JP3517708B2 - 太陽電池を用いた電源装置 - Google Patents
太陽電池を用いた電源装置Info
- Publication number
- JP3517708B2 JP3517708B2 JP06440794A JP6440794A JP3517708B2 JP 3517708 B2 JP3517708 B2 JP 3517708B2 JP 06440794 A JP06440794 A JP 06440794A JP 6440794 A JP6440794 A JP 6440794A JP 3517708 B2 JP3517708 B2 JP 3517708B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- capacitor
- solar cell
- secondary battery
- switching means
- 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
Links
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
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池を利用し、こ
こで発電されたエネルギーを二次電池に蓄積し、これを
各種の機器に電源として供給する太陽電池を用いた電源
装置に関するものである。
こで発電されたエネルギーを二次電池に蓄積し、これを
各種の機器に電源として供給する太陽電池を用いた電源
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽電池を利用し、ここで発電さ
れたエネルギーを二次電池に蓄積し、これを例えばカメ
ラ等の機器に電源として供給する電源装置が種々提案さ
れている。
れたエネルギーを二次電池に蓄積し、これを例えばカメ
ラ等の機器に電源として供給する電源装置が種々提案さ
れている。
【０００３】従来のこの種の電源装置の回路構成例を図
５及び図６に示す。
５及び図６に示す。
【０００４】先ず、図５において、１０１は太陽電池、
１０２は前記太陽電池１０１によって発電されたエネル
ギーを蓄積する二次電池、１０３は前記太陽電池１０１
から前記二次電池１０２への過充電防止機能を持つレギ
ュレータ回路、１０４は前記二次電池１０２に蓄えられ
た電荷がレギュレータ回路１０３側へ逆流するのを防止
する為のダイオードである。
１０２は前記太陽電池１０１によって発電されたエネル
ギーを蓄積する二次電池、１０３は前記太陽電池１０１
から前記二次電池１０２への過充電防止機能を持つレギ
ュレータ回路、１０４は前記二次電池１０２に蓄えられ
た電荷がレギュレータ回路１０３側へ逆流するのを防止
する為のダイオードである。
【０００５】 上記の構成において、太陽電池１０１に
よって発電されたエネルギーは二次電池１０２へ蓄積さ
れる。そして、二次電池１０２への充電が所定電圧（フ
ル充電）に達すると、太陽電池１０１と二次電池１０２
の充電ループ内に配置されたレギュレータ回路１０３が
働き、図７（ａ）に示す様に、二次電圧が過充電するこ
となくフル充電の状態で保持される。
よって発電されたエネルギーは二次電池１０２へ蓄積さ
れる。そして、二次電池１０２への充電が所定電圧（フ
ル充電）に達すると、太陽電池１０１と二次電池１０２
の充電ループ内に配置されたレギュレータ回路１０３が
働き、図７（ａ）に示す様に、二次電圧が過充電するこ
となくフル充電の状態で保持される。
【０００６】 次に、図６において、２０１は太陽電
池、２０２は前記太陽電池２０１によって発電されたエ
ネルギーを蓄積する二次電池、２０３は前記二次電池２
０２の電圧を検出する電圧検出回路（ヒステリシスを持
つコンパレータ２０３ａ，抵抗２０３ｂ〜２０３ｄ及び
定電流源２０３ｅより構成される）、２０４は前記電圧
検出回路２０３からの信号によりオン，オフされ、前記
二次電池２０２への過充電を防止する為のＭＯＳ型のス
イッチング素子、２０５は前記二次電池２０２に蓄えら
れた電荷が太陽電池２０１側へ逆流するのを防止する為
のダイオードである。
池、２０２は前記太陽電池２０１によって発電されたエ
ネルギーを蓄積する二次電池、２０３は前記二次電池２
０２の電圧を検出する電圧検出回路（ヒステリシスを持
つコンパレータ２０３ａ，抵抗２０３ｂ〜２０３ｄ及び
定電流源２０３ｅより構成される）、２０４は前記電圧
検出回路２０３からの信号によりオン，オフされ、前記
二次電池２０２への過充電を防止する為のＭＯＳ型のス
イッチング素子、２０５は前記二次電池２０２に蓄えら
れた電荷が太陽電池２０１側へ逆流するのを防止する為
のダイオードである。
【０００７】上記の構成において、太陽電池２０１によ
って発電されたエネルギーは二次電池２０２へ蓄積され
る。この際、スイッチング素子２０４はオフ状態にあ
り、又、電圧検出回路２０３は前記二次電池２０２の充
電状態を検出している。そして、やがて充電電圧が所定
電圧（フル充電）に達すると、前記電圧検出回路２０３
の出力が反転し、スイッチング素子２０４がオンする。
これにより、前記二次電池２０２へ充電が一時停止され
（これは、言うまでもなく過充電防止の為である）、こ
の充電電圧がコンパレータ２０３ａのヒステリシス分だ
け電圧降下すると、再び電圧検出回路２０３の出力が反
転し、スイッチング素子２０４がオフして前記二次電池
２０２の充電がフル充電に達するまで行われる。
って発電されたエネルギーは二次電池２０２へ蓄積され
る。この際、スイッチング素子２０４はオフ状態にあ
り、又、電圧検出回路２０３は前記二次電池２０２の充
電状態を検出している。そして、やがて充電電圧が所定
電圧（フル充電）に達すると、前記電圧検出回路２０３
の出力が反転し、スイッチング素子２０４がオンする。
これにより、前記二次電池２０２へ充電が一時停止され
（これは、言うまでもなく過充電防止の為である）、こ
の充電電圧がコンパレータ２０３ａのヒステリシス分だ
け電圧降下すると、再び電圧検出回路２０３の出力が反
転し、スイッチング素子２０４がオフして前記二次電池
２０２の充電がフル充電に達するまで行われる。
【０００８】この時の二次電池と太陽電池電圧の様子を
示したのが図８（ａ），（ｂ）である。
示したのが図８（ａ），（ｂ）である。
【０００９】以後同様の動作が繰り返され、二次電池２
０２の充電電圧がある幅を持った電圧状態に保持され
る。
０２の充電電圧がある幅を持った電圧状態に保持され
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来装置においては、それぞれ以下のような問題点を有
していた。
従来装置においては、それぞれ以下のような問題点を有
していた。
【００１１】図５の従来装置においては、二次電池１０
２の充電電圧がフル充電に達した場合、図７（ｂ）に示
す様に、負荷電流が無くなる為に太陽電池１０１の電圧
が開放電圧になり、電圧が上昇してしまう。このため、
太陽光に長時間放置された場合、太陽電池電圧がこの太
陽電池１０１の耐圧を越えてしまい、電極間でショート
し、発電しなくなる。
２の充電電圧がフル充電に達した場合、図７（ｂ）に示
す様に、負荷電流が無くなる為に太陽電池１０１の電圧
が開放電圧になり、電圧が上昇してしまう。このため、
太陽光に長時間放置された場合、太陽電池電圧がこの太
陽電池１０１の耐圧を越えてしまい、電極間でショート
し、発電しなくなる。
【００１２】また、図６の従来装置においては、二次電
池２０２の充電電圧を直接電圧検出回路２０３によって
検出する構成にしている為、せっかく充電された二次電
池２０２の充電エネルギーを太陽光が当たっていない時
に消費してしまい、該二次電池２０２を使いたいときに
使えないといった不都合があった。
池２０２の充電電圧を直接電圧検出回路２０３によって
検出する構成にしている為、せっかく充電された二次電
池２０２の充電エネルギーを太陽光が当たっていない時
に消費してしまい、該二次電池２０２を使いたいときに
使えないといった不都合があった。
【００１３】更に、コンパレータ２０３ａがヒステリシ
スを持っている事から、前述した様に、二次電池２０２
の充電電圧がフル充電状態からヒステリシス分の電圧が
降下した状態まで一度下がらないと再度充電動作が行わ
れない為〔図８（ａ）参照〕、この間にユーザーがフル
充電していると思って機器を使用した場合、実際の機器
での使用時間が短くなるといった不都合があった。
スを持っている事から、前述した様に、二次電池２０２
の充電電圧がフル充電状態からヒステリシス分の電圧が
降下した状態まで一度下がらないと再度充電動作が行わ
れない為〔図８（ａ）参照〕、この間にユーザーがフル
充電していると思って機器を使用した場合、実際の機器
での使用時間が短くなるといった不都合があった。
【００１４】（発明の目的）本発明の第１の目的は、太
陽電池及び二次電池への過充電を確実に防止することの
できる太陽電池を用いた電源装置を提供することであ
る。
陽電池及び二次電池への過充電を確実に防止することの
できる太陽電池を用いた電源装置を提供することであ
る。
【００１５】本発明の第２の目的は、太陽電池にて発電
されている限り、二次電池の電圧を所定の充電状態に安
定して保持することのできる太陽電池を用いた電源装置
を提供することである。
されている限り、二次電池の電圧を所定の充電状態に安
定して保持することのできる太陽電池を用いた電源装置
を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と並
列に接続されるコンデンサと、該コンデンサ及び二次電
池と並列に接続され、オンされることにより太陽電池か
ら二次電池へのエネルギー供給を断つスイッチング手段
と、ヒステリシスを持つコンパレータを電圧検出手段の
構成要素の一つとして具備し、前記コンデンサの電圧を
検出し、この電圧が前記二次電池の所定の充電電圧に達
すると、前記スイッチング手段をオフからオンに状態変
化させると共に、前記コンデンサの電圧が前記所定の充
電電圧から前記コンパレータの持つヒステリシス分だけ
電圧降下をすると、前記スイッチング手段をオンからオ
フに状態変化させて前記二次電池への充電を再開させる
電圧検出手段と、前記スイッチング手段と二次電池との
間に配置され、二次電池の電荷が前記コンデンサへ逆流
するのを防止する為の逆流防止素子とを設け、前記太陽
電池の発電エネルギーを前記コンデンサに充電し、該コ
ンデンサに充電された電荷を前記逆流防止素子を通して
前記二次電池に充電すると共に、前記コンデンサの電圧
に応じて前記スイッチング手段のオンを制御するように
している。
列に接続されるコンデンサと、該コンデンサ及び二次電
池と並列に接続され、オンされることにより太陽電池か
ら二次電池へのエネルギー供給を断つスイッチング手段
と、ヒステリシスを持つコンパレータを電圧検出手段の
構成要素の一つとして具備し、前記コンデンサの電圧を
検出し、この電圧が前記二次電池の所定の充電電圧に達
すると、前記スイッチング手段をオフからオンに状態変
化させると共に、前記コンデンサの電圧が前記所定の充
電電圧から前記コンパレータの持つヒステリシス分だけ
電圧降下をすると、前記スイッチング手段をオンからオ
フに状態変化させて前記二次電池への充電を再開させる
電圧検出手段と、前記スイッチング手段と二次電池との
間に配置され、二次電池の電荷が前記コンデンサへ逆流
するのを防止する為の逆流防止素子とを設け、前記太陽
電池の発電エネルギーを前記コンデンサに充電し、該コ
ンデンサに充電された電荷を前記逆流防止素子を通して
前記二次電池に充電すると共に、前記コンデンサの電圧
に応じて前記スイッチング手段のオンを制御するように
している。
【００１７】また、本発明は、コンデンサの電圧が所定
の充電電圧に達した際に第１の信号を出力し、該第１の
信号にてスイッチング手段をオフからオンに状態変化さ
せると共に、コンデンサの電圧が所定の充電電圧から所
定レベル低い電圧に降下した際に第２の信号を出力し、
該第２の信号にてスイッチング手段をオンからオフに状
態変化させる電圧検出手段を設けている。
の充電電圧に達した際に第１の信号を出力し、該第１の
信号にてスイッチング手段をオフからオンに状態変化さ
せると共に、コンデンサの電圧が所定の充電電圧から所
定レベル低い電圧に降下した際に第２の信号を出力し、
該第２の信号にてスイッチング手段をオンからオフに状
態変化させる電圧検出手段を設けている。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１９】図１は本発明の一実施例における太陽電池
を用いた電源装置の構成を示す回路図であり、ここでは
該装置がカメラに使用される場合を想定している。
を用いた電源装置の構成を示す回路図であり、ここでは
該装置がカメラに使用される場合を想定している。
【００２０】図１において、１は太陽電池、２は前記太
陽電池１より発電されたエネルギーを蓄える二次電池、
３は後述のコンデンサ５に蓄積された電荷が前記太陽電
池１へ逆流するのを防止する為の逆流防止素子としての
ダイオード、４は前記二次電池２に蓄積された電荷が後
述するコンデンサ５側へ逆流するのを防止する為の逆流
防止素子としてのダイオード、５は前記太陽電池１のエ
ネルギーを蓄えるコンデンサ、６は後述の電圧検出回路
からの信号によりオン，オフされるスイッチングトラン
ジスタ、７は前記スイッチングトランジスタ６のベース
電流を制限する為の抵抗、８は前記スイッチングトラン
ジスタ６のベース電流を安定させるためのプルダウン抵
抗である。
陽電池１より発電されたエネルギーを蓄える二次電池、
３は後述のコンデンサ５に蓄積された電荷が前記太陽電
池１へ逆流するのを防止する為の逆流防止素子としての
ダイオード、４は前記二次電池２に蓄積された電荷が後
述するコンデンサ５側へ逆流するのを防止する為の逆流
防止素子としてのダイオード、５は前記太陽電池１のエ
ネルギーを蓄えるコンデンサ、６は後述の電圧検出回路
からの信号によりオン，オフされるスイッチングトラン
ジスタ、７は前記スイッチングトランジスタ６のベース
電流を制限する為の抵抗、８は前記スイッチングトラン
ジスタ６のベース電流を安定させるためのプルダウン抵
抗である。
【００２１】９は前記コンデンサ５の電圧を検出し、上
記のスイッチングトランジスタ６をオン，オフさせて前
記二次電池２の充電が過充電されることなくフル充電
（所定の電圧）に保たれるように機能する電圧検出回路
（ヒステリシスを持つＣＭＯＳ構成のコンパレータ９
ａ，抵抗９ｂ〜９ｄ及び定電流源９ｅより構成され、コ
ンデンサ５が二次電池２のフル充電電圧に対応した所定
の電圧に達した際に第１の信号を出力し、前記所定の電
圧から所定レベル低い電圧降下が起きた際に第２の信号
を出力する）である。１０は二次電池２に蓄えられたエ
ネルギーを主電源とするカメラ制御回路、１１は前記ス
イッチングトランジスタ６等の電流制限用の抵抗であ
る。
記のスイッチングトランジスタ６をオン，オフさせて前
記二次電池２の充電が過充電されることなくフル充電
（所定の電圧）に保たれるように機能する電圧検出回路
（ヒステリシスを持つＣＭＯＳ構成のコンパレータ９
ａ，抵抗９ｂ〜９ｄ及び定電流源９ｅより構成され、コ
ンデンサ５が二次電池２のフル充電電圧に対応した所定
の電圧に達した際に第１の信号を出力し、前記所定の電
圧から所定レベル低い電圧降下が起きた際に第２の信号
を出力する）である。１０は二次電池２に蓄えられたエ
ネルギーを主電源とするカメラ制御回路、１１は前記ス
イッチングトランジスタ６等の電流制限用の抵抗であ
る。
【００２２】上記構成において、先ず二次電池２に所定
の容量分のエネルギーが蓄えられていない場合は、太陽
電池１に太陽光及び人工光が当てられると、該太陽電池
１の正極，負極に発電エネルギーが発生し、これがダイ
オード３を通してコンデンサ５に充電される。そして、
このコンデンサ５に充電された電荷がダイオード４を通
して二次電池２へ充電される。
の容量分のエネルギーが蓄えられていない場合は、太陽
電池１に太陽光及び人工光が当てられると、該太陽電池
１の正極，負極に発電エネルギーが発生し、これがダイ
オード３を通してコンデンサ５に充電される。そして、
このコンデンサ５に充電された電荷がダイオード４を通
して二次電池２へ充電される。
【００２３】ここで、上記コンデンサ５の電圧をＶc ，
二次電池電圧をＶT ，ダイオード４の電圧降下をＶF と
すると、これらは下記の関係にある。
二次電池電圧をＶT ，ダイオード４の電圧降下をＶF と
すると、これらは下記の関係にある。
【００２４】Ｖc ＝ＶT ＋ＶF
電圧検出回路９は上記コンデンサ５の電圧Ｖc を常に検
出しており、分圧抵抗９ｂ，９ｃでの分圧出力と定電流
源９ｅ，抵抗９ｄにて形成される一定電圧と比較され、
該コンデンサ５の電圧Ｖc が所定の電圧（二次電池２が
フル充電に達したであろう電圧）に達すると第１の信号
を出力し、スイッチングトランジスタ６をオンする。こ
れにより、前記コンデンサ５に蓄えられている電荷、及
び、太陽電池１から新たに送られてくる電荷が抵抗１１
を通して放電される。その後、前記コンデンサ５の電圧
がコンパレータ９ａのヒステリシス分降下すると、電圧
検出回路９の出力が反転し（第２の信号を出力し）、前
記スイッチングトランジスタ６がオフとなる。このた
め、再度コンデンサ５への充電が開始される。
出しており、分圧抵抗９ｂ，９ｃでの分圧出力と定電流
源９ｅ，抵抗９ｄにて形成される一定電圧と比較され、
該コンデンサ５の電圧Ｖc が所定の電圧（二次電池２が
フル充電に達したであろう電圧）に達すると第１の信号
を出力し、スイッチングトランジスタ６をオンする。こ
れにより、前記コンデンサ５に蓄えられている電荷、及
び、太陽電池１から新たに送られてくる電荷が抵抗１１
を通して放電される。その後、前記コンデンサ５の電圧
がコンパレータ９ａのヒステリシス分降下すると、電圧
検出回路９の出力が反転し（第２の信号を出力し）、前
記スイッチングトランジスタ６がオフとなる。このた
め、再度コンデンサ５への充電が開始される。
【００２５】以上の繰り返しが行われことにより、図２
（ａ）に示す様に、二次電池２の電圧はフル充電となっ
た状態で、充電も放電も無く、効率良く一定の状態に保
持される。
（ａ）に示す様に、二次電池２の電圧はフル充電となっ
た状態で、充電も放電も無く、効率良く一定の状態に保
持される。
【００２６】また、太陽電池１の方も、図２（ｂ）に示
す様に、その電圧が「ＶC ＋ＶF 」に達した時点でそれ
以上電圧が上昇しないようにリミッタがかかり、仮に長
時間太陽光下に放置されたとしても、該太陽電池１がシ
ョートして破壊されてしまうといった事はなくなる。ま
た、この際の放電はコンパレータ９ａのヒステリシス分
の電圧が降下するまで行われ、以後上記の動作が繰り返
えされる。なお、上記の放電は、図１の抵抗１１とコン
デンサ５による時定数にて行われる。また、太陽電池１
の自然界における発電能力のＭＡＸ電流が流れるよう
に、前記抵抗１１は設定される。
す様に、その電圧が「ＶC ＋ＶF 」に達した時点でそれ
以上電圧が上昇しないようにリミッタがかかり、仮に長
時間太陽光下に放置されたとしても、該太陽電池１がシ
ョートして破壊されてしまうといった事はなくなる。ま
た、この際の放電はコンパレータ９ａのヒステリシス分
の電圧が降下するまで行われ、以後上記の動作が繰り返
えされる。なお、上記の放電は、図１の抵抗１１とコン
デンサ５による時定数にて行われる。また、太陽電池１
の自然界における発電能力のＭＡＸ電流が流れるよう
に、前記抵抗１１は設定される。
【００２７】次に、太陽電池１から一度ダイオード３を
通したところにコンデンサ５を配置している理由につい
て、図３を用いて説明する。なお、図３は本実施例の様
にコンデンサを具備しなかった場合の構成例を示す回路
図である。
通したところにコンデンサ５を配置している理由につい
て、図３を用いて説明する。なお、図３は本実施例の様
にコンデンサを具備しなかった場合の構成例を示す回路
図である。
【００２８】コンデンサ５を具備しない場合は、図３の
に示す、電圧検出回路９の入力信号及び電源の共通部
分の電圧が、二次電池２のフル充電電圧に達すると、ス
イッチングトランジスタ６が該電圧検出回路９によって
オンされ、太陽電池１で発生したエネルギーが抵抗１１
を通して放電され、二次電池２への充電を停止しようと
する。
に示す、電圧検出回路９の入力信号及び電源の共通部
分の電圧が、二次電池２のフル充電電圧に達すると、ス
イッチングトランジスタ６が該電圧検出回路９によって
オンされ、太陽電池１で発生したエネルギーが抵抗１１
を通して放電され、二次電池２への充電を停止しようと
する。
【００２９】しかし、コンパレータ９ａの動作速度が遅
い時などは、図３のの部分の電圧がコンパレータ９ａ
のヒステリシス電圧以下になっても、該コンパレータ９
ａの出力が反転せずに反転開始時間までスイッチングト
ランジスタ６がオンし続ける。そして、コンパレータ９
ａの出力が反転すると、スイッチングトランジスタ６が
オフしてようやく電圧検出回路９が働くようになる（図
３のの部分の電圧検出可能な状態になる）。
い時などは、図３のの部分の電圧がコンパレータ９ａ
のヒステリシス電圧以下になっても、該コンパレータ９
ａの出力が反転せずに反転開始時間までスイッチングト
ランジスタ６がオンし続ける。そして、コンパレータ９
ａの出力が反転すると、スイッチングトランジスタ６が
オフしてようやく電圧検出回路９が働くようになる（図
３のの部分の電圧検出可能な状態になる）。
【００３０】この時、もし図３のの部分の電圧が逆に
検出電圧（二次電池２のフル充電電圧）まで上昇したと
すると、検出動作が遅れるためにスイッチングトランジ
スタ６をオンさせる時間が遅れる。すると、図４の様に
遅れ時間分の電圧がリップルとなり、コンパレータ９の
検出電圧以上の電圧が発生してしまう。この様に図３の
の部分の電圧が検出電圧以上になると、二次電池２の
耐圧を越え、過充電してしまう。
検出電圧（二次電池２のフル充電電圧）まで上昇したと
すると、検出動作が遅れるためにスイッチングトランジ
スタ６をオンさせる時間が遅れる。すると、図４の様に
遅れ時間分の電圧がリップルとなり、コンパレータ９の
検出電圧以上の電圧が発生してしまう。この様に図３の
の部分の電圧が検出電圧以上になると、二次電池２の
耐圧を越え、過充電してしまう。
【００３１】このような不都合を防ぐために、本実施例
では図１に示す様に、図３のの部分に対応する部分と
太陽電池１との間に並列にコンデンサ５を入れ、安定し
た検出動作を行えるようにしている。
では図１に示す様に、図３のの部分に対応する部分と
太陽電池１との間に並列にコンデンサ５を入れ、安定し
た検出動作を行えるようにしている。
【００３２】 次に、図１のダイオード３をこの位置に
配置している理由について述べる。
配置している理由について述べる。
【００３３】コンデンサ５を配置した場合、太陽電池１
に光が照射され、発電をしている場合は、該コンデンサ
５と太陽電池１の電圧がほぼ同等であるため、特に問題
にならない。しかしながら、急激に明るい場所から暗い
場所へ該装置（太陽電池１）が持っていかれると、太陽
電池１が発電せずにただの抵抗体となる。そして、もし
ダイオード３がこの位置に配置されていなかった場合
は、一度コンデンサ５に充電されている電荷が太陽電池
１へ逆流してしまう。この様な状況が繰り返し、つまり
明るい場所から暗い場所へ、逆に暗い場所から明るい場
所への移動が繰り返し行われると、発電と放電を繰り返
すことになる。このように太陽電池１への逆流が発生す
ると、太陽電池１を破壊してしまう恐れがある。
に光が照射され、発電をしている場合は、該コンデンサ
５と太陽電池１の電圧がほぼ同等であるため、特に問題
にならない。しかしながら、急激に明るい場所から暗い
場所へ該装置（太陽電池１）が持っていかれると、太陽
電池１が発電せずにただの抵抗体となる。そして、もし
ダイオード３がこの位置に配置されていなかった場合
は、一度コンデンサ５に充電されている電荷が太陽電池
１へ逆流してしまう。この様な状況が繰り返し、つまり
明るい場所から暗い場所へ、逆に暗い場所から明るい場
所への移動が繰り返し行われると、発電と放電を繰り返
すことになる。このように太陽電池１への逆流が発生す
ると、太陽電池１を破壊してしまう恐れがある。
【００３４】これを防ぐため、本実施例ではコンデンサ
５と太陽電池１の間に逆流防止用のダイオード３を設け
ている。
５と太陽電池１の間に逆流防止用のダイオード３を設け
ている。
【００３５】（発明と実施例の対応）本実施例におい
て、ダイオード３，４が本発明の逆流防止素子に相当
し、電圧検出回路９が本発明の電圧検出手段に相当し、
スイッチングトランジスタ６が本発明のスイッチング手
段に相当する。
て、ダイオード３，４が本発明の逆流防止素子に相当
し、電圧検出回路９が本発明の電圧検出手段に相当し、
スイッチングトランジスタ６が本発明のスイッチング手
段に相当する。
【００３６】（変形例）本実施例では、カメラに適用し
た場合を例にしているが、これに限るものではなく、そ
の他の各種機器に適用できることは言うまでもない。
た場合を例にしているが、これに限るものではなく、そ
の他の各種機器に適用できることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽電池と並列に接続されるコンデンサと、該コンデン
サ及び二次電池と並列に接続され、オンされることによ
り太陽電池から二次電池へのエネルギー供給を断つスイ
ッチング手段と、ヒステリシスを持つコンパレータを電
圧検出手段の構成要素の一つとして具備し、前記コンデ
ンサの電圧を検出し、この電圧が前記二次電池の所定の
充電電圧に達すると、前記スイッチング手段をオフから
オンに状態変化させると共に、前記コンデンサの電圧が
前記所定の充電電圧から前記コンパレータの持つヒステ
リシス分だけ電圧降下をすると、前記スイッチング手段
をオンからオフに状態変化させて前記二次電池への充電
を再開させる電圧検出手段と、前記スイッチング手段と
二次電池との間に配置され、二次電池の電荷が前記コン
デンサへ逆流するのを防止する為の逆流防止素子とを設
け、前記太陽電池の発電エネルギーを前記コンデンサに
充電し、該コンデンサに充電された電荷を前記逆流防止
素子を通して前記二次電池に充電すると共に、前記コン
デンサの電圧に応じて前記スイッチング手段のオンを制
御するようにしている。
太陽電池と並列に接続されるコンデンサと、該コンデン
サ及び二次電池と並列に接続され、オンされることによ
り太陽電池から二次電池へのエネルギー供給を断つスイ
ッチング手段と、ヒステリシスを持つコンパレータを電
圧検出手段の構成要素の一つとして具備し、前記コンデ
ンサの電圧を検出し、この電圧が前記二次電池の所定の
充電電圧に達すると、前記スイッチング手段をオフから
オンに状態変化させると共に、前記コンデンサの電圧が
前記所定の充電電圧から前記コンパレータの持つヒステ
リシス分だけ電圧降下をすると、前記スイッチング手段
をオンからオフに状態変化させて前記二次電池への充電
を再開させる電圧検出手段と、前記スイッチング手段と
二次電池との間に配置され、二次電池の電荷が前記コン
デンサへ逆流するのを防止する為の逆流防止素子とを設
け、前記太陽電池の発電エネルギーを前記コンデンサに
充電し、該コンデンサに充電された電荷を前記逆流防止
素子を通して前記二次電池に充電すると共に、前記コン
デンサの電圧に応じて前記スイッチング手段のオンを制
御するようにしている。
【００３８】よって、太陽電池及び二次電池への過充電
を確実に防止することができる。
を確実に防止することができる。
【００３９】また、本発明によれば、コンデンサの電圧
が所定の充電電圧に達した際に第１の信号を出力し、該
第１の信号にてスイッチング手段をオフからオンに状態
変化させると共に、コンデンサの電圧が所定の充電電圧
から所定レベル低い電圧に降下した際に第２の信号を出
力し、該第２の信号にてスイッチング手段をオンからオ
フに状態変化させる電圧検出手段を設け、コンデンサの
電圧に応じてスイッチング手段の状態を変化させ、二次
電池の充電状態を制御するようにしている。
が所定の充電電圧に達した際に第１の信号を出力し、該
第１の信号にてスイッチング手段をオフからオンに状態
変化させると共に、コンデンサの電圧が所定の充電電圧
から所定レベル低い電圧に降下した際に第２の信号を出
力し、該第２の信号にてスイッチング手段をオンからオ
フに状態変化させる電圧検出手段を設け、コンデンサの
電圧に応じてスイッチング手段の状態を変化させ、二次
電池の充電状態を制御するようにしている。
【００４０】よって、太陽電池にて発電されている限
り、二次電池の電圧を所定の充電状態に安定して保持す
ることができる。
り、二次電池の電圧を所定の充電状態に安定して保持す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例における太陽電池を用いた電
源装置の構成を示す回路図である。
源装置の構成を示す回路図である。
【図２】図１の太陽電池の発電時における太陽電池電圧
と二次電池電圧の状態を示す図である。
と二次電池電圧の状態を示す図である。
【図３】図１のダイオード３を具備しない場合の問題点
を説明するための回路図である。
を説明するための回路図である。
【図４】図３の構成時における二次電池への充電時の様
子を示す図である。
子を示す図である。
【図５】従来の太陽電池を用いた電源装置の構成の一例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図６】従来の太陽電池を用いた電源装置の構成の他の
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図７】図５の従来装置における太陽電池の発電時にお
ける太陽電池電圧と二次電池電圧の状態を示す図であ
る。
ける太陽電池電圧と二次電池電圧の状態を示す図であ
る。
【図８】図６の従来装置における太陽電池の発電時にお
ける太陽電池電圧と二次電池電圧の状態を示す図であ
る。
ける太陽電池電圧と二次電池電圧の状態を示す図であ
る。
１ 太陽電池
２ 二次電池
３，４ ダイオード
５ コンデンサ
６ トランジスタ
９ 電圧検出回路
９ａ コンパレータ
１１ 抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−104442（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−201898（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−322530（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−250437（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−332030（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−341349（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−53644（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/35
H01L 31/04
Claims (4)
- 【請求項１】太陽電池と、該太陽電池にて発電されたエ
ネルギーを蓄積する二次電池とを備えた太陽電池を用い
た電源装置において、前記太陽電池と並列に接続される
コンデンサと、該コンデンサ及び前記二次電池と並列に
接続され、オンされることにより前記太陽電池から前記
二次電池へのエネルギー供給を断つスイッチング手段
と、ヒステリシスを持つコンパレータを電圧検出手段の
構成要素の一つとして具備し、前記コンデンサの電圧を
検出し、この電圧が前記二次電池の所定の充電電圧に達
すると、前記スイッチング手段をオフからオンに状態変
化させると共に、前記コンデンサの電圧が前記所定の充
電電圧から前記コンパレータの持つヒステリシス分だけ
電圧降下をすると、前記スイッチング手段をオンからオ
フに状態変化させて前記二次電池への充電を再開させる
電圧検出手段と、前記スイッチング手段と前記二次電池
との間に配置され、前記二次電池の電荷が前記コンデン
サへ逆流するのを防止する為の逆流防止素子とを設け、
前記太陽電池の発電エネルギーを前記コンデンサに充電
し、該コンデンサに充電された電荷を前記逆流防止素子
を通して前記二次電池に充電すると共に、前記コンデン
サの電圧に応じて前記スイッチング手段のオンを制御す
るようにしたことを特徴とする太陽電池を用いた電源装
置。 - 【請求項２】前記太陽電池と前記コンデンサとの間に配
置され、前記コンデンサの電荷が前記太陽電池へ逆流す
るのを防止する為の逆流防止素子を設けたことを特徴と
する請求項１記載の太陽電池を用いた電源装置。 - 【請求項３】前記電圧検出手段は、前記コンデンサの電
圧が前記所定の充電電圧に達した際に第１の信号を出力
し、該第１の信号にて前記スイッチング手段をオフから
オンに状態変化させると共に、前記コンデンサの電圧が
前記所定の充電電圧から所定レベル低い電圧に降下した
際に第２の信号を出力し、該第２の信号にて前記スイッ
チング手段をオンからオフに状態変化させる手段である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池を用い
た電源装置。 - 【請求項４】前記スイッチング手段と前記コンデンサの
正極との間に、電流制限用の抵抗を設けたことを特徴と
する請求項１，２又は３記載の太陽電池を用いた電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06440794A JP3517708B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 太陽電池を用いた電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06440794A JP3517708B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 太陽電池を用いた電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07250438A JPH07250438A (ja) | 1995-09-26 |
| JP3517708B2 true JP3517708B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=13257432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06440794A Expired - Fee Related JP3517708B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 太陽電池を用いた電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517708B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6291764B1 (en) * | 1999-03-24 | 2001-09-18 | Sanyo Electronics Co., Ltd. | Photovoltaic power generation device |
| KR20020051292A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 오길록 | 자가충전식 고율 충방전이 가능한 전원소자 |
| KR100767386B1 (ko) * | 2006-01-27 | 2007-10-17 | 경상대학교산학협력단 | 2차 전지 일체형 태양전지 |
| TWI388103B (zh) * | 2008-06-19 | 2013-03-01 | Macroblock Inc | 光能電力電路 |
| US20100257529A1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-10-07 | Christopher Wilkerson | Efficient systems and methods for consuming and providing power |
| JP2019041504A (ja) * | 2017-08-25 | 2019-03-14 | 富士通株式会社 | 電源制御回路、無線モジュールおよび信号発信器 |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP06440794A patent/JP3517708B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07250438A (ja) | 1995-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5736833A (en) | Rapid battery charging circuit with overvoltage shunt | |
| US5164654A (en) | Solar energy operated automatic charge device for electric appliances | |
| JP3102496U (ja) | 二次電池回路装置 | |
| US4970451A (en) | Device for utilizing low voltage electric current sources | |
| JP2007209056A (ja) | 蓄電装置 | |
| JP3517708B2 (ja) | 太陽電池を用いた電源装置 | |
| JP2004336974A (ja) | 電源装置 | |
| US5825157A (en) | Camera using solar battery | |
| JPH07250437A (ja) | 太陽電池を用いた電源装置 | |
| JP2799261B2 (ja) | バッテリ充電制御装置 | |
| JP3278487B2 (ja) | 充電式電源装置 | |
| JP3424707B2 (ja) | 充放電制御回路 | |
| JP3642105B2 (ja) | 電池パック | |
| JP3559803B2 (ja) | 太陽電池による電気二重層コンデンサの充電方法 | |
| JP4220660B2 (ja) | 太陽電池を用いてリチウムイオン二次電池を充電する方法とリチウムイオン二次電池用太陽電池式充電装置 | |
| JP3043213B2 (ja) | 太陽電池に適用される装置 | |
| JPH09264971A (ja) | 電力制御装置、発電装置および電子機器 | |
| JPH1198709A (ja) | チャージポンプ式充電回路装置 | |
| JPH0884442A (ja) | 充電装置 | |
| JP3216595B2 (ja) | 二次電池の充電装置 | |
| JPH06311670A (ja) | 太陽電池を電源とする蓄電池充電装置 | |
| JPH1014123A (ja) | 二次電池の充電回路 | |
| KR880002359Y1 (ko) | 태양전지의 정전압회로 | |
| JPH06315231A (ja) | 蓄電池の充電制御方法、充電制御装置及び太陽発電システム | |
| CN117394513A (zh) | 一种双电池切换装置及电子设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040109 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |