JP2018026917A - Power supply controller - Google Patents
Power supply controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018026917A JP2018026917A JP2016156094A JP2016156094A JP2018026917A JP 2018026917 A JP2018026917 A JP 2018026917A JP 2016156094 A JP2016156094 A JP 2016156094A JP 2016156094 A JP2016156094 A JP 2016156094A JP 2018026917 A JP2018026917 A JP 2018026917A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive
- power supply
- bus voltage
- supply control
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電源制御装置に関し、例えば、人工衛星に搭載して使用され、単数もしくは複数の太陽電池アレイの出力電力を負荷へ供給する装置として動作し、バス電圧を安定に制御するための電源制御装置に関する。 The present invention relates to a power supply control device, for example, a power supply for use in an artificial satellite and operating as a device for supplying output power of one or a plurality of solar cell arrays to a load and stably controlling a bus voltage. The present invention relates to a control device.
人工衛星等においては、通常、バス電源を28V、50V、100V等の直流安定化した電圧(バス電圧)として供給するために電源制御装置が利用されている。 In an artificial satellite or the like, a power supply control device is usually used to supply bus power as a direct current stabilized voltage (bus voltage) such as 28V, 50V, and 100V.
人工衛星用の電源制御方式の一つに、電源出力端を負荷に制御要素を介在させずに電力供給ラインにて直結するDET(Direct Energy Transfer)方式がある。DET方式は、人工衛星の太陽電池アレイに太陽光が照射する時(日照時)に、単数または複数の太陽電池アレイで発生した電力を、供給電力として、負荷へ電流逆流防止素子を介して直接伝送し、余剰電力は特定の太陽電池アレイ出力を短絡(シャント)することによって調節して、直流のバス電圧(28V、50V、100V等)を安定な状態になるように制御する、という方式である。 One of the power control systems for artificial satellites is a DET (Direct Energy Transfer) system in which a power output terminal is directly connected to a load via a power supply line without any control element interposed. In the DET system, when sunlight is radiated to the solar cell array of the artificial satellite (during sunshine), the electric power generated by one or a plurality of solar cell arrays is directly supplied to the load via a current backflow prevention element as supply power. By transmitting and adjusting the surplus power by short-circuiting (shunting) a specific solar cell array output, the DC bus voltage (28V, 50V, 100V, etc.) is controlled to be in a stable state. is there.
このようなDET方式は、出力電力を短絡(シャント)する方式について、さらに、アナログシャント方式とデジタルシャント方式との2種類のシャント制御方式に大きく分けられる。DET方式としてデジタルシャント方式を採用した電源制御装置は、他の電源制御装置と比較して、回路が容易である割には、太陽電池アレイで発生した電力を効率的に負荷へ供給することができるという利点があるため、技術試験衛星(ETSシリーズ:Engineering Test Satellite Series)を始めとして、世界中の様々な用途の人工衛星において採用されている。
Such a DET method is roughly divided into two types of shunt control methods, an analog shunt method and a digital shunt method, for a method of short-circuiting (shunting) output power. The power control device adopting the digital shunt method as the DET method can efficiently supply the power generated by the solar cell array to the load, although the circuit is easy compared to other power control devices. Because it has the advantage that it can be used, it has been adopted by various test satellites around the world, including engineering test satellites (ETS series: Engineering Test Satellite Series).
このようなデジタルシャント方式のDET方式を採用した電源制御装置においては、個々の太陽電池アレイの出力をシャントまたは開放するスイッチング動作により、単数もしくは複数の太陽電池アレイから発生する電力または電流の合計値を調節してバス電圧制御を行っている。そして、バス電圧の変動に応じて、各太陽電池アレイを順番(シーケンシャル)にシャントまたは開放するように、個々の太陽電池アレイ毎に、あらかじめ許容されるバス電圧変動幅に対応したシャントまたは開放の動作領域が割り振られている。このシャントまたは開放動作とバス電圧を平滑化するために設けられたキャパシタバンクとからなる負帰還発振制御(通称バンバン制御(bang-bang control)と称する)のスイッチング動作によって、バス電圧が規定の変動幅の範囲で安定化する仕組みが採用されている(例えば、非特許文献1、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
In the power supply control device adopting such a digital shunt DET method, the total value of electric power or current generated from one or a plurality of solar cell arrays by a switching operation for shunting or opening the output of each solar cell array Controls the bus voltage. Then, each solar cell array is shunted or opened in order (sequentially) according to the bus voltage variation, so that each solar cell array is shunted or opened corresponding to the bus voltage variation width allowed in advance. An operating area is allocated. Due to the switching operation of this shunt or open operation and the negative feedback oscillation control (commonly referred to as bang-bang control) that consists of a capacitor bank provided to smooth the bus voltage, the bus voltage changes to the specified level. A mechanism for stabilizing within the range of the width is employed (see, for example, Non-Patent Document 1, Patent Document 1,
かくのごとき電源制御装置においては、要求される発生電力の大きさに応じて、太陽電池アレイの構成段数およびアレイ1段当たりの電流値が決定される。太陽電池アレイの構成段数は、通常、数段から数十段程度で構成されており、あらかじめ許容されるバス電圧変動幅の範囲内で個々の太陽電池アレイに対するシャントまたは開放の動作領域が、その構成段数によって分割して割り振られる。つまり、構成段数の段間に許容される電圧変動幅は、概ねバス電圧変動幅/構成段数で決定されることになる。 In such a power supply control device, the number of constituent stages of the solar cell array and the current value per one stage of the array are determined according to the required generated power. The number of stages of the solar cell array is normally composed of several to several tens of stages, and the shunt or open operation area for each solar cell array is within the range of the bus voltage fluctuation range allowed in advance. Divided according to the number of components. That is, the voltage fluctuation width allowed between the number of constituent stages is determined approximately by the bus voltage fluctuation width / the number of constituent stages.
近年、電源制御装置の性能向上要求により、バス電圧変動幅をできるだけ狭くして、1Vから3V以内の程度にする傾向があり、同時に、電力増大要求により、太陽電池アレイを構成する段数の増加、アレイ1段当たりの電流値の増加、バス電圧の上昇(28V→50V→100V)という傾向がある。これらの影響により、太陽電池アレイを構成するアレイ段間に許容される電圧変動幅が非常に狭くなる一方で、電力増大に伴う電流・電圧増加よってスイッチングノイズは増加する傾向にある。 In recent years, there is a tendency to narrow the bus voltage fluctuation range as much as possible to 1 V to within 3 V due to the performance improvement request of the power supply control device, and at the same time, the increase in the number of stages constituting the solar cell array due to the power increase request, There is a tendency that the current value per array stage increases and the bus voltage rises (28V → 50V → 100V). Due to these effects, the voltage fluctuation range allowed between the array stages constituting the solar cell array becomes very narrow, while the switching noise tends to increase due to an increase in current and voltage accompanying an increase in power.
前述したように、近年の電源制御装置では、バス電圧安定性向上の要求に応じるために、バス電圧変動幅をできるだけ狭くして、1Vから3V以内程度に抑える傾向にあり、同時に、電力増大要求に対応するために、太陽電池アレイを構成する段数の増加、アレイ1段当たりの電流値の増加、バス電圧の上昇(28V→50V→100V)という傾向にある。これらの影響から、太陽電池アレイにおけるアレイ段間に許容される電圧変動幅が非常に狭くなる一方で、電力増大に伴う電流・電圧増加よってスイッチングノイズは増加する傾向にあることも前述したところである。 As described above, in recent power supply control devices, in order to meet the demand for improving the bus voltage stability, the bus voltage fluctuation range tends to be as narrow as possible to keep it within 1V to 3V. Therefore, the number of stages constituting the solar cell array tends to increase, the current value per stage of the array increases, and the bus voltage increases (28 V → 50 V → 100 V). From these effects, the voltage fluctuation range allowed between the array stages in the solar cell array becomes very narrow, while the switching noise tends to increase due to the increase in current and voltage accompanying the increase in power. .
従来の技術においては、電流・電圧増加に伴って増大するスイッチングノイズが、太陽電池アレイにおけるアレイ段間に許容される電圧変動幅から逸脱してしまい、バス電圧変動幅をできるだけ狭くする要求と電力増大の要求とを両立させることが難しかった。具体的には、1段ずつ順次にシャントまたは解放の動作をすることが好ましいにも関わらず、複数の太陽電池アレイそれぞれに対応した各電源制御回路が同時または一斉にシャントまたは開放の動作を行ってしまって、バス電圧が許容変動範囲から逸脱し、バス電圧の制御系が不安定な動作になるという欠点や許容される電圧変動幅を逸脱するという解決するべき課題が従来の技術にはあった。 In the conventional technology, the switching noise that increases with the increase in current and voltage deviates from the voltage fluctuation range allowed between the array stages in the solar cell array, and the demand and power to make the bus voltage fluctuation range as narrow as possible. It was difficult to balance the demand for increase. Specifically, although it is preferable to perform the shunt or release operation sequentially one step at a time, each power control circuit corresponding to each of the plurality of solar cell arrays performs the shunt or release operation simultaneously or simultaneously. As a result, the conventional technology has a drawback that the bus voltage deviates from the allowable fluctuation range and the bus voltage control system becomes unstable, and the problem to be solved that deviates from the allowable voltage fluctuation range. It was.
かくのごとき課題の解決には、次に示す3つ程度の解決策が考えられる。一つ目が、負帰還発振制御系の応答を遅くし、スイッチングノイズに対して制御系が応答しないようにする方法である。二つ目が、バス電圧の許容変動幅を拡大する方法である。三つ目が、スイッチングノイズを低減する方法である。 In order to solve such problems, the following three solutions are conceivable. The first method is to slow down the response of the negative feedback oscillation control system so that the control system does not respond to switching noise. The second is a method of expanding the allowable fluctuation range of the bus voltage. The third is a method for reducing switching noise.
一つ目の制御系の応答を遅くするという方法は、スイッチングノイズ以外の通常のバス電圧変動に対する応答も遅らせることになる場合が多く、制御特性が悪化する欠点がある。二つ目のバス電圧の許容変動幅を拡大するという方法は、電源制御装置のバス電圧安定性向上要求(バス電圧変動幅をできるだけ狭くする要求)と矛盾する。よって、三つ目のスイッチングノイズを低減するという方法が最適な解決策であると考えられる。 The method of delaying the response of the first control system often delays the response to normal bus voltage fluctuations other than switching noise, and has a drawback that the control characteristics deteriorate. The method of expanding the allowable fluctuation range of the second bus voltage is inconsistent with the request for improving the bus voltage stability of the power supply control device (request for reducing the fluctuation range of the bus voltage as much as possible). Therefore, it is considered that the third method of reducing switching noise is the optimal solution.
スイッチングノイズ低減には、大きく分けて、次に示す4つ程度の解決策が考えられる。一つ目が、アレイ1段当たりの電流値の低減やバス電圧の低下など電力を低下する方法である。二つ目が、キャパシタバンク容量を大きくする方法である。三つ目が、スイッチングにおける電圧および電流波形のパルスの立ち上がりや立下りを緩やかにする方法である。四つ目が、ノイズ発生源の直近へノイズ除去用回路を追加する方法である。 In order to reduce switching noise, the following four solutions can be considered. The first is a method of reducing power, such as reducing the current value per stage of the array or lowering the bus voltage. The second method is to increase the capacitor bank capacity. The third method is to moderate the rise and fall of the voltage and current waveform pulses in switching. The fourth method is to add a noise removal circuit in the immediate vicinity of the noise source.
