JPH06283749A - Method and circuit for detecting output of solar cell - Google Patents

Method and circuit for detecting output of solar cell

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JPH06283749A
JPH06283749A JP5028152A JP2815293A JPH06283749A JP H06283749 A JPH06283749 A JP H06283749A JP 5028152 A JP5028152 A JP 5028152A JP 2815293 A JP2815293 A JP 2815293A JP H06283749 A JPH06283749 A JP H06283749A
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solar cell
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detection
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Abstract

PURPOSE:To detect the output of a solar cell with high accuracy and facilitate the standardization of a circuit, to get the timing related to the quantity of insolation at sunset, sunrise, or the like, concerning the method and circuit for detecting the output of the solar cell. CONSTITUTION:When detecting the output of a solar battery PV, the output of a solar cell is detected by connecting a semiconductor diode D2 in forward direction to that solar cell PV, and detecting the forward voltage Vf of the semiconductor diode D2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の出力検出方
法及び検出回路に関する。太陽電池の出力は、太陽の日
射量(照度)に応じて大きく変動するので、太陽電池の
出力を検出しその検出結果に基づいて負荷の接続を切り
換え、これによって発電電力を有効利用することが行わ
れている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell output detection method and detection circuit. Since the output of the solar cell fluctuates greatly depending on the amount of solar radiation (illuminance) of the sun, it is possible to detect the output of the solar cell and switch the load connection based on the detection result, thereby effectively using the generated power. Has been done.

【0002】例えば、太陽電池を利用することによって
系統電源から切り離して使用可能なスタンドアローン形
の照明装置では、昼間は太陽電池によって蓄電池を充電
し夜間には蓄電池の放電によってランプを点灯するよう
に構成されるが、ランプを点灯させるタイミングを得る
ために、当該太陽電池の出力に基づいて日没となったこ
との検出が行われている。このような照明装置において
は、日没のタイミングを精度良く検出し、太陽電池の発
電電力を少しでも有効に利用することが望まれる。
For example, in a stand-alone type lighting device that can be used by disconnecting it from the system power supply by using a solar cell, the storage battery is charged by the solar cell in the daytime and the lamp is turned on by discharging the storage battery at night. Although it is configured, in order to obtain the timing to turn on the lamp, it is detected that the sunset has occurred based on the output of the solar cell. In such an illuminating device, it is desired to detect the timing of sunset with high accuracy and to effectively use the generated power of the solar cell as much as possible.

【0003】[0003]

【従来の技術】図5は従来の出力検出方法による照明装
置80の回路図である。図5において、太陽電池PV
は、その発電電力によって蓄電池BTを充電するための
発電機として用いられているとともに、日没を検出して
蓄電池BTへの充電から蓄電池BTによるランプLPの
点灯に切り替えるタイミングを得るための照度センサー
としても用いられている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a circuit diagram of a lighting device 80 according to a conventional output detection method. In FIG. 5, the solar cell PV
Is used as a generator for charging the storage battery BT with the generated power, and an illuminance sensor for detecting a sunset and obtaining a timing for switching from charging the storage battery BT to lighting the lamp LP by the storage battery BT. Is also used as.

【0004】すなわち、太陽電池PVの出力電圧Vsは
2つの抵抗R11,R12によって分圧されており、そ
の分圧電圧Vdが基準電圧よりも低くなったときに、比
較制御回路81が日没であることを検出して信号S1を
出力し、この信号S1によってスイッチ素子Q1をオン
し、ランプLPを点灯させるようになっている。
That is, the output voltage Vs of the solar cell PV is divided by the two resistors R11 and R12, and when the divided voltage Vd becomes lower than the reference voltage, the comparison control circuit 81 is at sunset. When the signal S1 is detected, a signal S1 is output, the switch element Q1 is turned on by the signal S1, and the lamp LP is turned on.

