JPH06315231A - Charge controller and control method for battery and photovoltaic power generation system - Google Patents

Charge controller and control method for battery and photovoltaic power generation system

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JPH06315231A
JPH06315231A JP4095890A JP9589092A JPH06315231A JP H06315231 A JPH06315231 A JP H06315231A JP 4095890 A JP4095890 A JP 4095890A JP 9589092 A JP9589092 A JP 9589092A JP H06315231 A JPH06315231 A JP H06315231A
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charging
storage battery
terminal voltage
voltage
flow path
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Yukinori Nakase
幸則 中瀬
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Abstract

PURPOSE:To allow efficient charging of a battery almost to the full-charge while preventing overcharge. CONSTITUTION:Charging operation is started (t1, t4) when the terminal voltage of a battery is lower than VL and when the terminal voltage rises to VH (t6, t5), the charging operation is sustained for a predetermined time before the charging operation is stopped (t3, t6). This method realizes useful charging using solar cells.

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、太陽電池の発電電力を
蓄電池に貯蔵する太陽発電システムと、同システムの蓄
電池などに好適に適用できる充電制御方法及びその装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power generation system for storing power generated by a solar cell in a storage battery, and a charging control method and apparatus suitable for use in the storage battery of the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽電池の発電電力を蓄電池に貯蔵する
太陽発電システムとして、図3または図4に示すよう
に、太陽電池100と蓄電池105を逆流防止用ダイオ
ード110を介して接続するとともに、過充電防止回路
115または117を付加したシステムが実用されてい
る。
2. Description of the Related Art As a solar power generation system for storing power generated by a solar cell in a storage battery, as shown in FIG. 3 or 4, the solar cell 100 and the storage battery 105 are connected via a backflow prevention diode 110, and A system in which the charging prevention circuit 115 or 117 is added is in practical use.

【0003】図3のシステムにおいては、充電中に蓄電
池105の端子電圧が一定値を超えると、過充電防止回
路115のサイリスタ116がターンオンして太陽電池
100の出力端子間を短絡し(ダイオード110は必ず
オフし充電流路が開かれる)蓄電池105の充電を停止
させる。太陽電池100の発電電流がある限り、つまり
日没まで充電停止状態を継続する。充電の再開は翌日の
日の出後である。
In the system of FIG. 3, if the terminal voltage of the storage battery 105 exceeds a certain value during charging, the thyristor 116 of the overcharge prevention circuit 115 turns on to short-circuit the output terminals of the solar cell 100 (diode 110). Is always turned off and the charging flow path is opened.) The charging of the storage battery 105 is stopped. As long as there is a generated current of the solar cell 100, that is, the charging stop state is continued until sunset. Recharging will resume after sunrise the next day.

【0004】図4のシステムにおいては、過充電防止回
路117は、充電中に蓄電池105の端子電圧が充電打
ち切り値を超えたことをOPアンプ118で検出してト
ランジスタ119をオンし、太陽電池100の出力端子
間を短絡することにより充電を停止させる。その後に蓄
電池105の端子電圧が充電再開値まで下がったことを
検出すると、トランジスタ119をオフして充電を再開
させる。
In the system of FIG. 4, the overcharge prevention circuit 117 detects that the terminal voltage of the storage battery 105 has exceeded the charge cutoff value during charging, turns on the transistor 119, and turns on the solar cell 100. Charging is stopped by shorting the output terminals of. After that, when it is detected that the terminal voltage of the storage battery 105 has dropped to the charging restart value, the transistor 119 is turned off to restart charging.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】蓄電池105としては
主に鉛蓄電池が用いられるが、鉛蓄電池は過充電に弱い
ため蓄電池105の過充電を避ける必要がある。その一
方で、可能な限り効率的に蓄電池105を満充電に十分
近い状態まで充電する必要がある。
Lead storage batteries are mainly used as the storage batteries 105. Since lead storage batteries are vulnerable to overcharging, it is necessary to avoid overcharging the storage batteries 105. On the other hand, it is necessary to charge the storage battery 105 as efficiently as possible to a state sufficiently close to full charge.

【0006】後者の充電条件は、過放電の防止つまり蓄
電池105の寿命の観点から重要であるのみならず、こ
の種太陽発電システムの設置目的からも極めて重要であ
る。すなわち、太陽電池は、日照(天候)条件により発
電電力が大きく変動し、夜間には発電電力を得られな
い。季節によっては、雨天あるいは晴天が1週間以上も
連続する。このような日照(天候)条件の変動にかかわ
らず、必要な時に蓄電池から電力を取り出し得るように
することが、この種の太陽発電システムの設置目的であ
るからである。
The latter charging condition is not only important from the viewpoint of preventing over-discharge, that is, the life of the storage battery 105, but also extremely important from the purpose of installing this type of solar power generation system. That is, the generated power of the solar cell fluctuates greatly depending on the sunshine (weather) condition, and the generated power cannot be obtained at night. Depending on the season, it can be rainy or sunny for more than a week. This is because it is the purpose of installing this type of solar power generation system so that electric power can be taken out from the storage battery when necessary regardless of such fluctuations in sunshine (weather) conditions.

【0007】しかし、従来の太陽発電システムは、以下
に述べるような問題点があった。図5は、図3のシステ
ムにおける蓄電池105の端子電圧の時間的変化と充電
制御の関係を示している。日の出時に端子電圧がV1未
満であると充電が開始し、端子電圧がV1まで上昇した
時点で充電が打ち切られる。その後、端子電圧は無負荷
であれば実線で示すように緩慢に低下し、有負荷であれ
ば破線で示すように端子電圧は比較的急速に低下し、あ
る値に安定する。
However, the conventional solar power generation system has the following problems. FIG. 5 shows the relationship between the temporal change of the terminal voltage of the storage battery 105 and the charge control in the system of FIG. When the terminal voltage is less than V1 at sunrise, the charging starts, and the charging is terminated when the terminal voltage rises to V1. After that, the terminal voltage decreases slowly as shown by the solid line when there is no load, and when the load is present, the terminal voltage decreases relatively rapidly as shown by the broken line and stabilizes at a certain value.

【0008】しかし、このような制御方法によれば、過
充電を防止し、かつ満充電またはそれに十分に近い状態
まで確実に充電することは不可能といってよい。けだ
し、過充電防止回路115は充電中の蓄電池105の端
子電圧(=起電力+充電電流×内部抵抗)によって充電
打ち切りを判断するが、内部抵抗は蓄電池105の劣化
度によって相当大幅に変化し、しかも充電電流は太陽電
池側条件(日照もしくは天候)によって大幅に変動す
る。このため、過充電にも充電不足にもならないような
充電時端子電圧値V1を一意に決定することができない
からである。
However, according to such a control method, it can be said that it is impossible to prevent overcharge and surely charge the battery to a fully charged state or a state close to the fully charged state. However, the overcharge prevention circuit 115 determines the termination of charging based on the terminal voltage (= electromotive force + charging current × internal resistance) of the storage battery 105 during charging, but the internal resistance changes considerably depending on the degree of deterioration of the storage battery 105. Moreover, the charging current fluctuates significantly depending on the conditions on the solar cell side (sunshine or weather). Therefore, it is impossible to uniquely determine the charging terminal voltage value V1 that does not cause overcharging or insufficient charging.

【0009】また図3のシステムは、過放電防止回路1
15が一旦作動すると、実際には充電不足であっても翌
日まで充電が再開されないため、夜間に負荷をとると過
放電になりやすい。したがって、雨天が連続したような
場合の過放電を避けるために、蓄電池105の容量を太
陽電池100の最大出力等から計算した値より相当に大
きめに選ぶ必要があり、蓄電池コストが嵩むという問題
もあった。
Further, the system of FIG. 3 has an overdischarge prevention circuit 1
Once 15 is activated, the charging is not resumed until the next day even if the charging is actually insufficient, so if the load is taken at night, over-discharging is likely to occur. Therefore, in order to avoid over-discharging in the case of continuous rainy weather, it is necessary to select the capacity of the storage battery 105 to be considerably larger than the value calculated from the maximum output of the solar cell 100, etc., which also increases the storage battery cost. there were.

【0010】図6は、図4のシステムにおける蓄電池1
05の端子電圧の時間的変化と充電制御の関係を示して
いる。日の出時に端子電圧があるV11未満であると充
電が開始し、端子電圧がV12まで上昇した時点で充電
が打ち切られ、端子電圧は無負荷であれば実線で示すよ
うに緩慢に低下し、有負荷であれぱ破線のように比較的
急速に低下する。端子電圧がV12まで低下すると再び
充電が開始する。
FIG. 6 shows a storage battery 1 in the system of FIG.
5 shows the relationship between the time change of the terminal voltage of 05 and the charge control. Charging starts when the terminal voltage is less than V11 at sunrise and is terminated when the terminal voltage rises to V12. If the terminal voltage is no load, the terminal voltage decreases slowly as shown by the solid line and the load is applied. Even so, it drops relatively rapidly as shown by the broken line. When the terminal voltage drops to V12, charging starts again.

【0011】このような充電を繰り返す制御方法によれ
ば、図3のシステムに比べれば充電不足になりにくい。
しかし、太陽発電システムの蓄電池105は昼間は無負
荷状態(あるいはそれに近い状態)にあることが多いの
で、充電休止時間T(図6参照)が長く、その間に発電
電力を有効に利用できないため、太陽エネルギーを最大
限利用した効率的な充電ができないという問題がある。
(満充電の80パーセント程度まで充電した場合でも、
開放端子電圧が安定するまでの時間は30分以上である
ので、休止時間Tは相当に長い。) また、充電休止時
間内に日没時刻となったり天候が悪化したりすると、充
電を再開できず充電不足の問題が起こりやすい。そのた
め、蓄電池105の容量に相当の余裕をみる必要があっ
た。
According to the control method of repeating the charging as described above, the charging is less likely to be insufficient as compared with the system of FIG.
However, since the storage battery 105 of the solar power generation system is often in a no-load state (or a state close to it) during the daytime, the charging suspension time T (see FIG. 6) is long and the generated power cannot be effectively used during that time. There is a problem that it is not possible to perform efficient charging by making maximum use of solar energy.
(Even when charged to about 80% of full charge,
Since the time required for the open circuit voltage to stabilize is 30 minutes or more, the rest time T is considerably long. ) In addition, if the sunset time or the weather deteriorates during the charging suspension time, charging cannot be restarted, and the problem of insufficient charging tends to occur. Therefore, it is necessary to allow a considerable margin in the capacity of the storage battery 105.

【0012】なお、有負荷の場合であっても、図6に破
線で示すように1回の休止時間は短くなるが、それが短
周期で頻繁に繰り返される結果、充電効率が必ずしも良
くなるわけではない。
Even when there is a load, the single down time is shortened as shown by the broken line in FIG. 6, but as a result of this being repeated frequently in a short cycle, the charging efficiency is not necessarily improved. is not.

【0013】したがって、本発明の目的は、上述のよう
な問題点について改善した太陽発電システムを提供する
ことにある。本発明のもう一つの目的は、太陽発電シス
テムにおける蓄電池等に好適に適用できる充電制御方法
とそのための装置を提供することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a solar power generation system that solves the above problems. Another object of the present invention is to provide a charging control method that can be suitably applied to a storage battery or the like in a solar power generation system, and an apparatus therefor.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の充電方
法は、蓄電池とその充電源との間に介在させた装置の制
御によって、蓄電池の充電停止中の端子電圧が所定値V
L未満である時に充電源による蓄電池の充電を開始さ
せ、その後、蓄電池の端子電圧が所定値VH(>VL)
まで上昇した時から一定時間を経過後に蓄電池の充電を
停止させることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging method, wherein a terminal voltage of a storage battery during a charge stop is a predetermined value V by control of a device interposed between the storage battery and its charge source.
When the storage battery is less than L, charging of the storage battery by the charging source is started, and then the terminal voltage of the storage battery is a predetermined value VH (> VL).
It is characterized in that the charging of the storage battery is stopped after a lapse of a certain time from the time when the battery has risen.

【0015】請求項2の発明の充電制御装置は、蓄電池
とその充電源との間の充電流路を開閉するためのスイッ
チ手段と、蓄電池の端子電圧を監視する電圧監視手段
と、充電流路が開路された状態において電圧監視手段に
より蓄電池の端子電圧が所定値VL未満であることが検
出された時にスイッチ手段により充電流路を閉路させ、
その後、電圧監視手段により蓄電池の端子電圧が所定値
VH(>VL)まで上昇したことが検出された時から一
定時間を経過後にスイッチ手段により充電流路を開路さ
せる制御を行なう制御手段とを具備することを特徴とす
るものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a charge control device, wherein switch means for opening and closing a charge flow path between a storage battery and its charge source, voltage monitoring means for monitoring a terminal voltage of the storage battery, and a charge flow path. When the terminal voltage of the storage battery is detected to be less than the predetermined value VL by the voltage monitoring means in the state where is opened, the charging means is closed by the switching means,
Thereafter, the control means performs control to open the charging flow path by the switch means after a predetermined time has elapsed from the time when the voltage monitoring means detects that the terminal voltage of the storage battery has risen to the predetermined value VH (> VL). It is characterized by doing.

【0016】請求項3の発明の太陽発電システムは、蓄
電池と、その充電源としての太陽電池と、請求項2の発
明の充電制御装置とを具備し、この充電制御装置によっ
て請求項1の発明の方法により蓄電池の充電制御をする
構成である。
A solar power generation system according to a third aspect of the present invention includes a storage battery, a solar cell as a charging source for the storage battery, and a charge control device according to the second aspect of the present invention. It is a configuration for controlling the charging of the storage battery by the above method.

【0017】[0017]

【作用】請求項1の発明によれば、例えば、VLを蓄電
池の満充電状態の安定開放端子電圧と同じ程度に選び、
VHをそれよりやや高めに選ぶことによって、過充電を
防止しつつ、満充電またはそれに十分に近い状態まで効
率的に蓄電池を充電することができる。
According to the invention of claim 1, for example, VL is selected to the same extent as the stable open terminal voltage of the storage battery in the fully charged state,
By selecting VH to be slightly higher than that, it is possible to efficiently charge the storage battery up to a fully charged state or a state close to it while preventing overcharging.

【0018】請求項2の発明によれば、簡単な装置構成
によって、請求項1の発明の充電制御方法により蓄電池
の効率的な充電を行なうことができる。
According to the second aspect of the invention, the storage battery can be efficiently charged by the charge control method of the first aspect of the invention with a simple device configuration.

【0019】請求項3の発明によれば、太陽電池の発電
電力を得られる時に、過充電にならない範囲内で満充電
またはそれに十分に近い状態まで効率的に蓄電池を充電
でき、また充電不足になりにくいため従来システムほど
蓄電池の容量に余裕をもたせる必要がなくなり、蓄電池
コストを削減できる。
According to the third aspect of the present invention, when the generated power of the solar cell can be obtained, the storage battery can be efficiently charged up to a fully charged state or a state close to the fully charged state within a range where overcharge does not occur, and insufficient charging occurs. Since it is less likely to occur, it is not necessary to give a margin to the capacity of the storage battery as in the conventional system, and the storage battery cost can be reduced.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の一実施例を図1に示し説明する。図
1において、120は本発明による充電制御装置であっ
て、スイッチ手段としてのリレー125の接点126
(ノーマル開接点)により、太陽電池100と蓄電池1
05の間の充電流路を直接的に開閉し蓄電池100の充
電を制御する。なお、リレー125を半導体スイッチ素
子に置き換えてもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 120 denotes a charging control device according to the present invention, which is a contact point 126 of a relay 125 as a switch means.
By (normally open contact), solar cell 100 and storage battery 1
The charging flow path between 05 is directly opened and closed to control the charging of the storage battery 100. The relay 125 may be replaced with a semiconductor switch element.

【0021】リレー125の制御はタイマー130によ
り行なわれる。本実施例においては、タイマー130と
してオムロン社の電子タイマーH3FA−BUを用い、
ワンショット出力モードで動作させている。リレー12
5の励磁コイル127は、蓄電池105と直列にタイマ
ー130の13番端子と16番端子に接続される。タイ
マー130の設定時間は、21番端子と23番端子に接
続した可変抵抗器135によって可変である。
The timer 125 controls the relay 125. In this embodiment, an electronic timer H3FA-BU manufactured by OMRON Corporation is used as the timer 130,
It operates in one-shot output mode. Relay 12
The excitation coil 127 of No. 5 is connected to the 13th and 16th terminals of the timer 130 in series with the storage battery 105. The set time of the timer 130 can be changed by the variable resistor 135 connected to the 21st and 23rd terminals.

【0022】タイマー130の動作制御は、蓄電池端子
電圧の監視手段として働くOPアンプ140の出力によ
り、タイマー130の4番端子(リセット)及び6番端
子(スタート)に接続されたトランジスタ145をオン
オフすることによって行なわれる。
The operation of the timer 130 is controlled by turning on / off the transistor 145 connected to the 4th terminal (reset) and 6th terminal (start) of the timer 130 by the output of the OP amplifier 140 which functions as a means for monitoring the storage battery terminal voltage. It is done by

【0023】タイマー130とOPアンプ140の動作
電圧としては、太陽電池100の出力電圧を3端子レギ
ュレータ(MC7812)150で安定化した電圧が用
いられる。また、3端子レギュレータ150の出力端子
に抵抗160を介して接続したダイオード列165によ
って、電圧OPアンプ140の非反転入力に印加する基
準電圧が作られる。OPアンプ140の反転入力には、
蓄電池150の端子電圧を抵抗器170及び可変抵抗器
175によって分圧した電圧が印加される。
As the operating voltage of the timer 130 and the OP amplifier 140, a voltage obtained by stabilizing the output voltage of the solar cell 100 by the three-terminal regulator (MC7812) 150 is used. Further, the diode string 165 connected to the output terminal of the three-terminal regulator 150 via the resistor 160 creates a reference voltage to be applied to the non-inverting input of the voltage OP amplifier 140. For the inverting input of the OP amplifier 140,
A voltage obtained by dividing the terminal voltage of the storage battery 150 by the resistor 170 and the variable resistor 175 is applied.

【0024】なお、充電制御装置120の動作電圧を、
太陽電池100から独立した電源から供給してもよい。
しかし、別電源を設けると、その保守が必要となるうえ
に、太陽電池100の出力が得られない場合に充電制御
装置120を作動させても無意味であるので、本実施例
の構成が一般的に合理的であろう。
The operating voltage of the charging control device 120 is
It may be supplied from a power source independent of the solar cell 100.
However, if a separate power source is provided, its maintenance is required, and it is meaningless to operate the charging control device 120 when the output of the solar cell 100 is not obtained. Therefore, the configuration of this embodiment is general. Would be rational.

【0025】また、本実施例ではリレー接点126によ
り充電路を直接的に開閉する構成であるが、太陽電池1
00の出力端子間に破線で示すようなスイッチ素子(1
26’)を接続し、このスイッチ素子の開閉によって逆
流防止用ダイオードをオフオンすることより、間接的に
充電流路を開閉してもよい。ただし、この場合には、太
陽電池100とは独立した電源より充電制御装置120
の動作電圧を供給する必要がある。
Further, in the present embodiment, the charging path is directly opened / closed by the relay contact 126, but the solar cell 1
The switching element (1
26 ′) may be connected and the backflow prevention diode may be turned on / off by opening / closing the switch element to indirectly open / close the charging flow path. However, in this case, the charge control device 120 is supplied from a power source independent of the solar cell 100.
It is necessary to supply the operating voltage of.

【0026】180,185は動作状態の目視確認のた
めに設けられた発光ダイオードである。190は太陽電
池100の出力リプルやサージ電圧を吸収するためのコ
ンデンサ、191は3端子レギュレータ150の出力平
滑のためのコンデンサ、191と193は3端子レギュ
レータ150の動作上必要とされるコンデンサ、19
4,195,196はトランジスタ145のベース電流
または発光ダイオード180,185の電流を制限する
ための抵抗である。
Reference numerals 180 and 185 denote light emitting diodes provided for visually confirming the operating state. Reference numeral 190 is a capacitor for absorbing output ripple or surge voltage of the solar cell 100, 191 is a capacitor for smoothing the output of the three-terminal regulator 150, 191 and 193 are capacitors required for the operation of the three-terminal regulator 150, 19
Reference numerals 4,195,196 are resistors for limiting the base current of the transistor 145 or the current of the light emitting diodes 180,185.

【0027】次に、この太陽発電システムの充電制御動
作について、図2を参照して説明する。ここでは、蓄電
池105として、満充電状態の安定開放端子電圧が1
2.80V(摂氏20度)、容量が120アンペア時の
鉛蓄電池を用い、太陽電池100として200W級の一
般的な特性のものを用いるものとする。この場合、可変
抵抗器175は蓄電池105の端子電圧が12.80V
(=VL)未満のときにトランジスタ145がオンし、
端子電圧が12.98V(=VH)以上のときにトラン
ジスタ145がオフするように調整され、また可変抵抗
器135はタイマー130の設定時間が45分前後とな
るように調整される。このような設定により良好な結果
を得られることを実験で確認できた。しかし、この設定
条件に必ずしも限定されるものではない。
Next, the charge control operation of this solar power generation system will be described with reference to FIG. Here, as the storage battery 105, the stable open terminal voltage in a fully charged state is 1
It is assumed that a lead storage battery having a capacity of 120 amperes and a capacity of 120 amperes is used at 2.80 V (20 degrees Celsius), and the solar cell 100 has a general characteristic of 200 W class. In this case, the variable resistor 175 has a terminal voltage of the storage battery 105 of 12.80V.
When less than (= VL), the transistor 145 is turned on,
When the terminal voltage is 12.98 V (= VH) or higher, the transistor 145 is adjusted to be turned off, and the variable resistor 135 is adjusted so that the set time of the timer 130 is about 45 minutes. It was confirmed by experiments that good results could be obtained with such settings. However, the setting conditions are not necessarily limited to these.

【0028】太陽電池100の発電電力が得られない夜
間では、リレー励磁コイル127に励磁電流が流れない
ことは当然であり、リレー接点126は開いている。
At night when the power generated by the solar cell 100 is not obtained, it is natural that the exciting current does not flow through the relay exciting coil 127, and the relay contact 126 is open.

【0029】日の出とともに太陽電池100の出力が上
昇し、3端子レギュレータ150の出力電圧が立ち上が
る。この立ち上がりの段階で、蓄電池105の端子電圧
(開放端子電圧)がVL(12.80V)未満である
と、OPアンプ140の反転入力電圧が非反転入力電圧
(基準電圧)未満となるので、OPアンプ140の出力
からトランジスタ145のベースに十分な電流が流れ、
トランジスタ145はオンする。これによって、タイマ
ー130は13番と16番の端子間を短絡するので、リ
レー励磁コイル127に電流が流れる。その結果、リレ
ー接点126が閉じ、蓄電池105に太陽電池100か
ら充電電流が流れるようになり充電が始まる(時刻t
1)。
As the sun rises, the output of the solar cell 100 rises and the output voltage of the three-terminal regulator 150 rises. At this rising stage, if the terminal voltage (open terminal voltage) of the storage battery 105 is less than VL (12.80V), the inverting input voltage of the OP amplifier 140 becomes less than the non-inverting input voltage (reference voltage). A sufficient current flows from the output of the amplifier 140 to the base of the transistor 145,
The transistor 145 is turned on. As a result, the timer 130 short-circuits the 13th and 16th terminals, so that a current flows through the relay exciting coil 127. As a result, the relay contact 126 is closed, the charging current flows from the solar cell 100 to the storage battery 105, and the charging starts (time t
1).

【0030】このようにして充電が開始すると、蓄電池
105の端子電圧は上昇し、VH(12.98V)に達
すると、OPアンプ140の反転入力電圧は非反転入力
電圧以上となってトランジスタ145はオフする(時刻
t2)。図4の従来システムでは、この時点で充電を停
止した。しかし、本システムにあってはタイマー130
は、4番端子(リセット)と6番端子(スタート)が同
時に駆動される関係から、この時点では13番と16番
の端子間を開かないので、充電は継続する。
When charging is started in this way, the terminal voltage of the storage battery 105 rises, and when it reaches VH (12.98 V), the inverting input voltage of the OP amplifier 140 becomes equal to or higher than the non-inverting input voltage, and the transistor 145 is turned on. Turn off (time t2). In the conventional system of FIG. 4, charging was stopped at this point. However, in this system, the timer 130
Since the 4th terminal (reset) and the 6th terminal (start) are driven at the same time, since the 13th and 16th terminals are not opened at this time, charging continues.

【0031】そして、時刻t2から設定時間(45分)
を経過した時点(t3)で、タイマー130は13番と
16番の端子間を開きリレー励磁コイル127への励磁
電流を断つ。その結果、リレー接点126が開いて太陽
電池100は蓄電池105から切り離され、充電は停止
する。
Then, from the time t2, a set time (45 minutes)
At time (t3), the timer 130 opens the terminals 13 and 16 to cut off the exciting current to the relay exciting coil 127. As a result, the relay contact 126 opens, the solar cell 100 is disconnected from the storage battery 105, and charging stops.

【0032】このように、端子電圧がVHまで上昇した
時点で直ちに充電を中止するのではなく、その後さらに
一定時間だけ駄目押しの充電を行なうため、図4の従来
システムに比べ、短時間で効率よく満充電またはそれに
近い状態まで充電することができる。このことは、天候
変化や時刻によって発電電力が左右される太陽電池10
0を充電源とする太陽発電システムでは、極めて大きな
効果がある。
As described above, the charging is not immediately stopped when the terminal voltage rises to VH, but the charging is not performed for a fixed time after that, so that the charging is efficiently performed in a shorter time than the conventional system of FIG. It can be charged to full charge or close to it. This means that the solar battery 10 whose generated power depends on weather changes and time of day
A solar power generation system using 0 as a charging source has an extremely large effect.

【0033】なお、時刻t2から時刻t3までの間に、
蓄電池105の端子電圧が負荷等の影響でVL(12.
80V)未満まで下がってトランジスタ145がオンす
ると、その時刻から改めて設定時間を経過するまで充電
が続く。
In addition, from time t2 to time t3,
The terminal voltage of the storage battery 105 is VL (12.
When the voltage drops to less than 80 V and the transistor 145 is turned on, charging continues until the set time elapses from that time.

【0034】次回の充電が始まるのは、端子電圧がVL
(12.80V)未満まで下がりトランジスタ145が
オンする時刻t4である。この場合にも、その後に端子
電圧がVH(12.98V)まで上昇してトランジスタ
145がオフした時刻t5から、さらに設定時間だけ経
過するまで充電が継続する。
The next charging starts when the terminal voltage is VL.
It is time t4 when the voltage falls below (12.80 V) and the transistor 145 is turned on. Also in this case, charging continues until the set time elapses from time t5 when the terminal voltage rises to VH (12.98V) and the transistor 145 is turned off thereafter.

【0035】このように前回の充電で満充電とみなされ
る状態まで充電されなかった場合でも、あるいは蓄電池
105に負荷が接続されることによって端子電圧が低下
した場合でも再び充電が行なわれるので、図3の従来シ
ステムのような問題はない。
As described above, the charging is performed again even when the terminal is not fully charged in the previous charging or when the terminal voltage drops due to the load being connected to the storage battery 105. There is no problem like the conventional system of No. 3.

【0036】なお、本発明の充電制御装置は、ここまで
説明した太陽発電システムの蓄電池の充電制御に最適で
あるが、過充電に弱く、かつ満充電またはそれに近い状
態に維持する必要のある蓄電池一般の充電制御に効果的
に適用できるものである。
The charging control device of the present invention is most suitable for controlling the charging of the storage battery of the solar power generation system described above, but is weak against overcharging and needs to be maintained at or near full charge. It can be effectively applied to general charge control.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば以下の効果を得られる。 (1)過充電とならない範囲内で、蓄電池を満充電また
はそれに近い状態まで効率的に充電することができる。 (2)そのような効率的な充電制御を、簡単な装置構成
によって行なうことができる。 (3)太陽発電システムにおいて、晴天時のような発電
電力を得られる時に、蓄電池を過充電にならない範囲内
で満充電またはそれに近い状態まで効率的に充電するこ
とができるため、充電不足になりにくい。またその結
果、蓄電池の容量にむやみに余裕をもたせなくとも、雨
天が連続した場合などに過放電になりにくくなるため、
蓄電池コスト削減が可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) It is possible to efficiently charge the storage battery to a fully charged state or a state close to the fully charged state within a range where overcharge does not occur. (2) Such efficient charging control can be performed with a simple device configuration. (3) In the solar power generation system, when the generated power can be obtained in sunny weather, the storage battery can be efficiently charged to a full charge or a state close to it within a range where overcharge does not occur, resulting in insufficient charging. Hateful. As a result, even if the storage battery's capacity is not excessively large, it is less likely to be over-discharged in the case of continuous rain,
The storage battery cost can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の太陽発電システムにおける蓄電池端
子電圧の時間変化と充電制御の関係を示す。
FIG. 2 shows a relationship between time change of a storage battery terminal voltage and charge control in the solar power generation system of the same embodiment.

【図3】太陽発電システムの従来例を示す。FIG. 3 shows a conventional example of a solar power generation system.

【図4】太陽発電システムの他の従来例を示す。FIG. 4 shows another conventional example of a solar power generation system.

【図5】図3システムにおける蓄電池端子電圧の時間変
化と充電制御を示す。
FIG. 5 shows a time change of a storage battery terminal voltage and charge control in the system of FIG.

【図6】図4システムにおける蓄電池端子電圧の時間変
化と充電制御を示す。
FIG. 6 shows a time change of a storage battery terminal voltage and charge control in the system of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 太陽電池(充電源) 105 蓄電池(鉛蓄電池) 110 逆流防止用ダイオード 120 充電制御装置 125 リレー(スイッチ手段) 130 タイマー 135 可変抵抗器 140 OPアンプ(コンパレータ) 145 トランジスタ 150 3端子レギュレータ 165 ダイオード列 175 可変抵抗器 100 Solar Battery (Charging Source) 105 Storage Battery (Lead Storage Battery) 110 Backflow Prevention Diode 120 Charge Control Device 125 Relay (Switch Means) 130 Timer 135 Variable Resistor 140 OP Amp (Comparator) 145 Transistor 150 Three-Terminal Regulator 165 Diode Array 175 Variable resistor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蓄電池とその充電源との間に介在させた
装置の制御によって、前記蓄電池の充電停止中の端子電
圧が所定値VL未満である時に前記充電源による前記蓄
電池の充電を開始させ、その後、前記蓄電池の端子電圧
が所定値VH(>VL)まで上昇した時から一定時間を
経過後に前記蓄電池の充電を停止させることを特徴とす
る蓄電池の充電制御方法。
1. The control of a device interposed between the storage battery and its charging source causes the charging source to start charging the storage battery when the terminal voltage during charging stop of the storage battery is less than a predetermined value VL. Then, after that, charging of the storage battery is stopped after a lapse of a certain time from when the terminal voltage of the storage battery rises to a predetermined value VH (> VL).
【請求項2】 蓄電池とその充電源との間の充電流路を
開閉するためのスイッチ手段と、前記蓄電池の端子電圧
を監視する電圧監視手段と、前記充電流路が開路された
状態において前記電圧監視手段により前記蓄電池の端子
電圧が所定値VL未満であることが検出された時に前記
スイッチ手段により前記充電流路を閉路させ、その後、
前記電圧監視手段により前記蓄電池の端子電圧が所定値
VH(>VL)まで上昇したことが検出された時から一
定時間を経過後に前記スイッチ手段により前記充電流路
を開路させる制御を行なう制御手段とを具備する充電制
御装置。
2. A switch means for opening and closing a charging flow path between the storage battery and its charging source, a voltage monitoring means for monitoring a terminal voltage of the storage battery, and the charging flow path in the opened state. When the voltage monitoring means detects that the terminal voltage of the storage battery is less than the predetermined value VL, the switch means closes the charging flow path, and thereafter,
Control means for controlling the opening of the charging flow path by the switch means after a lapse of a fixed time from the time when the voltage monitoring means detects that the terminal voltage of the storage battery has risen to a predetermined value VH (> VL). A charging control device comprising:
【請求項3】 蓄電池と、その充電源としての太陽電池
と、充電制御装置とを有し、前記充電制御装置は、前記
蓄電池と前記太陽電池との間の充電流路を開閉するため
のスイッチ手段と、前記蓄電池の端子電圧を監視する電
圧監視手段と、前記充電流路が開路された状態において
前記電圧監視手段により前記蓄電池の端子電圧が所定値
VL未満であることが検出された時に前記スイッチ手段
により前記充電流路を閉路させ、その後、前記電圧監視
手段により前記蓄電池の端子電圧が所定値VH(>V
L)まで上昇したことが検出された時から一定時間を経
過後に前記スイッチ手段により前記充電流路を開路させ
る制御を行なう制御手段とを具備する太陽発電システ
ム。
3. A storage battery, a solar cell as a charging source thereof, and a charge control device, wherein the charge control device opens and closes a charging flow path between the storage battery and the solar cell. Means, voltage monitoring means for monitoring the terminal voltage of the storage battery, and when the voltage monitoring means detects that the terminal voltage of the storage battery is less than a predetermined value VL in a state where the charging flow path is opened. The charging means is closed by the switch means, and then the terminal voltage of the storage battery is set to a predetermined value VH (> V) by the voltage monitoring means.
L), a solar power generation system comprising: a control unit that performs control to open the charging flow path by the switch unit after a lapse of a certain time from when it is detected that the temperature has risen to L).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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