一つ目のアレイ1段当たりの電流値の低減やバス電圧の低下など電力を低下するという方法は、電源制御装置に対する電力増大要求と矛盾するので、採用し難い。二つ目のキャパシタバンク容量を大きくするという方法は、一般的に、キャパシタバンクはスイッチングノイズの発生源から距離が離れた場所にあるため、キャパシタバンク容量を大きくしても、スイッチングノイズ低減の効果が小さい場合が多く、効果を得るためには、キャパシタバンク容量を相当大きくする必要があり、電源制御装置の小型軽量化を阻害することになる。三つ目のスイッチングにおける電圧および電流波形のパルスの立ち上がりや立下りを緩やかにするという方法は、様々な実現策が考えられるが、回路の複雑さや発熱量の増大等のデメリットもあり、これらのデメリットを回避した方法を実際の回路で実現するのは難しい場合が多い。したがって、四つ目のノイズ発生源の直近へスイッチングノイズ除去用回路を追加するという方法が最も望ましいと考えられる。 The method of reducing power, such as reducing the current value per stage of the first array or lowering the bus voltage, is inconsistent with the power increase request for the power supply control device, and is difficult to adopt. The second method of increasing the capacitor bank capacity is generally because the capacitor bank is located at a distance from the switching noise generation source, so even if the capacitor bank capacity is increased, the effect of reducing the switching noise can be achieved. In many cases, the capacitor bank capacity needs to be considerably increased in order to obtain the effect, which hinders the reduction in size and weight of the power supply control device. There are various ways to implement the method of gradual rise and fall of voltage and current waveform pulses in the third switching, but there are also disadvantages such as circuit complexity and increased heat generation. It is often difficult to realize a method that avoids the disadvantages with an actual circuit. Therefore, it is considered most desirable to add a switching noise elimination circuit immediately adjacent to the fourth noise generation source.
(本発明の目的)
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、バス電圧の変動に応じて電源発生源である各太陽電池アレイまたは各太陽電池模擬装置を順番(シーケンシャル)にシャントまたは開放する制御を行う電源制御装置において、ノイズ発生源の直近へスイッチングノイズ除去用の回路を追加することによってスイッチングノイズの低減を可能にする電源制御装置を提供することを、その目的としている。
(Object of the present invention)
The present invention has been made in order to solve such a problem, and is a control for shunting or opening each solar cell array or each solar cell simulator as a power source in order (sequentially) in accordance with a change in bus voltage. It is an object of the present invention to provide a power supply control device that can reduce switching noise by adding a circuit for removing switching noise in the immediate vicinity of the noise generation source.
さらに、小型・軽量・シンプルな回路の構成で実現することができ、かつ、発熱量増大等のデメリットも少なくし、かつ、バス電圧安定性向上の要求(バス電圧変動幅をできるだけ狭くする要求)と電力増大の要求とを同時に実現することが可能な電源制御装置を提供することも、その目的としている。 In addition, it can be realized with a compact, lightweight, simple circuit configuration, and there are few disadvantages such as increased heat generation, and there is a demand for improved bus voltage stability (a demand to make the bus voltage fluctuation range as narrow as possible). It is another object of the present invention to provide a power supply control device that can simultaneously realize the demand for power increase.
前述の課題を解決するため、本発明による電源制御装置は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。 In order to solve the above-described problems, the power supply control device according to the present invention mainly adopts the following characteristic configuration.
(1)本発明による電源制御装置は、
単数または複数の太陽電池アレイそれぞれに対応して、各前記太陽電池アレイの正極側電力出力ラインと負極側電力出力ラインとに、負荷に対する電力供給を制御する電源制御回路それぞれを接続し、各前記電源制御回路の前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの出力端において互いに接続して、正極側バス電圧ラインと負極側バス電圧ラインとして、前記負荷に接続するとともに、前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に、前記負荷へ供給するバス電圧を平滑するための第1のキャパシタバンクを接続した電源制御装置であって、
各前記電源制御回路は、
前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの間に接続した第1のスイッチ素子と、
前記正極側電力出力ライン上に接続した第1の電流逆流防止素子と
を有し、さらに、
前記第1のスイッチ素子のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である前記第1の電流逆流防止素子の下流側端子と前記第1のスイッチ素子の負極側端子との間に、スイッチングノイズ低減用として接続した第2のキャパシタバンク
を備え、
前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に接続された前記第1のキャパシタバンクの両端の電位差である前記バス電圧をモニタした結果と当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第1の基準電圧との比較結果に応じて、前記第1のスイッチ素子をシャントまたは開放する
ことを特徴とする。
(1) A power supply control device according to the present invention includes:
Corresponding to each of the solar cell array or solar cell arrays, the power control circuit for controlling power supply to the load is connected to the positive power output line and the negative power output line of each solar cell array, Connected to each other at the output ends of the positive power output line and the negative power output line of the power supply control circuit, and connected to the load as a positive bus voltage line and a negative bus voltage line, and the positive side A power supply control device in which a first capacitor bank for smoothing a bus voltage supplied to the load is connected between a bus voltage line and the negative bus voltage line,
Each of the power supply control circuits
A first switch element connected between the positive power output line and the negative power output line;
A first current backflow prevention element connected on the positive side power output line, and
For switching noise reduction between the downstream terminal of the first current backflow prevention element and the negative terminal of the first switch element, which are closest to the noise generation source during the switching operation of the first switch element. A second capacitor bank connected as
A result of monitoring the bus voltage, which is a potential difference between both ends of the first capacitor bank connected between the positive bus voltage line and the negative bus voltage line, and the power supply control circuit are allocated in advance. The first switch element is shunted or opened according to a result of comparison with the first reference voltage.
(2)本発明による電源制御装置は、
単数もしくは複数の太陽電池アレイまたは太陽電池模擬装置それぞれに対応して、各前記太陽電池アレイまたは各前記太陽電池模擬装置の正極側電力出力ラインと負極側電力出力ラインとに、負荷に対する電力供給を制御する電源制御回路それぞれを接続し、各前記電源制御回路の前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの出力端において互いに接続して、正極側バス電圧ラインと負極側バス電圧ラインとして、前記負荷に接続するとともに、前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に、前記負荷へ供給するバス電圧を平滑するための第1のキャパシタバンクを接続した電源制御装置であって、
各前記電源制御回路の動作用の電力を供給するバッテリを備え、前記バッテリの正極側端子は正極側バッテリ電圧ラインを介して前記正極側電力出力ラインに接続し、前記バッテリの負極側端子は負極側バッテリ電圧ラインを介して前記負極側電力出力ラインに接続し、
各前記電源制御回路は、
前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの間に直列接続した第1のスイッチ素子と第1の抵抗とを接続し、
前記正極側電力出力ラインに第1の電流逆流防止素子と第2の抵抗とを直列に接続し、
前記正極側電力出力ライン上の前記第2の抵抗の下流側と前記正極側バッテリ電圧ラインとの間に、前記バッテリに蓄電した電力を放電する放電回路を接続し、
前記正極側バス電圧ライン上の前記第1の電流逆流防止素子の上流側と、前記放電回路と前記バッテリとの接続点との間に、直列接続した第2のスイッチ素子と第2の電流逆流防止素子とを接続し、
前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間の差動電圧をあらかじめ定めた増幅率で増幅する差動アンプの入力端を、前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に接続し、
前記差動アンプの出力端と第1のコンパレータおよび第2のコンパレータそれぞれの入力端とを接続し、
前記第1のコンパレータの出力端を、前記第1のスイッチ素子を駆動する第1のドライバの制御端に接続し、前記第2のコンパレータの出力端を、前記第2のスイッチ素子を駆動する第2のドライバの制御端に接続し、
前記第1のスイッチ素子または前記第2のスイッチ素子のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である前記第1の電流逆流防止素子の下流側端子と、前記第1のドライバが接続される端子を除く前記第1のスイッチ素子の残りの端子のうち低電位側端子との間に、直列接続した前記第2のキャパシタバンクと前記第3の抵抗とを接続した
構成とし、
前記第1のコンパレータにおいて、前記差動アンプからの出力電圧を当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第1の基準電圧と比較した結果を第1の制御量として前記第1のドライバに入力することにより、前記第1のスイッチ素子をシャントするかまたは開放するかというスイッチング動作を制御し、
かつ、
前記第2のコンパレータにおいて、前記差動アンプからの出力電圧を当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第2の基準電圧と比較した結果を第2の制御量として前記第2のドライバに入力することにより、前記第2のスイッチ素子を短絡するかまたは開放するかというスイッチング動作を制御する
ことを特徴とする。
(2) A power supply control device according to the present invention includes:
Corresponding to each of one or a plurality of solar cell arrays or solar cell simulation devices, supply power to the load to each of the solar cell arrays or the positive power output line and the negative power output line of each solar cell simulation device. Each of the power supply control circuits to be controlled is connected and connected to each other at the output terminals of the positive power output line and the negative power output line of each power control circuit, and the positive bus voltage line and the negative bus voltage line And a power supply control device in which a first capacitor bank is connected between the positive bus voltage line and the negative bus voltage line for smoothing the bus voltage supplied to the load. Because
A battery for supplying power for operating each of the power supply control circuits, the positive terminal of the battery is connected to the positive power output line via a positive battery voltage line, and the negative terminal of the battery is a negative terminal Connected to the negative power output line through the battery voltage line
Each of the power supply control circuits
Connecting a first switch element and a first resistor connected in series between the positive power output line and the negative power output line;
A first current backflow prevention element and a second resistor are connected in series to the positive power output line,
Connecting a discharge circuit for discharging the power stored in the battery between the downstream side of the second resistor on the positive power output line and the positive battery voltage line;
A second switch element and a second current backflow connected in series between the upstream side of the first current backflow prevention element on the positive side bus voltage line and a connection point between the discharge circuit and the battery. Connect the prevention element,
An input terminal of a differential amplifier that amplifies a differential voltage between the positive-side bus voltage line and the negative-side bus voltage line at a predetermined amplification factor, the positive-side bus voltage line and the negative-side bus voltage line Connect between and
Connecting the output terminal of the differential amplifier and the input terminals of the first comparator and the second comparator;
An output terminal of the first comparator is connected to a control terminal of a first driver that drives the first switch element, and an output terminal of the second comparator is connected to a second driver element that drives the second switch element. Connected to the control end of the two drivers,
A downstream terminal of the first current backflow prevention element that is in the immediate vicinity of a noise generation source during a switching operation of the first switch element or the second switch element, and a terminal to which the first driver is connected The second capacitor bank connected in series and the third resistor are connected between the remaining terminals of the first switch element except the low-potential side terminal,
In the first comparator, a result obtained by comparing the output voltage from the differential amplifier with a first reference voltage assigned in advance to the power supply control circuit is input to the first driver as a first control amount. Thereby controlling the switching operation of shunting or opening the first switch element,
And,
In the second comparator, a result obtained by comparing the output voltage from the differential amplifier with a second reference voltage allocated in advance to the power control circuit is input to the second driver as a second control amount. Thus, the switching operation of short-circuiting or opening the second switch element is controlled.
本発明の電源制御装置によれば、以下のような効果を奏することができる。 According to the power supply control device of the present invention, the following effects can be obtained.
第1の効果として、電力発生源として用いた太陽電池または太陽電池模擬装置の出力電力を制御する電源制御装置において、第1のスイッチ素子または第2のスイッチ素子のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近となる、正極側電力出力ライン上に接続した第1の電流逆流防止素子の下流側端子と、正極側電力出力ラインと負極側電力出力ラインとの間に接続した第1のスイッチ素子の負極側端子(低電位側端子)と、の間に、スイッチングノイズ低減用として第2のキャパシタバンクを接続しているので、小型・軽量・シンプルな回路構成で、かつ、スイッチングノイズ低減を実現することができる。 As a first effect, in the power supply control device that controls the output power of the solar cell or solar cell simulation device used as the power generation source, the noise generation source during the switching operation of the first switch element or the second switch element The most recent downstream terminal of the first current backflow prevention element connected on the positive power output line and the negative electrode of the first switch element connected between the positive power output line and the negative power output line Since the second capacitor bank is connected between the side terminal (low potential side terminal) for switching noise reduction, the switching noise reduction must be achieved with a small, lightweight and simple circuit configuration. Can do.
第2の効果として、電力発生源として用いた太陽電池または太陽電池模擬装置の出力電力を制御する電源制御装置において、発熱量増大等のデメリットが少なく、かつ、スイッチングノイズ低減を実現することができる。 As a second effect, in the power supply control device that controls the output power of the solar cell or solar cell simulation device used as the power generation source, there are few disadvantages such as an increase in the amount of heat generation, and switching noise reduction can be realized. .