【0005】図6は太陽電池にて発電された電力によっ
て各種の電気負荷を作動させる従来方式の太陽光発電シ
ステム90の回路図である。図6において、抵抗R14
の両端に生じた電圧Vdが基準電圧よりも高くなったと
きに、比較制御回路91によってスイッチSW1がオン
し、電力変換器31が動作して負荷32に電力を供給す
る。スイッチSW1がオンする以前においては、太陽電
池PVの負荷として抵抗R13,14のみが接続されて
おり、太陽電池PVの出力電圧Vsはその開放電圧にほ
ぼ等しい。
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional solar power generation system 90 in which various electric loads are operated by electric power generated by a solar cell. In FIG. 6, the resistor R14
When the voltage Vd generated at both ends of the switch becomes higher than the reference voltage, the comparison control circuit 91 turns on the switch SW1, and the power converter 31 operates to supply power to the load 32. Before the switch SW1 is turned on, only the resistors R13 and 14 are connected as the load of the solar cell PV, and the output voltage Vs of the solar cell PV is substantially equal to the open circuit voltage.

【0006】この太陽光発電システム90においては、
太陽電池PVの発電電力が一定の基準値に達するまでは
電力変換器31を起動することなく待機状態とし、基準
値に達したときに初めて起動して動作状態とする。これ
によって、太陽電池PVの発電電力が電力変換器31を
動作させるに充分な大きさであるときにのみ電力変換器
31が動作状態となり、太陽光発電システム90の全体
の動作の安定化が図られている。
In this solar power generation system 90,
Until the generated power of the solar cell PV reaches a certain reference value, the power converter 31 is put into a standby state without being activated, and when it reaches the reference value, it is activated and brought into an operating state for the first time. As a result, the power converter 31 is in the operating state only when the power generated by the solar cell PV is large enough to operate the power converter 31, and the overall operation of the photovoltaic power generation system 90 is stabilized. Has been.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の検出方法によると次のような問題がある。まず、
太陽電池PVの出力は、先に述べたように、日射量に応
じて変動する。すなわち、図4は太陽電池PVに入射す
る日射量をパラメータとしてその出力電圧Vsと出力電
流Isとの関係を示す図であり、この図4に示されるよ
うに、短絡電流(=a0,a1,a2…)は日射量に比
例して増加し、開放電圧(=b0,b1,b2…)は日
射量の増加に伴って緩やかに増大し、最大出力(=Pm
ax0,Pmax1,Pmax2…)は日射量にほぼ比
例して増加する。つまり、短絡電流と最大出力とはいず
れも日射量に応じて大きく変動するが、開放電圧の変動
は少ない。
However, the conventional detection method as described above has the following problems. First,
The output of the solar cell PV fluctuates according to the amount of solar radiation as described above. That is, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output voltage Vs and the output current Is of which the solar radiation amount incident on the solar cell PV is a parameter. As shown in FIG. 4, the short-circuit current (= a0, a1, a2 ...) increases in proportion to the amount of solar radiation, and the open-circuit voltage (= b0, b1, b2 ...) Gently increases as the amount of solar radiation increases, and the maximum output (= Pm
ax0, Pmax1, Pmax2 ...) Increases almost in proportion to the amount of solar radiation. That is, the short-circuit current and the maximum output both greatly vary depending on the amount of solar radiation, but the open-circuit voltage does not vary significantly.

【0008】したがって、図6に示す太陽光発電システ
ム90においては、検出される電圧Vdの変化分が小さ
くなり、そのため検出精度が低下し、適切なタイミング
で電力変換器31を起動することができず、太陽電池P
Vの発電電力が有効利用されなかったり又は太陽光発電
システム90の動作が不安定となったりすることがあっ
た。
Therefore, in the photovoltaic power generation system 90 shown in FIG. 6, the amount of change in the detected voltage Vd is small, which lowers the detection accuracy and allows the power converter 31 to be activated at an appropriate timing. No, solar cell P
The generated power of V may not be effectively used or the operation of the solar power generation system 90 may become unstable.

【0009】図5に示す照明装置80においては、充電
中の蓄電池BTの端子電圧Vbの変化は僅かであるか
ら、そのときの太陽電池PVの出力電圧Vsの変化も僅
かである。したがって、日没時近辺において検出される
電圧Vdの変化分が小さくなり、そのため検出精度が低
下し、日没までに未だ時間があるのにランプLPが点灯
したり、暗くなってもランプLPが点灯しないといった
事態の生じることがあった。
In the lighting device 80 shown in FIG. 5, since the terminal voltage Vb of the storage battery BT during charging is small, the output voltage Vs of the solar cell PV at that time is also small. Therefore, the amount of change in the voltage Vd detected in the vicinity of the time of sunset becomes small, which decreases the detection accuracy, and the lamp LP is lit up even though there is still time until sunset, or the lamp LP remains Occasionally, it would not turn on.

【0010】また、図5に示す照明装置80において、
太陽電池PVの出力電圧Vsは、蓄電池BTの電圧Vb
とダイオードD1の順方向電圧Vfとの和であり、次の
(1)式で表される。
Further, in the lighting device 80 shown in FIG.
The output voltage Vs of the solar cell PV is the voltage Vb of the storage battery BT.
Is the sum of the forward voltage Vf of the diode D1 and is represented by the following equation (1).

【0011】Vs=Vb+Vf ……(1) したがって、蓄電池BTの種類、例えば公称電圧、容
量、蓄電池の状態などが異なることによって、太陽電池
PVの出力電圧Vsも異なってしまい、それに応じて検
出される電圧Vdも異なった値となってしまう。そのた
め、照明装置80に使用される蓄電池BTの種類に応じ
て、抵抗R11,R12の値を設計しなおさなければな
らず、検出回路の標準化を図ることが容易ではなかっ
た。
Vs = Vb + Vf (1) Therefore, the output voltage Vs of the solar cell PV is different due to the difference in the type of the storage battery BT, for example, the nominal voltage, the capacity, the state of the storage battery, etc., and is detected accordingly. The voltage Vd that occurs will also have different values. Therefore, the values of the resistors R11 and R12 have to be redesigned according to the type of the storage battery BT used in the lighting device 80, and it is not easy to standardize the detection circuit.

【0012】本発明は、上述の問題に鑑み、例えば日没
時又は日の出時などのように照度に関連するタイミング
を得る上で、太陽電池の出力を高精度で検出することが
でき、且つ回路の標準化を容易に図ることのできる太陽
電池の出力検出方法及び検出回路を提供することを目的
とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention can detect the output of the solar cell with high accuracy in obtaining the timing related to the illuminance such as at the time of sunset or sunrise and the circuit. It is an object of the present invention to provide a solar cell output detection method and a detection circuit capable of easily standardizing the above.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る方
法は、上述の課題を解決するため、太陽電池の出力を検
出するにあたり、当該太陽電池に半導体ダイオードを順
方向に接続し、当該半導体ダイオードの順方向電圧を検
出する太陽電池の出力検出方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, the method according to the invention of claim 1 detects a solar cell output by connecting a semiconductor diode to the solar cell in a forward direction. This is a method for detecting the output of a solar cell, which detects the forward voltage of a semiconductor diode.

【0014】請求項2の発明に係る方法は、前記半導体
ダイオードを、前記太陽電池の負極と接地ラインとの間
に接続し、前記半導体ダイオードのカソード側の電位を
反転増幅器により増幅して検出信号を得る太陽電池の出
力検出方法である。
According to a second aspect of the present invention, the semiconductor diode is connected between the negative electrode of the solar cell and a ground line, and the potential on the cathode side of the semiconductor diode is amplified by an inverting amplifier to detect a detection signal. Is a method of detecting the output of the solar cell.

【0015】請求項3の発明に係る回路は、太陽電池の
負極と接地ラインとの間に順方向に接続された半導体ダ
イオードと、当該半導体ダイオードのカソード側の電位
を反転増幅するための反転増幅器と、を有して構成され
る。
A circuit according to a third aspect of the present invention is a semiconductor diode connected in a forward direction between a negative electrode of a solar cell and a ground line, and an inverting amplifier for inverting and amplifying a potential on the cathode side of the semiconductor diode. And are configured.

【0016】[0016]

【作用】太陽電池の出力電流が半導体ダイオードに流
れ、これによって半導体ダイオードの両端には順方向電
圧が生じる。生じた順方向電圧は、例えば反転増幅器に
よって反転増幅され、検出信号として出力される。検出
信号は、例えば比較器によって適当な基準電圧と比較さ
れ、比較結果に基づいて負荷の制御が行われる。
The solar cell output current flows through the semiconductor diode, which causes a forward voltage across the semiconductor diode. The generated forward voltage is inverted and amplified by, for example, an inverting amplifier and output as a detection signal. The detection signal is compared with an appropriate reference voltage by, for example, a comparator, and the load is controlled based on the comparison result.

【0017】太陽電池の出力電流と日射量及び発電電力
とは強い正の相関関係にあるので、順方向電圧の検出に
よって、例えば日没時又は日の出時などのような照度
(日射量)に関連するタイミングが得られる。
Since there is a strong positive correlation between the output current of the solar cell and the amount of solar radiation and the generated power, the forward voltage is detected to correlate with the illuminance (insolation) such as at sunset or sunrise. The timing to do is obtained.

【0018】[0018]

【実施例】図1は本発明に係る検出回路12を用いた照
明装置1の回路図である。図1において、図5に示す構
成要素と同様の機能を有するものについては同一の符号
を付して説明を省略し又は簡略化する。
1 is a circuit diagram of an illuminating device 1 using a detection circuit 12 according to the present invention. In FIG. 1, components having the same functions as those of the components shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.

【0019】図1において、照明装置1は、太陽電池P
V、蓄電池BT、逆流防止用のダイオードD1、ランプ
LP、スイッチ素子Q1、比較制御回路11、及び検出
回路12から構成されている。
In FIG. 1, a lighting device 1 includes a solar cell P.
V, a storage battery BT, a backflow prevention diode D1, a lamp LP, a switch element Q1, a comparison control circuit 11, and a detection circuit 12.

【0020】検出回路12は、検出用のダイオードD2
及び反転増幅器21などから構成されている。検出用の
ダイオードD2は、太陽電池PVの出力電流Isを検出
するためのものであり、太陽電池PVの負荷の一部とし
て、太陽電池PVの負極と接地ライン(GND)との間
に順方向に接続されている。
The detection circuit 12 includes a detection diode D2.
And an inverting amplifier 21 and the like. The diode D2 for detection is for detecting the output current Is of the solar cell PV, and is forward between the negative electrode of the solar cell PV and the ground line (GND) as a part of the load of the solar cell PV. It is connected to the.

【0021】反転増幅器21は、単一電源により動作す
るオペアンプOP及び抵抗R1,R2,R3などを用い
て構成されており、検出用のダイオードD2のカソード
側の電位(−Vf)を適当な増幅率で反転増幅し、その
出力電圧Voutを比較制御回路11に出力する。
The inverting amplifier 21 is composed of an operational amplifier OP operated by a single power source and resistors R1, R2, R3, etc., and appropriately amplifies the cathode side potential (-Vf) of the detection diode D2. The output voltage Vout is output to the comparison control circuit 11 after being inverted and amplified at a rate.

【0022】比較制御回路11は、入力された電圧Vo
utと基準電圧Vr(図示せず)とを比較し、電圧Vo
utの方が基準電圧Vrよりも低くなったときに信号S
1を出力してスイッチ素子Q1をオンさせる。スイッチ
素子Q1がオンすると、蓄電池BTから供給される電力
によってランプLPが点灯する。
The comparison control circuit 11 receives the input voltage Vo.
ut and a reference voltage Vr (not shown) are compared, and the voltage Vo
When ut becomes lower than the reference voltage Vr, the signal S
1 is output to turn on the switch element Q1. When the switch element Q1 is turned on, the lamp LP is turned on by the electric power supplied from the storage battery BT.

【0023】さて、太陽電池PVにより蓄電池BTの充
電が行われている間には、充電回路に電流Isが流れ
る。この電流Isによって、ダイオードD2の両端に順
方向電圧Vfが生じる。
Now, while the storage battery BT is being charged by the solar cell PV, a current Is flows through the charging circuit. This current Is produces a forward voltage Vf across the diode D2.

【0024】一般に、ダイオードに流れる順方向電流I
fは、次の(2)式で示される。 If=Iso〔exp(q・Vf/K・T)−1〕 ……(2) 但し、Iso:逆方向飽和電流 K:ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電子の電荷 この(2)式より、順方向電圧Vfを示す次の(3)式
が得られる。
In general, the forward current I flowing through the diode
f is expressed by the following equation (2). If = Iso [exp (q.Vf / K.T) -1] (2) where, Is: reverse saturation current K: Boltzmann's constant T: absolute temperature q: electron charge From this formula (2), The following equation (3) indicating the forward voltage Vf is obtained.

【0025】 Vf=(K・T/q)ln(If/Iso+1) ……(3) つまり、順方向電圧Vfは順方向電流Ifに対応して求
められる。順方向電流Ifは充電回路に流れる電流Is
に等しいので、順方向電圧Vfを検出することによって
電流Isを検出することができる。
Vf = (K · T / q) ln (If / Iso + 1) (3) That is, the forward voltage Vf is obtained corresponding to the forward current If. The forward current If is the current Is flowing in the charging circuit.
Therefore, the current Is can be detected by detecting the forward voltage Vf.

【0026】図3は照明装置1と等価な回路を用いて測
定した電流Isと電圧Vb,Vs,Voutの関係を示
す図である。なお、電圧Vsは太陽電池PVの出力電圧
(動作電圧)であり、Vbは蓄電池BTの端子電圧であ
る。蓄電池BTとして公称電圧が6VのNiCd電池を
用い、反転増幅器21の増幅率を「2」とし、スイッチ
素子Q1をオフの状態とした。また、逆流防止用のダイ
オードD1と検出用のダイオードD2との順方向電圧V
fが互いに同一であるとした。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the current Is and the voltages Vb, Vs and Vout measured using a circuit equivalent to the lighting device 1. The voltage Vs is the output voltage (operating voltage) of the solar cell PV, and Vb is the terminal voltage of the storage battery BT. A NiCd battery having a nominal voltage of 6 V was used as the storage battery BT, the amplification factor of the inverting amplifier 21 was set to "2", and the switch element Q1 was turned off. Further, the forward voltage V of the diode D1 for backflow prevention and the diode D2 for detection is
It is assumed that f is the same as each other.

【0027】図3に示されるように、太陽電池PVの出
力電圧Vsは、蓄電池BTの電圧Vbと2個のダイオー
ドD1,D2の順方向電圧(Vf×2)との和に等し
い。反転増幅器21の出力電圧Voutは、検出用のダ
イオードD2の順方向電圧Vfの2倍である。
As shown in FIG. 3, the output voltage Vs of the solar cell PV is equal to the sum of the voltage Vb of the storage battery BT and the forward voltage (Vf × 2) of the two diodes D1 and D2. The output voltage Vout of the inverting amplifier 21 is twice the forward voltage Vf of the detection diode D2.

【0028】そこで、比較制御回路11において、電圧
Voutを基準電圧Vrと比較することにより、太陽電
池PVの出力電流Isを検出することができる。例えば
基準電圧Vrを1.5Vとすると、これは電流Isが
0.25Aの場合に相当するので、この場合には太陽電
池PVの出力電流Isが0.25Aに達したか否かを検
出することができる。
Therefore, in the comparison control circuit 11, the output current Is of the solar cell PV can be detected by comparing the voltage Vout with the reference voltage Vr. For example, assuming that the reference voltage Vr is 1.5V, this corresponds to the case where the current Is is 0.25A, and in this case, it is detected whether or not the output current Is of the solar cell PV reaches 0.25A. be able to.

【0029】従来の技術の項において説明した図4から
も理解できるように、電流Isの大きさは日射量に応じ
て大きく変動するので、検出回路12によって日没のタ
イミング、日の出のタイミングなど、日射量に関連した
タイミングを高精度で検出することができる。
As can be understood from FIG. 4 described in the section of the prior art, since the magnitude of the current Is varies greatly depending on the amount of solar radiation, the detection circuit 12 determines the timing of sunset, the timing of sunrise, etc. The timing related to the amount of solar radiation can be detected with high accuracy.

【0030】また、電流Isの変動の状態は最大出力P
maxのそれに極めて類似しており、電流Isと発電電
力(発電量)とは強い正の相関関係にあるので、電流I
sを検出することによって太陽電池PVの発電電力を検
出することとなり、太陽電池PVの発電電力を有効に利
用するための種々の検出を容易に且つ精度良く行うこと
ができる。
The state of fluctuation of the current Is is the maximum output P
It is very similar to that of max, and since the current Is and the generated power (power generation amount) have a strong positive correlation, the current I
By detecting s, the electric power generated by the solar cell PV is detected, and various detections for effectively utilizing the electric power generated by the solar cell PV can be easily and accurately performed.

【0031】さらに、検出用のダイオードD2によって
電流Isを検出しているので、太陽電池PV及び蓄電池
BTの公称電圧が異なる場合であっても、それに影響さ
れることなく太陽電池PVの出力を安定して検出するこ
とができる。したがって、従来のように検出回路の定数
を設計しなおす必要がなく、検出回路12の標準化を図
ることが容易である。
Further, since the current Is is detected by the detection diode D2, even if the nominal voltages of the solar battery PV and the storage battery BT are different, the output of the solar battery PV is stabilized without being affected by it. And can be detected. Therefore, it is not necessary to redesign the constants of the detection circuit as in the conventional case, and it is easy to standardize the detection circuit 12.

【0032】また、検出用のダイオードD2を太陽電池
PVの負極と接地ラインとの間に接続しているので、蓄
電池BT及びランプLPによる点灯回路には何らの変更
を加える必要がなく、回路設計が容易である。その場合
に、検出用のダイオードD2のカソード側は接地ライン
に対して負電位となるが、反転増幅器21によって正電
位に反転されるので、その後の信号処理が容易となり、
比較制御回路11の回路設計が容易となる。
Further, since the detection diode D2 is connected between the negative electrode of the solar cell PV and the ground line, it is not necessary to make any changes to the lighting circuit by the storage battery BT and the lamp LP, and the circuit design Is easy. In that case, the cathode side of the diode D2 for detection has a negative potential with respect to the ground line, but since it is inverted to a positive potential by the inverting amplifier 21, subsequent signal processing becomes easy,
The circuit design of the comparison control circuit 11 becomes easy.

【0033】図2は本発明に係る検出回路12を用いた
太陽光発電システム2の回路図である。図2において、
図1又は図6に示す構成要素と同様の機能を有するもの
については同一の符号を付して説明を省略し又は簡略化
する。
FIG. 2 is a circuit diagram of a photovoltaic power generation system 2 using the detection circuit 12 according to the present invention. In FIG.
Components having the same functions as those of the components shown in FIG. 1 or 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

【0034】太陽光発電システム2は、太陽電池PV、
逆流防止用のダイオードD1、スイッチ素子Q2、スイ
ッチSW1、電力変換器31、負荷32、比較制御回路
11a、及び、上述の照明装置1に用いられたのと同じ
検出回路12から構成されている。
The solar power generation system 2 includes a solar cell PV,
The diode D1 for backflow prevention, the switch element Q2, the switch SW1, the power converter 31, the load 32, the comparison control circuit 11a, and the same detection circuit 12 as that used in the lighting device 1 are configured.

【0035】太陽光発電システム2では、反転増幅器2
1の出力電圧Voutが基準電圧Vrに達するまで、換
言すれば太陽電池PVの発電電力が基準値に達するまで
は、待機状態にあり、基準値に達したときにスイッチS
W1をオンし、電力変換器31を動作させて負荷32に
電力を供給する。
In the solar power generation system 2, the inverting amplifier 2
Until the output voltage Vout of 1 reaches the reference voltage Vr, in other words, the generated electric power of the solar cell PV reaches the reference value, it is in a standby state, and when it reaches the reference value, the switch S
W1 is turned on, the power converter 31 is operated, and power is supplied to the load 32.

【0036】比較制御回路11aは、待機状態において
は信号S3を出力してスイッチ素子Q2をオンの状態に
保持する。この状態では、太陽電池PVの負荷として検
出用のダイオードD2が順方向に接続され、検出回路1
2によって太陽電池PVの短絡電流Iscが検出される
こととなる。太陽電池PVの短絡電流Iscは、日射量
に応じて大きく変動するので(図4参照)、検出回路1
2によって日射量に関連したタイミング、特に日射量が
少ない状態におけるタイミングを高精度で検出すること
ができる。
In the standby state, the comparison control circuit 11a outputs the signal S3 and holds the switch element Q2 in the ON state. In this state, the detection diode D2 is connected in the forward direction as the load of the solar cell PV, and the detection circuit 1
The short circuit current Isc of the solar cell PV is detected by 2. Since the short-circuit current Isc of the solar cell PV greatly changes according to the amount of solar radiation (see FIG. 4), the detection circuit 1
2 makes it possible to detect with high accuracy the timing related to the amount of solar radiation, especially the timing when the amount of solar radiation is small.

【0037】電圧Voutが基準電圧Vrに達すると、
比較制御回路11aは信号S3をオフにしてスイッチ素
子Q2を開放するとともに、スイッチSW1をオンして
太陽電池PVの発電電力を電力変換器31に出力し、電
力変換器31を動作状態とする。
When the voltage Vout reaches the reference voltage Vr,
The comparison control circuit 11a turns off the signal S3 to open the switch element Q2, and turns on the switch SW1 to output the power generated by the solar cell PV to the power converter 31 to put the power converter 31 into an operating state.

【0038】太陽光発電システム2においては、検出回
路12によって太陽電池PVの発電電力が検出され、そ
れが基準値に達したときに動作状態となるので、常に安
定な状態で電力変換器31を動作させ、負荷32に安定
した電力を供給することができる。
In the solar power generation system 2, the detection circuit 12 detects the power generated by the solar cell PV, and when it reaches the reference value, the operation state is entered, so that the power converter 31 is always in a stable state. The load 32 can be operated and a stable electric power can be supplied to the load 32.

【0039】上述の実施例において、反転増幅器21の
回路構成、使用する素子の種類、回路定数などは、上述
した以外に種々変更することができる。負荷側から太陽
電池PVに対して逆流する恐れのない場合には、逆流防
止用のダイオードD1を省略することができる。検出回
路12の回路構成、使用する素子の種類、個数などは、
本発明の主旨に沿って種々変更することができる。ま
た、検出回路12は、照明装置1及び太陽光発電システ
ム2以外の種々の装置又はシステムに適用することがで
きる。
In the above embodiment, the circuit configuration of the inverting amplifier 21, the type of elements used, the circuit constants, etc. can be variously changed other than those described above. When there is no risk of backflow from the load side to the solar cell PV, the backflow prevention diode D1 can be omitted. The circuit configuration of the detection circuit 12, the type of elements used, the number of elements, etc.
Various changes can be made along the gist of the present invention. Further, the detection circuit 12 can be applied to various devices or systems other than the lighting device 1 and the solar power generation system 2.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によると、例えば日没時又は日の
出時などのように照度に関連するタイミングを得る上
で、太陽電池の出力を高精度で検出することができ、且
つ回路の標準化を容易に図ることができる。
According to the present invention, the output of the solar cell can be detected with high accuracy in obtaining the timing related to the illuminance such as at sunset or sunrise, and the standardization of the circuit can be achieved. It can be easily achieved.

【0041】請求項2及び請求項3の発明によると、蓄
電池又は電力変換器などの負荷回路には何らの変更を加
える必要がなく、しかも検出回路から出力される信号の
処理が容易となり、回路設計が容易となる。
According to the second and third aspects of the present invention, it is not necessary to change the load circuit such as the storage battery or the power converter, and the signal output from the detection circuit can be easily processed. Design becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る検出回路を用いた照明装置の回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an illumination device using a detection circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係る検出回路を用いた太陽光発電シス
テムの回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a photovoltaic power generation system using a detection circuit according to the present invention.

【図3】図1に示す照明装置と等価な回路を用いて測定
した電流と電圧との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between current and voltage measured using a circuit equivalent to the lighting device shown in FIG.

【図4】太陽電池に入射する日射量をパラメータとして
その出力電圧と出力電流との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an output voltage and an output current of the solar cell with a solar radiation amount as a parameter.

【図5】従来の出力検出方法による照明装置の回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram of a lighting device according to a conventional output detection method.

【図6】太陽電池にて発電された電力によって各種の電
気負荷を作動させる従来方式の太陽光発電システムの回
路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional solar power generation system in which various electric loads are operated by electric power generated by a solar cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 検出回路(出力検出回路) 21 反転増幅器 PV 太陽電池 D2 検出用のダイオード(半導体ダイオード) 12 detection circuit (output detection circuit) 21 inverting amplifier PV solar cell D2 detection diode (semiconductor diode)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】太陽電池の出力を検出するにあたり、当該
太陽電池に半導体ダイオードを順方向に接続し、当該半
導体ダイオードの順方向電圧を検出することを特徴とす
る太陽電池の出力検出方法。
1. A method for detecting an output of a solar cell, which comprises detecting a forward voltage of the semiconductor diode by connecting a semiconductor diode to the solar cell in a forward direction in detecting the output of the solar cell.
【請求項2】請求項1記載の太陽電池の出力検出方法に
おいて、 前記半導体ダイオードを、前記太陽電池の負極と接地ラ
インとの間に接続し、 前記半導体ダイオードのカソード側の電位を反転増幅器
により増幅して検出信号を得る太陽電池の出力検出方
法。
2. The method for detecting output of a solar cell according to claim 1, wherein the semiconductor diode is connected between a negative electrode of the solar cell and a ground line, and a cathode side potential of the semiconductor diode is inverted by an inverting amplifier. A solar cell output detection method that amplifies to obtain a detection signal.
【請求項3】太陽電池の負極と接地ラインとの間に順方
向に接続された半導体ダイオードと、 前記半導体ダイオードのカソード側の電位を反転増幅す
るための反転増幅器と、 を有してなることを特徴とする太陽電池の出力検出回
路。
3. A semiconductor diode, which is connected in a forward direction between a negative electrode of a solar cell and a ground line, and an inverting amplifier for inverting and amplifying a cathode side potential of the semiconductor diode. An output detection circuit for a solar cell.
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