JP2599085B2 - 太陽電池の出力検出方法及び検出回路 - Google Patents
太陽電池の出力検出方法及び検出回路Info
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- JP2599085B2 JP2599085B2 JP5028152A JP2815293A JP2599085B2 JP 2599085 B2 JP2599085 B2 JP 2599085B2 JP 5028152 A JP5028152 A JP 5028152A JP 2815293 A JP2815293 A JP 2815293A JP 2599085 B2 JP2599085 B2 JP 2599085B2
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の出力検出方
法及び検出回路に関する。太陽電池の出力は、太陽の日
射量（照度）に応じて大きく変動するので、太陽電池の
出力を検出しその検出結果に基づいて負荷の接続を切り
換え、これによって発電電力を有効利用することが行わ
れている。
法及び検出回路に関する。太陽電池の出力は、太陽の日
射量（照度）に応じて大きく変動するので、太陽電池の
出力を検出しその検出結果に基づいて負荷の接続を切り
換え、これによって発電電力を有効利用することが行わ
れている。
【０００２】例えば、太陽電池を利用することによって
系統電源から切り離して使用可能なスタンドアローン形
の照明装置では、昼間は太陽電池によって蓄電池を充電
し夜間には蓄電池の放電によってランプを点灯するよう
に構成されるが、ランプを点灯させるタイミングを得る
ために、当該太陽電池の出力に基づいて日没となったこ
との検出が行われている。このような照明装置において
は、日没のタイミングを精度良く検出し、太陽電池の発
電電力を少しでも有効に利用することが望まれる。
系統電源から切り離して使用可能なスタンドアローン形
の照明装置では、昼間は太陽電池によって蓄電池を充電
し夜間には蓄電池の放電によってランプを点灯するよう
に構成されるが、ランプを点灯させるタイミングを得る
ために、当該太陽電池の出力に基づいて日没となったこ
との検出が行われている。このような照明装置において
は、日没のタイミングを精度良く検出し、太陽電池の発
電電力を少しでも有効に利用することが望まれる。
【０００３】
【従来の技術】図５は従来の出力検出方法による照明装
置８０の回路図である。図５において、太陽電池ＰＶ
は、その発電電力によって蓄電池ＢＴを充電するための
発電機として用いられているとともに、日没を検出して
蓄電池ＢＴへの充電から蓄電池ＢＴによるランプＬＰの
点灯に切り替えるタイミングを得るための照度センサー
としても用いられている。
置８０の回路図である。図５において、太陽電池ＰＶ
は、その発電電力によって蓄電池ＢＴを充電するための
発電機として用いられているとともに、日没を検出して
蓄電池ＢＴへの充電から蓄電池ＢＴによるランプＬＰの
点灯に切り替えるタイミングを得るための照度センサー
としても用いられている。
【０００４】すなわち、太陽電池ＰＶの出力電圧Ｖｓは
２つの抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によって分圧されており、そ
の分圧電圧Ｖｄが基準電圧よりも低くなったときに、比
較制御回路８１が日没であることを検出して信号Ｓ１を
出力し、この信号Ｓ１によってスイッチ素子Ｑ１をオン
し、ランプＬＰを点灯させるようになっている。
２つの抵抗Ｒ１１，Ｒ１２によって分圧されており、そ
の分圧電圧Ｖｄが基準電圧よりも低くなったときに、比
較制御回路８１が日没であることを検出して信号Ｓ１を
出力し、この信号Ｓ１によってスイッチ素子Ｑ１をオン
し、ランプＬＰを点灯させるようになっている。
【０００５】図６は太陽電池にて発電された電力によっ
て各種の電気負荷を作動させる従来方式の太陽光発電シ
ステム９０の回路図である。図６において、抵抗Ｒ１４
の両端に生じた電圧Ｖｄが基準電圧よりも高くなったと
きに、比較制御回路９１によってスイッチＳＷ１がオン
し、電力変換器３１が動作して負荷３２に電力を供給す
る。スイッチＳＷ１がオンする以前においては、太陽電
池ＰＶの負荷として抵抗Ｒ１３，１４のみが接続されて
おり、太陽電池ＰＶの出力電圧Ｖｓはその開放電圧にほ
ぼ等しい。
て各種の電気負荷を作動させる従来方式の太陽光発電シ
ステム９０の回路図である。図６において、抵抗Ｒ１４
の両端に生じた電圧Ｖｄが基準電圧よりも高くなったと
きに、比較制御回路９１によってスイッチＳＷ１がオン
し、電力変換器３１が動作して負荷３２に電力を供給す
る。スイッチＳＷ１がオンする以前においては、太陽電
池ＰＶの負荷として抵抗Ｒ１３，１４のみが接続されて
おり、太陽電池ＰＶの出力電圧Ｖｓはその開放電圧にほ
ぼ等しい。
【０００６】この太陽光発電システム９０においては、
太陽電池ＰＶの発電電力が一定の基準値に達するまでは
電力変換器３１を起動することなく待機状態とし、基準
値に達したときに初めて起動して動作状態とする。これ
によって、太陽電池ＰＶの発電電力が電力変換器３１を
動作させるに充分な大きさであるときにのみ電力変換器
３１が動作状態となり、太陽光発電システム９０の全体
の動作の安定化が図られている。
太陽電池ＰＶの発電電力が一定の基準値に達するまでは
電力変換器３１を起動することなく待機状態とし、基準
値に達したときに初めて起動して動作状態とする。これ
によって、太陽電池ＰＶの発電電力が電力変換器３１を
動作させるに充分な大きさであるときにのみ電力変換器
３１が動作状態となり、太陽光発電システム９０の全体
の動作の安定化が図られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の検出方法によると次のような問題がある。まず、
太陽電池ＰＶの出力は、先に述べたように、日射量に応
じて変動する。すなわち、図４は太陽電池ＰＶに入射す
る日射量をパラメータとしてその出力電圧Ｖｓと出力電
流Ｉｓとの関係を示す図であり、この図４に示されるよ
うに、短絡電流（＝ａ０，ａ１，ａ２…）は日射量に比
例して増加し、開放電圧（＝ｂ０，ｂ１，ｂ２…）は日
射量の増加に伴って緩やかに増大し、最大出力（＝Ｐｍ
ａｘ０，Ｐｍａｘ１，Ｐｍａｘ２…）は日射量にほぼ比
例して増加する。つまり、短絡電流と最大出力とはいず
れも日射量に応じて大きく変動するが、開放電圧の変動
は少ない。
従来の検出方法によると次のような問題がある。まず、
太陽電池ＰＶの出力は、先に述べたように、日射量に応
じて変動する。すなわち、図４は太陽電池ＰＶに入射す
る日射量をパラメータとしてその出力電圧Ｖｓと出力電
流Ｉｓとの関係を示す図であり、この図４に示されるよ
うに、短絡電流（＝ａ０，ａ１，ａ２…）は日射量に比
例して増加し、開放電圧（＝ｂ０，ｂ１，ｂ２…）は日
射量の増加に伴って緩やかに増大し、最大出力（＝Ｐｍ
ａｘ０，Ｐｍａｘ１，Ｐｍａｘ２…）は日射量にほぼ比
例して増加する。つまり、短絡電流と最大出力とはいず
れも日射量に応じて大きく変動するが、開放電圧の変動
は少ない。
【０００８】したがって、図６に示す太陽光発電システ
ム９０においては、検出される電圧Ｖｄの変化分が小さ
くなり、そのため検出精度が低下し、適切なタイミング
で電力変換器３１を起動することができず、太陽電池Ｐ
Ｖの発電電力が有効利用されなかったり又は太陽光発電
システム９０の動作が不安定となったりすることがあっ
た。
ム９０においては、検出される電圧Ｖｄの変化分が小さ
くなり、そのため検出精度が低下し、適切なタイミング
で電力変換器３１を起動することができず、太陽電池Ｐ
Ｖの発電電力が有効利用されなかったり又は太陽光発電
システム９０の動作が不安定となったりすることがあっ
た。
【０００９】図５に示す照明装置８０においては、充電
中の蓄電池ＢＴの端子電圧Ｖｂの変化は僅かであるか
ら、そのときの太陽電池ＰＶの出力電圧Ｖｓの変化も僅
かである。したがって、日没時近辺において検出される
電圧Ｖｄの変化分が小さくなり、そのため検出精度が低
下し、日没までに未だ時間があるのにランプＬＰが点灯
したり、暗くなってもランプＬＰが点灯しないといった
事態の生じることがあった。
中の蓄電池ＢＴの端子電圧Ｖｂの変化は僅かであるか
ら、そのときの太陽電池ＰＶの出力電圧Ｖｓの変化も僅
かである。したがって、日没時近辺において検出される
電圧Ｖｄの変化分が小さくなり、そのため検出精度が低
下し、日没までに未だ時間があるのにランプＬＰが点灯
したり、暗くなってもランプＬＰが点灯しないといった
事態の生じることがあった。
【００１０】また、図５に示す照明装置８０において、
太陽電池ＰＶの出力電圧Ｖｓは、蓄電池ＢＴの電圧Ｖｂ
とダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆとの和であり、次の
（１）式で表される。
太陽電池ＰＶの出力電圧Ｖｓは、蓄電池ＢＴの電圧Ｖｂ
とダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆとの和であり、次の
（１）式で表される。
【００１１】Ｖｓ＝Ｖｂ＋Ｖｆ ……（１） したがって、蓄電池ＢＴの種類、例えば公称電圧、容
量、蓄電池の状態などが異なることによって、太陽電池
ＰＶの出力電圧Ｖｓも異なってしまい、それに応じて検
出される電圧Ｖｄも異なった値となってしまう。そのた
め、照明装置８０に使用される蓄電池ＢＴの種類に応じ
て、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の値を設計しなおさなければな
らず、検出回路の標準化を図ることが容易ではなかっ
た。
量、蓄電池の状態などが異なることによって、太陽電池
ＰＶの出力電圧Ｖｓも異なってしまい、それに応じて検
出される電圧Ｖｄも異なった値となってしまう。そのた
め、照明装置８０に使用される蓄電池ＢＴの種類に応じ
て、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の値を設計しなおさなければな
らず、検出回路の標準化を図ることが容易ではなかっ
た。
【００１２】本発明は、上述の問題に鑑み、例えば日没
時又は日の出時などのように照度に関連するタイミング
を得る上で、太陽電池の出力を高精度で検出することが
でき、且つ回路の標準化を容易に図ることのできる太陽
電池の出力検出方法及び検出回路を提供することを目的
とする。
時又は日の出時などのように照度に関連するタイミング
を得る上で、太陽電池の出力を高精度で検出することが
でき、且つ回路の標準化を容易に図ることのできる太陽
電池の出力検出方法及び検出回路を提供することを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、上述の課題を解決するため、太陽電池の出力を検
出するにあたり、当該太陽電池の負極と接地ラインとの
間に半導体ダイオードを順方向に接続し、当該半導体ダ
イオードの順方向電圧を検出することで、前記太陽電池
の出力電流に対応した検出値を得る太陽電池の出力検出
方法である。
法は、上述の課題を解決するため、太陽電池の出力を検
出するにあたり、当該太陽電池の負極と接地ラインとの
間に半導体ダイオードを順方向に接続し、当該半導体ダ
イオードの順方向電圧を検出することで、前記太陽電池
の出力電流に対応した検出値を得る太陽電池の出力検出
方法である。
【００１４】請求項２の発明に係る方法は、前記半導体
ダイオードのカソード側の電位を反転して信号処理を行
う太陽電池の出力検出方法である。
ダイオードのカソード側の電位を反転して信号処理を行
う太陽電池の出力検出方法である。
【００１５】請求項３の発明に係わる回路は、太陽電池
の負極と、負荷よりも下流側に設けられた接地ラインと
の間に順方向に接続された半導体ダイオードと、前記半
導体ダイオードのカソード側の電位を反転するための反
転増幅器と、を有して構成される。
の負極と、負荷よりも下流側に設けられた接地ラインと
の間に順方向に接続された半導体ダイオードと、前記半
導体ダイオードのカソード側の電位を反転するための反
転増幅器と、を有して構成される。
【００１６】
【作用】太陽電池の出力電流が半導体ダイオードに流
れ、これによって半導体ダイオードの両端には太陽電池
の出力電流に対応した順方向電圧が生じる。生じた順方
向電圧は、例えば反転増幅器によって反転され、正電位
の検出信号として出力される。検出信号は、例えば比較
器によって適当な基準電圧と比較されることにより信号
処理が行われ、処理結果に基づいて負荷の制御が行われ
る。
れ、これによって半導体ダイオードの両端には太陽電池
の出力電流に対応した順方向電圧が生じる。生じた順方
向電圧は、例えば反転増幅器によって反転され、正電位
の検出信号として出力される。検出信号は、例えば比較
器によって適当な基準電圧と比較されることにより信号
処理が行われ、処理結果に基づいて負荷の制御が行われ
る。
【００１７】太陽電池の出力電流と日射量及び発電電力
とは強い正の相関関係にあるので、順方向電圧の検出に
よって、例えば日没時又は日の出時などのような照度
（日射量）に関連するタイミングが得られる。
とは強い正の相関関係にあるので、順方向電圧の検出に
よって、例えば日没時又は日の出時などのような照度
（日射量）に関連するタイミングが得られる。
【００１８】
【実施例】図１は本発明に係る検出回路１２を用いた照
明装置１の回路図である。図１において、図５に示す構
成要素と同様の機能を有するものについては同一の符号
を付して説明を省略し又は簡略化する。
明装置１の回路図である。図１において、図５に示す構
成要素と同様の機能を有するものについては同一の符号
を付して説明を省略し又は簡略化する。
【００１９】図１において、照明装置１は、太陽電池Ｐ
Ｖ、蓄電池ＢＴ、逆流防止用のダイオードＤ１、ランプ
ＬＰ、スイッチ素子Ｑ１、比較制御回路１１、及び検出
回路１２から構成されている。
Ｖ、蓄電池ＢＴ、逆流防止用のダイオードＤ１、ランプ
ＬＰ、スイッチ素子Ｑ１、比較制御回路１１、及び検出
回路１２から構成されている。
【００２０】検出回路１２は、検出用のダイオードＤ２
及び反転増幅器２１などから構成されている。検出用の
ダイオードＤ２は、太陽電池ＰＶの出力電流Ｉｓを検出
するためのものであり、太陽電池ＰＶの負極と、蓄電池
ＢＴ、ランプＬＰ等の負荷よりも下流側に設けられた接
地ライン（ＧＮＤ）との間に順方向に接続されている。
及び反転増幅器２１などから構成されている。検出用の
ダイオードＤ２は、太陽電池ＰＶの出力電流Ｉｓを検出
するためのものであり、太陽電池ＰＶの負極と、蓄電池
ＢＴ、ランプＬＰ等の負荷よりも下流側に設けられた接
地ライン（ＧＮＤ）との間に順方向に接続されている。
【００２１】反転増幅器２１は、単一電源により動作す
るオペアンプＯＰ及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３などを用い
て構成されており、検出用のダイオードＤ２のカソード
側の電位（−Ｖｆ）を適当な増幅率で反転増幅し、その
出力電圧Ｖｏｕｔを比較制御回路１１に出力する。
るオペアンプＯＰ及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３などを用い
て構成されており、検出用のダイオードＤ２のカソード
側の電位（−Ｖｆ）を適当な増幅率で反転増幅し、その
出力電圧Ｖｏｕｔを比較制御回路１１に出力する。
【００２２】比較制御回路１１は、入力された電圧Ｖｏ
ｕｔと基準電圧Ｖｒ（図示せず）とを比較し、電圧Ｖｏ
ｕｔの方が基準電圧Ｖｒよりも低くなったときに信号Ｓ
１を出力してスイッチ素子Ｑ１をオンさせる。スイッチ
素子Ｑ１がオンすると、蓄電池ＢＴから供給される電力
によってランプＬＰが点灯する。
ｕｔと基準電圧Ｖｒ（図示せず）とを比較し、電圧Ｖｏ
ｕｔの方が基準電圧Ｖｒよりも低くなったときに信号Ｓ
１を出力してスイッチ素子Ｑ１をオンさせる。スイッチ
素子Ｑ１がオンすると、蓄電池ＢＴから供給される電力
によってランプＬＰが点灯する。
【００２３】さて、太陽電池ＰＶにより蓄電池ＢＴの充
電が行われている間には、充電回路に電流Ｉｓが流れ
る。この電流Ｉｓによって、ダイオードＤ２の両端に順
方向電圧Ｖｆが生じる。
電が行われている間には、充電回路に電流Ｉｓが流れ
る。この電流Ｉｓによって、ダイオードＤ２の両端に順
方向電圧Ｖｆが生じる。
【００２４】一般に、ダイオードに流れる順方向電流Ｉ
ｆは、次の（２）式で示される。 Ｉｆ＝Ｉｓｏ〔ｅｘｐ（ｑ・Ｖｆ／Ｋ・Ｔ）−１〕 ……（２） 但し、Ｉｓｏ：逆方向飽和電流 Ｋ：ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度 ｑ：電子の電荷 この（２）式より、順方向電圧Ｖｆを示す次の（３）式
が得られる。
ｆは、次の（２）式で示される。 Ｉｆ＝Ｉｓｏ〔ｅｘｐ（ｑ・Ｖｆ／Ｋ・Ｔ）−１〕 ……（２） 但し、Ｉｓｏ：逆方向飽和電流 Ｋ：ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度 ｑ：電子の電荷 この（２）式より、順方向電圧Ｖｆを示す次の（３）式
が得られる。
【００２５】 Ｖｆ＝（Ｋ・Ｔ／ｑ）ｌｎ（Ｉｆ／Ｉｓｏ＋１） ……（３） つまり、順方向電圧Ｖｆは順方向電流Ｉｆに対応して求
められる。順方向電流Ｉｆは充電回路に流れる電流Ｉｓ
に等しいので、順方向電圧Ｖｆを検出することによって
電流Ｉｓを検出することができる。
められる。順方向電流Ｉｆは充電回路に流れる電流Ｉｓ
に等しいので、順方向電圧Ｖｆを検出することによって
電流Ｉｓを検出することができる。
【００２６】図３は照明装置１と等価な回路を用いて測
定した電流Ｉｓと電圧Ｖｂ，Ｖｓ，Ｖｏｕｔの関係を示
す図である。なお、電圧Ｖｓは太陽電池ＰＶの出力電圧
（動作電圧）であり、Ｖｂは蓄電池ＢＴの端子電圧であ
る。蓄電池ＢＴとして公称電圧が６ＶのＮｉＣｄ電池を
用い、反転増幅器２１の増幅率を「２」とし、スイッチ
素子Ｑ１をオフの状態とした。また、逆流防止用のダイ
オードＤ１と検出用のダイオードＤ２との順方向電圧Ｖ
ｆが互いに同一であるとした。
定した電流Ｉｓと電圧Ｖｂ，Ｖｓ，Ｖｏｕｔの関係を示
す図である。なお、電圧Ｖｓは太陽電池ＰＶの出力電圧
（動作電圧）であり、Ｖｂは蓄電池ＢＴの端子電圧であ
る。蓄電池ＢＴとして公称電圧が６ＶのＮｉＣｄ電池を
用い、反転増幅器２１の増幅率を「２」とし、スイッチ
素子Ｑ１をオフの状態とした。また、逆流防止用のダイ
オードＤ１と検出用のダイオードＤ２との順方向電圧Ｖ
ｆが互いに同一であるとした。
【００２７】図３に示されるように、太陽電池ＰＶの出
力電圧Ｖｓは、蓄電池ＢＴの電圧Ｖｂと２個のダイオー
ドＤ１，Ｄ２の順方向電圧（Ｖｆ×２）との和に等し
い。反転増幅器２１の出力電圧Ｖｏｕｔは、検出用のダ
イオードＤ２の順方向電圧Ｖｆの２倍である。
力電圧Ｖｓは、蓄電池ＢＴの電圧Ｖｂと２個のダイオー
ドＤ１，Ｄ２の順方向電圧（Ｖｆ×２）との和に等し
い。反転増幅器２１の出力電圧Ｖｏｕｔは、検出用のダ
イオードＤ２の順方向電圧Ｖｆの２倍である。
【００２８】そこで、比較制御回路１１において、電圧
Ｖｏｕｔを基準電圧Ｖｒと比較することにより、太陽電
池ＰＶの出力電流Ｉｓを検出することができる。例えば
基準電圧Ｖｒを１．５Ｖとすると、これは電流Ｉｓが
０．２５Ａの場合に相当するので、この場合には太陽電
池ＰＶの出力電流Ｉｓが０．２５Ａに達したか否かを検
出することができる。
Ｖｏｕｔを基準電圧Ｖｒと比較することにより、太陽電
池ＰＶの出力電流Ｉｓを検出することができる。例えば
基準電圧Ｖｒを１．５Ｖとすると、これは電流Ｉｓが
０．２５Ａの場合に相当するので、この場合には太陽電
池ＰＶの出力電流Ｉｓが０．２５Ａに達したか否かを検
出することができる。
【００２９】従来の技術の項において説明した図４から
も理解できるように、電流Ｉｓの大きさは日射量に応じ
て大きく変動するので、検出回路１２によって日没のタ
イミング、日の出のタイミングなど、日射量に関連した
タイミングを高精度で検出することができる。
も理解できるように、電流Ｉｓの大きさは日射量に応じ
て大きく変動するので、検出回路１２によって日没のタ
イミング、日の出のタイミングなど、日射量に関連した
タイミングを高精度で検出することができる。
【００３０】また、電流Ｉｓの変動の状態は最大出力Ｐ
ｍａｘのそれに極めて類似しており、電流Ｉｓと発電電
力（発電量）とは強い正の相関関係にあるので、電流Ｉ
ｓを検出することによって太陽電池ＰＶの発電電力を検
出することとなり、太陽電池ＰＶの発電電力を有効に利
用するための種々の検出を容易に且つ精度良く行うこと
ができる。
ｍａｘのそれに極めて類似しており、電流Ｉｓと発電電
力（発電量）とは強い正の相関関係にあるので、電流Ｉ
ｓを検出することによって太陽電池ＰＶの発電電力を検
出することとなり、太陽電池ＰＶの発電電力を有効に利
用するための種々の検出を容易に且つ精度良く行うこと
ができる。
【００３１】さらに、検出用のダイオードＤ２によって
電流Ｉｓを検出しているので、太陽電池ＰＶ及び蓄電池
ＢＴの公称電圧が異なる場合であっても、それに影響さ
れることなく太陽電池ＰＶの出力を安定して検出するこ
とができる。したがって、従来のように検出回路の定数
を設計しなおす必要がなく、検出回路１２の標準化を図
ることが容易である。
電流Ｉｓを検出しているので、太陽電池ＰＶ及び蓄電池
ＢＴの公称電圧が異なる場合であっても、それに影響さ
れることなく太陽電池ＰＶの出力を安定して検出するこ
とができる。したがって、従来のように検出回路の定数
を設計しなおす必要がなく、検出回路１２の標準化を図
ることが容易である。
【００３２】また、検出用のダイオードＤ２を太陽電池
ＰＶの負極と、蓄電池ＢＴやランプＬＰ等の負荷よりも
下流側に設けられた接地ラインとの間に接続しているの
で、蓄電池ＢＴ及びランプＬＰによる点灯回路には何ら
の変更を加える必要がなく、回路設計が容易である。そ
の場合に、検出用のダイオードＤ２のカソード側は接地
ラインに対して負電位となるが、反転増幅器２１によっ
て正電位に反転されるので、その後の信号処理が容易と
なり、比較制御回路１１の回路設計が容易となる。
ＰＶの負極と、蓄電池ＢＴやランプＬＰ等の負荷よりも
下流側に設けられた接地ラインとの間に接続しているの
で、蓄電池ＢＴ及びランプＬＰによる点灯回路には何ら
の変更を加える必要がなく、回路設計が容易である。そ
の場合に、検出用のダイオードＤ２のカソード側は接地
ラインに対して負電位となるが、反転増幅器２１によっ
て正電位に反転されるので、その後の信号処理が容易と
なり、比較制御回路１１の回路設計が容易となる。
【００３３】図２は本発明に係る検出回路１２を用いた
太陽光発電システム２の回路図である。図２において、
図１又は図６に示す構成要素と同様の機能を有するもの
については同一の符号を付して説明を省略し又は簡略化
する。
太陽光発電システム２の回路図である。図２において、
図１又は図６に示す構成要素と同様の機能を有するもの
については同一の符号を付して説明を省略し又は簡略化
する。
【００３４】太陽光発電システム２は、太陽電池ＰＶ、
逆流防止用のダイオードＤ１、スイッチ素子Ｑ２、スイ
ッチＳＷ１、電力変換器３１、負荷３２、比較制御回路
１１ａ、及び、上述の照明装置１に用いられたのと同じ
検出回路１２から構成されている。
逆流防止用のダイオードＤ１、スイッチ素子Ｑ２、スイ
ッチＳＷ１、電力変換器３１、負荷３２、比較制御回路
１１ａ、及び、上述の照明装置１に用いられたのと同じ
検出回路１２から構成されている。
【００３５】太陽光発電システム２では、反転増幅器２
１の出力電圧Ｖｏｕｔが基準電圧Ｖｒに達するまで、換
言すれば太陽電池ＰＶの発電電力が基準値に達するまで
は、待機状態にあり、基準値に達したときにスイッチＳ
Ｗ１をオンし、電力変換器３１を動作させて負荷３２に
電力を供給する。
１の出力電圧Ｖｏｕｔが基準電圧Ｖｒに達するまで、換
言すれば太陽電池ＰＶの発電電力が基準値に達するまで
は、待機状態にあり、基準値に達したときにスイッチＳ
Ｗ１をオンし、電力変換器３１を動作させて負荷３２に
電力を供給する。
【００３６】比較制御回路１１ａは、待機状態において
は信号Ｓ３を出力してスイッチ素子Ｑ２をオンの状態に
保持する。この状態では、太陽電池ＰＶの負荷として検
出用のダイオードＤ２が順方向に接続され、検出回路１
２によって太陽電池ＰＶの短絡電流Ｉｓｃが検出される
こととなる。太陽電池ＰＶの短絡電流Ｉｓｃは、日射量
に応じて大きく変動するので（図４参照）、検出回路１
２によって日射量に関連したタイミング、特に日射量が
少ない状態におけるタイミングを高精度で検出すること
ができる。
は信号Ｓ３を出力してスイッチ素子Ｑ２をオンの状態に
保持する。この状態では、太陽電池ＰＶの負荷として検
出用のダイオードＤ２が順方向に接続され、検出回路１
２によって太陽電池ＰＶの短絡電流Ｉｓｃが検出される
こととなる。太陽電池ＰＶの短絡電流Ｉｓｃは、日射量
に応じて大きく変動するので（図４参照）、検出回路１
２によって日射量に関連したタイミング、特に日射量が
少ない状態におけるタイミングを高精度で検出すること
ができる。
【００３７】電圧Ｖｏｕｔが基準電圧Ｖｒに達すると、
比較制御回路１１ａは信号Ｓ３をオフにしてスイッチ素
子Ｑ２を開放するとともに、スイッチＳＷ１をオンして
太陽電池ＰＶの発電電力を電力変換器３１に出力し、電
力変換器３１を動作状態とする。
比較制御回路１１ａは信号Ｓ３をオフにしてスイッチ素
子Ｑ２を開放するとともに、スイッチＳＷ１をオンして
太陽電池ＰＶの発電電力を電力変換器３１に出力し、電
力変換器３１を動作状態とする。
【００３８】太陽光発電システム２においては、検出回
路１２によって太陽電池ＰＶの発電電力が検出され、そ
れが基準値に達したときに動作状態となるので、常に安
定な状態で電力変換器３１を動作させ、負荷３２に安定
した電力を供給することができる。
路１２によって太陽電池ＰＶの発電電力が検出され、そ
れが基準値に達したときに動作状態となるので、常に安
定な状態で電力変換器３１を動作させ、負荷３２に安定
した電力を供給することができる。
【００３９】上述の実施例において、反転増幅器２１の
回路構成、使用する素子の種類、回路定数などは、上述
した以外に種々変更することができる。負荷側から太陽
電池ＰＶに対して逆流する恐れのない場合には、逆流防
止用のダイオードＤ１を省略することができる。検出回
路１２の回路構成、使用する素子の種類、個数などは、
本発明の主旨に沿って種々変更することができる。ま
た、検出回路１２は、照明装置１及び太陽光発電システ
ム２以外の種々の装置又はシステムに適用することがで
きる。
回路構成、使用する素子の種類、回路定数などは、上述
した以外に種々変更することができる。負荷側から太陽
電池ＰＶに対して逆流する恐れのない場合には、逆流防
止用のダイオードＤ１を省略することができる。検出回
路１２の回路構成、使用する素子の種類、個数などは、
本発明の主旨に沿って種々変更することができる。ま
た、検出回路１２は、照明装置１及び太陽光発電システ
ム２以外の種々の装置又はシステムに適用することがで
きる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によると、例えば日没時又は日の
出時などのように照度に関連するタイミングを得る上
で、太陽電池の出力を高精度で検出することができ、且
つ回路の標準化を容易に図ることができる。
出時などのように照度に関連するタイミングを得る上
で、太陽電池の出力を高精度で検出することができ、且
つ回路の標準化を容易に図ることができる。
【００４１】また、蓄電池又は電力変換器などの負荷回
路には何らの変更を加える必要がなく、しかも検出回路
から出力される信号の処理が容易となり、回路設計が容
易となる。
路には何らの変更を加える必要がなく、しかも検出回路
から出力される信号の処理が容易となり、回路設計が容
易となる。
【図１】本発明に係る検出回路を用いた照明装置の回路
図である。
図である。
【図２】本発明に係る検出回路を用いた太陽光発電シス
テムの回路図である。
テムの回路図である。
【図３】図１に示す照明装置と等価な回路を用いて測定
した電流と電圧との関係を示す図である。
した電流と電圧との関係を示す図である。
【図４】太陽電池に入射する日射量をパラメータとして
その出力電圧と出力電流との関係を示す図である。
その出力電圧と出力電流との関係を示す図である。
【図５】従来の出力検出方法による照明装置の回路図で
ある。
ある。
【図６】太陽電池にて発電された電力によって各種の電
気負荷を作動させる従来方式の太陽光発電システムの回
路図である。
気負荷を作動させる従来方式の太陽光発電システムの回
路図である。
１２ 検出回路（出力検出回路） ２１ 反転増幅器 ＰＶ 太陽電池 Ｄ２ 検出用のダイオード（半導体ダイオード）
Claims (3)
- 【請求項１】太陽電池の出力を検出するにあたり、当該
太陽電池の負極と接地ラインとの間に半導体ダイオード
を順方向に接続し、当該半導体ダイオードの順方向電圧
を検出することで、前記太陽電池の出力電流に対応した
検出値を得ることを特徴とする太陽電池の出力検出方
法。 - 【請求項２】請求項１記載の太陽電池の出力検出方法に
おいて、前記半導体ダイオードのカソード側の電位を反
転して信号処理を行う太陽電池の出力検出方法。 - 【請求項３】太陽電池の負極と、負荷よりも下流側に設
けられた接地ラインとの間に順方向に接続された半導体
ダイオードと、前記半導体ダイオードのカソード側の電
位を反転するための反転増幅器と、を有してなることを
特徴とする太陽電池の出力検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5028152A JP2599085B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 太陽電池の出力検出方法及び検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5028152A JP2599085B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 太陽電池の出力検出方法及び検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283749A JPH06283749A (ja) | 1994-10-07 |
| JP2599085B2 true JP2599085B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=12240794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5028152A Expired - Fee Related JP2599085B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 太陽電池の出力検出方法及び検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599085B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102565613A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-11 | 常州天合光能有限公司 | 光伏组件边缘湿漏电性和长期可靠性的检测装置及方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4623873B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2011-02-02 | 三洋電機株式会社 | 系統連系発電装置の制御方法及び系統連系発電装置 |
| JP6148131B2 (ja) * | 2013-09-13 | 2017-06-14 | シャープ株式会社 | 太陽光発電システム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367346A (en) * | 1976-11-27 | 1978-06-15 | Nec Home Electronics Ltd | Magnetron |
| JPS58116028A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-11 | 松下電器産業株式会社 | 充電装置 |
| JPS6277026A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-09 | 京セラ株式会社 | 蓄電池の充放電制御装置 |
| JPS62107896A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Senjiyu Kinzoku Kogyo Kk | はんだ合金 |
| JPH025394A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-10 | Nec Corp | 発光装置 |
| JPH04308431A (ja) * | 1991-04-02 | 1992-10-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 太陽光発電連系システムの制御法 |
-
1993
- 1993-02-17 JP JP5028152A patent/JP2599085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102565613A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-11 | 常州天合光能有限公司 | 光伏组件边缘湿漏电性和长期可靠性的检测装置及方法 |
| CN102565613B (zh) * | 2012-01-04 | 2014-06-18 | 常州天合光能有限公司 | 光伏组件边缘湿漏电性和长期可靠性的检测装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06283749A (ja) | 1994-10-07 |
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