以下、本発明による電源制御装置の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a power supply control device according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, it is needless to say that the drawing reference numerals attached to the following drawings are added for convenience to each element as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiment. Yes.
(本発明の特徴)
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、
単数もしくは複数の太陽電池アレイまたは太陽電池模擬装置を用いた電力発生源の電力を負荷に供給するための各電力出力ライン上に設置して、シャントまたは開放することにより、各前記電力出力ラインの下流側において互いに接続してバス電圧として前記負荷へ出力するバス電圧ライン上の余剰電力によるそのバス電圧の上昇を抑える電源制御装置であって、
前記電力発生源から出力される電力を、正極側電力出力ラインに直列接続した電流逆流防止素子を介してキャパシタバンクによって平滑化した後、下流側の正極側バス電圧ラインと負極側バス電圧ラインとを介して負荷へ供給し
かつ、
電力を前記負荷に供給する際に、前記電力発生源からの正極側電力出力ラインと負極側電力出力ラインとの間に接続したスイッチ素子のシャントまたは開放動作によって生じる急激なバス電圧の変動に伴って発生するスイッチングノイズを、そのスイッチングノイズの発生源の直近になる前記電流逆流防止素子の下流側端子と前記スイッチ素子の負極側端子(低電位側端子)との間に、抵抗を介して接続したコンデンサにより、低減しつつ、スイッチング動作時に発生する共振を抑制する
ことを主要な特徴としている。
(Features of the present invention)
Prior to the description of the embodiments of the present invention, an outline of the features of the present invention will be described first. The present invention
Installed on each power output line for supplying the power of the power generation source using one or a plurality of solar cell arrays or solar cell simulators to the load, shunted or opened, A power supply control device that suppresses an increase in the bus voltage due to surplus power on a bus voltage line that is connected to each other on the downstream side and outputs to the load as a bus voltage,
After the power output from the power generation source is smoothed by the capacitor bank through a current backflow prevention element connected in series to the positive power output line, the downstream positive bus voltage line and the negative bus voltage line Supply to the load via
When power is supplied to the load, due to a rapid change in bus voltage caused by shunting or opening operation of a switch element connected between the positive power output line and the negative power output line from the power generation source. The switching noise generated is connected via a resistor between the downstream terminal of the current backflow prevention element that is in the immediate vicinity of the switching noise generation source and the negative terminal (low potential side terminal) of the switch element. The main feature is to suppress the resonance that occurs during the switching operation while reducing it by using the capacitor.
さらに詳細に説明すると、本発明は、次のような回路構成を採用することに、その特徴を有している。すなわち、
単数もしくは複数の太陽電池アレイまたは太陽電池模擬装置それぞれに対応して、各前記太陽電池アレイまたは各前記太陽電池模擬装置の正極側電力出力ラインと負極側電力出力ラインとに、負荷に対する電力供給を制御する電源制御回路それぞれを接続し、各前記電源制御回路の前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの出力端において互いに接続して、正極側バス電圧ラインと負極側バス電圧ラインとして、前記負荷に接続するとともに、前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に、前記負荷へ供給するバス電圧を平滑するための第1のキャパシタバンクを接続した電源制御装置であって、
各前記電源制御回路に対して、動作用の電力を、正極側バッテリ電圧ラインを介して供給するバッテリの負極側端子を、負極側バッテリ電圧ラインを介して前記負極側電力出力ラインに接続し、
各前記電源制御回路は、
前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの間に直列接続した第1のスイッチ素子と第1の抵抗とを接続し、
前記正極側電力出力ラインに第1の電流逆流防止素子と第2の抵抗とを直列に接続し、
前記正極側電力出力ライン上の前記第2の抵抗の下流側と前記正極側バッテリ電圧ラインとの間に、前記バッテリに蓄電した電力を放電する放電回路を接続し、
前記正極側バス電圧ライン上の前記第1の電流逆流防止素子の上流側と、前記放電回路と前記バッテリとの接続点との間に、直列接続した第2のスイッチ素子と第2の電流逆流防止素子とを接続し、
前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間の差動電圧をあらかじめ定めた増幅率で増幅する差動アンプの入力端を、前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に接続し、
前記差動アンプの出力端と第1のコンパレータおよび第2のコンパレータそれぞれの入力端とを接続し、
前記第1のコンパレータの出力端を、前記第1のスイッチ素子を駆動する第1のドライバの制御端に接続し、前記第2のコンパレータの出力端を、前記第2のスイッチ素子を駆動する第2のドライバの制御端に接続し、
前記第1のスイッチ素子または前記第2のスイッチ素子のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である前記第1の電流逆流防止素子の下流側端子と、前記第1のドライバが接続される端子を除く前記第1のスイッチ素子の残りの端子のうち低電位側端子との間に、直列接続した前記第2のキャパシタバンクと前記第3の抵抗とを接続した
構成とし、
前記第1のコンパレータにおいて、前記差動アンプからの出力電圧を当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第1の基準電圧と比較した結果を第1の制御量として前記第1のドライバに入力することにより、前記第1のスイッチ素子をシャントするかまたは開放するかというスイッチング動作を制御し、
かつ、
前記第2のコンパレータにおいて、前記差動アンプからの出力電圧を当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第2の基準電圧と比較した結果を第2の制御量として前記第2のドライバに入力することにより、前記第2のスイッチ素子を短絡するかまたは開放するかというスイッチング動作を制御する
ことを
主要な特徴としている。
More specifically, the present invention is characterized by adopting the following circuit configuration. That is,
Corresponding to each of one or a plurality of solar cell arrays or solar cell simulation devices, supply power to the load to each of the solar cell arrays or the positive power output line and the negative power output line of each solar cell simulation device. Each of the power supply control circuits to be controlled is connected and connected to each other at the output terminals of the positive power output line and the negative power output line of each power control circuit, and the positive bus voltage line and the negative bus voltage line And a power supply control device in which a first capacitor bank is connected between the positive bus voltage line and the negative bus voltage line for smoothing the bus voltage supplied to the load. Because
For each of the power supply control circuits, a negative terminal of a battery that supplies power for operation via a positive battery voltage line is connected to the negative power output line via a negative battery voltage line,
Each of the power supply control circuits
Connecting a first switch element and a first resistor connected in series between the positive power output line and the negative power output line;
A first current backflow prevention element and a second resistor are connected in series to the positive power output line,
Connecting a discharge circuit for discharging the power stored in the battery between the downstream side of the second resistor on the positive power output line and the positive battery voltage line;
A second switch element and a second current backflow connected in series between the upstream side of the first current backflow prevention element on the positive side bus voltage line and a connection point between the discharge circuit and the battery. Connect the prevention element,
An input terminal of a differential amplifier that amplifies a differential voltage between the positive-side bus voltage line and the negative-side bus voltage line at a predetermined amplification factor, the positive-side bus voltage line and the negative-side bus voltage line Connect between and
Connecting the output terminal of the differential amplifier and the input terminals of the first comparator and the second comparator;
An output terminal of the first comparator is connected to a control terminal of a first driver that drives the first switch element, and an output terminal of the second comparator is connected to a second driver element that drives the second switch element. Connected to the control end of the two drivers,
A downstream terminal of the first current backflow prevention element that is in the immediate vicinity of a noise generation source during a switching operation of the first switch element or the second switch element, and a terminal to which the first driver is connected The second capacitor bank connected in series and the third resistor are connected between the remaining terminals of the first switch element except the low-potential side terminal,
In the first comparator, a result obtained by comparing the output voltage from the differential amplifier with a first reference voltage assigned in advance to the power supply control circuit is input to the first driver as a first control amount. Thereby controlling the switching operation of shunting or opening the first switch element,
And,
In the second comparator, a result obtained by comparing the output voltage from the differential amplifier with a second reference voltage allocated in advance to the power control circuit is input to the second driver as a second control amount. Thus, the main feature is that the switching operation of whether the second switch element is short-circuited or opened is controlled.
而して、前記第1のスイッチ素子または前記第2のスイッチ素子のスイッチング動作時におけるスイッチングノイズの発生源の直近となる前記第1の電流逆流防止素子の下流側端子と、前記第1のスイッチ素子の3つの端子のうち、前記第1のドライバが接続される端子(ゲート)を除く残りの2つの端子の低電位側端子すなわち負極側端子と、の間に前記第2のキャパシタバンクと前記第3の抵抗とを直列に接続するという回路構成を採用することによって、前記第2のキャパシタバンクにより、前記第1のスイッチ素子または前記第2のスイッチ素子のスイッチングノイズを吸収するとともに、前記第3の抵抗により、前記第1のキャパシタバンク、前記第2のキャパシタバンクと配線に含まれるインダクタンス成分とによりスイッチング動作時に発生する共振をダンピングすることが可能になり、スイッチング動作に起因するバス電圧の変動を許容電圧範囲内に抑制することができる。 Thus, the downstream terminal of the first current backflow prevention element that is in the immediate vicinity of the switching noise generation source during the switching operation of the first switch element or the second switch element, and the first switch Of the three terminals of the element, the second capacitor bank and the low-potential side terminal of the remaining two terminals excluding the terminal (gate) to which the first driver is connected, that is, the negative terminal, By adopting a circuit configuration in which a third resistor is connected in series, the second capacitor bank absorbs switching noise of the first switch element or the second switch element, and the second capacitor bank 3 is switched by the first capacitor bank, the second capacitor bank, and the inductance component included in the wiring. It is possible to damp the resonance which occurs during operation, the fluctuation of the bus voltage caused by the switching operation can be suppressed within the allowable voltage range.
(実施の形態)
次に、本発明の実施の形態について、図1、図2を参照して詳細に説明する。図1は、本発明に係る電源制御装置の回路構成の一例を示す回路図であり、スイッチングノイズ低減機構を備えた電源制御装置の一構成例を示している。図2は、図1に示した電源制御装置における電圧波形イメージの一例を示す特性図であり、スイッチングノイズ低減機構を備えたことによる図1の電源制御装置の効果の一例を説明している
(Embodiment)
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a power supply control device according to the present invention, and shows a configuration example of a power supply control device provided with a switching noise reduction mechanism. FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating an example of a voltage waveform image in the power supply control device illustrated in FIG. 1, and illustrates an example of the effect of the power supply control device in FIG. 1 provided with the switching noise reduction mechanism.
(実施の形態の構成例)
図1を参照して、まず、本実施の形態の電源制御装置の構成について詳細に説明する。
(Configuration example of embodiment)
With reference to FIG. 1, the structure of the power supply control apparatus of this Embodiment is demonstrated in detail first.
電力発生源は、n段(n:自然数)構成の単数もしくは複数の太陽電池アレイ21,22,…,2nから構成される。太陽電池アレイ21,22,…,2nそれぞれは、単一の太陽電池セルを複数直並列接続して構成される電力発生装置である。なお、負荷30が必要とする負荷電力は、太陽電池アレイ21,22,…,2nの総発生電力すなわち総出力電力よりも小さいものとする。
The power generation source is composed of one or a plurality of
n段構成の単数もしくは複数の太陽電池アレイ21,22,…,2nそれぞれの正極側電力出力ラインSAP HOTと負極側電力出力ラインSAP RTNとに、n段の電源制御回路11,12,…,1nそれぞれが接続される。n段の電源制御回路11,12,…,1nが電源制御装置10を形成する。n段の電源制御回路11,12,…,1nそれぞれは、バス電圧ラインからの電力供給により動作する。また、n段の電源制御回路11,12,…,1nそれぞれの正極側電力出力ラインSAP HOTと負極側電力出力ラインSAP RTNとは、それぞれの出力端において、互いに接続されて、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとのそれぞれに接続され、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとは負荷30に接続される。
The n-stage power supply control circuits 11, 12,... are connected to the positive power output line SAP HOT and the negative power output line SAP RTN of the n-stage
負荷30の上流側の正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間には、バス電圧の平滑用の第1のキャパシタバンクC1が接続される。第1のキャパシタバンクC1とは、容量性の電力蓄電素子のことである。バッテリ40は、負荷30が必要とする負荷電力が、太陽電池アレイ21,22,…,2nの総発生電力すなわち総出力電力よりも大きくなった場合に、バス電圧ラインに電力を供給する。負極側バッテリ電圧ラインBAT RTNは、負極側バス電圧ラインBUS RTNに接続される。正極側バッテリ電圧ラインBAT HOTは、後述のとおり、放電回路41の一端と第2の電流逆流防止素子D2との接続点に接続される。バッテリ40とは、単一の蓄電池を複数直並列接続して構成される蓄電装置のことである。
A first capacitor bank C1 for smoothing the bus voltage is connected between the positive bus voltage line BUS HOT and the negative bus voltage line BUS RTN on the upstream side of the
n段の電源制御回路11,12,…,1nそれぞれは、同じ回路構成からなっているので、以下では、第1段目の電源制御回路11に着目して、その内部の回路構成について詳細に説明する。 Since each of the n-stage power control circuits 11, 12,..., 1n has the same circuit configuration, in the following, focusing on the first-stage power control circuit 11, the internal circuit configuration will be described in detail. explain.
太陽電池アレイ21の正極側電力出力ラインSAP HOTと負極側電力出力ラインSAP RTNとの間には、直列接続した第1のスイッチ素子TR1と第1の抵抗R1とが接続される。さらに、正極側電力出力ラインSAP HOT上には、上流側に第1の電流逆流防止素子D1、下流側に第2の抵抗R2が直列に接続される。また、第2の抵抗R2の下流側は、電源制御回路11の出力端に接続された後、他の電源制御回路12,…,1nと互いに接続されて、正極側バス電圧ラインBUS HOTを介して、負荷30に接続される。負極側電力出力ラインSAP RTNも、電源制御回路11の出力端に接続された後、他の電源制御回路12,…,1nと互いに接続されて、負極側バス電圧ラインBUS RTNを介して、負荷30に接続される。
Between the positive power output line SAP HOT and the negative power output line SAP RTN of the
また、正極側電力出力ラインSAP HOTの第2の抵抗R2の下流側と正極側バッテリ電圧ラインBAT HOTとの間には、バッテリ40に蓄電された電力を放電するための放電回路41が接続される。さらに、正極側電力出力ラインSAP HOT上の第1の電流逆流防止素子D1の上流側と放電回路41の負極側端子が接続された正極側バッテリ電圧ラインBAT HOTとの間に、直列接続された第2のスイッチ素子TR2と第2の電流逆流防止素子D2とが接続される。 A discharge circuit 41 for discharging the electric power stored in the battery 40 is connected between the downstream side of the second resistor R2 of the positive power output line SAP HOT and the positive battery voltage line BAT HOT. The Further, a series connection is made between the upstream side of the first current backflow prevention element D1 on the positive power output line SAP HOT and the positive battery voltage line BAT HOT to which the negative terminal of the discharge circuit 41 is connected. The second switch element TR2 and the second current backflow prevention element D2 are connected.
また、負荷30に供給するバス電圧の変動をあらかじめ定めた規定の許容電圧変動範囲内に制御するために、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電圧(電位差)を入力する差動アンプ51の2つの入力端を、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとに接続する。正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の差動電圧がバス電圧である。差動アンプ51は、そのバス電圧をあらかじめ定めた増幅率で増幅して、バス電圧をモニタした結果として、出力する回路である。
Further, in order to control the fluctuation of the bus voltage supplied to the
差動アンプ51の出力端は第1のコンパレータ61と第2のコンパレータ71との2つのコンパレータ(比較器)それぞれの入力端に接続される。第1のコンパレータ61の出力端は、第1のスイッチ素子TR1を駆動する第1のドライバ81の制御端に接続される。第2のコンパレータ71の出力端は、第2のスイッチ素子TR2を駆動する第2のドライバ91の制御端に接続される。なお、第1のコンパレータ61は、差動アンプ51で増幅された後の差動電圧、すなわちバス電圧をモニタした結果を、各電源制御回路毎にあらかじめ割り振られている第1の基準電圧と比較し、その比較結果を、第1の制御量として、第1のドライバ81に出力する回路である。第2のコンパレータ71は、差動アンプ51で増幅された後の差動電圧すなわちバス電圧をモニタした結果を、各電源制御回路毎にあらかじめ割り振られている第2の基準電圧と比較し、その比較結果を、第2の制御量として、第2のドライバ91に出力する回路である。
The output terminal of the
第1のドライバ81の出力端は、第1のスイッチ素子TR1の制御端に接続され、第1の制御量として、第1のコンパレータ61から出力された比較結果に応じて、第1のスイッチ素子TR1をオンまたはオフする駆動信号を、第1のスイッチ素子TR1に伝達する。第1のスイッチ素子TR1は、第1のドライバ81から伝達された駆動信号に応じて、入出力端をシャントするか開放するかのスイッチング動作を行う。すなわち、この駆動信号は、第1のスイッチ素子TR1をシャントするか開放するかの選択のための制御用信号である。
The output terminal of the
同様に、第2のドライバ91の出力端は、第2のスイッチ素子TR2の制御端に接続され、第2の制御量として、第2のコンパレータ71から出力された比較結果に応じて、第2のスイッチ素子TR2をオンまたはオフする駆動信号を、第2のスイッチ素子TR2に伝達する。第2のスイッチ素子TR2は、第2のドライバ91から伝達された駆動信号に応じて、入出力端を閉成(短絡)するか開放するかのスイッチング動作を行う。すなわち、この駆動信号は、第2のスイッチ素子TR2を閉成(短絡)するか開放するかの選択のための制御用信号である。
Similarly, the output terminal of the second driver 91 is connected to the control terminal of the second switch element TR2, and the second control amount is set as the second control amount according to the comparison result output from the
また、スイッチングノイズ低減用の回路(本発明の特徴の一つであるスイッチングノイズ低減機構)として、第1のスイッチ素子TR1または第2のスイッチ素子TR2のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である、第1の電流逆流防止素子D1の下流側端子と、第1のスイッチ素子TR1の3つの端子のうち、第1のドライバ81が接続されている制御端以外の入出力端の低電位側端子すなわち第1のスイッチ素子TR1の負極側端子と、の間に、スイッチングノイズを吸収して低減するための第2のキャパシタバンクC2と、共振レベルをダンピングするための第3の抵抗R3と、を直列接続している。第2のキャパシタバンクC2とは、容量性の電力蓄電素子のことである。なお、図1には、第3の抵抗R3を正極側にし、第2のキャパシタバンクC2を負極側にして直列接続しているが、接続順は逆にしても差し支えない。
Further, as a circuit for reducing switching noise (a switching noise reducing mechanism which is one of the features of the present invention), it is in the immediate vicinity of the noise generation source during the switching operation of the first switch element TR1 or the second switch element TR2. Among the three terminals of the first current backflow prevention element D1 and the first switch element TR1, the low potential side terminal of the input / output terminal other than the control terminal to which the
図1に示した電源制御装置の主要な構成要素の具体的な回路素子および数値の一例について参考までに次に示す。ただし、本発明に係る電源制御装置は、かかる場合のみに限るものではないことは言うまでもない。
(1)第1のキャパシタバンクC1:4900μF(コンデンサ)
(2)第2のキャパシタバンクC2:5μF(コンデンサ)
(3)第1の抵抗R1:1mΩ、第2の抵抗R2:1mΩ、第3のR3:1Ω
(4)第1、第2のスイッチ素子TR1,TR2:MOS型電界効果トランジスタ(MOSFET:Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)
(5)第1、第2電流逆流防止素子D1,D2:ダイオード
Specific circuit elements and examples of numerical values of main components of the power supply control device shown in FIG. 1 will be described below for reference. However, it goes without saying that the power supply control device according to the present invention is not limited to such a case.
(1) First capacitor bank C1: 4900 μF (capacitor)
(2) Second capacitor bank C2: 5 μF (capacitor)
(3) 1st resistance R1: 1 mΩ, 2nd resistance R2: 1 mΩ, 3rd R3: 1Ω
(4) First and second switch elements TR1, TR2: MOS type field effect transistors (MOSFETs: Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors)
(5) First and second current backflow prevention elements D1, D2: diodes
(実施の形態の動作の説明)
次に、図1に示した電源制御装置の動作について、その一例を、図2に示した電圧波形イメージの一例を参照しながら詳細に説明する。なお、図2は、前述したように、図1に示した電源制御装置における電圧波形イメージの一例を示す特性図であるが、第1のスイッチ素子TR1のシャント(短絡)動作時または開放動作時、あるいは、第2のスイッチ素子TR2の閉成(短絡)動作時または開放動作時の直後に発生するスイッチングノイズの様子を示している。すなわち、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電圧(電位差)すなわちバス電圧に生じる電圧変化の様子を示す電圧波形イメージ、言い換えると、第1のキャパシタバンクC1の両端の電圧(電位差)に生じる電圧変化の様子を示す電圧波形イメージを模式的に表している。なお、図2には、バス電圧の直流分は除き、交流成分のみを示している。
(Description of operation of embodiment)
Next, an example of the operation of the power supply control device shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to an example of a voltage waveform image shown in FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of a voltage waveform image in the power supply control device shown in FIG. 1 as described above, but at the time of shunt (short circuit) operation or open operation of the first switch element TR1. Alternatively, switching noise generated immediately after the closing (short-circuiting) operation or the opening operation of the second switch element TR2 is shown. That is, the voltage waveform image showing the voltage (potential difference) between the positive bus voltage line BUS HOT and the negative bus voltage line BUS RTN, that is, the voltage change occurring in the bus voltage, in other words, the first capacitor bank C1. The voltage waveform image which shows the mode of the voltage change which arises in the voltage (potential difference) of both ends is represented typically. In FIG. 2, only the AC component is shown except for the DC component of the bus voltage.
ここで、図2(A)は、図1に示したスイッチングノイズ低減機構を備えていない従来の電源制御装置におけるバス電圧の電圧波形イメージを参考のために示している。また、図2(B)は、スイッチングノイズ低減機構を備えた図1の電源制御装置のうち、共振レベルを低減するダンピング抵抗の第3の抵抗R3は備えず、スイッチングノイズを吸収する第2のキャパシタバンクC2のみを備えている場合のバス電圧の電圧波形イメージを示している。また、図2(C)は、図1の電源制御装置の通りの回路構成の場合、すなわち、第2のキャパシタバンクC2のみならず、第3の抵抗R3も備えている場合のバス電圧の電圧波形イメージを示している。 Here, FIG. 2A shows a voltage waveform image of the bus voltage in the conventional power supply control device that does not include the switching noise reduction mechanism shown in FIG. 1 for reference. FIG. 2B shows a second power source control device of FIG. 1 having a switching noise reduction mechanism that does not include the third resistor R3 of the damping resistor that reduces the resonance level, and absorbs the switching noise. The voltage waveform image of the bus voltage when only the capacitor bank C2 is provided is shown. FIG. 2C shows the voltage of the bus voltage when the circuit configuration is the same as that of the power supply control device of FIG. 1, that is, when not only the second capacitor bank C2 but also the third resistor R3 is provided. A waveform image is shown.
図1に示すように、太陽電池アレイ21の出力電力は、正極側電力出力ラインSAP HOTと負極側電力出力ラインSAP RTNとを介して、電源制御回路11に出力される。電源制御回路11において、正極側電力出力ラインSAP HOTには、第1の電流逆流防止素子D1と第2の抵抗R2とが直列に接続されている。電源制御回路11における正極側および負極側の出力端は、第1のキャパシタバンクC1に接続されている。電源制御回路11の出力は、第1のキャパシタバンクC1により平滑化された後、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとを介して、負荷30に供給される。
As shown in FIG. 1, the output power of the
太陽電池アレイ21の出力電力は、電源制御回路11の第1のスイッチ素子TR1をシャントまたは開放することによって、負荷30に供給されるバス電圧(正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差)が、あらかじめ定めた許容電圧範囲内に収まるように制御される。以下に、かかる制御動作の詳細を説明する。
The output power of the
図1において、太陽電池アレイ21の出力電力を負荷30に供給する際に、負荷30が必要とする負荷電力が、太陽電池アレイ21,22,…,2nの発生電力すなわち出力電力よりも小さい場合には、太陽電池アレイ21の発生電力を負荷30側では消費し切れないため、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差すなわちバス電圧が上昇する。バス電圧の上昇は、電源制御回路11において、差動アンプ51によって常時監視されている。差動アンプ51は、必要に応じて、バス電圧を減衰、増幅または電圧オフセットした後、あらかじめ定めた増幅率によって適切に増幅された差動電圧として、第1のコンパレータ61および第2のコンパレータ71に供給する。
In FIG. 1, when the output power of the
(第1の動作例)
次に、第1の動作例として、バッテリ40の充電状態が充足していて、バッテリ40への充電が不要な場合の動作について説明する。
(First operation example)
Next, as a first operation example, an operation in the case where the state of charge of the battery 40 is satisfied and the battery 40 need not be charged will be described.
第1のコンパレータ61に入力された差動電圧は、各電源制御回路毎にあらかじめ割り振られている第1の基準電圧と比較され、その第1の基準電圧よりも高い電圧であった場合には、第1のコンパレータ61の出力端は、第1のスイッチ素子TR1をシャント(短絡)することが可能なHighまたはLowのいずれかに変化し、変化した情報がドライバ制御用の制御信号(前述の第1の制御量)として第1のドライバ81に対して入力される。第1のドライバ81は、変化した情報に応じた駆動信号を、第1のスイッチ素子TR1の制御端に印加することにより、第1のスイッチ素子TR1をシャント(短絡)する。
The differential voltage input to the
第1のスイッチ素子TR1がシャント(短絡)すると、正極側電力出力ラインSAP HOTと負極側電力出力ラインSAP RTNとは、第1の抵抗R1を介して短絡した状態になり、その結果として、太陽電池アレイ21の出力電力は、負荷30に供給されない状態になる。つまり、第1のスイッチ素子TR1がシャント(短絡)している間は、第1のキャパシタバンクC1に蓄積された電荷からの電力を負荷30に供給することになるので、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差すなわちバス電圧が下降する。
When the first switch element TR1 is shunted (short circuit), the positive power output line SAP HOT and the negative power output line SAP RTN are short-circuited via the first resistor R1, and as a result, the sun The output power of the
バス電圧の下降は、電源制御回路11において、差動アンプ51によって常時監視されており、差動アンプ51により増幅された差動電圧(バス電圧をモニタした結果)として、第1のコンパレータ61および第2のコンパレータ71に入力される。
The decrease in the bus voltage is constantly monitored by the
第1のコンパレータ61に入力された差動電圧は、前述したように、各電源制御回路毎にあらかじめ割り振られている前記第1の基準電圧と比較され、その第1の基準電圧以下の低い電圧にまで低下していた場合には、第1のコンパレータ61の出力端は、第1のスイッチ素子TR1を開放することが可能なLowまたはHighのいずれかに変化し、変化した情報がドライバ制御用の制御信号(前述の第1の制御量)として第1のドライバ81に対して入力される。第1のドライバ81は、変化した情報に応じた駆動信号を、第1のスイッチ素子TR1の制御端に印加することにより、第1のスイッチ素子TR1のシャント状態を解除して、開放状態に変化させる。
As described above, the differential voltage input to the
第1のスイッチ素子TR1が開放すると、正極側電力出力ラインSAP HOTと負極側電力出力ラインSAP RTNとは、第1の抵抗R1を介した短絡状態が解除されて、開放された状態になり、その結果として、太陽電池アレイ21の出力電力が、再び、負荷30に供給される状態になる。つまり、第1のスイッチ素子TR1が開放された状態に変化すると、第1のキャパシタバンクC1に蓄積された電荷からの電力を負荷30に供給する動作が停止し、太陽電池アレイ21から負荷30への電力供給が再び開始される。ここでは、先に述べた通り、負荷30が必要とする負荷電力が太陽電池アレイ21,22,…,2nの発生電力よりも小さい場合であるので、太陽電池アレイ21,22,…,2nの発生電力を負荷30では消費し切れないので、再び、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差すなわちバス電圧が上昇し始める。
When the first switch element TR1 is opened, the positive power output line SAP HOT and the negative power output line SAP RTN are released from the short-circuit state via the first resistor R1, As a result, the output power of the
かくのごとく、差動アンプ51と第1のコンパレータ61と第1のスイッチ素子TR1とを用いて、第1のスイッチ素子TR1のシャント(短絡)または開放を繰り返すというバンバン制御に基づくスイッチング動作が実施されるが、そのスイッチング動作によって、バス電圧は、あらかじめ定めた規定電圧の範囲内である許容変動範囲内で、上昇と下降とを繰り返すことになり、バス電圧を安定的に制御することができる。
As described above, the switching operation based on the bang-bang control of repeatedly shunting (short-circuiting) or opening the first switch element TR1 is performed using the
かくのごとき上述の第1の動作例においては、第1のスイッチ素子TR1がシャントまたは開放のスイッチング動作を行った際に、正極側バス電圧ラインBUS HOT上にスイッチングノイズが発生する。 In the first operation example described above, when the first switch element TR1 performs a shunt or open switching operation, switching noise is generated on the positive bus voltage line BUS HOT.
つまり、第1のスイッチ素子TR1が開放状態からシャント(短絡)状態に遷移した際には、正極側電力出力ラインSAP HOTの電圧が急激に下降して、第1の電流逆流防止素子D1を逆流する電流(すなわちリカバリ電流)が瞬間的に発生する。従来の技術による電源制御回路の場合のように、スイッチングノイズ低減機構を備えず、第1の電流逆流防止素子D1の下流側端子と第1のスイッチ素子TR1の負極側端子との間に、直列接続された第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されていない場合には、第1の電流逆流防止素子D1を逆流するリカバリ電流によって、第1のキャパシタバンクC1の電位が急激に低下することに伴い、図2(A)に示すように、正極側バス電圧ラインBUS HOT上にスイッチングノイズが発生してしまう。 That is, when the first switch element TR1 transitions from the open state to the shunt (short circuit) state, the voltage of the positive power output line SAP HOT rapidly decreases, and the first current backflow prevention element D1 flows back. Current (that is, recovery current) is instantaneously generated. As in the case of the power supply control circuit according to the prior art, no switching noise reduction mechanism is provided, and a series connection is provided between the downstream terminal of the first current backflow prevention element D1 and the negative terminal of the first switch element TR1. When the connected second capacitor bank C2 and the third resistor R3 are not connected, the potential of the first capacitor bank C1 suddenly increases due to the recovery current that flows back through the first current backflow prevention element D1. As shown in FIG. 2A, switching noise is generated on the positive bus voltage line BUS HOT.
前述したように、近年の電源制御装置の性能向上要求等により、構成段数の段間に許容される電圧変動幅が非常に狭くなっていると、かかる第1のキャパシタバンクC1の急激な電圧低下に伴って発生するスイッチングノイズにより、正常な電圧制御ができなくなる。その結果、本来であれば、1段ずつ、順次、第1のスイッチ素子TR1をシャントまたは開放する動作となるべきであるにも拘らず、複数の太陽電池アレイ21,22,…,2nそれぞれに対応している各電源制御回路11,12,…,1nが同時または一斉にシャントまたは開放する動作を行ってしまう。このため、バス電圧が、許容変動範囲を逸脱して、その結果として、バス電圧の制御系が不安定な動作になるという問題や許容される電圧変動幅を逸脱するという問題が生じる。
As described above, when the voltage fluctuation range allowed between the stages of the number of constituent stages is very narrow due to the recent demand for improving the performance of the power supply control device, the voltage drop of the first capacitor bank C1 is drastically reduced. Due to the switching noise that accompanies this, normal voltage control cannot be performed. As a result, although it is supposed to be an operation of shunting or opening the first switch element TR1 step by step one by one, each of the plurality of
しかし、図1に本発明の一実施の形態として示したように、本実施の形態における電源制御回路11には、スイッチングノイズ低減機構として、第1のスイッチ素子TR1または第2のスイッチ素子TR2のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である第1の電流逆流防止素子D1の下流側端子と第1のスイッチ素子TR1の負極側端子との間に、直列接続された第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されている。したがって、第1のスイッチ素子TR1がシャント(短絡)した場合には、第2のキャパシタバンクC2に蓄えられている電力に基づき、第1の電流逆流防止素子D1に逆流するリカバリ電流を、第3の抵抗R3を介して供給し、さらに、リカバリ電流として放出したC2の電力は、第一のキャパシタバンクC1から時間をかけて緩やかにC2に供給することができるようになる。 However, as shown in FIG. 1 as an embodiment of the present invention, the power supply control circuit 11 in the present embodiment has a first switching element TR1 or a second switching element TR2 as a switching noise reduction mechanism. A second capacitor bank C2 connected in series between the downstream terminal of the first current backflow prevention element D1 and the negative terminal of the first switch element TR1 that are closest to the noise generation source during the switching operation; A third resistor R3 is connected. Therefore, when the first switch element TR1 is shunted (short-circuited), the recovery current that flows back to the first current backflow prevention element D1 based on the power stored in the second capacitor bank C2 is changed to the third current The power of C2 supplied through the resistor R3 and discharged as the recovery current can be gradually supplied to C2 from the first capacitor bank C1 over time.
その結果、図2(C)に示すように、第1のキャパシタバンクC1の両端に発生するスイッチングノイズを小さくすることができ、言い換えると、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差すなわちバス電圧に重畳されるスイッチングノイズを小さくすることができ、さらには、共振も抑制することができ、バス電圧を許容変動範囲内で安定的に制御することが可能となる。 As a result, as shown in FIG. 2C, the switching noise generated at both ends of the first capacitor bank C1 can be reduced, in other words, the positive bus voltage line BUS HOT and the negative bus voltage line BUS. The potential difference from the RTN, that is, the switching noise superimposed on the bus voltage can be reduced, and further, resonance can be suppressed, and the bus voltage can be stably controlled within the allowable fluctuation range. Become.
また、第1のスイッチ素子TR1がシャント(短絡)状態から開放状態に遷移した際には、第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されていない従来の電源制御装置の場合、正極側電力出力ラインSAP HOTの電圧が急激に上昇して、第1のキャパシタバンクC1の電位が急激に上昇することに伴い、第1のスイッチ素子TR1がシャント(短絡)状態に遷移した場合と同様、図2(A)に示すように、正極側バス電圧ラインBUS HOT上にスイッチングノイズが発生してしまう。その結果、バス電圧が許容変動範囲を逸脱してしまい、バス電圧の制御系が不安定な動作になるという問題や許容される電圧変動幅を逸脱するという問題が生じる。 In the case of a conventional power supply control device in which the second capacitor bank C2 and the third resistor R3 are not connected when the first switch element TR1 transitions from the shunt (short circuit) state to the open state, When the voltage of the positive power output line SAP HOT suddenly rises and the potential of the first capacitor bank C1 suddenly rises, the first switch element TR1 transitions to the shunt (short circuit) state; Similarly, as shown in FIG. 2A, switching noise occurs on the positive bus voltage line BUS HOT. As a result, there arises a problem that the bus voltage deviates from the allowable fluctuation range, the bus voltage control system becomes unstable, and the allowable voltage fluctuation width deviates.
これに対して、図1に示す本実施の形態における電源制御回路11には、スイッチングノイズ低減機構として、第1の電流逆流防止素子D1の下流側端子と第1のスイッチ素子TR1の負極側端子との間に、直列接続された第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されている。したがって、第1のスイッチ素子TR1を開放した直後であっても、第1のスイッチ素子TR1のシャント(短絡)時の場合と同様、図2(C)に示すように、第1のキャパシタバンクC1の両端に発生するスイッチングノイズを小さくすることができ、さらには、共振も抑制することができ、バス電圧を許容変動範囲内で安定的に制御することが可能となる。 On the other hand, in the power supply control circuit 11 in the present embodiment shown in FIG. 1, as a switching noise reduction mechanism, the downstream terminal of the first current backflow prevention element D1 and the negative terminal of the first switch element TR1. Are connected to the second capacitor bank C2 and the third resistor R3 connected in series. Therefore, even immediately after opening the first switch element TR1, as in the case of shunting (short circuit) of the first switch element TR1, as shown in FIG. 2C, the first capacitor bank C1 Switching noise generated at both ends of the circuit can be reduced, resonance can be suppressed, and the bus voltage can be stably controlled within the allowable variation range.
なお、スイッチングノイズ低減機構として、第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3との双方ではなく、共振ダンピング(制動)抵抗である第3の抵抗R3を備えず、第2のキャパシタバンクC2のみを備えた構成とした場合、図2(B)に示すように、第1のスイッチ素子TR1がシャント(短絡)・開放のスイッチング動作をした際に、第1のキャパシタバンクC1と第2のキャパシタバンクC2と配線に含まれているインダクタンス成分との間で共振が発生する。その結果、バス電圧の変動が大きくなり、場合によっては、バス電圧が許容変動範囲を逸脱してしまうという問題を引き起こすおそれもある。したがって、共振ダンピング(制動)抵抗として第3の抵抗R3を用いて、第2のキャパシタバンクC2と直列に接続することにすれば、前記要因による共振のレベルをダンピング(制動)することができ、バス電圧の変動を小さく抑えることが可能になる。 As a switching noise reduction mechanism, not the second capacitor bank C2 and the third resistor R3, but the third resistor R3 which is a resonance damping (braking) resistor is not provided, and only the second capacitor bank C2 is provided. When the first switch element TR1 performs a shunt (short circuit) / open switching operation as shown in FIG. 2B, the first capacitor bank C1 and the second capacitor are provided. Resonance occurs between the bank C2 and the inductance component included in the wiring. As a result, the bus voltage varies greatly, and in some cases, the bus voltage may deviate from the allowable variation range. Therefore, if the third resistor R3 is used as a resonance damping (braking) resistor and connected in series with the second capacitor bank C2, the resonance level due to the above factors can be damped (braking), It becomes possible to suppress the fluctuation of the bus voltage.
(第2の動作例)
次に、第2の動作例として、バッテリ40の充電状態が不足していて、バッテリ40への充電が必要な場合の動作について説明する。
(Second operation example)
Next, as a second operation example, an operation when the charging state of the battery 40 is insufficient and the battery 40 needs to be charged will be described.
第2のコンパレータ71に入力された差動電圧は、各電源制御回路毎にあらかじめ割り振られている第2の基準電圧と比較され、その第2の基準電圧よりも高い電圧であった場合には、第2のコンパレータ71の出力端は、第2のスイッチ素子TR2を閉成(短絡)することが可能なHighまたはLowのいずれかに変化し、変化した情報がドライバ駆動用の駆動信号(前述の第2の制御量)として第2のドライバ91に対して入力される。第2のドライバ91は、変化した情報に応じた駆動信号を、第2スイッチ素子TR2の制御端に印加することにより、第2のスイッチ素子TR2を閉成(短絡)する。
The differential voltage input to the
第2のスイッチ素子TR2が閉成(短絡)すると、正極側電力出力ラインSAP HOTと正極側バッテリ電圧ラインBAT HOTとは、第2の電流逆流防止素子D2を介して短絡した状態になり、その結果として、太陽電池アレイ21の出力電力により、バッテリ40が充電される状態になる。一方、第2のスイッチ素子TR2が閉成(短絡)している間は、太陽電池アレイ21の出力電力は、負荷30に供給されない状態になる。したがって、第1のキャパシタバンクC1に蓄積された電荷からの電力を負荷30に供給されることになるので、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差すなわちバス電圧が下降する。
When the second switch element TR2 is closed (short circuit), the positive power output line SAP HOT and the positive battery voltage line BAT HOT are short-circuited via the second current backflow prevention element D2, As a result, the battery 40 is charged by the output power of the
バス電圧の下降は、電源制御回路11において、差動アンプ51によって常時監視されており、適当に増幅された差動電圧として、第1のコンパレータ61および第2のコンパレータ71に入力される。
The decrease of the bus voltage is constantly monitored by the
第2のコンパレータ71に入力された差動電圧は、前述したように、各電源制御回路毎にあらかじめ割り振られている前記第2の基準電圧と比較され、その第2の基準電圧以下の低い電圧にまで低下していた場合には、第2のコンパレータ71の出力端は、第2のスイッチ素子TR2を開放することが可能なLowまたはHighのいずれかに変化し、変化した情報がドライバ駆動用の駆動信号(前述の第2の制御量)として第2のドライバ91に対して入力される。第2のドライバ91は、変化した情報に応じた駆動信号を、第2のスイッチ素子TR2の制御端に印加することにより、第2のスイッチ素子TR2の閉成(短絡)状態を解除して、開放状態に変化させる。
As described above, the differential voltage input to the
第2のスイッチ素子TR2が開放すると、正極側電力出力ラインSAP HOTと正極側バッテリ電圧ラインBAT HOTとは、第2の電流逆流防止素子D2を介して短絡されていた状態が解除されて、開放された状態になり、その結果として、太陽電池アレイ21の出力電力が、再び、負荷30に供給される状態になる。つまり、第2のスイッチ素子TR2が開放された状態に変化すると、第1のキャパシタバンクC1に蓄積された電荷からの電力を負荷30に供給する動作が停止し、太陽電池アレイ21から負荷30への電力供給が再び開始される。ここで、最初に仮定した通り、負荷30が必要とする負荷電力が太陽電池アレイ21,22,…,2nの発生電力よりも小さい場合、太陽電池アレイ21,22,…,2nの発生電力を負荷30では消費し切れないので、再び、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差すなわちバス電圧が上昇し始める。
When the second switch element TR2 is opened, the state where the positive power output line SAP HOT and the positive battery voltage line BAT HOT are short-circuited via the second current backflow prevention element D2 is released and opened. As a result, the output power of the
かくのごとく、差動アンプ51と第2のコンパレータ71と第2のスイッチ素子TR2とを用いて、第2のスイッチ素子TR2のシャント(短絡)または開放を繰り返すというバンバン制御に基づくスイッチング動作が実施されるが、そのスイッチング動作によって、バス電圧は、あらかじめ定めた規定電圧の範囲内である許容変動範囲内で、上昇と下降とを繰り返すことになり、バス電圧を安定的に制御することができる。
As described above, the switching operation based on the bang-bang control in which the second switch element TR2 is repeatedly shunted (short-circuited) or opened using the
なお、かくのごとき第2の動作例においても、第2のスイッチ素子TR2が閉成(短絡)または開放のスイッチング動作を行った際に、正極側バス電圧ラインBUS HOT上にスイッチングノイズが発生する。 Even in the second operation example as described above, when the second switch element TR2 performs a switching operation of closing (short-circuiting) or opening, switching noise is generated on the positive bus voltage line BUS HOT. .
つまり、第2のスイッチ素子TR2が開放状態から閉成(短絡)状態に遷移した際には、正極側電力出力ラインSAP HOTの電圧が急激に下降して、第1の電流逆流防止素子D1を逆流する電流(すなわちリカバリ電流)が瞬間的に発生する。従来の技術による電源制御回路の場合のように、スイッチングノイズ低減機構を備えていなく、第1の電流逆流防止素子D1の下流側端子と第1のスイッチ素子TR1の負極側端子との間に、直列接続された第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されていない場合には、第1の電流逆流防止素子D1を逆流するリカバリ電流によって、第1のキャパシタバンクC1の電位が急激に低下することに伴い、図2(A)に示したように、正極側バス電圧ラインBUS HOT上にスイッチングノイズが発生してしまう。 That is, when the second switch element TR2 transitions from the open state to the closed (short-circuited) state, the voltage of the positive power output line SAP HOT drops rapidly, and the first current backflow prevention element D1 is A reverse current (that is, a recovery current) is instantaneously generated. As in the case of the power supply control circuit according to the prior art, the switching noise reduction mechanism is not provided, and between the downstream terminal of the first current backflow prevention element D1 and the negative terminal of the first switch element TR1, When the second capacitor bank C2 connected in series and the third resistor R3 are not connected, the potential of the first capacitor bank C1 is caused by the recovery current that flows back through the first current backflow prevention element D1. Along with the rapid decrease, switching noise occurs on the positive bus voltage line BUS HOT as shown in FIG.
前述したように、近年の電源制御装置の性能向上要求等により、構成段数の段間に許容される電圧変動幅が非常に狭くなっているため、かかる第1のキャパシタバンクC1の急激な電圧低下に伴って発生するスイッチングノイズにより、正常な電圧制御ができなくなる。その結果、本来であれば、1段ずつ、順次、閉成(短絡)または開放する動作となるべきであるが、しかし、複数の太陽電池アレイ21,22,…,2nそれぞれに対応している各電源制御回路11,12,…,1nが同時または一斉に第2のスイッチ素子TR2を閉成(短絡)または開放する動作を行ってしまう。このため、バス電圧が、許容変動範囲を逸脱して、その結果として、バス電圧の制御系が不安定な動作になるという問題や許容される電圧変動幅を逸脱するという問題が生じる。
As described above, because of the recent demand for improving the performance of the power supply control device and the like, the voltage fluctuation range allowed between the stages of the number of constituent stages is very narrow, and thus the sudden voltage drop of the first capacitor bank C1. Due to the switching noise that accompanies this, normal voltage control cannot be performed. As a result, the operation should be normally closed (short-circuited) or opened one by one in sequence, but corresponds to each of the plurality of
しかし、図1に本発明の一実施の形態として示したように、本実施の形態における電源制御回路11には、スイッチングノイズ低減機構として、第1のスイッチ素子TR1または第2のスイッチ素子TR2のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である第1の電流逆流防止素子D1の下流側端子と第1のスイッチ素子TR1の負極側端子との間に、直列接続された第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されている。したがって、第2のスイッチ素子TR2が閉成(短絡)した場合には、第2のキャパシタバンクC2に蓄えられている電力に基づき、第1の電流逆流防止素子D1に逆流するリカバリ電流を、第3の抵抗R3を介して供給し、さらに、リカバリ電流として放出したC2の電力は、第一のキャパシタバンクC1から時間をかけて緩やかにC2に供給することができるようになる。 However, as shown in FIG. 1 as an embodiment of the present invention, the power supply control circuit 11 in the present embodiment has a first switching element TR1 or a second switching element TR2 as a switching noise reduction mechanism. A second capacitor bank C2 connected in series between the downstream terminal of the first current backflow prevention element D1 and the negative terminal of the first switch element TR1 that are closest to the noise generation source during the switching operation; A third resistor R3 is connected. Therefore, when the second switch element TR2 is closed (short-circuited), a recovery current that flows back to the first current backflow prevention element D1 is generated based on the power stored in the second capacitor bank C2. The power of C2 supplied through the resistor R3 and discharged as the recovery current can be gradually supplied to C2 from the first capacitor bank C1 over time.
その結果、図2(C)に示すように、第1のキャパシタバンクC1の両端に発生するスイッチングノイズを小さくすることができ、言い換えると、正極側バス電圧ラインBUS HOTと負極側バス電圧ラインBUS RTNとの間の電位差すなわちバス電圧に重畳されるスイッチングノイズを小さくすることができ、さらには、共振も抑制することができ、バス電圧を許容変動範囲内で安定的に制御することが可能となる。 As a result, as shown in FIG. 2C, the switching noise generated at both ends of the first capacitor bank C1 can be reduced, in other words, the positive bus voltage line BUS HOT and the negative bus voltage line BUS. The potential difference from the RTN, that is, the switching noise superimposed on the bus voltage can be reduced, and further, resonance can be suppressed, and the bus voltage can be stably controlled within the allowable fluctuation range. Become.
また、第2のスイッチ素子TR2が閉成(短絡)状態から開放状態に遷移した際には、第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されていない従来の電源制御装置の場合、正極側電力出力ラインSAP HOTの電圧が急激に上昇して、第1のキャパシタバンクC1の電位が急激に上昇することに伴い、第2のスイッチ素子TR2が閉成(短絡)状態に遷移した場合と同様、図2(A)に示すように、正極側バス電圧ラインBUS HOT上にスイッチングノイズが発生してしまう。その結果、バス電圧が許容変動範囲を逸脱してしまい、バス電圧の制御系が不安定な動作になるという問題や許容される電圧変動幅を逸脱するという問題が生じる。 In the case of the conventional power supply control device in which the second capacitor bank C2 and the third resistor R3 are not connected when the second switch element TR2 transitions from the closed (short circuit) state to the open state. As the voltage of the positive power output line SAP HOT suddenly rises and the potential of the first capacitor bank C1 suddenly rises, the second switch element TR2 transitions to the closed (short circuit) state. As in the case, as shown in FIG. 2A, switching noise is generated on the positive bus voltage line BUS HOT. As a result, there arises a problem that the bus voltage deviates from the allowable fluctuation range, the bus voltage control system becomes unstable, and the allowable voltage fluctuation width deviates.
これに対して、図1に示す本実施の形態における電源制御回路11には、スイッチングノイズ低減機構として、第1の電流逆流防止素子D1の下流側端子と第1のスイッチ素子TR1の負極側端子との間に、直列接続された第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3とが接続されている。したがって、第2のスイッチ素子TR2を開放した直後であっても、第2のスイッチ素子TR2の閉成(短絡)時の場合と同様、図2(C)に示すように、第1のキャパシタバンクC1の両端に発生するスイッチングノイズを小さくすることができ、さらには、共振も抑制することができ、バス電圧を許容変動範囲内で安定的に制御することが可能となる。 On the other hand, in the power supply control circuit 11 in the present embodiment shown in FIG. 1, as a switching noise reduction mechanism, the downstream terminal of the first current backflow prevention element D1 and the negative terminal of the first switch element TR1. Are connected to the second capacitor bank C2 and the third resistor R3 connected in series. Accordingly, even immediately after the second switch element TR2 is opened, as in the case of closing (short circuit) of the second switch element TR2, as shown in FIG. Switching noise generated at both ends of C1 can be reduced, resonance can be suppressed, and the bus voltage can be stably controlled within the allowable variation range.
なお、スイッチングノイズ低減機構として、第2のキャパシタバンクC2と第3の抵抗R3との双方ではなく、共振ダンピング(制動)抵抗である第3の抵抗R3を備えていなく、第2のキャパシタバンクC2のみを備えた構成とした場合、図2(B)に示すように、第2のスイッチ素子TR2が閉成(短絡)・開放のスイッチング動作をした際に、第1のキャパシタバンクC1と第2のキャパシタバンクC2と配線に含まれているインダクタンス成分との間で共振が発生する。その結果、バス電圧の変動が大きくなり、場合によっては、バス電圧が許容変動範囲を逸脱してしまうという問題を引き起こすおそれもある。したがって、共振ダンピング(制動)抵抗として第3の抵抗R3を用いて、第2のキャパシタバンクC2と直列に接続することにすれば、前記要因による共振レベルをダンピング(制動)することができ、バス電圧の変動を小さく抑えることが可能になる。 The switching noise reduction mechanism does not include both the second capacitor bank C2 and the third resistor R3, but does not include the third resistor R3 that is a resonance damping (braking) resistor, and the second capacitor bank C2 2B, as shown in FIG. 2B, when the second switch element TR2 performs the switching operation of closing (short circuit) / opening, the first capacitor bank C1 and the second capacitor element C2 Resonance occurs between the capacitor bank C2 and the inductance component included in the wiring. As a result, the bus voltage varies greatly, and in some cases, the bus voltage may deviate from the allowable variation range. Therefore, if the third resistor R3 is used as a resonance damping (braking) resistor and is connected in series with the second capacitor bank C2, the resonance level due to the factor can be damped (braking), and the bus It becomes possible to suppress the fluctuation of the voltage.
(本発明に係る他の実施の形態)
図1に示した太陽電池アレイ21,22,…,2nは、電力を発生する電力源の一例であり、同様の機能を有する他の電源、例えば、太陽電池を模擬した太陽電池模擬装置に置き換えても良い。また、図1に示した実施の形態においては、太陽電池アレイ21,22,…,2nや電源制御装置10は、人工衛星に搭載されているものと仮定していたが、地上等に設置するようにしても良いことは言うまでもない。
(Another embodiment according to the present invention)
The
また、図1に示した電源制御装置10においては、第1、第2の電流逆流防止素子D1,D2は、それぞれに対応する太陽電池アレイ21,22,…,2nへの電流の逆流を防止する逆流防止素子であり、一例としてダイオードを用いているが、同様の機能を有する他の電流逆流防止素子に置き換えても良い。
Further, in the power supply control device 10 shown in FIG. 1, the first and second current backflow prevention elements D1, D2 prevent the backflow of current to the
また、図1に示した電源制御装置10においては、第1、第2のスイッチ素子TR1,TR2の一例として、MOS型電界効果トランジスタ(MOSFET)を用いているが、他のスイッチ素子を用いても良い。 In the power supply control device 10 shown in FIG. 1, MOS field effect transistors (MOSFETs) are used as an example of the first and second switch elements TR1 and TR2, but other switch elements are used. Also good.
また、図1に示した電源制御装置10においては、第1、第2のキャパシタバンクC1,C2の一例として、コンデンサを用いているが、他の容量性の電力蓄積素子を用いても良い。 In the power supply control device 10 shown in FIG. 1, capacitors are used as an example of the first and second capacitor banks C1 and C2, but other capacitive power storage elements may be used.
また、図1に示した電源制御装置10においては、第3の抵抗R3と第2のキャパシタバンクC2との接続関係として、第3の抵抗R3を正極側すなわち高電位側に、第2のキャパシタバンクC2を負極側すなわち低電位側に配置して接続しているが、逆にして、第3の抵抗R3を低電位側に、第2のキャパシタバンクC2を高電位側に接続しても良い。 Further, in the power supply control device 10 shown in FIG. 1, as a connection relationship between the third resistor R3 and the second capacitor bank C2, the third resistor R3 is connected to the positive electrode side, that is, the high potential side, and the second capacitor Although the bank C2 is arranged and connected on the negative electrode side, that is, on the low potential side, the third resistor R3 may be connected on the low potential side and the second capacitor bank C2 may be connected on the high potential side. .
また、図1に示した電源制御装置10においては、第1、第2の抵抗R1,R2を接続しているが、第1、第2の抵抗R1,R2は電流検出用の抵抗であり、電流検出が不要な場合や、あるいは、別の方法により電流を検出する場合には、第1、第2の抵抗R1,R2は不要である。 Further, in the power supply control device 10 shown in FIG. 1, the first and second resistors R1 and R2 are connected, but the first and second resistors R1 and R2 are current detection resistors. When the current detection is unnecessary or when the current is detected by another method, the first and second resistors R1 and R2 are unnecessary.
また、図1に示した電源制御装置10においては、電源制御回路11〜電源制御回路1nそれぞれに1つずつ差動アンプ51を備えて構成している例を示したが、差動アンプ51を、電源制御回路11〜電源制御回路1nの全てに共通に1つだけを備えるようにしても良いし、あるいは、電源制御回路11〜電源制御回路1nの全てに共通に、複数個(例えば3個)の差動アンプ51を多数決冗長構成(例えば3分の2冗長構成)として備える等の構成にしても良い。
Further, in the power supply control device 10 shown in FIG. 1, an example is shown in which the power supply control circuit 11 to the power supply control circuit 1n are each provided with one
また、図1に示した電源制御装置10においては、第2のコンパレータ71、第2のドライバ91、第2のスイッチ素子TR2、第2の電流逆流防止素子D2の代わりに、バッテリ充電制御器(バッテリ充電制御装置、バッテリ充放電制御器、バッテリ充放電制御装置 とも呼ぶ場合がある)を搭載する構成としても良い。
In the power supply control device 10 shown in FIG. 1, instead of the
また、図1に示した電源制御装置10においては、第2のコンパレータ71、第2のドライバ91、第2のスイッチ素子TR2、第2の電流逆流防止素子D2、放電回路41を無くし、正極側バッテリ電圧ラインBAT HOTと正極側バス電圧ラインBUS HOTを接続する構成としても良い。
In the power supply control device 10 shown in FIG. 1, the
(実施の形態の効果の説明)
以上に詳細に説明したように、本発明に係る実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。
(Explanation of effect of embodiment)
As described in detail above, the following effects can be achieved in the embodiment according to the present invention.
第1の効果は、電力発生源として用いた太陽電池または太陽電池模擬装置の出力電力を制御する電源制御装置10において、小型・軽量・シンプルな回路構成で、かつ、スイッチングノイズ低減を実現することができる。 The first effect is that the power supply control device 10 that controls the output power of a solar cell or a solar cell simulation device used as a power generation source has a small, light, and simple circuit configuration and realizes switching noise reduction. Can do.
第2の効果は、電力発生源として用いた太陽電池または太陽電池模擬装置の出力電力を制御する電源制御装置10において、発熱量増大等のデメリットが少なく、かつ、スイッチングノイズ低減を実現することができる。 The second effect is that, in the power supply control device 10 that controls the output power of the solar cell or solar cell simulation device used as the power generation source, there are few demerits such as an increase in the amount of heat generation, and switching noise reduction can be realized. it can.
本発明は、人工衛星のみならず、地上においても活用することが可能であり、例えば、建築物に実装された太陽電池や車体に搭載された太陽電池等にも適用することが可能であり、例えば、太陽電池または太陽電池模擬装置において発生した電力を、スイッチングして負帰還制御することにより、直流安定化させた電圧として、負荷に供給する装置に対して効果的に利用することができる。 The present invention can be used not only on artificial satellites but also on the ground, for example, it can be applied to solar cells mounted on buildings, solar cells mounted on vehicle bodies, etc. For example, the power generated in the solar cell or the solar cell simulation device can be effectively used for the device that supplies the load as a DC-stabilized voltage by switching and performing negative feedback control.
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。 The configuration of the preferred embodiment of the present invention has been described above. However, it should be noted that such embodiments are merely examples of the present invention and do not limit the present invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.
10 電源制御装置
11,12,…,1n 電源制御回路
21,22,…,2n 太陽電池アレイ
30 負荷
41 放電回路
51 差動アンプ
61 第1のコンパレータ
71 第2のコンパレータ
81 第1のドライバ
91 第2のドライバ
BAT HOT 正極側バッテリ電圧ライン
BAT RTN 負極側バッテリ電圧ライン
BUS HOT 正極側バス電圧ライン
BUS RTN 負極側バス電圧ライン
C1 第1のキャパシタバンク
C2 第2のキャパシタバンク
D1 第1の電流逆流防止素子
D2 第2の電流逆流防止素子
R1 第1の抵抗
R2 第2の抵抗
R3 第3の抵抗
SAP HOT 正極側電力出力ライン
SAP RTN 負極側電力出力ライン
TR1 第1のスイッチ素子
TR2 第2のスイッチ素子
10 power control devices 11, 12,..., 1n
Claims (10)
各前記電源制御回路は、
前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの間に接続した第1のスイッチ素子と、
前記正極側電力出力ライン上に接続した第1の電流逆流防止素子と
を有し、さらに、
前記第1のスイッチ素子のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である前記第1の電流逆流防止素子の下流側端子と前記第1のスイッチ素子の負極側端子との間に、スイッチングノイズ低減用として接続した第2のキャパシタバンク
を備え、
前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に接続された前記第1のキャパシタバンクの両端の電位差である前記バス電圧をモニタした結果と当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第1の基準電圧との比較結果に応じて、前記第1のスイッチ素子をシャントまたは開放する
ことを特徴とする電源制御装置。 Corresponding to each of the solar cell array or solar cell arrays, the power control circuit for controlling power supply to the load is connected to the positive power output line and the negative power output line of each solar cell array, Connected to each other at the output ends of the positive power output line and the negative power output line of the power supply control circuit, and connected to the load as a positive bus voltage line and a negative bus voltage line, and the positive side A power supply control device in which a first capacitor bank for smoothing a bus voltage supplied to the load is connected between a bus voltage line and the negative bus voltage line,
Each of the power supply control circuits
A first switch element connected between the positive power output line and the negative power output line;
A first current backflow prevention element connected on the positive side power output line, and
For switching noise reduction between the downstream terminal of the first current backflow prevention element and the negative terminal of the first switch element, which are closest to the noise generation source during the switching operation of the first switch element. A second capacitor bank connected as
A result of monitoring the bus voltage, which is a potential difference between both ends of the first capacitor bank connected between the positive bus voltage line and the negative bus voltage line, and the power supply control circuit are allocated in advance. A power supply control device, wherein the first switch element is shunted or opened according to a comparison result with a first reference voltage.
