値より小さいときはバッ
テリに並列にコンデンサを接続し、インバータの入力電
流またはインバータの出力電流が基準値より大きいとき
はバッテリに並列にコンデンサを接続しないように開閉
手段を制御する請求項１または２に記載した電源装置。3. The control means connects a capacitor in parallel to the battery when the input current of the inverter or the output current of the inverter is smaller than the reference value, and when the input current of the inverter or the output current of the inverter is larger than the reference value. The power supply device according to claim 1, wherein the opening / closing means is controlled so that the capacitor is not connected in parallel to the battery.
準値より小さいときはバッテリに並列にコンデンサを接
続し、インバータの出力電圧が基準値より大きいときは
バッテリに並列にコンデンサを接続しないように開閉手
段を制御する請求項１から３のいずれか１項に記載した
電源装置。4. The control means connects a capacitor in parallel with the battery when the output voltage of the inverter is lower than the reference value, and does not connect the capacitor in parallel with the battery when the output voltage of the inverter is higher than the reference value. The power supply device according to any one of claims 1 to 3, which controls the opening / closing means.
バータを介して前記太陽電池の出力によって充電される
バッテリと、前記バッテリの出力を商用周波数の交流に
変換するインバータと、コンデンサ切換手段を介して前
記バッテリに並列に接続した複数のコンデンサと、前記
コンデンサ切換手段を制御する制御手段とを備えた電源
装置。5. A solar cell, a battery charged by the output of the solar cell through a converter that generates a pulse current, an inverter that converts the output of the battery into an alternating current of a commercial frequency, and a capacitor switching means. Power supply device including a plurality of capacitors connected in parallel to the battery, and control means for controlling the capacitor switching means.
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|---|---|---|---|
| JP2001308298A JP2003116232A (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Power supply unit |
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| JP2001308298A JP2003116232A (en) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | Power supply unit |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003116232A (en) |
Cited By (5)
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