JP3271730B2 - 発電システムの充電制御装置 - Google Patents

発電システムの充電制御装置

Info

Publication number
JP3271730B2
JP3271730B2 JP09275594A JP9275594A JP3271730B2 JP 3271730 B2 JP3271730 B2 JP 3271730B2 JP 09275594 A JP09275594 A JP 09275594A JP 9275594 A JP9275594 A JP 9275594A JP 3271730 B2 JP3271730 B2 JP 3271730B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
load
storage battery
power generation
output
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09275594A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07303335A (ja
Inventor
宏 佐藤
信善 竹原
公俊 深江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP09275594A priority Critical patent/JP3271730B2/ja
Priority to US08/429,227 priority patent/US5621300A/en
Priority to AU17690/95A priority patent/AU693163B2/en
Priority to CN95105179A priority patent/CN1044303C/zh
Publication of JPH07303335A publication Critical patent/JPH07303335A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3271730B2 publication Critical patent/JP3271730B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • 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
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S320/00—Electricity: battery or capacitor charging or discharging
    • Y10S320/10—Nonbattery load controls charging
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S320/00—Electricity: battery or capacitor charging or discharging
    • Y10S320/11—Prioritized supply of power or power supply compensation

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電システムの充電制
御装置に係わり、特に、出力が非安定の直流電源および
この非安定の直流電源を安定化させる蓄電池とともに用
いられる発電システムの充電制御装置とその応用機器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、発電システムの充電制御装置は一
般に、図９に示す回路で構成されている。この従来例に
おいて、４１は非安定の電源の一例である太陽電池、４
２は逆流防止ダイオード、４３は制御部、４４は蓄電
池、４５は負荷接続スイッチ（あるいは素子）、４６は
負荷、４７は制御部４３により開閉が制御される過充電
防止用の短絡スイッチあるいは素子、４８は蓄電池４４
の出力電圧の検出部、４９は制御部４３へ入力される短
絡制御信号である。検出部４８が検出する蓄電池４４の
端子電圧の検出信号は、制御部４３に入力される。
【０００３】また、図１０は上記図９の従来例の動作を
表すタイミングチャートである。図１０において、図１
０（ａ）が太陽電池の出力電流、図１０（ｂ）が蓄電池
の端子電圧、図１０（ｃ）が負荷との接続状態を表して
いる。また各曲線中の、ｅが充電を禁止する所定の電
圧、ｆが充電を許可する所定の電圧を表している。タイ
ミングチャート中の時点ｔ41が所定電圧ｅに到達した充
電禁止の開始時点、時点ｔ42が負荷接続の開始時点、時
点ｔ43が所定電圧ｆに到達した充電禁止の解除時点、時
点ｔ44が負荷接続の終了時点を示している。
【０００４】図９において、太陽電池４１は、太陽光を
受け起電力を生じ電流を出力する。太陽電池４１から出
力された電流は、逆流防止のダイオード４２を経由して
蓄電池４４に蓄えられる。このとき、過充電防止用の短
絡スイッチ（あるいは素子）４７は、制御部４３からの
短絡制御信号４９により開とされているものとする。こ
の状態を図１０の記録開始時点ｔ40の状態とすると、蓄
電池４４は充電状態にあり蓄電池４４の端子電圧は時間
の経過と共に上昇する。この状態が図１０（ｂ）のグラ
フｂ41に該当する。
【０００５】この電圧は検出器４８により検出され、該
検出信号は制御部４３に取り込まれる。蓄電池４４の電
圧ｂが充電により上昇し、充電を終止しなければばなら
ない所定の電圧ｅに達した時点ｔ41で、制御部４３より
短絡制御信号４９が出力され、過充電伝防止用の短絡ス
イッチ４７を閉とする。過充電防止用の短絡スイッチ４
７の閉により太陽電池４１の出力は接地され太陽電池４
１の出力電流はアースへ流れ、蓄電池４４の充電は中止
される。
【０００６】図１０（ｂ）のグラフｂ42は自己放電によ
る電圧低下、およびグラフｂ43は負荷４６への放電によ
る電圧低下を示している。本従来例において、再度充電
が許可されるための条件は、蓄電池４４の端子電圧が所
定の電圧ｆまで下降することである。この所定の電圧ｆ
は、使用する蓄電池４４の特性等に対応した、前述の所
定の電圧ｅより低い値に設定される。また、この所定の
値は、過充電を防止する制御システム回路の発振を避け
ること等を考慮して選択設定される。従って、充電が禁
止される蓄電池４４の端子電圧が所定の電圧ｅと所定の
電圧ｆとの間にあるときは、たとえ負荷４６が接続され
ていても太陽電池４１からの出力電流は全て過充電防止
用の短絡スイッチ４７を介してアースへ放流される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、下記の問題点を伴う。 (1) 充電禁止の状態にある場合、太陽電池４１により発
電される電流利得があっても全てこれらはアースへ放流
され、太陽電池４１の発電電力は有効に利用されない。 (2) 蓄電池４４が充電禁止の状態にあり又負荷４６が接
続されている場合、蓄電池４４の電源のみを負荷へ放電
させるため、本来なら不要な放電を行うこととなる。こ
の不要な放電は、システムの無充電補償日数を短縮さ
せ、蓄電池４４の寿命を短縮させる。
【０００８】本発明は、発電システムの稼動効率および
蓄電池の寿命を向上させ得る充電制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の発電システムの充電制御装置は、発電手段と
該発電手段の出力端子との間に接続され、前記出力端子
から出力される電源を安定化させる蓄電池の、前記発電
手段が発電する電源による充電を制御する発電システム
の充電制御装置において、前記蓄電池の端子電圧を検出
し第１の検出信号を出力する第１の検出手段と、前記出
力端子と負荷との接続の有無を検出し第２の検出信号を
出力する第２の検出手段と、前記発電手段が発電する発
電電流値を検出し第３の検出信号を出力する第３の検出
手段と、前記負荷へ流れる負荷電流値を検出し第４の検
出信号を出力する第４の検出手段と、前記発電手段が発
電する電源の前記蓄電池および負荷への電気的接続の開
閉を行う開閉手段と、少なくとも前記第１の検出信号と
前記第２の検出信号と前記第３の検出信号と前記第４の
検出信号とを入力し、前記開閉手段の開閉を制御して、
前記発電手段が発電する電源による前記蓄電池の充電の
実行を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前
記第１の出力信号に基づき、前記蓄電池の前記端子電圧
が所定の電圧の場合に充電を停止し、前記第２の出力信
号に基づき、前記負荷が接続された場合に充電を開始
し、前記第３の出力信号及び前記第４の出力信号に基づ
き、前記負荷電流値が前記発電電流値より小さい場合に
充電停止を維持し、大きい場合に充電を開始するように
前記開閉手段を制御することを特徴とする。
【００１０】また、前記制御手段は、第１の検出信号に
より蓄電池の端子電圧と、負荷の出力端子との接続の有
無とを知り、負荷の接続の有無により、発電手段が発電
する電源による蓄電池の充電の制御を、異なった条件で
実行すると良い。更に、前記発電手段は太陽電池とする
と都合が良い。尚、前記発電システムの充電制御装置
は、更に発電手段が発電する発電電流値を検出する第３
の検出手段と、負荷へ流れる負荷電流値を検出する第４
の検出手段とを有し、この発電電流値と負荷電流値の大
きさを蓄電池の充電の実行を制御する判断資料として用
いることを特徴とする。
【００１１】
【作用】したがって、本発明の発電システムの充電制御
装置によれば、蓄電池の端子電圧を検出し、出力端子と
負荷との接続の有無を検出し、これらの検出信号に基づ
いて発電手段が発電する電源による蓄電池の充電の実行
を制御手段が制御する。よって、制御手段は蓄電池の端
子電圧の他に負荷との接続の有無を知ることができ、こ
れらの信号を蓄電池の充電の制御に用いることが可能と
なる。
【００１２】また、負荷との接続の有無により発電手段
が発電する電源による蓄電池の充電の制御を、異なった
条件において実行することが可能となる。
【００１３】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明による発電シ
ステムの充電制御装置の実施例を詳細に説明する。図１
〜図６を参照すると本発明の発電システムの充電制御装
置の実施例およびタイミングチャートが示されている。
上記の各実施例を示す図において、同一機能部へは同一
符号を付している。
【００１４】（実施例１）図１は実施例１の回路構成を
示している。実施例１において、１は太陽電池であり出
力電源非安定の発電機器の一例である。２は太陽電池１
からの出力電流の逆流を防止するためのダイオードであ
る。３は充電を円滑・安全且つ効率良く実行させるため
に発電システム全体を制御する制御部である。この制御
部３は、演算素子（詳細図示せず）を有しており、検出
部８からの電圧検出信号、検出部１０からの短絡電流信
号および検出部１１からの負荷電流信号の各信号を入力
し、所定の手順に基づき演算処理を行い短絡制御信号９
を出力する。
【００１５】４は非安定の発電機器の電源を安定化さ
せ、発電システムの効率を向上させるために電気エネル
ギーを充放電する蓄電池である。５は発電システムと負
荷６との電源の接続を開閉するための接続スイッチ（あ
るいは半導体素子等）である。７は過充電防止用の短絡
スイッチであり、発電機器の電源出力端子とアース間に
設置される開閉器であり、スイッチ（あるいは半導体素
子等）が用いられる。この過充電防止用のスイッチ７の
開閉動作は、短絡制御信号９に基づき実行され、該短絡
制御信号９は制御部３から出力される。
【００１６】８は蓄電池４の端子電圧を検出し、検出信
号を出力する検出部である。１０は太陽電池１の短絡電
流を検出する検出部である。この検出部１０は、過充電
防止用の短絡スイッチ７が閉に作動時に、太陽電池１か
らアースへ放電される電流の大きさを検出し、該検出信
号を出力する。１１は負荷６へ出力される電流を検出す
る検出部である。この検出部１１およびその他の検出部
８，１０からの出力信号は、全て制御部３に入力され
る。
【００１７】（実施例１の動作）上記の回路構成を有す
る発電システムの充電制御装置の動作を、図４に示すタ
イミングチャートに基づいて以下に説明する。図４は、
（ａ）が太陽電池１の出力電流、（ｂ）が蓄電池１の出
力電圧、（ｃ）が出力の負荷６への接続状態をそれぞれ
示したグラフである。これら図４の（ａ），（ｂ），
（ｃ）のグラフは、横軸を時間、縦軸を電流／（ａ），
電圧／（ｂ），接続状態／（ｃ）とした同一時間におけ
るタイミングを表している。
【００１８】また各グラフ中の、ｅが充電を禁止する所
定の電圧、ｆが充電を許可する所定の電圧を表してい
る。タイミングチャート中の時点ｔ11が充電を禁止する
所定電圧ｅに到達した時点、時点ｔ12が負荷６の接続開
始の時点、時点ｔ13が負荷６との接続を解除した時点を
示している。図１において、太陽電池１が太陽光を受け
たとき、太陽電池１に起電力が生じ電流を出力する。出
力された電流は逆流防止ダイオード２を経由して蓄電池
４に蓄えられる。このとき、制御部３からの短絡制御信
号９は過充電防止用の短絡スイッチ７を開としているも
のとする。
【００１９】この状態を図４の記録開始時刻ｔ10とする
と、充電状態の蓄電池４の端子電圧ｂ11は時間の経過と
共に上昇する。この電圧ｂ11は蓄電池電圧の検出部８に
検出され、検出信号は制御部３に取り込まれる。蓄電池
４の端子電圧ｂ11が充電を終了させなければならない所
定電圧ｅまで上昇すると、制御部３より短絡制御信号９
が出力され、過充電防止用の短絡スイッチ７は時点ｔ11
に閉とされる。
【００２０】時点ｔ11以降は太陽電池１の出力端子が過
充電防止用の短絡スイッチ７を介して接地されるため、
太陽電池１の出力電流はアースへ放流され、蓄電池４へ
の充電は中止される。この状態においては、負荷６の接
続がなくても自己放電により、図４（ｂ）に示すように
蓄電池４の電圧ｂ12は下降する。上記の自己放電の開始
時点ｔ11の後の時点ｔ12において、接続スイッチ５の接
続により発電システムと負荷６とが接続される。この接
続の有無は検出器１１により検出され、該検出信号は制
御部３へ出力される。
【００２１】制御部３は検出部１１からの出力信号を受
信し、負荷６の接続を知る。また、検出器１０の出力信
号により短絡スイッチ７の閉状態を知り、短絡制御信号
９を出力し、短絡スイッチ７を開状態へ切替える。この
短絡スイッチ７の状態切替えにより、時点ｔ12まで継続
していた太陽電池１の出力電流のアースへの放流が中止
される。
【００２２】時点ｔ12以降において、太陽電池１の出力
電流はダイオード２を通過し蓄電池４および負荷６側へ
出力される。よって、負荷６への放電は、太陽電池１お
よび蓄電池４の並列接続の状態において稼動される。こ
の場合、負荷６の消費電力にもよるが、蓄電池４の放電
は中止され蓄電池４の端子電圧ｂ13の低下が無くなる
か、または緩和される。
【００２３】時点ｔ13において、接続スイッチ５が開と
され負荷６が開放される。充電は継続されるため、蓄電
池の端子電圧ｂ14は上昇する。蓄電池の端子電圧ｂ14は
検出器８により検出され、充電を禁止する所定の電圧ｅ
に達するまで充電が継続される。充電を再開するための
条件は二つあり、一が(イ)負荷６の接続、二が(ロ)蓄電池
４の端子電圧が所定の電圧ｆまでの下降である。図４に
は示していないが、自己放電等により負荷６の接続が無
い状態で、検出器８の検出による蓄電池４の端子電圧が
電圧ｆに達した場合には、短絡スイッチ７は開放され蓄
電池４は充電状態とされる。
【００２４】（実施例２）図２は実施例２の回路構成を
示している。実施例２において、太陽電池１、ダイオー
ド２、制御部３、蓄電池４、接続スイッチ５、負荷６、
短絡スイッチ７、検出部８，１０，１１および短絡制御
信号９は、前記の実施例１と同一であるため重複説明を
避ける。
【００２５】１２は放電電流検出用の抵抗であり、太陽
電池１１の出力電流が短絡スイッチ７を経由してアース
へ放流される電流を検出するために設けられている。１
３は抵抗１２によって発生する電圧を検出するための検
出部である。この検出部１３の検出信号は制御部３へ出
力される。１４は、負荷６へ供給される電流を電圧値に
変換し検出するための抵抗である、１５は、負荷へ供給
される電圧を検出するための検出部であり、この検出信
号は制御部３に入力される。
【００２６】上記の構成において、抵抗１２の抵抗値お
よび検出部１３の電圧検出値が、実施例１の検出部１０
の電流検出信号に該当する。また、抵抗１４の抵抗値お
よび検出部８と検出部１５とにより検出された抵抗１４
の両端部の電圧検出値が、実施例１の検出部１１の電流
検出信号に該当する。尚、抵抗を用いた電流値の測定
は、オームの法則による。
【００２７】（実施例２の動作）上記の構成において、
抵抗１２の抵抗値および検出部１３の電圧検出値が、実
施例１の検出部１０の電流検出信号に該当する。また、
抵抗１４の抵抗値および検出部８と検出部１５とにより
検出された抵抗１４の両端部の電圧検出値が、実施例１
の検出部１１の電流検出信号に該当する。
【００２８】上記の回路構成を有する発電システムの充
電制御装置の動作は、図５に示すタイミングチャートに