前記第1のスイッチ素子のスイッチング動作時の共振ダンピング用として、前記第2のキャパシタバンクの正極側または負極側の端子に直列に接続された抵抗を
さらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。 Each of the power supply control circuits
2. The device according to claim 1, further comprising a resistor connected in series to a terminal on a positive electrode side or a negative electrode side of the second capacitor bank for resonance damping during a switching operation of the first switch element. The power supply control device described in 1.
前記バッテリの正極側端子は、正極側バッテリ電圧ラインを介して前記正極側電力出力ラインに接続し、
前記バッテリの負極側端子は、負極側バッテリ電圧ラインを介して前記負極側電力出力ラインに接続し、
各前記電源制御回路は、前記バッテリを充電するために、前記正極側電力出力ラインと前記バッテリ側の正極側バッテリ電圧ラインとの間に、直列接続した第2のスイッチ素子と第2の電流逆流防止素子とをさらに備え、
前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に接続された前記第1のキャパシタバンクの両端の電位差である前記バス電圧をモニタした結果と当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第2の基準電圧との比較結果に応じて、前記第2のスイッチ素子を短絡または開放する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電源制御装置。 A battery for supplying power for operation of each of the power control circuits;
The positive terminal of the battery is connected to the positive power output line via a positive battery voltage line,
The negative terminal of the battery is connected to the negative power output line via a negative battery voltage line,
Each of the power control circuits includes a second switch element and a second current backflow connected in series between the positive power output line and the positive battery voltage line on the battery side in order to charge the battery. A prevention element,
A result of monitoring the bus voltage, which is a potential difference between both ends of the first capacitor bank connected between the positive bus voltage line and the negative bus voltage line, and the power supply control circuit are allocated in advance. The power supply control device according to claim 1, wherein the second switch element is short-circuited or opened according to a comparison result with a second reference voltage.
前記バス電圧をあらかじめ定めた増幅率で前記差動アンプによって増幅して、前記バス電圧をモニタした結果として出力し、前記第1の基準電圧または前記第2の基準電圧と比較する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の電源制御装置。 Each of the power supply control circuits further comprises a differential amplifier connected between the positive bus voltage line and the negative bus voltage line in order to obtain a result of monitoring the bus voltage,
The bus voltage is amplified by the differential amplifier at a predetermined amplification factor, and the bus voltage is output as a result of monitoring and compared with the first reference voltage or the second reference voltage. The power supply control device according to claim 2 or 3.
前記バッテリに蓄電した電力を前記正極側電力出力ラインに放電するために、前記正極側電力出力ライン上の前記第2の抵抗の下流側と前記正極側バッテリ電圧ラインとの間に放電回路を接続した
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載の電源制御装置。 A second resistor is connected in series with the first current backflow prevention element on the positive power output line and on the downstream side of the first current backflow prevention element,
A discharge circuit is connected between the downstream side of the second resistor on the positive power output line and the positive battery voltage line in order to discharge the power stored in the battery to the positive power output line. The power supply control device according to claim 1, wherein the power supply control device is a power supply control device.
各前記電源制御回路の動作用の電力を供給するバッテリを備え、前記バッテリの正極側端子は正極側バッテリ電圧ラインを介して前記正極側電力出力ラインに接続し、前記バッテリの負極側端子は負極側バッテリ電圧ラインを介して前記負極側電力出力ラインに接続し、
各前記電源制御回路は、
前記正極側電力出力ラインと前記負極側電力出力ラインとの間に直列接続した第1のスイッチ素子と第1の抵抗とを接続し、
前記正極側電力出力ラインに第1の電流逆流防止素子と第2の抵抗とを直列に接続し、
前記正極側電力出力ライン上の前記第2の抵抗の下流側と前記正極側バッテリ電圧ラインとの間に、前記バッテリに蓄電した電力を放電する放電回路を接続し、
前記正極側バス電圧ライン上の前記第1の電流逆流防止素子の上流側と、前記放電回路と前記バッテリとの接続点との間に、直列接続した第2のスイッチ素子と第2の電流逆流防止素子とを接続し、
前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間の差動電圧をあらかじめ定めた増幅率で増幅する差動アンプの入力端を、前記正極側バス電圧ラインと前記負極側バス電圧ラインとの間に接続し、
前記差動アンプの出力端と第1のコンパレータおよび第2のコンパレータそれぞれの入力端とを接続し、
前記第1のコンパレータの出力端を、前記第1のスイッチ素子を駆動する第1のドライバの制御端に接続し、前記第2のコンパレータの出力端を、前記第2のスイッチ素子を駆動する第2のドライバの制御端に接続し、
前記第1のスイッチ素子または前記第2のスイッチ素子のスイッチング動作時におけるノイズ発生源の直近である前記第1の電流逆流防止素子の下流側端子と、前記第1のドライバが接続される端子を除く前記第1のスイッチ素子の残りの端子のうち低電位側端子との間に、第2のキャパシタバンクと第3の抵抗とを直列に接続した
構成とし、
前記第1のコンパレータにおいて、前記差動アンプからの出力電圧を当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第1の基準電圧と比較した結果を第1の制御量として前記第1のドライバに入力することにより、前記第1のスイッチ素子をシャントするかまたは開放するかというスイッチング動作を制御し、
かつ、
前記第2のコンパレータにおいて、前記差動アンプからの出力電圧を当該電源制御回路にあらかじめ割り振られている第2の基準電圧と比較した結果を第2の制御量として前記第2のドライバに入力することにより、前記第2のスイッチ素子を短絡するかまたは開放するかというスイッチング動作を制御する
ことを特徴とする電源制御装置。 Corresponding to each of one or a plurality of solar cell arrays or solar cell simulation devices, supply power to the load to each of the solar cell arrays or the positive power output line and the negative power output line of each solar cell simulation device. Each of the power supply control circuits to be controlled is connected and connected to each other at the output terminals of the positive power output line and the negative power output line of each power control circuit, and the positive bus voltage line and the negative bus voltage line And a power supply control device in which a first capacitor bank is connected between the positive bus voltage line and the negative bus voltage line for smoothing the bus voltage supplied to the load. Because
A battery for supplying power for operating each of the power supply control circuits, the positive terminal of the battery is connected to the positive power output line via a positive battery voltage line, and the negative terminal of the battery is a negative terminal Connected to the negative power output line through the battery voltage line
Each of the power supply control circuits
Connecting a first switch element and a first resistor connected in series between the positive power output line and the negative power output line;
A first current backflow prevention element and a second resistor are connected in series to the positive power output line,
Connecting a discharge circuit for discharging the power stored in the battery between the downstream side of the second resistor on the positive power output line and the positive battery voltage line;
A second switch element and a second current backflow connected in series between the upstream side of the first current backflow prevention element on the positive side bus voltage line and a connection point between the discharge circuit and the battery. Connect the prevention element,
An input terminal of a differential amplifier that amplifies a differential voltage between the positive-side bus voltage line and the negative-side bus voltage line at a predetermined amplification factor, the positive-side bus voltage line and the negative-side bus voltage line Connect between and
Connecting the output terminal of the differential amplifier and the input terminals of the first comparator and the second comparator;
An output terminal of the first comparator is connected to a control terminal of a first driver that drives the first switch element, and an output terminal of the second comparator is connected to a second driver element that drives the second switch element. Connected to the control end of the two drivers,
A downstream terminal of the first current backflow prevention element that is in the immediate vicinity of a noise generation source during a switching operation of the first switch element or the second switch element, and a terminal to which the first driver is connected A second capacitor bank and a third resistor connected in series between the remaining terminals of the first switching element except the low potential side terminal;
In the first comparator, a result obtained by comparing the output voltage from the differential amplifier with a first reference voltage assigned in advance to the power supply control circuit is input to the first driver as a first control amount. Thereby controlling the switching operation of shunting or opening the first switch element,
And,
In the second comparator, a result obtained by comparing the output voltage from the differential amplifier with a second reference voltage allocated in advance to the power control circuit is input to the second driver as a second control amount. Thus, the switching operation of whether the second switch element is short-circuited or opened is controlled.
または
前記第2のコンパレータ、前記第2のドライバ、前記第2のスイッチ素子、第2の電流逆流防止素子および放電回路を用いず、前記正極側バッテリ電圧ラインと前記正極側バス電圧ラインとを接続する構成か
のうちの何れかの構成とした
ことを特徴とする請求項9に記載の電源制御装置。 Instead of the second comparator, the second driver, the second switch element and the second current backflow prevention element, a configuration using a battery charge controller,
Alternatively, the positive battery voltage line and the positive bus voltage line are connected without using the second comparator, the second driver, the second switch element, the second current backflow prevention element, and the discharge circuit. The power supply control device according to claim 9, wherein the power supply control device is any one of the configurations to be configured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016156094A JP6763503B2 (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Power control unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016156094A JP6763503B2 (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Power control unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018026917A true JP2018026917A (en) | 2018-02-15 |
JP6763503B2 JP6763503B2 (en) | 2020-09-30 |
Family
ID=61194379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016156094A Active JP6763503B2 (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Power control unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6763503B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59195499A (en) * | 1983-04-19 | 1984-11-06 | 三菱電機株式会社 | Power supply device for artificial satellite |
JP2007252146A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sharp Corp | Power supply system |
JP2009118699A (en) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Nec Toshiba Space Systems Ltd | Power supply controller |
JP2010206109A (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device and power conversion device |
JP2011087379A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | Power controller |
-
2016
- 2016-08-09 JP JP2016156094A patent/JP6763503B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59195499A (en) * | 1983-04-19 | 1984-11-06 | 三菱電機株式会社 | Power supply device for artificial satellite |
JP2007252146A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sharp Corp | Power supply system |
JP2009118699A (en) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Nec Toshiba Space Systems Ltd | Power supply controller |
JP2010206109A (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device and power conversion device |
JP2011087379A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | Power controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6763503B2 (en) | 2020-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7663342B2 (en) | Apparatus, system, and method for controlling multiple power supplies | |
US20170271864A1 (en) | System and method for connecting a first battery in parallel with a second battery by discharging for equalization | |
TWI493834B (en) | A power supply system and its power supply unit and method | |
JP2021151181A (en) | Charging and discharging apparatus and method of battery | |
US11283345B2 (en) | Multi-switch voltage regulator | |
TW201115295A (en) | Low dropout regulators, DC to DC inverters and method for low dropout regulation | |
CN103986223B (en) | Energy storage for power supply circuit and apply its continued power method | |
CN1538453B (en) | Booster power circuit | |
JP2008099370A (en) | Power supply circuit and battery device | |
CN102279609B (en) | Voltage regulator and reference voltage generating circuit thereof | |
US9812961B2 (en) | Direct current conversion device and operation method of the same | |
JP2006302147A (en) | Booster | |
JP4049333B1 (en) | Charge control device | |
Xia et al. | 17.1 A Two-Stage Cascaded Hybrid Switched-Capacitor DC-DC Converter with 96.9% Peak Efficiency Tolerating 0.6 V/μs Input Slew Rate During Startup | |
US20180091056A1 (en) | Integrated bi-directional driver with modulated signals | |
EP2320536A1 (en) | Electric energy storage module control device | |
JP2008243728A (en) | Power supply circuit device | |
CN103812339A (en) | Step-down circuit and step-down assembly having the same | |
JP6763503B2 (en) | Power control unit | |
US7508686B2 (en) | System and method for configuring direct current converter | |
US20120306447A1 (en) | Apparatus for stabilizing voltage of energy storage | |
Umaz | Design of a single-stage power converter operating in burst and continuous modes for low-power energy sources | |
KR102195448B1 (en) | Power management integrated circuit and energy harvesting system | |
JP2010220373A (en) | Balancing circuit of energy storage element | |
JP2006320077A (en) | Usb equipment power supply circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160822 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161011 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190704 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200526 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200619 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200827 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6763503 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |