JP3483399B2 - 充電装置 - Google Patents
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- 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
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の出力を
効果的に用いて、二次電池を充電する充電装置に関する
ものである。
効果的に用いて、二次電池を充電する充電装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽電池を用いた充電装置では、
太陽電池からの入力電力の一部分を使用して充電を行っ
ていた。
太陽電池からの入力電力の一部分を使用して充電を行っ
ていた。
【０００３】つまり、従来の充電装置は、充電をする時
太陽電池からの入力電圧の変動を検知して充電状態を切
り替える機能を持たないで、太陽電池からの入力電圧が
大きい時の電力のみを使用し充電していた。
太陽電池からの入力電圧の変動を検知して充電状態を切
り替える機能を持たないで、太陽電池からの入力電圧が
大きい時の電力のみを使用し充電していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
例では二次電池を充電し、充電を完了するまでに使用す
る電力の範囲は太陽電池からの入力電力の一部の範囲に
限られていたため、太陽電池からの入力電力が小さくな
る曇り等のときは充電がまったくできない欠点があっ
た。
例では二次電池を充電し、充電を完了するまでに使用す
る電力の範囲は太陽電池からの入力電力の一部の範囲に
限られていたため、太陽電池からの入力電力が小さくな
る曇り等のときは充電がまったくできない欠点があっ
た。
【０００５】本発明の目的は、充電装置の入力電圧、つ
まり太陽電池からの入力電圧が変動した時も二次電池を
常に充電することにある。
まり太陽電池からの入力電圧が変動した時も二次電池を
常に充電することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の局面では充電装置の入力電圧、つまり太陽
電池からの入力電圧を監視し、入力電圧が変動しても自
動で充電の状態を制御する構成により、二次電池を常に
充電することを特徴とする。
め、本発明の局面では充電装置の入力電圧、つまり太陽
電池からの入力電圧を監視し、入力電圧が変動しても自
動で充電の状態を制御する構成により、二次電池を常に
充電することを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成において、入力電圧を監視し自動で充
電の状態を制御する手段は、入力電圧が低い時は二次電
池を小さな電流で充電し、入力電圧が高い時は二次電池
を大きい電流で充電するように作用し、二次電池を常に
充電するように動作する。
電の状態を制御する手段は、入力電圧が低い時は二次電
池を小さな電流で充電し、入力電圧が高い時は二次電池
を大きい電流で充電するように作用し、二次電池を常に
充電するように動作する。
【０００８】上述のように充電状態を小電流充電状態と
大電流充電状態とに自動で切り替えると、充電電流の変
化に応じて太陽電池の出力電圧である充電装置の入力電
圧が変動し、充電状態が短い間隔で切り替わる誤動作を
生じる場合がある。
大電流充電状態とに自動で切り替えると、充電電流の変
化に応じて太陽電池の出力電圧である充電装置の入力電
圧が変動し、充電状態が短い間隔で切り替わる誤動作を
生じる場合がある。
【０００９】本発明の第２の目的は、自動で充電の状態
が切り替わる際に発生する入力電圧の変動により、入力
電圧の監視機能が誤動作することを防止することにあ
る。この第２の目的を達成するため、本発明の第２の局
面では、入力電圧を監視し比較する基準の電圧に電位差
を設けたことを特徴とする。上記構成によれば、入力電
圧が高い電圧から低い電圧に変わる時と、低い電圧から
高い電圧に変わる時に充電状態を制御する入力電圧に差
を作るために、基準電圧を前者の方を後者より低くする
手段は制御による電圧の監視の誤動作を防止するように
作用する。
が切り替わる際に発生する入力電圧の変動により、入力
電圧の監視機能が誤動作することを防止することにあ
る。この第２の目的を達成するため、本発明の第２の局
面では、入力電圧を監視し比較する基準の電圧に電位差
を設けたことを特徴とする。上記構成によれば、入力電
圧が高い電圧から低い電圧に変わる時と、低い電圧から
高い電圧に変わる時に充電状態を制御する入力電圧に差
を作るために、基準電圧を前者の方を後者より低くする
手段は制御による電圧の監視の誤動作を防止するように
作用する。
【００１０】本発明の好ましい実施例においては、充電
装置の入力電圧の変動に合わせて、二次電池を常に充電
し、かつ二次電池を最適に充電し、充電終了を早めるた
めの充電手段を持つ複数の経路を設けている。このよう
な構成によれば、充電するための複数の経路を用意する
手段は、入力電圧が高い時、二次電池に大きい電流で充
電し充電を早め、また入力電圧が低い時は、二次電池を
入力電圧に応じた小さい電流で充電するように動作し、
各々の経路で設定した最適な充電を行うように作用す
る。
装置の入力電圧の変動に合わせて、二次電池を常に充電
し、かつ二次電池を最適に充電し、充電終了を早めるた
めの充電手段を持つ複数の経路を設けている。このよう
な構成によれば、充電するための複数の経路を用意する
手段は、入力電圧が高い時、二次電池に大きい電流で充
電し充電を早め、また入力電圧が低い時は、二次電池を
入力電圧に応じた小さい電流で充電するように動作し、
各々の経路で設定した最適な充電を行うように作用す
る。
【００１１】本発明の好ましい実施例においては、さら
に、充電中の二次電池に充電電流を供給する経路にその
二次電池を満充電と判断して確実に充電を終了するため
の機能を設けている。この構成において、最適で安定な
充電を行う経路に、二次電池の充電電圧と電流を検知し
満充電を判断し充電を終了するための機能を連動して動
作させる手段は、充電を確実に終了する作用をする。
に、充電中の二次電池に充電電流を供給する経路にその
二次電池を満充電と判断して確実に充電を終了するため
の機能を設けている。この構成において、最適で安定な
充電を行う経路に、二次電池の充電電圧と電流を検知し
満充電を判断し充電を終了するための機能を連動して動
作させる手段は、充電を確実に終了する作用をする。
【００１２】
（第１の実施例）図１は本発明の第１の実施例に係る充
電システムの構成を示す。同図において、１は電源であ
るところの太陽電池、２は太陽電池に接続され、制御系
を含む充電装置、３は太陽電池１からの入力電圧Ｖｉｎ
を基準電圧Ｖ１およびＶ２と比較する電圧比較部、４は
電圧比較部３からの信号により充電手段を切り替えるス
イッチ、５は充電の開始および終了を制御する充電制御
部、６は最適で安定な充電電流を供給するためのスイッ
チ、７は入力電圧Ｖｉｎが低い時に小さい充電電流を供
給するためのスイッチ、８は充電電流を抑える抵抗器、
９は充電電流を検知するための抵抗器、１０は充電に必
要な充電電圧Ｖｏｕｔを安定化し電流を制御する安定化
電源部、１１は負荷となる二次電池である。
電システムの構成を示す。同図において、１は電源であ
るところの太陽電池、２は太陽電池に接続され、制御系
を含む充電装置、３は太陽電池１からの入力電圧Ｖｉｎ
を基準電圧Ｖ１およびＶ２と比較する電圧比較部、４は
電圧比較部３からの信号により充電手段を切り替えるス
イッチ、５は充電の開始および終了を制御する充電制御
部、６は最適で安定な充電電流を供給するためのスイッ
チ、７は入力電圧Ｖｉｎが低い時に小さい充電電流を供
給するためのスイッチ、８は充電電流を抑える抵抗器、
９は充電電流を検知するための抵抗器、１０は充電に必
要な充電電圧Ｖｏｕｔを安定化し電流を制御する安定化
電源部、１１は負荷となる二次電池である。
【００１３】図１の構成において、太陽電池１の出力は
充電装置２の入力電圧Ｖｉｎとなり、安定化電源部１０
で安定化されて、スイッチ６または抵抗器８とスイッチ
７を通り、二次電池１１に充電される。電圧比較部３
は、充電装置２の入力電圧Ｖｉｎを基準電圧Ｖ１および
Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）と比較し、その比較結果に応じて
“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルのいずれかの信号を出力す
る。例えば、“Ｈ”レベル信号を出力している状態で入
力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１より低くなると出力信号を
“Ｌ”レベル信号に切り替え、“Ｌ”レベル信号を出力
している状態で入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ２より高く
なると出力信号を“Ｈ”レベル信号に切り替える。電圧
比較部３の出力信号はスイッチ４と充電制御部５に供給
され、これによりスイッチ４が切り替えられる。スイッ
チ４のコレクタはスイッチ７のベースに接続されてい
る。
充電装置２の入力電圧Ｖｉｎとなり、安定化電源部１０
で安定化されて、スイッチ６または抵抗器８とスイッチ
７を通り、二次電池１１に充電される。電圧比較部３
は、充電装置２の入力電圧Ｖｉｎを基準電圧Ｖ１および
Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）と比較し、その比較結果に応じて
“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルのいずれかの信号を出力す
る。例えば、“Ｈ”レベル信号を出力している状態で入
力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１より低くなると出力信号を
“Ｌ”レベル信号に切り替え、“Ｌ”レベル信号を出力
している状態で入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ２より高く
なると出力信号を“Ｈ”レベル信号に切り替える。電圧
比較部３の出力信号はスイッチ４と充電制御部５に供給
され、これによりスイッチ４が切り替えられる。スイッ
チ４のコレクタはスイッチ７のベースに接続されてい
る。
【００１４】電圧比較部３の出力信号が“Ｈ”レベル信
号であれば充電制御部５に“Ｈ”レベルの信号を供給す
る。これにより、定電圧充電が可能化され、充電制御部
５がスイッチ６をオンして二次電池１１は大きな電流で
の定電圧充電で充電される。すなわち、充電制御部５は
スイッチ６がオンの時に負荷である二次電池１１に供給
されている充電電圧Ｖｏｕｔを検知し、そして二次電池
１１に供給されている充電電流Ｉｏｕｔを抵抗器９によ
り検知し、充電の開始および終了を制御している。例え
ば、充電開始時の二次電圧の端子電圧（充電電圧）Ｖｏ
ｕｔが定電圧充電電圧Ｖｅｎｄに達しない間、充電制御
部５は二次電池１１に供給されている充電電流Ｉｏｕｔ
を抵抗器９により検知し、安定化電源部１０を通じてこ
の充電電流Ｉｏｕｔが所定の電流値となるように安定化
し、定電圧充電電圧Ｖｅｎｄに達した後は、充電電圧Ｖ
ｏｕｔがその定電圧充電電圧Ｖｅｎｄとなるように安定
化する。その後、充電電流Ｉｏｕｔが所定の電流値以下
になると充電終了と判定し、スイッチ６をオフする。
号であれば充電制御部５に“Ｈ”レベルの信号を供給す
る。これにより、定電圧充電が可能化され、充電制御部
５がスイッチ６をオンして二次電池１１は大きな電流で
の定電圧充電で充電される。すなわち、充電制御部５は
スイッチ６がオンの時に負荷である二次電池１１に供給
されている充電電圧Ｖｏｕｔを検知し、そして二次電池
１１に供給されている充電電流Ｉｏｕｔを抵抗器９によ
り検知し、充電の開始および終了を制御している。例え
ば、充電開始時の二次電圧の端子電圧（充電電圧）Ｖｏ
ｕｔが定電圧充電電圧Ｖｅｎｄに達しない間、充電制御
部５は二次電池１１に供給されている充電電流Ｉｏｕｔ
を抵抗器９により検知し、安定化電源部１０を通じてこ
の充電電流Ｉｏｕｔが所定の電流値となるように安定化
し、定電圧充電電圧Ｖｅｎｄに達した後は、充電電圧Ｖ
ｏｕｔがその定電圧充電電圧Ｖｅｎｄとなるように安定
化する。その後、充電電流Ｉｏｕｔが所定の電流値以下
になると充電終了と判定し、スイッチ６をオフする。
【００１５】一方、電圧比較部３の出力信号が“Ｌ”レ
ベル信号であればスイッチ４のコレクタを介してスイッ
チ７のベースに“Ｈ”レベルの信号を供給する。さら
に、充電制御部５は“Ｌ”レベルの信号に応動してスイ
ッチ６をオフにする。すなわち、小さな電流での充電と
なる。
ベル信号であればスイッチ４のコレクタを介してスイッ
チ７のベースに“Ｈ”レベルの信号を供給する。さら
に、充電制御部５は“Ｌ”レベルの信号に応動してスイ
ッチ６をオフにする。すなわち、小さな電流での充電と
なる。
【００１６】また、スイッチ７がベースに“Ｌ”レベル
の信号を供給されてオンし、太陽電池１より安定化電源
部１０、抵抗８およびスイッチ７を介して安定化電源部
１０の出力電圧と二次電池１１の端子電圧Ｖｏｕｔの電
圧差および抵抗８の抵抗値によって定まる電流が二次電
池１１に供給される。この場合、安定化電源部１０の出
力電圧は一定となり充電電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖｅｎｄに
安定化すべく動作するが、二次電池１１の端子電圧Ｖｏ
ｕｔが十分上昇しないため充電電圧Ｖｏｕｔは定電圧充
電電圧Ｖｅｎｄより低い電圧になっている。しかし、徐
々に端子電圧Ｖｏｕｔは充電電圧Ｖｅｎｄに近づき二次
電池１１は充電電流Ｉｏｕｔを多く受け入れなくなるた
め、安定化電源部１０の出力電圧は充電電圧Ｖｅｎｄと
等しくなる。
の信号を供給されてオンし、太陽電池１より安定化電源
部１０、抵抗８およびスイッチ７を介して安定化電源部
１０の出力電圧と二次電池１１の端子電圧Ｖｏｕｔの電
圧差および抵抗８の抵抗値によって定まる電流が二次電
池１１に供給される。この場合、安定化電源部１０の出
力電圧は一定となり充電電圧Ｖｏｕｔを電圧Ｖｅｎｄに
安定化すべく動作するが、二次電池１１の端子電圧Ｖｏ
ｕｔが十分上昇しないため充電電圧Ｖｏｕｔは定電圧充
電電圧Ｖｅｎｄより低い電圧になっている。しかし、徐
々に端子電圧Ｖｏｕｔは充電電圧Ｖｅｎｄに近づき二次
電池１１は充電電流Ｉｏｕｔを多く受け入れなくなるた
め、安定化電源部１０の出力電圧は充電電圧Ｖｅｎｄと
等しくなる。
【００１７】図２は図１の充電装置２の入力電圧Ｖｉｎ
の時間毎の変動一例を示す。電圧曲線１３は充電装置２
の入力電圧Ｖｉｎであり時間により変動している。図１
の装置において、二次電池１１を一般的に定電圧充電す
るためには、変動する入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１ま
たはＶ２より高いことを必要とし、その場合、安定化電
源部１０が充電状態を安定化している。入力電圧Ｖｉｎ
が基準電圧Ｖ１またはＶ２より低い電圧の時は安定化電
源部１０の出力電圧が安定化するように動作し、抵抗器
８とスイッチ７を通して二次電池１１を充電する。これ
らの入力電圧が高い時と低い時の動作状態を自動で切替
制御することで常に充電が可能になった。
の時間毎の変動一例を示す。電圧曲線１３は充電装置２
の入力電圧Ｖｉｎであり時間により変動している。図１
の装置において、二次電池１１を一般的に定電圧充電す
るためには、変動する入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１ま
たはＶ２より高いことを必要とし、その場合、安定化電
源部１０が充電状態を安定化している。入力電圧Ｖｉｎ
が基準電圧Ｖ１またはＶ２より低い電圧の時は安定化電
源部１０の出力電圧が安定化するように動作し、抵抗器
８とスイッチ７を通して二次電池１１を充電する。これ
らの入力電圧が高い時と低い時の動作状態を自動で切替
制御することで常に充電が可能になった。
【００１８】図３は充電装置２の入力電圧Ｖｉｎの時間
毎の変動を示す図２の一部を拡大した図である。電圧曲
線１４は二次電池１１を充電する状態が切り替わる時入
力電圧Ｖｉｎが変動することを示している。つまり電圧
曲線１４において入力電圧Ｖｉｎが高い電圧から基準電
圧Ｖ１以下に下降した時電圧比較部３は基準電圧Ｖ１で
充電電流Ｉｏｕｔを小さくするように切り替えるため太
陽電池の負荷が小さくなり入力電圧Ｖｉｎが一瞬上昇す
る、また入力電圧Ｖｉｎが低い電圧から基準電圧Ｖ２以
上に上昇する時電圧比較部３は基準電圧Ｖ２で充電電流
Ｉｏｕｔを大きくするように切り替えるため太陽電池の
負荷が大きくなり入力電圧Ｖｉｎが一瞬低下する。
毎の変動を示す図２の一部を拡大した図である。電圧曲
線１４は二次電池１１を充電する状態が切り替わる時入
力電圧Ｖｉｎが変動することを示している。つまり電圧
曲線１４において入力電圧Ｖｉｎが高い電圧から基準電
圧Ｖ１以下に下降した時電圧比較部３は基準電圧Ｖ１で
充電電流Ｉｏｕｔを小さくするように切り替えるため太
陽電池の負荷が小さくなり入力電圧Ｖｉｎが一瞬上昇す
る、また入力電圧Ｖｉｎが低い電圧から基準電圧Ｖ２以
上に上昇する時電圧比較部３は基準電圧Ｖ２で充電電流
Ｉｏｕｔを大きくするように切り替えるため太陽電池の
負荷が大きくなり入力電圧Ｖｉｎが一瞬低下する。
【００１９】本実施例によれば、充電状態を切り替える
ために入力電圧を検出する電圧比較部３の基準電圧をＶ
１とＶ２のように電位差を有する２つ電圧に設定するこ
とで電圧検出部３にいわゆるヒステリシス特性を持たせ
図３のｔ１以前（大電流充電状態）、ｔ１〜ｔ２間（小
電流充電状態）そしてｔ２以降（大電流充電状態）と充
電状態を誤動作なしで切り替えることができた。
ために入力電圧を検出する電圧比較部３の基準電圧をＶ
１とＶ２のように電位差を有する２つ電圧に設定するこ
とで電圧検出部３にいわゆるヒステリシス特性を持たせ
図３のｔ１以前（大電流充電状態）、ｔ１〜ｔ２間（小
電流充電状態）そしてｔ２以降（大電流充電状態）と充
電状態を誤動作なしで切り替えることができた。
【００２０】図４は負荷である二次電池１１を充電する
際の充電電圧Ｖｏｕｔと充電電流Ｉｏｕｔの時間毎の変
化の例を示した図である。充電装置２が負荷である二次
電池１１を充電する状態は、図４で示す通り最適な充電
電圧曲線１６および最適な充電電流曲線１５の曲線で表
される大電流充電状態と、入力電圧Ｖｉｎが低い時の充
電電圧曲線１７および充電電流曲線１８の曲線で表され
る小電流充電状態である。充電電圧曲線１６と充電電流
曲線１５は図３の電圧曲線１４のｔ１以前とｔ２以降の
場合であり、充電電圧曲線１７と充電電流曲線１８は図
３の電圧曲線１４のｔ１〜ｔ２間の場合を示している。
本実施例によれば、入力電圧Ｖｉｎの変動に合わせて切
り替える複数の経路（スイッチ６を通る経路とスイッチ
７を通る経路）を用意することで二次電池を常に充電し
続け最適な充電を行うことができた。
際の充電電圧Ｖｏｕｔと充電電流Ｉｏｕｔの時間毎の変
化の例を示した図である。充電装置２が負荷である二次
電池１１を充電する状態は、図４で示す通り最適な充電
電圧曲線１６および最適な充電電流曲線１５の曲線で表
される大電流充電状態と、入力電圧Ｖｉｎが低い時の充
電電圧曲線１７および充電電流曲線１８の曲線で表され
る小電流充電状態である。充電電圧曲線１６と充電電流
曲線１５は図３の電圧曲線１４のｔ１以前とｔ２以降の
場合であり、充電電圧曲線１７と充電電流曲線１８は図
３の電圧曲線１４のｔ１〜ｔ２間の場合を示している。
本実施例によれば、入力電圧Ｖｉｎの変動に合わせて切
り替える複数の経路（スイッチ６を通る経路とスイッチ
７を通る経路）を用意することで二次電池を常に充電し
続け最適な充電を行うことができた。
【００２１】図４において、二次電池１１の最適な充電
曲線は最適な充電電圧曲線１６および最適な充電電流曲
線１５で表されており、充電終了点では充電装置２の入
力電圧Ｖｉｎが低い時の充電電圧が最適な充電電圧とは
ほとんど等しくなっており充電終了時の電圧Ｖｅｎｄに
なっている。また入力電圧Ｖｉｎが低い時の充電電流が
最適な充電電流と同じ程度に小さくなっている。この場
合定電圧充電を行う二次電池１１が満充電の状態である
ことを示している。最適な充電状態では、充電装置２に
おいて図１の充電制御部５はスイッチ６を制御してお
り、二次電池１１の充電電圧Ｖｏｕｔと抵抗器９を流れ
る充電電流Ｉｏｕｔを検知して、定電圧充電を行う二次
電池１１が満充電であると判断できる状態になってい
る。本実施例では、入力電圧Ｖｏｕｔが低い時でも図４
の最適な充電電圧曲線１６および最適な充電電流曲線１
５の充電状態を作る充電経路に、一定の時間間隔で切り
替えて充電状態を監視することで満充電かどうかを判断
し、充電を終了させる機能を作ることができた。
曲線は最適な充電電圧曲線１６および最適な充電電流曲
線１５で表されており、充電終了点では充電装置２の入
力電圧Ｖｉｎが低い時の充電電圧が最適な充電電圧とは
ほとんど等しくなっており充電終了時の電圧Ｖｅｎｄに
なっている。また入力電圧Ｖｉｎが低い時の充電電流が
最適な充電電流と同じ程度に小さくなっている。この場
合定電圧充電を行う二次電池１１が満充電の状態である
ことを示している。最適な充電状態では、充電装置２に
おいて図１の充電制御部５はスイッチ６を制御してお
り、二次電池１１の充電電圧Ｖｏｕｔと抵抗器９を流れ
る充電電流Ｉｏｕｔを検知して、定電圧充電を行う二次
電池１１が満充電であると判断できる状態になってい
る。本実施例では、入力電圧Ｖｏｕｔが低い時でも図４
の最適な充電電圧曲線１６および最適な充電電流曲線１
５の充電状態を作る充電経路に、一定の時間間隔で切り
替えて充電状態を監視することで満充電かどうかを判断
し、充電を終了させる機能を作ることができた。
【００２２】本実施例特有の効果として、電圧比較部
３、スイッチ４、抵抗器８、およびスイッチ７を設ける
ことにより充電装置２の入力電圧Ｖｉｎを効果的に使用
し二次電池１１を充電することができた。
３、スイッチ４、抵抗器８、およびスイッチ７を設ける
ことにより充電装置２の入力電圧Ｖｉｎを効果的に使用
し二次電池１１を充電することができた。
【００２３】（第２の実施例）図５は第１の実施例の変
形例であり、低電圧時、安定化電源部１０の出力を抵抗
器８とスイッチ７を通して充電する図１の構成に対し
て、図５の構成では太陽電池１の出力を安定化電源部１
０を通さずに充電装置２の入力電圧Ｖｉｎから抵抗器８
とスイッチ７を通して二次電池１１に供給するようにし
たものである。電圧比較部３がスイッチ４を通してスイ
ッチ７を制御して二次電池１１に充電電流を供給してい
る。入力電圧Ｖｉｎが高い時は安定化電源部１０の出力
がスイッチ６を通して二次電池１１を定電圧充電する。
形例であり、低電圧時、安定化電源部１０の出力を抵抗
器８とスイッチ７を通して充電する図１の構成に対し
て、図５の構成では太陽電池１の出力を安定化電源部１
０を通さずに充電装置２の入力電圧Ｖｉｎから抵抗器８
とスイッチ７を通して二次電池１１に供給するようにし
たものである。電圧比較部３がスイッチ４を通してスイ
ッチ７を制御して二次電池１１に充電電流を供給してい
る。入力電圧Ｖｉｎが高い時は安定化電源部１０の出力
がスイッチ６を通して二次電池１１を定電圧充電する。
【００２４】第２の実施例特有の効果として、入力電圧
Ｖｉｎが低く安定化電源部１０および充電制御部５が動
作しない場合でも、電圧比較部３およびスイッチ４の動
作のみで二次電池１１を入力電圧Ｖｉｎに応じて自由に
変動する小さい電流で充電することができた。
Ｖｉｎが低く安定化電源部１０および充電制御部５が動
作しない場合でも、電圧比較部３およびスイッチ４の動
作のみで二次電池１１を入力電圧Ｖｉｎに応じて自由に
変動する小さい電流で充電することができた。
【００２５】（第３の実施例）図６は第１の実施例の変
形例であり、図１の構成に対し、充電装置２の電圧比較
部３とスイッチ４の機能を充電制御部１２の内に含め、
抵抗器８とスイッチ７を除いた構成になっている。入力
電圧Ｖｉｎが低い時、安定化電源部１０の出力は充電制
御部１２からの信号により充電電流Ｉｏｕｔを小さく設
定される。小さい充電電流がスイッチ６を通して二次電
池１１を充電する。充電制御部１２は安定化電源部１０
の出力が入力電圧Ｖｉｎに応じた幾つかの設定された小
さな電流値になるように制御している。
形例であり、図１の構成に対し、充電装置２の電圧比較
部３とスイッチ４の機能を充電制御部１２の内に含め、
抵抗器８とスイッチ７を除いた構成になっている。入力
電圧Ｖｉｎが低い時、安定化電源部１０の出力は充電制
御部１２からの信号により充電電流Ｉｏｕｔを小さく設
定される。小さい充電電流がスイッチ６を通して二次電
池１１を充電する。充電制御部１２は安定化電源部１０
の出力が入力電圧Ｖｉｎに応じた幾つかの設定された小
さな電流値になるように制御している。
【００２６】第３の実施例特有の効果として、電圧比較
部３、スイッチ４、抵抗器８およびスイッチ７を削除で
きるため部品点数を削減できた。
部３、スイッチ４、抵抗器８およびスイッチ７を削除で
きるため部品点数を削減できた。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽電池の出力が天候・時間および太陽と太陽電池の向
きにより影響を受け変動した時も、負荷である二次電池
を充電し続けることができた。そして太陽電池の出力が
十分な時は短い時間で充電（定電圧充電）できるように
なった。
太陽電池の出力が天候・時間および太陽と太陽電池の向
きにより影響を受け変動した時も、負荷である二次電池
を充電し続けることができた。そして太陽電池の出力が
十分な時は短い時間で充電（定電圧充電）できるように
なった。
【００２８】また、充電状態切替のための入力電圧検出
用基準電圧にヒステリシスを持たせることにより、太陽
電池の出力が変動しても二次電池を充電し続けるために
用意した充電経路の切り替えが確実にできるようになっ
た。
用基準電圧にヒステリシスを持たせることにより、太陽
電池の出力が変動しても二次電池を充電し続けるために
用意した充電経路の切り替えが確実にできるようになっ
た。
【００２９】また、大電流充電用と小電流充電用との複
数の経路を設けることにより、二次電池を太陽電池の出
力の変動に合わせた最適な充電電流で充電することがで
きた。
数の経路を設けることにより、二次電池を太陽電池の出
力の変動に合わせた最適な充電電流で充電することがで
きた。
【００３０】また、小電流充電に一定の間隔で大電流充
電状態に切り替えて充電制御部が備える充電監視機能を
動作させることにより、太陽電池の出力が変動している
場合でも二次電池が満充電になった時充電を終了するこ
とが可能になった。
電状態に切り替えて充電制御部が備える充電監視機能を
動作させることにより、太陽電池の出力が変動している
場合でも二次電池が満充電になった時充電を終了するこ
とが可能になった。
【００３１】なお、定電圧充電を行う二次電池の例とし
てはイオン二次電池等が該当する。
てはイオン二次電池等が該当する。
【図１】 本発明の第１の実施例に係る二次電池充電シ
ステムの構成を示すブロック図である。
ステムの構成を示すブロック図である。
【図２】 図１のシステムにおける充電状態切替動作を
説明するための、充電装置の入力電圧の時間毎の変動の
例を示す図である。
説明するための、充電装置の入力電圧の時間毎の変動の
例を示す図である。
【図３】 図１のシステムにおける入力電圧検出動作を
説明するための、図２の一部を拡大した図である。
説明するための、図２の一部を拡大した図である。
【図４】 図１のシステムにおける各充電状態での二次
電池を充電する電圧と電流の時間毎の変化の例を示す図
である。
電池を充電する電圧と電流の時間毎の変化の例を示す図
である。
【図５】 本発明の第２の実施例に係る二次電池充電シ
ステムの構成を示すブロック図である。
ステムの構成を示すブロック図である。
【図６】 本発明の第３の実施例に係る二次電池充電シ
ステムの構成を示すブロック図である。
ステムの構成を示すブロック図である。
１：太陽電池、２：充電装置、３：電圧比較部、４：ス
イッチ、５：充電制御部、６：スイッチ、７：スイッ
チ、８：抵抗器、９：抵抗器、１０：安定化電源部、１
１：二次電池、１２：充電制御部、１３：電圧曲線、１
４：電圧曲線、１５：最適な充電電流曲線、１６：最適
な充電電圧曲線、１７：充電電圧曲線、１８：充電電圧
曲線。
イッチ、５：充電制御部、６：スイッチ、７：スイッ
チ、８：抵抗器、９：抵抗器、１０：安定化電源部、１
１：二次電池、１２：充電制御部、１３：電圧曲線、１
４：電圧曲線、１５：最適な充電電流曲線、１６：最適
な充電電圧曲線、１７：充電電圧曲線、１８：充電電圧
曲線。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/00 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
Claims (4)
- 【請求項１】 太陽電池を電源として二次電池を定電圧
充電する充電装置において、 前記太陽電池から該充電装置への入力電圧を検出する手
段と、 前記検出手段の出力信号に応じて動作し、前記入力電圧
が所定の基準電圧より高いときは前記二次電池を大きな
電流で充電し、低いときは入力電圧と前記二次電池の端
子電圧との電圧差に応じた電流で前記二次電池を充電す
るように該充電装置の充電状態を切り替える手段とを設
けたことを特徴とする充電装置。 - 【請求項２】 前記基準電圧として、前記入力電圧が下
降する場合の充電状態切替点を決定する第１の基準電圧
と前記入力電圧が上昇する場合の充電状態切替点を決定
する前記第１の基準電圧より高い第２の基準電圧の２つ
が設定されていることを特徴とする請求項１記載の充電
装置。 - 【請求項３】 前記二次電池に充電するための電力を供
給する複数の経路を有することを特徴とする請求項１記
載の充電装置。 - 【請求項４】 複数の経路の中に、充電する二次電池が
満充電であることを検出し判断する機能が連動して働く
経路を有することを特徴とする請求項３記載の充電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20549696A JP3483399B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20549696A JP3483399B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042484A JPH1042484A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3483399B2 true JP3483399B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=16507829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20549696A Expired - Fee Related JP3483399B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3483399B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3922650B1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-05-30 | 株式会社パワーシステム | キャパシタ蓄電電源用充電装置 |
| JP3922649B1 (ja) * | 2006-02-20 | 2007-05-30 | 株式会社パワーシステム | キャパシタ蓄電電源用充電装置 |
| JP2007259509A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Hitachi Maxell Ltd | 電源システムおよびそれを備えたセンサシステム |
| JP2011041378A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽電池システム |
| JP5995041B2 (ja) * | 2011-11-30 | 2016-09-21 | オムロン株式会社 | 充電制御装置、太陽光発電システム、および充電制御方法 |
-
1996
- 1996-07-17 JP JP20549696A patent/JP3483399B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1042484A (ja) | 1998-02-13 |
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