JPH03253234A - 太陽光発電装置 - Google Patents

太陽光発電装置

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JPH03253234A
JPH03253234A JP2048905A JP4890590A JPH03253234A JP H03253234 A JPH03253234 A JP H03253234A JP 2048905 A JP2048905 A JP 2048905A JP 4890590 A JP4890590 A JP 4890590A JP H03253234 A JPH03253234 A JP H03253234A
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JP
Japan
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output
converter
voltage
amplifier
signal
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Pending
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JP2048905A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Umezawa
梅澤 泰彦
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Publication of JPH03253234A publication Critical patent/JPH03253234A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は太陽光発電装置に間し、特に太陽電池の起電力
をDC/DCコンバータを介して蓄電池に充電するよう
にした太陽光発電装置に関する。
(従来の技術) 従来のD C/D Cコンバータを備えた太陽光発電装
置のブロック図を第6図に示す。
第6図の太陽光発電装置において、太陽電池1の起電力
はDC/DCコンバータ2で昇圧又は降圧され、その出
力電圧に応じた充電電流及び負荷電流が蓄電池3及び負
荷4に供給される。この太陽光発電装置においては、D
C/DCコンバータ2を太陽電池1および蓄を池3から
切り離す第1の開閉器5と、太陽電池1を直接蓄電池3
及び負荷4に接続する第2の開閉器6と、DC/DCコ
ンバータ2の入力電圧と出力電圧とを比較する入出力電
圧比較回路7とを設け、入力電圧と出力電圧ノ比がD 
C/D Cコンバータ2の変換効率と、この変換効率の
逆数の間にあるとき、即ちDC/DCコンバータ2の入
力電圧が出力電圧に近づいたときは、第1の開閉器5を
開放してD C/D Cコンバータ2を切り離すと共に
、第2の開閉器6を閉じて太陽電池1を蓄電池3と負荷
4に直接接続することによって、DC/DCコンバータ
で電流損失しないようにしたものである〈例えば特願昭
60−293962号参照〉。
尚、第6図中、8は太陽電池1のDC/DCコンバータ
2への入力電圧Viと入力電流Iiを検知して、太陽電
池1を最大電力点で作動させるように制御する最大電力
点追尾制御装置である。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、この従来の太陽光発電装置では、太陽電池1
の出力が最大電力点となるように最大出力点追尾制御装
置8でDC/DCコンバータ2の出力を制御しているが
、太陽電池1の発電容量が蓄電池3の容量と比較して大
きな場合、蓄電池3にとっては大きすぎる電流が流れ、
蓄電池3の故障の原因となったり、蓄電池3が短寿命化
するという問題がある。
また、この従来の太陽光発電装置では、蓄電池3の充電
が進み満充電となれば入出力電圧比較制御回路7でそれ
を検知・して第1の開閉器5を完全に開放してしまうの
で、充電効率が悪く、特に太F&電池1の発電容量が蓄
電池3の容量と比較して大きな場合、第1の開閉器5を
開底すると蓄電池3の端子電圧がすぐに上昇してしまい
、再び第1の開閉器5を開放せざるを得なくなって、充
電効率が悪化するという問題もある。
本発明は、このような従来装置の問題点に鑑みて案出さ
れたものであり、太陽電池の起電力を効率良く蓄電池に
充電すると共に、蓄電池の故障や短命化を防止した太陽
光発電装置を提供することを目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、太陽光を受けて起電力を発生する太陽
電池と、該太陽電池の起電力が入力されるDC/DCコ
ンバータと、該D C/D Cコンバータの出力側に接
続されて前記太陽電池の起電力を充電する蓄電池とを備
えた太陽光発電装置であって、前記DC/DCコンバー
タの出力電圧に対応する電圧信号と、基準電圧信号又は
前記D C/DCコンバータの出力電圧と出力電流とが
所定値以下のときは太陽電池の最大出力電圧に対応する
電圧信号とを入力する第1の増幅器と、該第1の増幅器
の出力信号と前記D C/D Cコンバータの出力電流
に対応する電流信号とを入力する第2の増幅器と、該第
2の増幅器の出力信号と三角波発振器の出力信号とを入
力する比較器とを設け、該比較器の出力信号で前記D 
C/D Cコンバータの出力電力を制御することを特徴
とする太陽光発電装置が提供され、そのことにより上記
目的が達成される。
(実施例) 以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。尚、
従来装置と同一部分には、同一符号が付しである。
第1図は、本発明に係る太陽光発電装置のシステム構成
を示すブロック図であり、1は太陽電池、2はDC/D
Cコンバータ、3は蓄電池、4は負荷である。
前記D C/D Cコンバータ2には、出力電圧に対応
する電圧信号Voが端子、に、出力電流に対応する電流
信号■。が端子、に、およびDC/DCコンバータ2の
入力電圧に対応する電圧信号Vが端子7に入力される。
また、D C/D Cコンバータ2の端子1.2は太陽
電池1に接続され、D C/D Cコンバータの端子3
.4は負荷4に接続される。
第2図は、前記D C/D Cコンバータ2の回路構成
を示すブロック図である。なお、第2図における端子、
〜6は、第1図のD C/D Cコンバータ2の端子、
〜6と対応している。
前記D C/D Cコンバータ2には、基1s零電圧生
器9.16.17.19と三角波発振器13が設けられ
ている。
第1の基準電圧発生器9は、第3図のD C/DCコン
バータ2の変換特性に示すV r * fに相当する基
準電圧信号を発している。
第2の基準電圧信号発生器16は、太陽電池lの効率が
最大となるような電圧が予め設定しである。
また、第3の基準電圧発生器17は、第3図のV r 
e fに相当する基準電圧信号を発している。
さらに、第4の基準電圧発生器19は、第3図のI r
*fの電流に相当する基準電圧を発している。
前記第1の基準電圧発生器9と第2の基準電圧発生器1
6は、リレー接点X1、X2を介して第1の増幅器10
に接続される。
前記リレー接点X1、X2は、DC/DCコンバータ2
の出力電圧に対応する電圧信号■。と第3の基準電圧発
生器17から発せられる基準電圧信号(V、、V )が
入力される第2の比較器18の出力信号と、D C/D
 Cコンバータ2の出力電流に対応する電流信号■。と
電流設定器19がら発せられる基準電流信号(X−t)
が入力される第3の比較器20の出力信号とを、論理和
回路21に入力して、この論理和回路21の正・反転の
出力信号で駆動される。すなわち、D C/D Cコン
バータ2の出力電圧V。がV r a f以下で且つ出
力電流■。が工2.以下のときにリレー接点X2が閉じ
てXlが開き、それ以外のときにリレー接点x2が開い
てxlが閉じる。
前記リレー接点X1が閉じ、X2が開いているときは、
第1の基準電圧発生器9の基準電圧はDC/DCコンバ
ータ2の出力電圧に対応する電圧VOと相殺されて第1
の増幅器10に入力される。
また、第1の増幅器10の出力電圧は、DC/DCコン
バータ2の出力電流に対応する電流工。
と相殺されて第2の増幅器10に入力される。
前記第1の増幅器10と第2の増幅器11とは、第4図
に示すように、入力が「+」のとき出力が「−」となり
、入力が「−」のとき出力が「十」となるような反転増
幅器が用いられる。
前記第2の増幅器11の出力信号と三角波発振器12の
出力信号は第1の比較器13に入力される。
前記三角波発振器12は、第2の増幅器11の出力信号
値をカバーする振幅を持った三角波信号を発振する。
前記第1の比較器13の出力信号でトランジスタ14の
導通が制御され、D C/D Cコンバータ2の変換効
率が制御される。
次に、上述の回路構成による動作を説明する。
前記D C/D Cコンバータ2の出力電圧に対応する
電圧信号V。が第3図に示すV r * f以上か出力
を流に対応する電流信号■。が第3図に示す1.1以上
であれば、リレー接点X、が閉成してリレー接点x2が
開放する。この場合、出力電圧に対応する電圧信号■。
が基準電圧信号(V、、f ”)より大きい(小さい)
と第1の増幅器10は負(正〉の出力を出す、この値と
出力電流に対応する電流信号■。がつき合わされ出力信
号に対応する電流信号■。が大きい(小さい)と第2の
増幅器11は負(正)の出力を比較器13に出す。
比較器13は、三角波発振器12の出力信号と第2の増
幅器11の出力信号を比較し、三角波発振器12の出力
信号の方が大なるあいだ出力を”0”とし、小なるあい
だ”1”とする、比較器13の出力が”O”のときトラ
ンジスタ14がOFFし、比較器13の出力が”1”の
ときトランジスタ14がONするように対応させである
。すなわち、第5図(a)に示すように、DC/DCコ
ンバータ2の出力電圧に対応する電圧信号■。と出力電
流に対応する電流信号I。が大きければ、第2の増幅器
11の出力は小さくなり、トランジスタ14の導通時間
も短いが、第5図(b)に示スヨウに、DC/DCコン
バータ2の出力電圧に対応する電圧信号V。と出力電流
に対応する電流信号■。が小さければ、第2の増幅器1
1の出力は大きくなり、トランジスタ14の導通時間も
長くなる。したがって、第3図に示すDC/DCコンバ
ータ2の変換特性に示す電圧値(V、、f )と電流値
(I−of)以内でD C/D Cコンバータ2が作動
することとなる。なぜなら、電圧がV r s fより
上がれば下げ、下がれば上げる。電流も11゜、より上
がれば下げ、下がれば上げる。電圧または電流が下がっ
て上げようとしても日射が悪くて電力が不足のときはト
ランジスタ連続ONまで行っても電圧・電流が上がらな
いこともあるのでV、。
f + Iref以内で動作することになる。
なお、トランジスタ14の両端には、三角波の周波数、
電流値、電圧値に応じたフィルタ15a、15bが設け
あるので、入力端子1.2から見た太陽電池1の重圧、
電流、および出力端子3.4から見たDC/DCコンバ
ータ2の出力電圧、出力電流は平滑化される。
一方、DC/DCコンバータ2の出力電圧に対応する電
圧信号■。が第3図に示すV r m f以下で且つ出
力電流に対応する電流信号■。が第3図に示すI r*
f以下であれば、リレー接点X1が開放してリレー接点
X2が閉成する。したがって、DC/DCコンバータ2
の入力電圧に対応する電圧V1が太陽電池電圧設定器1
6から発せられる電圧信号よりも高けれ(低けれ)ば、
出力は負(正)となり、出力電流を増大(減少)させて
太陽電池電圧が一定となるように制御する。
(発明の効果) 以上のように、本発明に係る太陽光発電装置によれば、
D C/D Cコンバータの出力電圧に対応する電圧信
号と、基準電圧信号又は前記DC/DCコンバータの出
力電圧と出力N&とが所定値以下のときは太q!電池の
最大出力電圧に対応する電圧信号とを入力する第1の増
幅器と、この第1の増幅器の出力信号と前記D C/D
 Cコンバータの出力電流に対応するt流信号とを入力
する第2の増幅器と、この第2の増幅器の出力信号と三
角波発振器の出力信号とを入力する比較器とを設けて、
この比較器の出力信号で前記D C/D Cコンバータ
の出力電力を制御することから、蓄電池に許される最適
且つ最大の電圧値と電流値を設定すれば継続的にそれ以
内の値で充電が行われ、もって太陽電池の起電力を効率
良く蓄電池に充電するとともに、蓄を池の故障や短寿命
化を防止した太陽光発電装置を提供することができる。
また、DC/DCコンバータの出力電圧に対応する電圧
信号と出力電流に対応する電流信号が所定値以下のとき
は太陽電池の最大出力電圧に対応する電圧信号を第1の
増幅器に入力してDC/DCコンバータを制御すること
から、蓄電池に充電の余裕があるときは、より有効に充
電できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る太陽光発電装置のシステム構成を
示すブロック図、第2図はDC/DCコンバータの制御
方法を説明するためのブロック図、第3図はD C/D
 Cコンバータの変換特性を示す図、第4図は増幅器の
特性を示す図、第5図(a)(b)はそれぞれ比較器の
入力信号と出力信号の関係を説明するための図、第6図
は従来の太陽光発電装置を示す図である。 第3図 第4 図 ■ 出力 第5図 に太陽電i@   2:DC/Dcコンバータ3:蓄電
池    10:第1の増幅器11:第2の増幅器 1
2:三角波発振器13:比較器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  太陽光を受けて起電力を発生する太陽電池と、該太陽
    電池の起電力が入力されるDC/DCコンバータと、該
    DC/DCコンバータの出力側に接続されて前記太陽電
    池の起電力を充電する蓄電池とを備えた太陽光発電装置
    であって、 前記DC/DCコンバータの出力電圧に対応する電圧信
    号と、基準電圧信号又は前記DC/DCコンバータの出
    力電圧と出力電流とが所定値以下のときは太陽電池の最
    大出力電圧に対応する電圧信号とを入力する第1の増幅
    器と、 該第1の増幅器の出力信号と前記DC/DCコンバータ
    の出力電流に対応する電流信号とを入力する第2の増幅
    器と、 該第2の増幅器の出力信号と三角波発振器の出力信号と
    を入力する比較器とを設け、 該比較器の出力信号で前記DC/DCコンバータの出力
    電力を制御することを特徴とする太陽光発電装置。
JP2048905A 1990-02-28 1990-02-28 太陽光発電装置 Pending JPH03253234A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005050813A1 (ja) * 2003-11-19 2005-06-02 Shindengen Electric Manufacturing Co.,Ltd. 充電器及びこの充電器を備えたdc−dcコンバータ
JP2010220460A (ja) * 2009-02-23 2010-09-30 Ricoh Co Ltd 電源装置および画像形成装置
US7880441B2 (en) 2005-05-12 2011-02-01 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. DC-DC converter for carrying out constant output power control and maintaining a secondary battery at a set drooping voltage

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