おいて明確化されている。図５において、（ａ）が太陽
電池１の短絡電流を検出するための抵抗１２の電圧、
（ｂ）は蓄電池電圧、（ｃ）は出力電流の検出抵抗１４
の電圧（電池電圧との差）、をそれぞれ表している。こ
れらの信号に基づく動作は、実施例１の場合と基本的に
同様であり、重複する説明を省略する。
【００２９】本実施例２の特徴は、前述の実施例１にお
いて用いた直に電流を測定する電流計の機器または素子
は、概して高価であり、該電流計の使用は安価な充電制
御装置の構成を意図する場合には向いていない。本実施
例は、より安価な充電制御装置の構成を可能とすること
を目的としている。 （実施例３）図３は実施例３の回路構成を示している。
実施例３において、太陽電池１、ダイオード２、制御部
３、蓄電池４、接続スイッチ５、負荷６、短絡スイッチ
７、検出部８および短絡制御信号９は、上記の実施例１
と同一であるため重複説明を避ける。１６は、太陽電池
１の出力電圧の検出部であり、検出信号は制御部３に入
力される。
【００３０】（実施例３の動作）図６は実施例３の動作
を表すタイミングチャートであり、それぞれの曲線は、
（ａ）は太陽電池１の出力電圧、（ｂ）は蓄電池４の端
子電圧、（ｃ）は負荷６の接続状態を表している。タイ
ミングチャート中の時点ｔ31が所定電圧ｅに到達した充
電禁止の開始時点、時点ｔ32が負荷６の接続開始時点、
時点ｔ33が負荷６の接続終了時点を示している。
【００３１】図３において、太陽電池１が太陽光を受け
たとき、起電力が生じ電流を出力する。出力された電流
は逆流防止用のダイオード２を経由して蓄電池４に蓄え
られる。このとき、制御部３から出力される短絡制御信
号９は、過充電防止用の短絡スイッチ７を開としてい
る。この状態を図６の記録開始時点ｔ30とすると、時間
の経過とともに蓄電池４は充電され、蓄電池４の端子電
圧ｂ31は上昇する。この電圧は蓄電池電圧の検出器８に
より制御部３に取り込まれ所定電圧ｅまで上昇すると、
制御部３より短絡制御信号９が出力され過充電防止用の
短絡スイッチ７を閉とする。このタイミングが図６の時
点ｔ31である。
【００３２】時点ｔ31以降は蓄電池４への充電は中止さ
れ、図６（ｂ）に示すように蓄電池４の電圧ｂ32，ｂ33
は下降する。本実施例３においては、蓄電池４の端子電
圧を検出部８より逐次取り込み、その電圧に著しい低下
を検出することにより負荷接続の有無を検知する。ま
た、太陽電池１の出力電圧の検出部１６の出力信号によ
り、太陽電池１の短絡状態を検出する。太陽電池１の出
力電流の短絡の有無を検知し、負荷接続があり、且つ太
陽電池１の出力電流のアースへの短絡がされている場
合、即座にこの充電禁止状態を解除し、太陽電池１の発
電電源による蓄電池４への充電を再開する。
【００３３】この様に電流検出回路を更に単純な構成に
することにより、機器の価格を低廉化し、電流検出用の
抵抗の廃止によりその抵抗での電力の損失も削減するこ
とができる。また、本実施例３の様な太陽電池１の出力
電圧の検出部を用いた回路構成とすることにより、発電
システムの経過状態を知り、より効率の高い制御の実行
を可能とする。例えば、昼間の過充電により充電禁止状
態にあり、且つ夜間の様に太陽電池の発電がまったく無
くなった状態で負荷が接続された場合、自動的に充電禁
止状態を解除しておく。この手順によれば、夜明けと共
に蓄電池の充電の開始を可能にする。
【００３４】実施例３は、上記の実施例２の電流検出用
の抵抗を排し、更に安価な充電制御装置を得ることがで
きる。 （動作の変化例）本動作の変化例は、充電時のチャタリ
ングを防止し、充電をより有効に実施を可能とするもの
である。
【００３５】図７は、チャタリングの発生状態を説明す
るためのタイミングチャートを示すものである。図７の
タイミングチャートは、（ａ）が太陽電池１の出力電
流、（ｂ）が蓄電池１の出力電圧、（ｃ）が出力の負荷
への接続状態をそれぞれ示しており、全体の構成および
各符号は実施例１において説明した図４のそれと類似し
ている。但し、実施例２の図２および図５においても適
用が可能である。以下の説明は主に図４との対比におい
て行う。
【００３６】図７の横軸の各時点の符号ｔにおいて、充
電の開始ｔ50、充電停止ｔ51、負荷６の接続ｔ52、負荷
６の遮断ｔ53、はそれぞれ図４の各時点ｔ10〜時点ｔ13
に対応している。よって、重複する説明を回避する。図
７（ａ）の太陽電池１の出力電流のタイミングチャート
において、時点ｔ54〜時点ｔ53において、チャタリング
状態を示している。ここで言うチャタリングとは、充電
および充電停止を短時間において繰り返すことであり、
実施例において生じる状態として過充電防止用の短絡ス
イッチ７の開閉動作がある。
【００３７】このチャタリングは、蓄電池４の内部イン
ピーダンスの増大、発電量に対する蓄電池容量が桁違い
に小さい状態で過充電となった場合、等において発生す
る異常現象である。この様な状態では、充電状態から充
電停止状態への過渡期に蓄電池の端子電圧が一時的に大
きく低下する。この低下電圧が充電開始電圧ｆを下まわ
ると充電の開始状態へ転換する。充電状態となると電圧
が充電停止電圧ｅに達し、即充電停止状態となる。この
状態を繰り返すことにより、チャタリングが発生する。
ところが、チャタリング現象を生じるスイッチが機械式
の場合、主として寿命といった信頼性を低下させたり、
関連機器の誤動作を発生させたりすることになる。
【００３８】図８はこのチャタリング現象を発生し難く
した動作例を説明するためのタイミングチャートであ
る。図８において、無負荷状態における充放電の動作は
図４の場合と同様である。負荷の加わった時点ｔ62以降
において、太陽電池１の出力電流はダイオード２を通過
し蓄電池４および負荷６側へ出力される。よって、負荷
６への放電は、太陽電池１および蓄電池４の並列接続の
状態において稼動される。この場合、負荷６の消費電力
が著しく小さいと仮定すると、蓄電池４の蓄電のみを再
開した様に蓄電池４の端子電圧ｂ63は上昇する。
【００３９】充電の再開により電池４の端子電圧は時点
ｔ64において、再度充電を終了させなければならない所
定電圧ｅまで上昇すると、制御部３より短絡制御信号９
が出力され、過充電防止用の短絡スイッチ７は閉とされ
る。ここで、制御部３は検出部１１からの信号出力を受
信し、負荷６への通電電流を知る。また、検出器１０の
出力信号により、短絡スイッチ７を介してアースへ放流
される電流を知る。制御部３はこれらの電流値を比較す
る。ここで負荷６の電流値が著しく小さい時は制御部３
より短絡スイッチ７へ出力される信号を閉のままとし、
蓄電池４の端子電圧ｂ64は下降する。
【００４０】次に、時点ｔ64より時点ｔ65の間に負荷量
が増加すると蓄電池４の端子電圧ｂ 64は下降し始める。
この時、制御部３は検出部１１からの信号出力を受信し
負荷ｂへの通電電流を知る。また、検出部１０の出力信
号により短絡スイッチ７を介してアースへ放流される電
流を知る。制御部３はこれらの電流値を比較する。ここ
で負荷６の電流値が短絡スイッチ７の電流を上まわって
いる時、制御部３は短絡制御信号９を出力し、短絡スイ
ッチ７を開状態へ切替える。この短絡スイッチ７の状態
切替えにより時点ｔ65まで継続していた太陽電池１の出
力のアースへの放流が中止される。
【００４１】時点ｔ65以降において、太陽電池１の出力
電流はダイオード２を通過し、蓄電池４および負荷６側
へ出力される。よって負荷６への放電は太陽電池１およ
び蓄電池４の並列接続状態において稼動される。この場
合、蓄電池４の放電は禁止され、蓄電池４の端子電圧ｂ
65の低下が無くなる。時点ｔ63において、接続スイッチ
５が開とされ負荷６が開放される。充電は継続されるた
め、蓄電池４の端子電圧ｂ66は更に上昇する。蓄電池４
の端子電圧ｂ 66は検出器８により検出され、充電を禁止
する所定の電圧ｅに達するまで充電が継続される。
【００４２】上記の手順によれば、充電開始の条件を蓄
電池の端子電圧だけでなく電流値の大きさも判断条件と
している。このため、見かけ上の電圧値での充電を行わ
ないため、チャタリングの発生が緩和される。尚、上述
の実施例は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに
限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲
において種々変形実施可能である。例えば、蓄電池の充
電中止を太陽電池の発電電源をアースへ放電することと
したが、その他の手順、例えば太陽電池の出力回路を逆
流防止用のダイオードの手前で遮断することとしても良
い。
【００４３】また、上記の各実施例では、発電手段とし
て太陽電池を用いたが、実際の応用例としては太陽熱、
地熱、風力、潮力あるいは水力をエネルギー源とした発
電手段にも利用が可能である。更に、太陽電池の出力電
流の短絡の検出部と負荷接続の有無の検出部の、上記の
各実施例における異なる手法の組み合わせは任意であ
り、実施例の記載に限定されない。
【００４４】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
発電システムの充電制御装置は、蓄電池の端子電圧と出
力端子から負荷へ出力の有無とを検出し、これらの検出
信号に基づいて蓄電池の充電の実行を制御している。よ
って、蓄電池の端子電圧の他に負荷の接続の有無を知
り、これらの信号を蓄電池の充電の制御に用いることに
より、発電手段の発電する電源のより有効的な利用と、
蓄電池のより精度の高い充電の制御が可能となる。この
構成によれば、蓄電池の放電深度を浅くし寿命を延長す
ることが可能となる。
【００４５】また、負荷への出力の有無により発電手段
が発電する電源による蓄電池の充電の制御を、異なった
条件において実行することが可能となり、より効率の高
い発電システムの制御を可能とし、発電手段が発電する
電源をより高い有効で利用することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発電システムの充電制御装置の実施例
１の回路構成図である。
【図２】本発明の発電システムの充電制御装置の実施例
２の回路構成図である。
【図３】本発明の発電システムの充電制御装置の実施例
３の回路構成図である。
【図４】実施例１の発電システムの充電制御装置の動作
を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】実施例２の発電システムの充電制御装置の動作
を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】実施例３の発電システムの充電制御装置の動作
を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】チャタリングの動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
【図８】変化例の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
【図９】従来の発電システムの充電制御装置の一例を示
す回路構成図である。
【図１０】従来例の発電システムの充電制御装置の動作
