JPH05219727A - 直流昇圧装置 - Google Patents
直流昇圧装置Info
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- JPH05219727A JPH05219727A JP4020328A JP2032892A JPH05219727A JP H05219727 A JPH05219727 A JP H05219727A JP 4020328 A JP4020328 A JP 4020328A JP 2032892 A JP2032892 A JP 2032892A JP H05219727 A JPH05219727 A JP H05219727A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱電気発電装置などに用いられる直流昇圧装置
の発生損失を低減する。 【構成】主直流出力装置例えば熱電気発電装置１５の正
側および負側出力端子ｃ，ｄにそれぞれ接続される正側
および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮと、これら正側および
負側主入力端子ＩＰ，ＩＮにその正側および負側入力端
子ｅ，ｆがそれぞれ接続され、前記正側主入力端子ＩＰ
にその負側出力端子ｈが接続された直流・直流変換器２
１と、この直流・直流変換器２１の正側出力端子ｇに接
続された正側主出力端子ＯＰと、前記負側主入力端子に
接続された負側主出力端子ＯＮとから構成する。
の発生損失を低減する。 【構成】主直流出力装置例えば熱電気発電装置１５の正
側および負側出力端子ｃ，ｄにそれぞれ接続される正側
および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮと、これら正側および
負側主入力端子ＩＰ，ＩＮにその正側および負側入力端
子ｅ，ｆがそれぞれ接続され、前記正側主入力端子ＩＰ
にその負側出力端子ｈが接続された直流・直流変換器２
１と、この直流・直流変換器２１の正側出力端子ｇに接
続された正側主出力端子ＯＰと、前記負側主入力端子に
接続された負側主出力端子ＯＮとから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰ型およびＮ型の半導体
素子の接合面間に温度差を与えるとその接合面間に電圧
が発生するゼーベック効果を利用した熱電気発電装置な
どの主直流出力装置の直流出力電圧の昇圧に用いる直流
昇圧装置に関する。
素子の接合面間に温度差を与えるとその接合面間に電圧
が発生するゼーベック効果を利用した熱電気発電装置な
どの主直流出力装置の直流出力電圧の昇圧に用いる直流
昇圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の直流昇圧装置が接続された
熱電気発電装置の回路図であり、１５は熱電気発電装
置，２０は直流昇圧装置を示す。
熱電気発電装置の回路図であり、１５は熱電気発電装
置，２０は直流昇圧装置を示す。
【０００３】まず、熱電気発電装置の原理および構造に
ついて説明する。図５は熱電気発電の原理を示す構成図
である。図５において、１はＰ型熱電素子，２はＮ型熱
電素子を示す。一般にＰ型およびＮ型の半導体素子の接
合面間に温度差を与えるとその接合面間に電圧が発生す
る。この効果はゼーベック効果と呼ばれ、ゼーベック効
果の大きい、例えばＰｂＴｅあるいはＢｉ2 Ｔｅ3 など
の半導体素子は特に熱電素子と称される。このＰ型熱電
素子１の一方の端面とＮ型熱電素子２の一方の端面は電
極３Ｈを介して接合され、この電極３Ｈは絶縁層４Ｈを
介して伝熱壁５Ｈに結合される。また、このＮ型熱電素
子２の他方の端面と、Ｐ型熱電素子１の他方の端面はそ
れぞれ電気的に分離された電極３Ｌａおよび３Ｌｂに接
合され、これら電極３Ｌａ，３Ｌｂは絶縁層４Ｌを介し
て伝熱壁５Ｌに結合される。高温熱源ＱH で伝熱壁５Ｈ
を加熱することにより、この伝熱壁５Ｈに接する接合面
（以下高温側接合面と称する）を加熱し、低温熱源ＱL
で伝熱壁５Ｌを冷却することにより、この伝熱壁５Ｌに
接する接合面（以下低温側接合面と称する）を冷却し、
これらの接合面間に温度差を与えると電極５Ｌａ，５Ｌ
ｂ間に電圧が発生し、これら電極から引き出された出力
端子Ｐ，Ｎ間に負荷６を接続すると電流Ｉが流れ電力が
供給される。なお、図５はＰ型およびＮ型熱電素子がそ
れぞれ１個の場合を示しているが、複数個のＰ型および
Ｎ型熱電素子をそれぞれ熱的に並列に電気的にＰ型とＮ
型を交互にして直列に接続することにより発生電圧が上
昇し高出力が得られる。
ついて説明する。図５は熱電気発電の原理を示す構成図
である。図５において、１はＰ型熱電素子，２はＮ型熱
電素子を示す。一般にＰ型およびＮ型の半導体素子の接
合面間に温度差を与えるとその接合面間に電圧が発生す
る。この効果はゼーベック効果と呼ばれ、ゼーベック効
果の大きい、例えばＰｂＴｅあるいはＢｉ2 Ｔｅ3 など
の半導体素子は特に熱電素子と称される。このＰ型熱電
素子１の一方の端面とＮ型熱電素子２の一方の端面は電
極３Ｈを介して接合され、この電極３Ｈは絶縁層４Ｈを
介して伝熱壁５Ｈに結合される。また、このＮ型熱電素
子２の他方の端面と、Ｐ型熱電素子１の他方の端面はそ
れぞれ電気的に分離された電極３Ｌａおよび３Ｌｂに接
合され、これら電極３Ｌａ，３Ｌｂは絶縁層４Ｌを介し
て伝熱壁５Ｌに結合される。高温熱源ＱH で伝熱壁５Ｈ
を加熱することにより、この伝熱壁５Ｈに接する接合面
（以下高温側接合面と称する）を加熱し、低温熱源ＱL
で伝熱壁５Ｌを冷却することにより、この伝熱壁５Ｌに
接する接合面（以下低温側接合面と称する）を冷却し、
これらの接合面間に温度差を与えると電極５Ｌａ，５Ｌ
ｂ間に電圧が発生し、これら電極から引き出された出力
端子Ｐ，Ｎ間に負荷６を接続すると電流Ｉが流れ電力が
供給される。なお、図５はＰ型およびＮ型熱電素子がそ
れぞれ１個の場合を示しているが、複数個のＰ型および
Ｎ型熱電素子をそれぞれ熱的に並列に電気的にＰ型とＮ
型を交互にして直列に接続することにより発生電圧が上
昇し高出力が得られる。
【０００４】図３および図４は前述の熱電気発電の原理
を利用した熱電気発電装置１５の発電部１３の従来例を
示し、図３は発電部本体の側断面図を含む系統図、図４
は発電部本体の一部断面を示す正面図を含む系統図であ
る。図３および図４において、発電部本体１０は複数個
のＰ型熱電素子１およびＮ型熱電素子２をそれぞれ円筒
形，半径方向に交互に配置し、これら熱電素子を円筒形
の内面および外面で、電極３Ｈあるいは３Ｌを介して電
気的にＰ型とＮ型を交互にして直列に接合して高温側接
合面および低温側接合面を形成する。電極３Ｈは絶縁層
４Ｈを介して内面の伝熱壁５Ｈに結合され、電極３Ｌは
絶縁層４Ｌを介して外面の伝熱壁５Ｌに結合される。こ
れら複数個のＰ型熱電素子１、Ｎ型熱電素子２、電極３
Ｈ，３Ｌ、絶縁層４Ｈ，４Ｌ、伝熱壁５Ｈ，５Ｌで構成
されている。そしてこの発電部本体１０の円筒形の内面
の伝熱壁５Ｈを加熱することにより、高温側接合面を加
熱し、伝熱壁５Ｌを冷却することにより、低温側接合面
を冷却してこれら接合面間に温度差を与えると、直列に
接続された熱電素子の両端部間に電圧が発生する。この
電圧はこれら両端部から引き出された出力端子Ｐ，Ｎか
ら出力される。
を利用した熱電気発電装置１５の発電部１３の従来例を
示し、図３は発電部本体の側断面図を含む系統図、図４
は発電部本体の一部断面を示す正面図を含む系統図であ
る。図３および図４において、発電部本体１０は複数個
のＰ型熱電素子１およびＮ型熱電素子２をそれぞれ円筒
形，半径方向に交互に配置し、これら熱電素子を円筒形
の内面および外面で、電極３Ｈあるいは３Ｌを介して電
気的にＰ型とＮ型を交互にして直列に接合して高温側接
合面および低温側接合面を形成する。電極３Ｈは絶縁層
４Ｈを介して内面の伝熱壁５Ｈに結合され、電極３Ｌは
絶縁層４Ｌを介して外面の伝熱壁５Ｌに結合される。こ
れら複数個のＰ型熱電素子１、Ｎ型熱電素子２、電極３
Ｈ，３Ｌ、絶縁層４Ｈ，４Ｌ、伝熱壁５Ｈ，５Ｌで構成
されている。そしてこの発電部本体１０の円筒形の内面
の伝熱壁５Ｈを加熱することにより、高温側接合面を加
熱し、伝熱壁５Ｌを冷却することにより、低温側接合面
を冷却してこれら接合面間に温度差を与えると、直列に
接続された熱電素子の両端部間に電圧が発生する。この
電圧はこれら両端部から引き出された出力端子Ｐ，Ｎか
ら出力される。
【０００５】１２は自動燃焼装置であり、例えば石油を
燃焼して高温ガスＧ1 を生成する。この高温ガスＧ1 は
連結管１１Ａを通して熱発電ユニット１０の円筒形の内
孔に導入され、伝熱壁５Ｈを加熱したのち連結管１１Ｂ
を通して排ガスＧ2 として排出される。この自動燃焼装
置１２は発電部本体１０の出力端子Ｐ，Ｎに接続され、
発生する直流出力電圧が一定になるように燃焼状態を制
御する。７は冷却フィンであり、発電部本体１０の円筒
形の外面の伝熱壁５Ｌを冷却する。この冷却フィン７は
通常冷却ファン８によって通風冷却される。
燃焼して高温ガスＧ1 を生成する。この高温ガスＧ1 は
連結管１１Ａを通して熱発電ユニット１０の円筒形の内
孔に導入され、伝熱壁５Ｈを加熱したのち連結管１１Ｂ
を通して排ガスＧ2 として排出される。この自動燃焼装
置１２は発電部本体１０の出力端子Ｐ，Ｎに接続され、
発生する直流出力電圧が一定になるように燃焼状態を制
御する。７は冷却フィンであり、発電部本体１０の円筒
形の外面の伝熱壁５Ｌを冷却する。この冷却フィン７は
通常冷却ファン８によって通風冷却される。
【０００６】１４は出力安定化回路で発電部本体１０の
直流出力電流を負荷の変化にかかわらず一定にするため
のもので、必要に応じて設けられるものである。図６は
出力安定化回路１４の回路例を示し、正側および負側出
力端子ｃ，ｄ間にそれぞれ直列にトランジスタ１５のコ
レクタ・エミッタおよび抵抗１６が接続され、正側入力
端子ａは正側出力端子ｃに接続され、負側入力端子ｂは
抵抗１７を介し負側出力端子ｄに接続されている。そし
て抵抗１７の両端子はトランジスタ１５のベース電流の
制御回路１８に接続されている。初期の状態としてトラ
ンジスタ１５を介して抵抗１６に入力電流の一部を流し
ておき、負荷が増大したときは抵抗１７の両端子間電圧
が一定になるように（発電部本体１０の直流出力電圧が
一定になるように）、制御回路１８がトランジスタ１５
のベース電流を制御して抵抗１６に流れる電流を低減さ
せ、また負荷が減少したときは逆に抵抗１６に流れる電
流を増大させる。前述の自動燃焼装置１２による出力制
御は熱電素子の熱容量などのために制御の応答度が遅い
が、出力安定化回路による出力制御は純電気的で応答度
が早い特徴がある。
直流出力電流を負荷の変化にかかわらず一定にするため
のもので、必要に応じて設けられるものである。図６は
出力安定化回路１４の回路例を示し、正側および負側出
力端子ｃ，ｄ間にそれぞれ直列にトランジスタ１５のコ
レクタ・エミッタおよび抵抗１６が接続され、正側入力
端子ａは正側出力端子ｃに接続され、負側入力端子ｂは
抵抗１７を介し負側出力端子ｄに接続されている。そし
て抵抗１７の両端子はトランジスタ１５のベース電流の
制御回路１８に接続されている。初期の状態としてトラ
ンジスタ１５を介して抵抗１６に入力電流の一部を流し
ておき、負荷が増大したときは抵抗１７の両端子間電圧
が一定になるように（発電部本体１０の直流出力電圧が
一定になるように）、制御回路１８がトランジスタ１５
のベース電流を制御して抵抗１６に流れる電流を低減さ
せ、また負荷が減少したときは逆に抵抗１６に流れる電
流を増大させる。前述の自動燃焼装置１２による出力制
御は熱電素子の熱容量などのために制御の応答度が遅い
が、出力安定化回路による出力制御は純電気的で応答度
が早い特徴がある。
【０００７】図２において、２０は直流昇圧装置で、そ
の正側および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮはそれぞれ熱電
気発電装置１５の正側および負側出力端子（この例では
この熱電気発電装置１５の出力安定化回路１４の正側お
よび負側出力端子ｃ，ｄ）に接続され、その正側および
負側主出力端子ＯＰ，ＯＮから昇圧された直流電圧が出
力される。この直流昇圧装置２０はその正側および負側
入力端子ｅ，ｆがそれぞれ正側および負側主入力端子Ｉ
Ｐ，ＩＮに接続され、その正側および負側出力端子ｈが
それぞれ正側および負側主出力端子ＯＰ，ＯＮに接続さ
れた直流・直流変換器２１からなっている。
の正側および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮはそれぞれ熱電
気発電装置１５の正側および負側出力端子（この例では
この熱電気発電装置１５の出力安定化回路１４の正側お
よび負側出力端子ｃ，ｄ）に接続され、その正側および
負側主出力端子ＯＰ，ＯＮから昇圧された直流電圧が出
力される。この直流昇圧装置２０はその正側および負側
入力端子ｅ，ｆがそれぞれ正側および負側主入力端子Ｉ
Ｐ，ＩＮに接続され、その正側および負側出力端子ｈが
それぞれ正側および負側主出力端子ＯＰ，ＯＮに接続さ
れた直流・直流変換器２１からなっている。
【０００８】図７は直流・直流変換器２１の回路例を示
し、一次側コイルが中性点付のトランス２４と、このト
ランス２４の一次側コイルの両端子はそれぞれトランジ
スタ２２，２３を介して正側入力端子ｅに、中性点は負
側入力端子ｆに接続され、二次側コイル両端子は全波整
流回路２５を介し正側および負側出力端子ｇ，ｈに接続
されている。そして正側および負側出力端子ｇ，ｈはト
ランジスタ２２，２３のスイッチング制御回路２６に接
続されている。制御回路２６によってトランジスタ２２
とトランジスタ２３とを所定の高周波で交互にオン・オ
フするとトランス２４の二次側コイルには一次側コイル
の巻数の１／２と二次側コイルの巻数に比例した交流電
圧が発生し、この二次側コイルの交流電圧を全波整流器
２５で整流することにより正側および負側出力端子ｇ，
ｈから直流電圧が出力される。この直流出力電圧は一次
側および二次側コイルの巻数を適当に選定することによ
り昇圧した直流電圧とすることができる。また、制御回
路２５にはこの直流出力電圧が入力されており、この電
圧値に応じてトランジスタ２２，２３のスイッチング巾
を変えることにより直流出力電圧を一定に制御すること
もできる。
し、一次側コイルが中性点付のトランス２４と、このト
ランス２４の一次側コイルの両端子はそれぞれトランジ
スタ２２，２３を介して正側入力端子ｅに、中性点は負
側入力端子ｆに接続され、二次側コイル両端子は全波整
流回路２５を介し正側および負側出力端子ｇ，ｈに接続
されている。そして正側および負側出力端子ｇ，ｈはト
ランジスタ２２，２３のスイッチング制御回路２６に接
続されている。制御回路２６によってトランジスタ２２
とトランジスタ２３とを所定の高周波で交互にオン・オ
フするとトランス２４の二次側コイルには一次側コイル
の巻数の１／２と二次側コイルの巻数に比例した交流電
圧が発生し、この二次側コイルの交流電圧を全波整流器
２５で整流することにより正側および負側出力端子ｇ，
ｈから直流電圧が出力される。この直流出力電圧は一次
側および二次側コイルの巻数を適当に選定することによ
り昇圧した直流電圧とすることができる。また、制御回
路２５にはこの直流出力電圧が入力されており、この電
圧値に応じてトランジスタ２２，２３のスイッチング巾
を変えることにより直流出力電圧を一定に制御すること
もできる。
【０００９】熱電気発電装置１５の直流出力電圧、すな
わち直流昇圧装置２０の直流入力電圧Ｖ1 は、例えば１
２Ｖであり、直流昇圧装置２０によってその直流出力電
圧Ｖ 2 は、例えば２倍の２４Ｖに昇圧される。
わち直流昇圧装置２０の直流入力電圧Ｖ1 は、例えば１
２Ｖであり、直流昇圧装置２０によってその直流出力電
圧Ｖ 2 は、例えば２倍の２４Ｖに昇圧される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述の直流昇圧装置は
主電流出力装置、例えば熱電気発電装置の全直流出力が
入力され、この入力はすべて直流・直流変換器によって
昇圧されて出力されるので、この直流・直流変換器で発
生する損失はこの直流昇圧装置から出力される全直流出
力に対して発生する損失となり、大きな損失となる。熱
電気発電装置の効率は数％乃至十数％で低いので、直流
昇圧装置で発生するこの損失は熱電気発電装置のこの低
い効率を一層低下させてしまう。
主電流出力装置、例えば熱電気発電装置の全直流出力が
入力され、この入力はすべて直流・直流変換器によって
昇圧されて出力されるので、この直流・直流変換器で発
生する損失はこの直流昇圧装置から出力される全直流出
力に対して発生する損失となり、大きな損失となる。熱
電気発電装置の効率は数％乃至十数％で低いので、直流
昇圧装置で発生するこの損失は熱電気発電装置のこの低
い効率を一層低下させてしまう。
【００１１】本発明の目的は発生損失を極力低減した直
流昇圧装置を提供することにある。
流昇圧装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の直流昇圧装置は主直流出力装置の正側お
よび負側出力端子にそれぞれ接続される正側および負側
主入力端子と、これら正側および負側主入力端子にその
正側および負側入力端子がそれぞれ接続され、前記正側
主入力端子にその負側出力端子が接続された直流・直流
変換器と、この直流・直流変換器の正側出力端子に接続
された正側主出力端子と、前記負側主入力端子に接続さ
れた負側主出力端子とからなるようにする。
めに、本発明の直流昇圧装置は主直流出力装置の正側お
よび負側出力端子にそれぞれ接続される正側および負側
主入力端子と、これら正側および負側主入力端子にその
正側および負側入力端子がそれぞれ接続され、前記正側
主入力端子にその負側出力端子が接続された直流・直流
変換器と、この直流・直流変換器の正側出力端子に接続
された正側主出力端子と、前記負側主入力端子に接続さ
れた負側主出力端子とからなるようにする。
【００１３】
【作用】本発明の直流昇圧装置は主直流出力装置の正側
および負側出力端子にそれぞれ接続される正側および負
側主入力端子と、これら正側および負側主入力端子にそ
の正側および負側入力端子がそれぞれ接続され、前記正
側主入力端子にその負側出力端子が接続された直流・直
流変換器と、この直流・直流変換器の正側出力端子に接
続された正側主出力端子と、前記負側主入力端子に接続
された負側主出力端子とからなるようにしたので、正側
および負側主出力端子から出力される直流出力は、正側
および負側主入力端子に入力された直流入力のうち直接
出力される直流出力と直流・直流変換器を介して出力さ
れる直流出力の和となる。従って直流・直流変換器で発
生する損失は直流昇圧装置の正側および負側主出力端子
から出力される直流出力の一部の直流出力に対するもの
となり、その発生損失が減少する。
および負側出力端子にそれぞれ接続される正側および負
側主入力端子と、これら正側および負側主入力端子にそ
の正側および負側入力端子がそれぞれ接続され、前記正
側主入力端子にその負側出力端子が接続された直流・直
流変換器と、この直流・直流変換器の正側出力端子に接
続された正側主出力端子と、前記負側主入力端子に接続
された負側主出力端子とからなるようにしたので、正側
および負側主出力端子から出力される直流出力は、正側
および負側主入力端子に入力された直流入力のうち直接
出力される直流出力と直流・直流変換器を介して出力さ
れる直流出力の和となる。従って直流・直流変換器で発
生する損失は直流昇圧装置の正側および負側主出力端子
から出力される直流出力の一部の直流出力に対するもの
となり、その発生損失が減少する。
【００１４】ここで、直流・直流変換器の分担する直流
出力の割合が少ないとその発生損失は減少するが、直流
昇圧装置としての直流出力も減少するので、直流・直流
変換器の発生損失と直流昇圧装置としての直流出力の見
合いから、正側および負側主入力端子に入力された直流
入力のうち直接出力される直流出力と直流・直流変換器
を介して出力される直流出力の割合が１：１程度、すな
わち直流・直流変換器の昇圧比（直流出力電圧／直流入
力電圧）を１程度に設定することがより効果的である。
出力の割合が少ないとその発生損失は減少するが、直流
昇圧装置としての直流出力も減少するので、直流・直流
変換器の発生損失と直流昇圧装置としての直流出力の見
合いから、正側および負側主入力端子に入力された直流
入力のうち直接出力される直流出力と直流・直流変換器
を介して出力される直流出力の割合が１：１程度、すな
わち直流・直流変換器の昇圧比（直流出力電圧／直流入
力電圧）を１程度に設定することがより効果的である。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の直流昇圧装置が接続された主
直流出力装置、例えば熱電気発電装置の回路図であり、
１５は熱電気発電装置，２０は直流昇圧装置を示し、こ
の熱電気発電装置１５は図２における熱電気発電装置１
５と全く同様である。直流昇圧装置２０は熱電気発電装
置１５の正側および負側出力端子（図１の例ではこの熱
電気発電装置１５の出力安定化回路１４の正側および負
側出力端子ｃ，ｄ）にそれぞれ接続される正側および負
側主入力端子ＩＰ，ＩＮと、これら正側および負側主入
力端子ＩＰ，ＩＮにその正側および負側入力端子ｅ，ｆ
がそれぞれ接続され、正側主入力端子ＩＰにその負側入
力端子ｈが接続された直流・直流変換器２１（この直流
変換器２１は図２に示す直流・直流変換器２１と同様で
ある）と、この直流・直流変換器２１の正側出力端子ｇ
に接続された正側主出力端子ＯＰと、負側主入力端子Ｉ
Ｎに接続された負側主出力端子ＯＮとからなっている。
直流出力装置、例えば熱電気発電装置の回路図であり、
１５は熱電気発電装置，２０は直流昇圧装置を示し、こ
の熱電気発電装置１５は図２における熱電気発電装置１
５と全く同様である。直流昇圧装置２０は熱電気発電装
置１５の正側および負側出力端子（図１の例ではこの熱
電気発電装置１５の出力安定化回路１４の正側および負
側出力端子ｃ，ｄ）にそれぞれ接続される正側および負
側主入力端子ＩＰ，ＩＮと、これら正側および負側主入
力端子ＩＰ，ＩＮにその正側および負側入力端子ｅ，ｆ
がそれぞれ接続され、正側主入力端子ＩＰにその負側入
力端子ｈが接続された直流・直流変換器２１（この直流
変換器２１は図２に示す直流・直流変換器２１と同様で
ある）と、この直流・直流変換器２１の正側出力端子ｇ
に接続された正側主出力端子ＯＰと、負側主入力端子Ｉ
Ｎに接続された負側主出力端子ＯＮとからなっている。
【００１６】熱電気発電装置１５の直流出力電圧、すな
わち正側および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮ間電圧を
Ｖ1 ，直流・直流変換器の昇圧比（直流出力電圧／直流
入力電圧）をαとすると、この直流昇圧装置２０の直流
出力電圧、すなわち正側および負側主出力端子ＯＰ，Ｏ
Ｎ間電圧Ｖ2 は式（１）の通りとなる。
わち正側および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮ間電圧を
Ｖ1 ，直流・直流変換器の昇圧比（直流出力電圧／直流
入力電圧）をαとすると、この直流昇圧装置２０の直流
出力電圧、すなわち正側および負側主出力端子ＯＰ，Ｏ
Ｎ間電圧Ｖ2 は式（１）の通りとなる。
【００１７】 Ｖ1 ＋αＶ1 ＝Ｖ2 ・・・（１）
【００１８】直流・直流変換器２１の昇圧比αを換える
ことで、直流昇圧装置２０の直流出力電圧Ｖ2 を所定値
に設定することができる。
ことで、直流昇圧装置２０の直流出力電圧Ｖ2 を所定値
に設定することができる。
【００１９】また、この直流昇圧装置の直流出力電流、
すなわち正側および負側主出力端子ＯＰ，ＯＮから出力
される電流をＩ2 とすると、式（１）から式（２）が得
られる。
すなわち正側および負側主出力端子ＯＰ，ＯＮから出力
される電流をＩ2 とすると、式（１）から式（２）が得
られる。
【００２０】 Ｖ1 Ｉ2 ＋αＶ1 Ｉ2 ＝Ｖ2 Ｉ2 ・・・（２）
【００２１】（２）式において、Ｖ2 Ｉ2 は正側および
負側主出力端子ＯＰ，ＯＮから出力される直流出力を示
し、この直流出力Ｖ2 Ｉ2 は、正側および負側主入力端
子ＩＰ，ＩＮに入力された直流入力のうち直接出力され
るＶ1 Ｉ2 と、直流・直流変換器２１を介して出力され
るαＶ1 Ｉ2 との和となる。従って直流・直流変換器２
１で発生する損失は正側および負側主出力端子ＯＰ，Ｏ
Ｎから出力される直流出力Ｖ2 Ｉ2 の一部の直流出力α
Ｖ1 Ｉ2 に対するものとなり、その発生損失が減少す
る。
負側主出力端子ＯＰ，ＯＮから出力される直流出力を示
し、この直流出力Ｖ2 Ｉ2 は、正側および負側主入力端
子ＩＰ，ＩＮに入力された直流入力のうち直接出力され
るＶ1 Ｉ2 と、直流・直流変換器２１を介して出力され
るαＶ1 Ｉ2 との和となる。従って直流・直流変換器２
１で発生する損失は正側および負側主出力端子ＯＰ，Ｏ
Ｎから出力される直流出力Ｖ2 Ｉ2 の一部の直流出力α
Ｖ1 Ｉ2 に対するものとなり、その発生損失が減少す
る。
【００２２】ここで直流・直流変換器の分担する直流出
力の割合が少ないと、その発生損失は減少するが、直流
昇圧装置２０としての直流出力も減少するので、直流・
直流変換器２１の発生損失と直流昇圧装置２０の直流出
力の見合いから、正側および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮ
に入力された直流入力のうち直接出力される直流出力Ｖ
1 Ｉ2 と直流・直流変換器２１を介して出力される直流
出力αＶ1 Ｉ2 の割合が１：１程度、すなわち直流・直
流変換器の昇圧比αを１程度に設定することがより効果
的で、例えば直流昇圧装置２０の正側および負側主入力
端子ＩＰ，ＩＮの入力直流電圧１２Ｖに対し、直流・直
流変換器の出力直流電圧１２Ｖ、すなわち昇圧比αを１
とし正側および負側主出力端子ＯＰ，ＯＮの直流出力電
圧２４Ｖを得るようにすると発生損失は半分に低減され
る。
力の割合が少ないと、その発生損失は減少するが、直流
昇圧装置２０としての直流出力も減少するので、直流・
直流変換器２１の発生損失と直流昇圧装置２０の直流出
力の見合いから、正側および負側主入力端子ＩＰ，ＩＮ
に入力された直流入力のうち直接出力される直流出力Ｖ
1 Ｉ2 と直流・直流変換器２１を介して出力される直流
出力αＶ1 Ｉ2 の割合が１：１程度、すなわち直流・直
流変換器の昇圧比αを１程度に設定することがより効果
的で、例えば直流昇圧装置２０の正側および負側主入力
端子ＩＰ，ＩＮの入力直流電圧１２Ｖに対し、直流・直
流変換器の出力直流電圧１２Ｖ、すなわち昇圧比αを１
とし正側および負側主出力端子ＯＰ，ＯＮの直流出力電
圧２４Ｖを得るようにすると発生損失は半分に低減され
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明の直流昇圧装置は、主直流出力装
置の正側および負側出力端子にそれぞれ接続される正側
および負側主入力端子と、これら正側および負側主入力
端子にその正側および負側入力端子がそれぞれ接続さ
れ、前記正側主入力端子にその負側出力端子が接続され
た直流・直流変換器と、この直流・直流変換器の正側出
力端子に接続された正側主出力端子と、前記負側主入力
端子に接続された負側主出力端子からなるようにして、
直流・直流変換器が分担する直流出力の割合を少なく
し、その発生損失を低減したので、例えばその効率が数
％乃至十数％で低い熱電気発電装置に接続して、その低
い効率を極力低減することなく昇圧することが可能とな
る。
置の正側および負側出力端子にそれぞれ接続される正側
および負側主入力端子と、これら正側および負側主入力
端子にその正側および負側入力端子がそれぞれ接続さ
れ、前記正側主入力端子にその負側出力端子が接続され
た直流・直流変換器と、この直流・直流変換器の正側出
力端子に接続された正側主出力端子と、前記負側主入力
端子に接続された負側主出力端子からなるようにして、
直流・直流変換器が分担する直流出力の割合を少なく
し、その発生損失を低減したので、例えばその効率が数
％乃至十数％で低い熱電気発電装置に接続して、その低
い効率を極力低減することなく昇圧することが可能とな
る。
【図１】本発明の直流昇圧装置が接続された熱電気発電
装置の回路図
装置の回路図
【図２】従来の直流昇圧装置が接続された熱電気発電装
置の回路図
置の回路図
【図３】図２の熱電気発電装置の発電部の発電部本体の
側断面図を含む系統図
側断面図を含む系統図
【図４】図２の熱電気発電装置の発電部の発電部本体の
一部断面を示す正面図を含む系統図
一部断面を示す正面図を含む系統図
【図５】熱電気発電の原理を示す構成図
【図６】図２の熱電気発電装置の出力安定化回路の一例
を示す回路図
を示す回路図
【図７】図２の従来の直流昇圧回路の直流・直流変換器
の一例を示す回路図
の一例を示す回路図
１５ 熱電気発電装置（主直流出力装置） ２０ 直流昇圧装置 ２１ 直流・直流変換器 ｃ 正側出力端子（主電流出力装置１５の） ｄ 負側出力端子（主電流出力装置１５の） ｅ 正側入力端子（直流・直流変換器２１の） ｆ 負側入力端子（直流・直流変換器２１の） ｇ 正側出力端子（直流・直流変換器２１の） ｈ 負側出力端子（直流・直流変換器２１の） ＩＰ 正側主入力端子（直流昇圧装置２０の） ＩＮ 負側主入力端子（直流昇圧装置２０の） ＯＰ 正側主出力端子（直流昇圧装置２０の） ＯＮ 負側主出力端子（直流昇圧装置２０の）
Claims (3)
- 【請求項１】主直流出力装置の正側および負側出力端子
にそれぞれ接続される正側および負側主入力端子と、こ
れら正側および負側主入力端子にその正側および負側入
力端子がそれぞれ接続され、前記正側主入力端子にその
負側出力端子が接続された直流・直流変換器と、この直
流・直流変換器の正側出力端子に接続された正側主出力
端子と、前記負側主入力端子に接続された負側主出力端
子とからなることを特徴とする直流昇圧装置。 - 【請求項２】請求項１記載の直流昇圧装置において、直
流・直流変換器はその昇圧比（直流出力電圧／直流入力
電圧）が１程度に設定されることを特徴とする直流昇圧
装置。 - 【請求項３】請求項１あるいは２記載の直流昇圧装置に
おいて、正側および負側主入力端子は、複数個のＰ型熱
電素子およびＮ型熱電素子をそれぞれ熱的に並列に、電
気的にＰ型とＮ型を交互にして直列に接合した熱電気発
電ユニットからなり、これら熱的に並列に接合された熱
電素子の一方の側の接合面を加熱し、他方の側の接合面
を冷却してこれら接合面間に温度差を与えることによ
り、直列に接合されたこれら熱電素子の両端部から直流
電力が出力される熱電気発電装置からなる主直流出力装
置の正側および負側出力端子にそれぞれ接続されること
を特徴とする直流昇圧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020328A JP2973681B2 (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 直流昇圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020328A JP2973681B2 (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 直流昇圧装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219727A true JPH05219727A (ja) | 1993-08-27 |
| JP2973681B2 JP2973681B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=12024071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020328A Expired - Lifetime JP2973681B2 (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 直流昇圧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2973681B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0923183A2 (en) * | 1997-11-10 | 1999-06-16 | TOKYO R & D CO. LTD. | Power source unit and electric vehicle loaded therewith |
| CN103490614A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 最大功率跟踪器 |
-
1992
- 1992-02-06 JP JP4020328A patent/JP2973681B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0923183A2 (en) * | 1997-11-10 | 1999-06-16 | TOKYO R & D CO. LTD. | Power source unit and electric vehicle loaded therewith |
| CN103490614A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-01 | 嘉兴凯希电子有限公司 | 最大功率跟踪器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2973681B2 (ja) | 1999-11-08 |
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