JP3472327B2 - 電力供給システム - Google Patents
電力供給システムInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商用交流機器であって
太陽電池で動作可能な照明や加熱機器等の負荷に電力を
供給するのに好適な電力供給システムに関するものであ
る。 【０００２】 【従来技術とその問題点】例えば太陽電池による発電電
力は直流電力であるので、通常は商用電源で動作する負
荷機器に太陽電池からの発電電力を供給するためには、
直流−交流変換装置、いわゆるインバータを介して太陽
電池側の回路を交流側に系統連系して電力供給するシス
テムが一般に採用されている。 【０００３】また、商用電源の交流電力を直流に整流し
て負荷機器に供給するような装置の場合、太陽電池の発
電が日射条件に左右されるために、太陽電池の発電電力
を蓄電池に蓄えるようにして、この蓄電池でもって負荷
を駆動させるようしたシステムも一般に採用されてい
る。 【０００４】しかしながら、上述した従来のシステムで
は以下に示すような問題がある。すなわち、インバータ
を用いて太陽電池側の回路を交流側と系統連系するよう
なシステムでは、負荷が小さくなったり停電した時に商
用電源側に太陽電池で発電された電力が逆潮流する可能
性があり、これを防止するため、商用電源側が停電時に
太陽電池による発電電力で負荷が単独駆動しないように
する保護回路を設けたり、電圧や周波数が変動したとき
に商用電源側を保護するいわゆる保護協調回路等が必要
となるので、装置全体が大型化・複雑化するのである。 【０００５】また、蓄電池と併用するシステムでは、太
陽電池及び商用電源から蓄電池を充電するための充電回
路が必要となり装置全体が複雑化するだけでなく、蓄電
池が化学変化を伴うものであるために寿命が短く、メン
テナンスも多数回必要となるなど取扱いが大変面倒であ
る。 【０００６】 【発明の目的】そこで、本発明はこのような問題を解消
するために案出されたのであって、簡便な構成で商用電
源の電力及び太陽電池の発電電力を有効に活用し得、し
かもメンテナンスが不要であり、長寿命の優れた電力供
給システムを提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電力供給システムは、商用電源と該商用電
源に対して並列に設けた太陽電池とから負荷へ電力供給
を行う電力供給システムであって、前記商用電源と前記
負荷との間に、電力制御手段及び前記商用電源からの交
流を直流に整流する整流手段を接続し、前記太陽電池と
前記負荷との間に、前記太陽電池の最大電力を得る最大
出力点追尾手段及び逆流防止手段を接続し、前記負荷の
電圧を検出する電力検出手段を備えて成るとともに、前
記商用電源のみで前記負荷を動作させたときの負荷電圧
を基準電圧とし、前記電力検出手段がこの基準電圧を超
えた電圧を検出した時に前記電力制御手段により前記商
用電源から前記負荷への電力供給を制限するようにした
ことを特徴とする。 【０００８】 【作用】上記構成の電力供給システムによれば、商用電
源の電力供給を制御し、その制御した分を太陽電池の発
電電力で補充するようにすることが容易に実現でき、こ
れにより商用電源の省電力が実現され、しかも太陽電池
の発電電力を有効に活用することができる。 【０００９】 【実施例】本発明に係る具体的な実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。図１に示すように、商用電源１はこ
れからの電力供給を制限する電力制御手段２を介して、
商用電源１からの交流を直流に整流する整流手段３に接
続されており、さらにこの整流手段３は電力検出手段４
を介して照明や加熱機器等の負荷Ｌに接続されている。
また、太陽電池５の発電電力は常に太陽電池５の最大電
力を得る太陽電池電力制御手段（最大出力点追尾手段；
ＭＰＰＴ）６を介して、ダイオードの逆流防止手段７を
経て整流手段３と電力検出手段４との間へ供給するよう
に回路が構成されている。このように電力供給システム
Ｓは、商用電源１とこれに対して並列に設けた太陽電池
５とから負荷Ｌへ電力供給を行うものであり、商用電源
１と負荷Ｌとの間に、電力制御手段２及びこれからの交
流を直流に整流する整流手段３を接続し、太陽電池５と
負荷Ｌとの間に、太陽電池５の最大電力を得る最大出力
点追尾手段６及び逆流防止手段７を接続し、負荷Ｌの電
圧を検出する電力検出手段４を備えて成り、電力検出手
段４が基準電圧を超えた電圧を検出した時に電力制御手
段２により商用電源１から負荷Ｌへの電力供給を制限す
るように構成することにより、太陽電池５の発電電力が
ある場合は、商用電源１の電力を制限して、その制限し
た分を太陽電池５の発電電力で補うようにして電力の有
効利用を図ることができるのである。 【００１０】次に、具体的な回路構成とその作動につい
て説明する。図２に示すように、商用電源１に接続され
た電力制御手段２は、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ１，ＶＲ
１、トリガダイオードＴＤ１、フォトカプラＰＣ１、ト
ライアックＴＲ等から構成される。ここで、商用電源１
からの交流電力はトライアックＴＲにより位相制御され
るが、トライアックＴＲのゲートは電力検出手段４から
の信号をフォトカプラＰＣ１で受けて制御される。な
お、トリガダイオードＴＤ１はトライアックＴＲをトリ
ガするものである。なおまた、ＺＮＲ、コンデンサＣ
１、コイルＬ１は商用電源１を安定化させるものであ
る。 【００１１】また、整流手段３はダイオードによるブリ
ッジ回路から構成され、これに接続された電力検出手段
４は、フォトカプラＰＣ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，ＶＲ２、コンデン
サＣ３，Ｃ４、ツェナーダイオードＳＲ、コンパレータ
ＣＩ等から構成される。ここで、コンパレータＣＩは商
用電源１のみで負荷Ｌを動作させたときの負荷電圧を基
準電圧とするように調整され、負荷電圧が基準電圧と比
較してこれより上昇した場合に、フォトカプラＰＣ１を
通じてトライアックＴＲに商用電源１の供給電力を抑制
するように検出信号を発する。 【００１２】したがって、夜間等において太陽電池５の
周囲が暗い状況下では、負荷電圧は太陽電池５からの電
力供給が無いため、先に調整した基準電圧またはそれ以
下となる。このとき電力検出手段４は太陽電池５が発電
していないことを検出したこととなる。そして、コンパ
レータＣＩが検出した信号はフォトカプラＰＣ１を通じ
て電力制御手段２に伝えられ、トライアックＴＲを全導
通として商用電源１の電力を整流手段３を介して負荷Ｌ
に供給するのである。 【００１３】一方、日中等において太陽電池５が基準の
発電量以上で発電しているときには、太陽電池５の最大
出力点で動作させる太陽電池電力制御手段６とダイオー
ド７とを通じて、商用電源１を整流した電力と合成して
負荷Ｌに供給するようにする。このとき、負荷Ｌに供給
される電力は増加するが、負荷Ｌへの供給電力を検出す
る電力検出手段４が先に調整された基準電圧を超えたこ
とを検出し、すなわち商用電源１の電力に太陽電池５の
発電電力が加算されたことを検出し、フォトカプラＰＣ
１を通じてトライアックＴＲのゲートに伝え、トライア
ックＴＲの導通タイミングを制御するのである。 【００１４】ここで、太陽電池５が発電してトライアッ
クＴＲにより商用電源１の電力が制御されるので、この
ときの交流電圧波形は図３に示すごとく、波形の一部で
ある領域Ｗ１の部分がカットされた波形となる。また、
このときの負荷Ｌに供給される電圧波形は整流手段３に
より整流され図４に示すごとくとなる。この図におい
て、波形の領域Ｗ２は商用電源側の節約分であり、この
節約分を太陽電池５の発電電力で補うようにしているの
である。 【００１５】また、太陽電池５の発電電力が小さく、電
力検出手段４で検出された電力が商用電源１のみで負荷
Ｌを動作させたときの負荷電力を基準とした場合の基準
以下、すなわちトライアックＴＲが全導通時の電圧波形
は図５のごとくとなり、負荷Ｌへの電圧波形は図６のご
とくとなる。 【００１６】以上説明したように、太陽電池５が発電し
ている間は、整流手段３を介して商用電源１側の電力と
太陽電池の発電電力とを合成した電力がほぼ一定となる
ように負荷Ｌへ供給するように制御されるので、これに
より商用電源１の電力制限が実現されるのである。 【００１７】 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力供給
システムによれば、商用電源と太陽電池の電力を負荷へ
供給するものにおいて、商用電源の電力供給を制御し、
その制御した分を太陽電池の発電電力で補充するように
したので、商用電源の省電力が容易に実現され、しかも
太陽電池の発電電力を有効に活用し得、メンテナンスが
不要で且つ長寿命の優れた電力供給システムを提供する
ことが可能となる。
太陽電池で動作可能な照明や加熱機器等の負荷に電力を
供給するのに好適な電力供給システムに関するものであ
る。 【０００２】 【従来技術とその問題点】例えば太陽電池による発電電
力は直流電力であるので、通常は商用電源で動作する負
荷機器に太陽電池からの発電電力を供給するためには、
直流−交流変換装置、いわゆるインバータを介して太陽
電池側の回路を交流側に系統連系して電力供給するシス
テムが一般に採用されている。 【０００３】また、商用電源の交流電力を直流に整流し
て負荷機器に供給するような装置の場合、太陽電池の発
電が日射条件に左右されるために、太陽電池の発電電力
を蓄電池に蓄えるようにして、この蓄電池でもって負荷
を駆動させるようしたシステムも一般に採用されてい
る。 【０００４】しかしながら、上述した従来のシステムで
は以下に示すような問題がある。すなわち、インバータ
を用いて太陽電池側の回路を交流側と系統連系するよう
なシステムでは、負荷が小さくなったり停電した時に商
用電源側に太陽電池で発電された電力が逆潮流する可能
性があり、これを防止するため、商用電源側が停電時に
太陽電池による発電電力で負荷が単独駆動しないように
する保護回路を設けたり、電圧や周波数が変動したとき
に商用電源側を保護するいわゆる保護協調回路等が必要
となるので、装置全体が大型化・複雑化するのである。 【０００５】また、蓄電池と併用するシステムでは、太
陽電池及び商用電源から蓄電池を充電するための充電回
路が必要となり装置全体が複雑化するだけでなく、蓄電
池が化学変化を伴うものであるために寿命が短く、メン
テナンスも多数回必要となるなど取扱いが大変面倒であ
る。 【０００６】 【発明の目的】そこで、本発明はこのような問題を解消
するために案出されたのであって、簡便な構成で商用電
源の電力及び太陽電池の発電電力を有効に活用し得、し
かもメンテナンスが不要であり、長寿命の優れた電力供
給システムを提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電力供給システムは、商用電源と該商用電
源に対して並列に設けた太陽電池とから負荷へ電力供給
を行う電力供給システムであって、前記商用電源と前記
負荷との間に、電力制御手段及び前記商用電源からの交
流を直流に整流する整流手段を接続し、前記太陽電池と
前記負荷との間に、前記太陽電池の最大電力を得る最大
出力点追尾手段及び逆流防止手段を接続し、前記負荷の
電圧を検出する電力検出手段を備えて成るとともに、前
記商用電源のみで前記負荷を動作させたときの負荷電圧
を基準電圧とし、前記電力検出手段がこの基準電圧を超
えた電圧を検出した時に前記電力制御手段により前記商
用電源から前記負荷への電力供給を制限するようにした
ことを特徴とする。 【０００８】 【作用】上記構成の電力供給システムによれば、商用電
源の電力供給を制御し、その制御した分を太陽電池の発
電電力で補充するようにすることが容易に実現でき、こ
れにより商用電源の省電力が実現され、しかも太陽電池
の発電電力を有効に活用することができる。 【０００９】 【実施例】本発明に係る具体的な実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。図１に示すように、商用電源１はこ
れからの電力供給を制限する電力制御手段２を介して、
商用電源１からの交流を直流に整流する整流手段３に接
続されており、さらにこの整流手段３は電力検出手段４
を介して照明や加熱機器等の負荷Ｌに接続されている。
また、太陽電池５の発電電力は常に太陽電池５の最大電
力を得る太陽電池電力制御手段（最大出力点追尾手段；
ＭＰＰＴ）６を介して、ダイオードの逆流防止手段７を
経て整流手段３と電力検出手段４との間へ供給するよう
に回路が構成されている。このように電力供給システム
Ｓは、商用電源１とこれに対して並列に設けた太陽電池
５とから負荷Ｌへ電力供給を行うものであり、商用電源
１と負荷Ｌとの間に、電力制御手段２及びこれからの交
流を直流に整流する整流手段３を接続し、太陽電池５と
負荷Ｌとの間に、太陽電池５の最大電力を得る最大出力
点追尾手段６及び逆流防止手段７を接続し、負荷Ｌの電
圧を検出する電力検出手段４を備えて成り、電力検出手
段４が基準電圧を超えた電圧を検出した時に電力制御手
段２により商用電源１から負荷Ｌへの電力供給を制限す
るように構成することにより、太陽電池５の発電電力が
ある場合は、商用電源１の電力を制限して、その制限し
た分を太陽電池５の発電電力で補うようにして電力の有
効利用を図ることができるのである。 【００１０】次に、具体的な回路構成とその作動につい
て説明する。図２に示すように、商用電源１に接続され
た電力制御手段２は、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ１，ＶＲ
１、トリガダイオードＴＤ１、フォトカプラＰＣ１、ト
ライアックＴＲ等から構成される。ここで、商用電源１
からの交流電力はトライアックＴＲにより位相制御され
るが、トライアックＴＲのゲートは電力検出手段４から
の信号をフォトカプラＰＣ１で受けて制御される。な
お、トリガダイオードＴＤ１はトライアックＴＲをトリ
ガするものである。なおまた、ＺＮＲ、コンデンサＣ
１、コイルＬ１は商用電源１を安定化させるものであ
る。 【００１１】また、整流手段３はダイオードによるブリ
ッジ回路から構成され、これに接続された電力検出手段
４は、フォトカプラＰＣ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，ＶＲ２、コンデン
サＣ３，Ｃ４、ツェナーダイオードＳＲ、コンパレータ
ＣＩ等から構成される。ここで、コンパレータＣＩは商
用電源１のみで負荷Ｌを動作させたときの負荷電圧を基
準電圧とするように調整され、負荷電圧が基準電圧と比
較してこれより上昇した場合に、フォトカプラＰＣ１を
通じてトライアックＴＲに商用電源１の供給電力を抑制
するように検出信号を発する。 【００１２】したがって、夜間等において太陽電池５の
周囲が暗い状況下では、負荷電圧は太陽電池５からの電
力供給が無いため、先に調整した基準電圧またはそれ以
下となる。このとき電力検出手段４は太陽電池５が発電
していないことを検出したこととなる。そして、コンパ
レータＣＩが検出した信号はフォトカプラＰＣ１を通じ
て電力制御手段２に伝えられ、トライアックＴＲを全導
通として商用電源１の電力を整流手段３を介して負荷Ｌ
に供給するのである。 【００１３】一方、日中等において太陽電池５が基準の
発電量以上で発電しているときには、太陽電池５の最大
出力点で動作させる太陽電池電力制御手段６とダイオー
ド７とを通じて、商用電源１を整流した電力と合成して
負荷Ｌに供給するようにする。このとき、負荷Ｌに供給
される電力は増加するが、負荷Ｌへの供給電力を検出す
る電力検出手段４が先に調整された基準電圧を超えたこ
とを検出し、すなわち商用電源１の電力に太陽電池５の
発電電力が加算されたことを検出し、フォトカプラＰＣ
１を通じてトライアックＴＲのゲートに伝え、トライア
ックＴＲの導通タイミングを制御するのである。 【００１４】ここで、太陽電池５が発電してトライアッ
クＴＲにより商用電源１の電力が制御されるので、この
ときの交流電圧波形は図３に示すごとく、波形の一部で
ある領域Ｗ１の部分がカットされた波形となる。また、
このときの負荷Ｌに供給される電圧波形は整流手段３に
より整流され図４に示すごとくとなる。この図におい
て、波形の領域Ｗ２は商用電源側の節約分であり、この
節約分を太陽電池５の発電電力で補うようにしているの
である。 【００１５】また、太陽電池５の発電電力が小さく、電
力検出手段４で検出された電力が商用電源１のみで負荷
Ｌを動作させたときの負荷電力を基準とした場合の基準
以下、すなわちトライアックＴＲが全導通時の電圧波形
は図５のごとくとなり、負荷Ｌへの電圧波形は図６のご
とくとなる。 【００１６】以上説明したように、太陽電池５が発電し
ている間は、整流手段３を介して商用電源１側の電力と
太陽電池の発電電力とを合成した電力がほぼ一定となる
ように負荷Ｌへ供給するように制御されるので、これに
より商用電源１の電力制限が実現されるのである。 【００１７】 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力供給
システムによれば、商用電源と太陽電池の電力を負荷へ
供給するものにおいて、商用電源の電力供給を制御し、
その制御した分を太陽電池の発電電力で補充するように
したので、商用電源の省電力が容易に実現され、しかも
太陽電池の発電電力を有効に活用し得、メンテナンスが
不要で且つ長寿命の優れた電力供給システムを提供する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例のブロック構成図であ
る。 【図２】本発明に係る一実施例の回路構成図である。 【図３】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【図４】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【図５】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【図６】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【符号の説明】 １：商用電源 ２：電力制御手段 ３：整流手段 ４：電力検出手段 ５：太陽電池 ６：太陽電池電力制御手段 ７：逆流防止手段 Ｓ：電力供給システム
る。 【図２】本発明に係る一実施例の回路構成図である。 【図３】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【図４】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【図５】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【図６】本発明に係る一実施例の電圧波形を示す図であ
る。 【符号の説明】 １：商用電源 ２：電力制御手段 ３：整流手段 ４：電力検出手段 ５：太陽電池 ６：太陽電池電力制御手段 ７：逆流防止手段 Ｓ：電力供給システム
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】商用電源と該商用電源に対して並列に設け
た太陽電池とから負荷へ電力供給を行う電力供給システ
ムであって、前記商用電源と前記負荷との間に、電力制
御手段及び前記商用電源からの交流を直流に整流する整
流手段を接続し、前記太陽電池と前記負荷との間に、前
記太陽電池の最大電力を得る最大出力点追尾手段及び逆
流防止手段を接続し、前記負荷の電圧を検出する電力検
出手段を備えて成るとともに、前記商用電源のみで前記
負荷を動作させたときの負荷電圧を基準電圧とし、前記
電力検出手段がこの基準電圧を超えた電圧を検出した時
に前記電力制御手段により前記商用電源から前記負荷へ
の電力供給を制限するようにしたことを特徴とする電力
供給システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30024893A JP3472327B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 電力供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30024893A JP3472327B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 電力供給システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163056A JPH07163056A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3472327B2 true JP3472327B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=17882499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30024893A Expired - Fee Related JP3472327B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 電力供給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472327B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3795783B2 (ja) * | 2001-09-21 | 2006-07-12 | 三菱電機株式会社 | 電圧安定化制御方法 |
| JP2010049940A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Monokokyuutekkusu Kk | 照明システム |
| JP5303394B2 (ja) * | 2009-08-05 | 2013-10-02 | 株式会社キルトプランニングオフィス | 太陽電池を用いたｌｅｄ照明システム |
| CN103178540A (zh) * | 2011-12-26 | 2013-06-26 | 新奥科技发展有限公司 | 微电网及其不间断并网的方法 |
| CN104701948B (zh) * | 2015-03-30 | 2017-11-07 | 北京中科盛康科技有限公司 | 一种用于电池组的充电器 |
| CN105048564A (zh) * | 2015-08-09 | 2015-11-11 | 安徽普为智能科技有限责任公司 | 一种小型车载充电机的充电保护方法 |
| CN105048561A (zh) * | 2015-08-09 | 2015-11-11 | 安徽普为智能科技有限责任公司 | 一种交流充电桩装置 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP30024893A patent/JP3472327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07163056A (ja) | 1995-06-23 |
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Legal Events
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