JPH0655010B2 - 太陽光発電装置 - Google Patents
太陽光発電装置Info
- Publication number
- JPH0655010B2 JPH0655010B2 JP60223566A JP22356685A JPH0655010B2 JP H0655010 B2 JPH0655010 B2 JP H0655010B2 JP 60223566 A JP60223566 A JP 60223566A JP 22356685 A JP22356685 A JP 22356685A JP H0655010 B2 JPH0655010 B2 JP H0655010B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage battery
- output
- solar cell
- diode
- circuit
- 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 - Lifetime
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
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は蓄電池を有する太陽光発電装置に係り特に太陽
蓄電の出力を常に発電ないし充電に利用しうる蓄電池充
放電保護機構を設けた太陽光発電装置に関する。
蓄電の出力を常に発電ないし充電に利用しうる蓄電池充
放電保護機構を設けた太陽光発電装置に関する。
太陽光のエネルギーを利用し電力をつくり出す太陽光発
電装置では、太陽電池の出力が日中しか取り出せないた
め通常は蓄電池を組込み夜間や悪天候時でも電力が取り
出せるようにしている。蓄電池は負荷が要求する電力を
太陽電池が供給しきれない場合放電して不足分を出力回
路へ供給し、太陽電池出力が負荷需要以上取り出せる時
は充電される。通常蓄電池は一定の容量しかないため、
適正量以上の電力を出し入れさせる過充放電を避け、蓄
電池の劣化消耗を防がねばならない。
電装置では、太陽電池の出力が日中しか取り出せないた
め通常は蓄電池を組込み夜間や悪天候時でも電力が取り
出せるようにしている。蓄電池は負荷が要求する電力を
太陽電池が供給しきれない場合放電して不足分を出力回
路へ供給し、太陽電池出力が負荷需要以上取り出せる時
は充電される。通常蓄電池は一定の容量しかないため、
適正量以上の電力を出し入れさせる過充放電を避け、蓄
電池の劣化消耗を防がねばならない。
従来の過充放電回避方式は、たとえば高橋他編著の「太
陽光発電」（1980、２月発行）第３２８頁に記載されて
いる。これを第３図に示す。太陽光を受光している太陽
電池１から出た電力は、逆流防止ダイオード２を通つて
出力安定化装置３で調整された上で負荷４で消費され
る。このとき蓄電池５は浮動充電状態にあり、太陽電池
１の出力特性と負荷４の必要電力に応じて充電もしくは
放電動作が定まり、蓄電池５の端子電圧は電圧出回路６
で監視される。この端子電圧が、蓄電池５の過充電電圧
を越えた場合検出回路６は太陽電池出力短絡スイツチ７
を導通にし、蓄電池にこれ以上の充電電流を流し込まな
いようにする。負荷４への電力供給は、ダイオード２に
より短絡された太陽電池が切離され、蓄電池５から継続
して行なわれるため負荷側から見た場合本構成は問題は
生じない。しかし、この従来例では太陽電池出力が十分
ある場合でも蓄電池５が過充電の時は太陽電池の出力を
利用しない構成となるため、本来有効に利用されるべき
太陽エネルギーを太陽電池の内部抵抗損失にだけ供すこ
ととなるため太陽エネルギー効率が悪くなるという難点
があつた。また、蓄電池５が過放電となり残存エネルギ
ーが過少となつた場合、蓄電池５をとりはずし回復充電
を施さなねばならない難点があつた。
陽光発電」（1980、２月発行）第３２８頁に記載されて
いる。これを第３図に示す。太陽光を受光している太陽
電池１から出た電力は、逆流防止ダイオード２を通つて
出力安定化装置３で調整された上で負荷４で消費され
る。このとき蓄電池５は浮動充電状態にあり、太陽電池
１の出力特性と負荷４の必要電力に応じて充電もしくは
放電動作が定まり、蓄電池５の端子電圧は電圧出回路６
で監視される。この端子電圧が、蓄電池５の過充電電圧
を越えた場合検出回路６は太陽電池出力短絡スイツチ７
を導通にし、蓄電池にこれ以上の充電電流を流し込まな
いようにする。負荷４への電力供給は、ダイオード２に
より短絡された太陽電池が切離され、蓄電池５から継続
して行なわれるため負荷側から見た場合本構成は問題は
生じない。しかし、この従来例では太陽電池出力が十分
ある場合でも蓄電池５が過充電の時は太陽電池の出力を
利用しない構成となるため、本来有効に利用されるべき
太陽エネルギーを太陽電池の内部抵抗損失にだけ供すこ
ととなるため太陽エネルギー効率が悪くなるという難点
があつた。また、蓄電池５が過放電となり残存エネルギ
ーが過少となつた場合、蓄電池５をとりはずし回復充電
を施さなねばならない難点があつた。
本発明の目的は、蓄電池が過充・放電状態にあつても太
陽電池と蓄電池及び出力安定化装置間を切離さず、太陽
電池の出力を無駄にすることなく有効に利用し、蓄電池
の適正充電状態を維持できる太陽光発電装置を提供する
ことにある。
陽電池と蓄電池及び出力安定化装置間を切離さず、太陽
電池の出力を無駄にすることなく有効に利用し、蓄電池
の適正充電状態を維持できる太陽光発電装置を提供する
ことにある。
本発明は、太陽発電装置の太陽電池と出力安定化装置間
をつなぐ逆流防止ダイオードをはさみ、蓄電池入出力回
路を設け、蓄電池の端子電圧に応じてこの入出力回路を
入切する。すなわち蓄電池が適正充電の時は逆流防止ダ
イオードと出力安定化装置の接続点と蓄電池とを充放電
自由の接点で結び、蓄電池が過充電の時は前記接点のか
わりに同じ箇所を蓄電池放電のみ許容する回路で結び、
蓄電池が過放電の時は逆流防止ダイオードと太陽電池の
接続点とを蓄電池とを蓄電池充電のみ許容する回路で結
ぶ。これにより、蓄電池が適正充電の時は、浮動充電状
態に維持されかつ逆流防止ダイオードと介して太陽電池
と接続するため太陽電池の出力が低下しても蓄電池の出
力が太陽電池へ流れ込むことはない。蓄電池が過充電の
時は電力は蓄電池から出力安定化装置へ流れ、蓄電池が
それ以上充電されることはなく、過放電の時は太陽電池
から蓄電池へ流れるだけでそれ以上放電することはなく
なり、いずれのケースでも太陽電池は負荷又は蓄電池へ
発電電力を供給することができるようにしたものであ
る。
をつなぐ逆流防止ダイオードをはさみ、蓄電池入出力回
路を設け、蓄電池の端子電圧に応じてこの入出力回路を
入切する。すなわち蓄電池が適正充電の時は逆流防止ダ
イオードと出力安定化装置の接続点と蓄電池とを充放電
自由の接点で結び、蓄電池が過充電の時は前記接点のか
わりに同じ箇所を蓄電池放電のみ許容する回路で結び、
蓄電池が過放電の時は逆流防止ダイオードと太陽電池の
接続点とを蓄電池とを蓄電池充電のみ許容する回路で結
ぶ。これにより、蓄電池が適正充電の時は、浮動充電状
態に維持されかつ逆流防止ダイオードと介して太陽電池
と接続するため太陽電池の出力が低下しても蓄電池の出
力が太陽電池へ流れ込むことはない。蓄電池が過充電の
時は電力は蓄電池から出力安定化装置へ流れ、蓄電池が
それ以上充電されることはなく、過放電の時は太陽電池
から蓄電池へ流れるだけでそれ以上放電することはなく
なり、いずれのケースでも太陽電池は負荷又は蓄電池へ
発電電力を供給することができるようにしたものであ
る。
以下、本発明の一実施例を第１図に説明する。太陽電池
１と出力安定化装置３は逆流防止ダイオード２を介して
接続され、主回路を構成し、安定化装置３はとり込んだ
電力を負荷４へ供給する。蓄電池５は通常据置形鉛蓄電
池を用い、切換器８と、出力回路９１，９２，９３を介
し太陽電池１，出力安定化装置３と並列に接続される。
出力回路９１は蓄電池５と主回路とをダイオード２の出
力側において直結し、出力回路９２は蓄電池から出力の
み取出せるように蓄電池出力方向を順方向とするダイオ
ードを介して主回路に接続する。出力回路９３は蓄電池
入力のみ得られるように蓄電池入力方向を順方向とする
ダイオードを介して主回路に接続する。出力回路９１，
９２，９３の切換えは、蓄電池５の端子電圧を電圧検出
器６で監視し過充電、適正充電、過放電に応じた電圧値
を検出してそのつど切換器８を動作させて実現する。す
え置型鉛蓄電池は１セル当り定格電圧2.0Ｖ、過充電電
圧2.6〜3.0Ｖ過放電電圧1.6〜1.8Ｖであるので、切換器
８の切換基準電圧は上記電圧を、セル直列倍した値に設
定し、該端子電圧が過充電・過放電設定電圧内にある時
は出力回路９１と蓄電池５を接続し、浮動充電状態に維
持し、充放電を自由に行うものとする。該端子電圧が過
充電設定値を越えた場合は切換器８は出力回路９２へ蓄
電池５との接続を切換える。これにより蓄電池５は太陽
電池１からの電流は流れ込めず、また蓄電池５の放電電
流は逆流防止ダイオード２により太陽電池１への流入が
阻止され、太陽電池１の出力、蓄電池５の出力はともに
出力安定化装置３へ流れ込む。したがって、蓄電池５が
過充電であつても、蓄電池端子電圧が太陽電池開放電圧
を上回らぬ限り太陽電池１から出力電流がとり出せ、太
陽電池１で受光した太陽光エネルギーが最大限利用でき
る。該端子電圧が過放電設定値を下回つた場合は切換器
８は出力回路９３へ蓄電池との接続を切換える。これに
より蓄電池５は主回路へ放電電流が流れ出せなくなり、
太陽電池１の出力電流が充電電流として蓄電池へ流れ込
む上、日中太陽電池が高出力のときは充電しつつ負荷へ
の電力供給が実現可能である。出力安定化装置との電流
分配は、出力安定化装置の入力電圧許容範囲を蓄電池過
放電設定値以下に確保しておくことにより蓄電池だけに
太陽電池出力電流が向わぬようにする。第２図に示すよ
うに、蓄電池充電器１０を用いて積極的に回復充電を実
施する場合も、出力回路９３につなげることにより、太
陽電池出力を利用しかつ蓄電池を装置から切離さない状
態で回復充電が可能である。しかも、出力回路９３を逆
流防止ダイオード２の入力側に接続したことでダイオー
ド電圧降下分の電力損失を出力回路９３だけにとどめ、
充電時のエネルギーロスの低減を実現できる。
１と出力安定化装置３は逆流防止ダイオード２を介して
接続され、主回路を構成し、安定化装置３はとり込んだ
電力を負荷４へ供給する。蓄電池５は通常据置形鉛蓄電
池を用い、切換器８と、出力回路９１，９２，９３を介
し太陽電池１，出力安定化装置３と並列に接続される。
出力回路９１は蓄電池５と主回路とをダイオード２の出
力側において直結し、出力回路９２は蓄電池から出力の
み取出せるように蓄電池出力方向を順方向とするダイオ
ードを介して主回路に接続する。出力回路９３は蓄電池
入力のみ得られるように蓄電池入力方向を順方向とする
ダイオードを介して主回路に接続する。出力回路９１，
９２，９３の切換えは、蓄電池５の端子電圧を電圧検出
器６で監視し過充電、適正充電、過放電に応じた電圧値
を検出してそのつど切換器８を動作させて実現する。す
え置型鉛蓄電池は１セル当り定格電圧2.0Ｖ、過充電電
圧2.6〜3.0Ｖ過放電電圧1.6〜1.8Ｖであるので、切換器
８の切換基準電圧は上記電圧を、セル直列倍した値に設
定し、該端子電圧が過充電・過放電設定電圧内にある時
は出力回路９１と蓄電池５を接続し、浮動充電状態に維
持し、充放電を自由に行うものとする。該端子電圧が過
充電設定値を越えた場合は切換器８は出力回路９２へ蓄
電池５との接続を切換える。これにより蓄電池５は太陽
電池１からの電流は流れ込めず、また蓄電池５の放電電
流は逆流防止ダイオード２により太陽電池１への流入が
阻止され、太陽電池１の出力、蓄電池５の出力はともに
出力安定化装置３へ流れ込む。したがって、蓄電池５が
過充電であつても、蓄電池端子電圧が太陽電池開放電圧
を上回らぬ限り太陽電池１から出力電流がとり出せ、太
陽電池１で受光した太陽光エネルギーが最大限利用でき
る。該端子電圧が過放電設定値を下回つた場合は切換器
８は出力回路９３へ蓄電池との接続を切換える。これに
より蓄電池５は主回路へ放電電流が流れ出せなくなり、
太陽電池１の出力電流が充電電流として蓄電池へ流れ込
む上、日中太陽電池が高出力のときは充電しつつ負荷へ
の電力供給が実現可能である。出力安定化装置との電流
分配は、出力安定化装置の入力電圧許容範囲を蓄電池過
放電設定値以下に確保しておくことにより蓄電池だけに
太陽電池出力電流が向わぬようにする。第２図に示すよ
うに、蓄電池充電器１０を用いて積極的に回復充電を実
施する場合も、出力回路９３につなげることにより、太
陽電池出力を利用しかつ蓄電池を装置から切離さない状
態で回復充電が可能である。しかも、出力回路９３を逆
流防止ダイオード２の入力側に接続したことでダイオー
ド電圧降下分の電力損失を出力回路９３だけにとどめ、
充電時のエネルギーロスの低減を実現できる。
本発明によれば、蓄電池が過充電にある場合でも太陽電
池を短絡せずに済み、太陽電池出力と過充電にある蓄電
池の出力を負荷へ供給でき、また蓄電池が過放電にある
場合も蓄電池を主回路から切離さずに、太陽電池出力を
負荷へ供給する一方で充電電流として蓄電池へとり込め
る。さらに外部からの蓄電池回復充電も太陽電池出力を
蓄電池にとり込みつつ可能とできるので、システムとし
て太陽電池出力を有効に利用しつつ蓄電池の過充・放電
保護を行なえる効果がある。
池を短絡せずに済み、太陽電池出力と過充電にある蓄電
池の出力を負荷へ供給でき、また蓄電池が過放電にある
場合も蓄電池を主回路から切離さずに、太陽電池出力を
負荷へ供給する一方で充電電流として蓄電池へとり込め
る。さらに外部からの蓄電池回復充電も太陽電池出力を
蓄電池にとり込みつつ可能とできるので、システムとし
て太陽電池出力を有効に利用しつつ蓄電池の過充・放電
保護を行なえる効果がある。
第１図は本発明の太陽光発電装置のブロツク図、第２図
は本発明の太陽光発電装置に蓄電池充電器を接続した状
態を示すブロツク図、第３図は従来の太陽光発電装置の
ブロツク図。 １……太陽電池、２……逆流防止ダイオード、３……出
力安定化装置、４……負荷、５……蓄電池、６……蓄電
池端子電圧検出回路、７……太陽電池出力短絡スイツ
チ、８……切換器、９１，９２，９３……出力回路、１
０……蓄電池充電器。
は本発明の太陽光発電装置に蓄電池充電器を接続した状
態を示すブロツク図、第３図は従来の太陽光発電装置の
ブロツク図。 １……太陽電池、２……逆流防止ダイオード、３……出
力安定化装置、４……負荷、５……蓄電池、６……蓄電
池端子電圧検出回路、７……太陽電池出力短絡スイツ
チ、８……切換器、９１，９２，９３……出力回路、１
０……蓄電池充電器。
Claims (1)
- 【請求項１】太陽電池と、この太陽電池に結合された蓄
電池及び出力安定化装置から構成されている太陽光発電
装置において、前記太陽電池と出力安定化装置間に太陽
電池から出力安定化装置へ向う方向を順方向として接続
するダイオードを設けるとともに、該ダイオード入力側
と蓄電池間に、ダイオード入力側から蓄電池へ向う方向
を順方向として接続された蓄電池入力回路と、該ダイオ
ード出力側から蓄電池へ向う方向を逆方向として接続さ
れた蓄電池出力回路と、該出力回路と並列に接続された
スイツチから成り、かつ蓄電池の充放電状態に応じてこ
れら入出力回路の切り換えを行い、発電及び充放電方向
と逆方向の導通を阻止する特性を有する蓄電池充放電保
護機構を設けたことを特徴とする太陽光発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223566A JPH0655010B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223566A JPH0655010B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 太陽光発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285648A JPS6285648A (ja) | 1987-04-20 |
| JPH0655010B2 true JPH0655010B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16800166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60223566A Expired - Lifetime JPH0655010B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 太陽光発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655010B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6295936A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-02 | カシオ計算機株式会社 | 太陽電池を用いる電源回路 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP60223566A patent/JPH0655010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6285648A (ja) | 1987-04-20 |
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