を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 太陽電池、 ２ ダイオード、 ３ 制御部、 ４ 蓄電池、 ５ 接続スイッチ、 ６ 負荷、 ７ 短絡スイッチ、 ８ （電圧）検出器、 １０，１１ （電流）検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−280721（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−294912（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−13442（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−203530（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/35 H01L 31/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発電手段と該発電手段の出力端子との間
    に接続され、前記出力端子から出力される電源を安定化
    させる蓄電池の、前記発電手段が発電する電源による充
    電を制御する発電システムの充電制御装置において、 前記蓄電池の端子電圧を検出し第１の検出信号を出力す
    る第１の検出手段と、前記出力端子と負荷との接続の有
    無を検出し第２の検出信号を出力する第２の検出手段
    と、 前記発電手段が発電する発電電流値を検出し第３の検出
    信号を出力する第３の検出手段と、前記負荷へ流れる負
    荷電流値を検出し第４の検出信号を出力する第４の検出
    手段と、 前記発電手段が発電する電源の前記蓄電池および負荷へ
    の電気的接続の開閉を行う開閉手段と、 少なくとも前記第１の検出信号と前記第２の検出信号と
    前記第３の検出信号と前記第４の検出信号とを入力し、
    前記開閉手段の開閉を制御して、前記発電手段が発電す
    る電源による前記蓄電池の充電の実行を制御する制御手
    段とを有し、 前記制御手段は、前記第１の出力信号に基づき、前記蓄
    電池の前記端子電圧が所定の電圧の場合に充電を停止
    し、 前記第２の出力信号に基づき、前記負荷が接続された場
    合に充電を開始し、 前記第３の出力信号及び前記第４の出力信号に基づき、
    前記負荷電流値が前記発電電流値より小さい場合に充電
    停止を維持し、大きい場合に充電を開始するように前記
    開閉手段を制御することを特徴とする発電システムの充
    電制御装置。
  2. 【請求項２】 前記充電池の前記端子電圧の低下により
    負荷接続の有無を検出することを特徴とする請求項１記
    載の発電システムの充電制御装置。
  3. 【請求項３】 前記発電手段は太陽電池であることを特
    徴とする請求項１または２に記載の発電システムの充電
    制御装置。
JP09275594A 1994-04-28 1994-04-28 発電システムの充電制御装置 Expired - Fee Related JP3271730B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09275594A JP3271730B2 (ja) 1994-04-28 1994-04-28 発電システムの充電制御装置
US08/429,227 US5621300A (en) 1994-04-28 1995-04-25 Charging control method and apparatus for power generation system
AU17690/95A AU693163B2 (en) 1994-04-28 1995-04-27 Charging control method and apparatus for power generation system
CN95105179A CN1044303C (zh) 1994-04-28 1995-04-28 发电系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09275594A JP3271730B2 (ja) 1994-04-28 1994-04-28 発電システムの充電制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07303335A JPH07303335A (ja) 1995-11-14
JP3271730B2 true JP3271730B2 (ja) 2002-04-08

Family

ID=14063242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09275594A Expired - Fee Related JP3271730B2 (ja) 1994-04-28 1994-04-28 発電システムの充電制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5621300A (ja)
JP (1) JP3271730B2 (ja)
CN (1) CN1044303C (ja)
AU (1) AU693163B2 (ja)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0749196A3 (en) * 1995-02-22 1997-07-30 Seiko Instr Inc Power supply apparatus and electronic equipment comprising the same
JP3382434B2 (ja) * 1995-09-22 2003-03-04 キヤノン株式会社 電池電源の電圧制御装置および電圧制御方法
JP3571860B2 (ja) * 1996-08-23 2004-09-29 キヤノン株式会社 非安定電源を電源とする電動機運転装置
JP3352334B2 (ja) * 1996-08-30 2002-12-03 キヤノン株式会社 太陽電池の電力制御装置
US5869949A (en) * 1996-10-02 1999-02-09 Canon Kabushiki Kaisha Charging apparatus and charging system for use with an unstable electrical power supply
JP3157127B2 (ja) * 1997-08-07 2001-04-16 セイコーインスツルメンツ株式会社 充放電電流検出機能付き充放電制御回路及び充電式電源装置
JPH1165748A (ja) 1997-08-22 1999-03-09 Canon Inc 座標入力装置及びセンサ装着構造及び方法
JP3932632B2 (ja) * 1997-11-28 2007-06-20 株式会社デンソー 車両用電源装置
FR2780827B1 (fr) * 1998-07-03 2000-09-29 Electricite De France Procede de commande d'une centrale electrique associee a une source d'energie temporellement aleatoire
US6157161A (en) * 1999-07-27 2000-12-05 Space Systems/Loral, Inc. Low cost battery charging systems
US6885114B2 (en) * 1999-10-05 2005-04-26 Access Business Group International, Llc Miniature hydro-power generation system
JP2001275259A (ja) * 2000-03-29 2001-10-05 Canon Inc 系統連系インバータおよび分散形発電システム
JP2002112553A (ja) 2000-09-29 2002-04-12 Canon Inc 電力変換装置およびその制御方法、並びに、発電装置
US7733069B2 (en) 2000-09-29 2010-06-08 Canon Kabushiki Kaisha Power converting apparatus and power generating apparatus
JP4776832B2 (ja) * 2000-10-19 2011-09-21 キヤノン株式会社 座標入力装置、および、画像入力装置の座標板
JP2002204531A (ja) 2000-10-31 2002-07-19 Canon Inc 交流連系装置およびその制御方法
JP2002318162A (ja) * 2001-02-01 2002-10-31 Canon Inc 異常の検知方法および保護装置、並びに、温度の推定方法および推定装置
JP2002233045A (ja) 2001-02-02 2002-08-16 Canon Inc 太陽光発電システムの地絡検出のための装置及び方法
JP4590114B2 (ja) * 2001-02-08 2010-12-01 キヤノン株式会社 座標入力装置及びその制御方法、記録媒体
JP2002236546A (ja) 2001-02-08 2002-08-23 Canon Inc 座標入力装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ
JP2002252986A (ja) 2001-02-26 2002-09-06 Canon Inc インバータ、電源システム及び電源システムにおける漏れ電流低減方法
JP2003098215A (ja) * 2001-09-26 2003-04-03 Canon Inc 電力変換システムにおける地絡検出のための装置及び方法
JP2003180036A (ja) * 2001-10-01 2003-06-27 Canon Inc 電力変換装置、電力変換システム、及び単独運転検出方法
JP2004208494A (ja) * 2002-12-11 2004-07-22 Canon Inc 信号発生器の制御方法
CN100521471C (zh) * 2004-01-09 2009-07-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 Dc/dc转换器和包括dc/dc转换器的分散型发电系统
JP2005312138A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Canon Inc 電力制御装置、発電システム及び電力系統システム
JP4789511B2 (ja) * 2004-06-04 2011-10-12 キヤノン株式会社 状況モニタリング装置及び状況モニタリングシステム
US20050275372A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-15 Crowell Jonathan C Power controller for managing arrays of smart battery packs
US7486044B2 (en) * 2004-11-30 2009-02-03 Motorola, Inc. Light detection power system and method for same
JP4455392B2 (ja) * 2005-04-15 2010-04-21 キヤノン株式会社 座標入力装置及びその制御方法、プログラム
FR2925784B1 (fr) * 2007-12-19 2010-01-15 Astrium Sas Systeme d'alimentation electrique pour satellite.
JP2009229112A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Tdk Corp 電圧検出回路
US8154892B2 (en) * 2008-04-02 2012-04-10 Arraypower, Inc. Method for controlling electrical power
TWI358189B (en) * 2008-04-08 2012-02-11 Delta Electronics Inc Power conversion circuit for reducing power loss a
JP4653202B2 (ja) * 2008-09-05 2011-03-16 日本電信電話株式会社 充電回路および充電方法
JP5377018B2 (ja) * 2009-03-23 2013-12-25 株式会社東芝 太陽光発電システム
US8482156B2 (en) * 2009-09-09 2013-07-09 Array Power, Inc. Three phase power generation from a plurality of direct current sources
DE102010009120B4 (de) * 2010-02-24 2011-09-01 Adensis Gmbh Photovoltaikgenerator
DE102010017746A1 (de) * 2010-05-03 2011-11-03 Sma Solar Technology Ag Verfahren zur Begrenzung der Generatorspannung einer photovoltaischen Anlage im Gefahrenfall und photovoltaische Anlage
JP2011253767A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Sony Corp 固定台および梱包容器
JP5618134B2 (ja) * 2010-06-29 2014-11-05 ソニー株式会社 制御装置および方法、並びに、太陽電池
CN103119823B (zh) * 2010-09-03 2016-01-20 本田技研工业株式会社 充电控制装置以及充电系统
JP5516286B2 (ja) * 2010-09-30 2014-06-11 ミツミ電機株式会社 電流電圧検出回路および電流制御回路
AU2011358195B2 (en) * 2011-02-02 2015-12-24 Sma Solar Technology Ag Protective device for a photovoltaic system
CN103190055A (zh) * 2011-03-29 2013-07-03 阿特斯(中国)投资有限公司 具有应急开关的能源转化发电系统
US9112430B2 (en) 2011-11-03 2015-08-18 Firelake Acquisition Corp. Direct current to alternating current conversion utilizing intermediate phase modulation
JP5973849B2 (ja) 2012-03-08 2016-08-23 キヤノン株式会社 座標入力装置および座標入力装置に用いられるセンサバー
JP5875445B2 (ja) 2012-03-30 2016-03-02 キヤノン株式会社 座標入力装置
CN103376813A (zh) * 2012-04-24 2013-10-30 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电子设备
JP5696110B2 (ja) * 2012-09-19 2015-04-08 株式会社東芝 電源システム、電源制御装置およびプログラム
ITBA20120065A1 (it) * 2012-11-02 2014-05-03 Elip Tagliente S R L Impianto di alimentazione per un autoveicolo a trazione elettrica
CN110794293A (zh) * 2019-09-23 2020-02-14 国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司 一种蓄电池自动核容开关状态检测方法
US20230231389A1 (en) * 2022-01-14 2023-07-20 Solaredge Technologies Ltd. Power System Including a Power Storage

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1256942A (en) * 1985-06-20 1989-07-04 Gunther Mieth Circuit arrangement for feeding an electrical load from a solar generator
JPH0769750B2 (ja) * 1989-09-08 1995-07-31 三菱電機株式会社 太陽電池電源系
JPH0654463A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Mitsubishi Electric Corp 車両用電子制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1116784A (zh) 1996-02-14
AU693163B2 (en) 1998-06-25
US5621300A (en) 1997-04-15
JPH07303335A (ja) 1995-11-14
CN1044303C (zh) 1999-07-21
AU1769095A (en) 1995-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3271730B2 (ja) 発電システムの充電制御装置
US8134342B2 (en) Method for pulsed charging of a battery in an autonomous system comprising a supercapacitance
US7659699B2 (en) Battery
EP1107439A2 (en) Interconnection power converter and power generation apparatus using the same
JP2000197276A (ja) 電池充電管理装置及び方法
JP3931446B2 (ja) 組電池の充電状態調整装置
JPH07154924A (ja) 携帯電子機器の電池使用方式
US6885170B2 (en) Connection-switched capacitor storage system
JP2004357377A (ja) 分散型発電システム
JP2001157364A (ja) 電力系統安定化装置及びその制御方法
JP3570283B2 (ja) 蓄電池充放電装置
JP2004357437A (ja) 電力変換装置及びその故障診断方法
JP2002058175A (ja) 独立型電源システム
JP3208786B2 (ja) 電池充電装置
JPH08126211A (ja) 充放電制御装置
JP3226396B2 (ja) 直流電源装置
GB2271228A (en) Controlling charging of a battery in an uninterruptible power supply
KR20190034069A (ko) 발전 시스템 및 그것에 사용하는 회전 전기 조립체, 운전 방법
JP3177721B2 (ja) 無停電電源装置の蓄電池残存容量測定法
JP2677072B2 (ja) 二次電池の充電回路
JPS61173640A (ja) 太陽光発電装置
JP3244836B2 (ja) 自励式無効電力補償装置
JPH05176473A (ja) バッテリの急速充電方法
JPS61277329A (ja) 太陽光発電装置
JP2022098137A (ja) 無停電電源装置、コンピュータプログラム及び制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees