JPH0720952A - Power unit - Google Patents

Power unit

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JPH0720952A
JPH0720952A JP5152027A JP15202793A JPH0720952A JP H0720952 A JPH0720952 A JP H0720952A JP 5152027 A JP5152027 A JP 5152027A JP 15202793 A JP15202793 A JP 15202793A JP H0720952 A JPH0720952 A JP H0720952A
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JP
Japan
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power
voltage
power supply
supply device
direct current
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JP5152027A
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Japanese (ja)
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Tomoichirou Oota
智市郎 太田
Kazuto Watanabe
和人 渡辺
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To supply stable AC electric power by detecting the output voltage of a solar battery, starting the operation of a power converting device when the power generation output becomes larger than the power consumption of the power converting device, and stopping the operation of the power converting device when the generated power of the solar battery decreases below the power consumption of the power converting device. CONSTITUTION:When solar radiation decreases potentials at the '+' terminal and '-' terminal of a comparator CMP 2 are replaced with each other owing to a decrease in the voltage effect of a current detection resistance R9 and the output of the comparator CMP 2 is inverted to a high potential. Consequently, inputs to the flip-flop consisting of gate elements G1 and G2 are replaced with each other and the output is inverted to a lower potential to stop the converting operation of the power converting device INV1; and the power supply to a load switching relay RV1 is stopped to short-circuit the contact, and an electric power consuming resistances consumes the generated electric power of the solar battery. The generated power of the solar battery is nearly equalized to the power consumption of the power converting device INV1 and the operation point of the comparator CMP 2 is determined.

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、電源装置、特に産業用
あるいは民生用の電子機器等に使用される電源装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device used in industrial or consumer electronic equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

(1)近年、省エネルギーの観点から、この種の電源装
置として、自然界のエネルギー源である太陽光を太陽電
池により電力に変換する太陽光発電装置が注目されてい
る。この太陽電池の素体であるウエハーは、1素子当り
0.5V程度の起電力があり、そのウエハーを数10枚
組合わせて太陽電池のパネルが作られており、実際の発
電用には、そのパネルを数枚から数10枚組合わせたモ
ジュールを構成して電力を発生させている。
(1) In recent years, from the viewpoint of energy saving, as a power supply device of this kind, a photovoltaic power generation device that converts sunlight, which is an energy source in the natural world, into electric power by a solar cell has been attracting attention. A wafer, which is the body of this solar cell, has an electromotive force of about 0.5 V per element, and several tens of the wafers are combined to form a solar cell panel. For actual power generation, Electric power is generated by constructing a module that combines several to several tens of the panels.

【0003】また、これら太陽電池モジュールの出力
は、直流−交流電力変換装置に接続され、そのモジュー
ルから取出した直流電力は、電力変換装置内部で高周波
電流平滑用のコンデンサを通じてトランジスタ等による
スイッチ素子により高周波電力に変換し電力波形合成を
行って交流波形を発生させ直流・交流変換装置出力とし
て交流電力を得て、産業用あるいは民生用の電子機器の
電源装置として使用されている。
Further, the outputs of these solar cell modules are connected to a DC-AC power converter, and the DC power taken out from the module is passed through a capacitor for smoothing high-frequency current inside the power converter by a switching element such as a transistor. It is used as a power supply device for industrial or consumer electronic devices by converting to high-frequency power, combining power waveforms to generate an AC waveform, and obtaining AC power as a DC / AC converter output.

【0004】(2)一方、この種の電子機器用の電源装
置として、従来、AC−DCコンバータ67及び充電器
68の構成は、図9にその一例の回路図を示すように、
交流電圧1を整流ダイオード2と平滑コンデンサ3とよ
り直流電圧化し、それを駆動回路及び制御回路61によ
りスイッチングトランジスタ4を駆動して矩形波とし、
負荷45及び充電器68が必要とするエネルギーをトラ
ンス62により供給している。出力側に供給された電圧
は、コネクタ等を通して充電器68の入力端子に供給さ
れる。
(2) On the other hand, as a power supply device for this kind of electronic equipment, the conventional AC-DC converter 67 and charger 68 are configured as shown in the circuit diagram of FIG.
The AC voltage 1 is converted to a DC voltage by the rectifying diode 2 and the smoothing capacitor 3, and the driving circuit and the control circuit 61 drives the switching transistor 4 to form a rectangular wave.
The transformer 62 supplies the energy required by the load 45 and the charger 68. The voltage supplied to the output side is supplied to the input terminal of the charger 68 through the connector or the like.

【0005】供給された電圧は、駆動回路及び制御回路
65とマイクロコンピュータ66によりスイッチングト
ランジスタ34をスイッチング動作及び制御し、電池4
6を充電する。電池46を充電する方法は、定電流によ
る急速充電、中速充電、トリクル充電により行われる。
定電流制御は、カレントトランス69により電流を検出
し、抵抗22、23により電圧変換し、そのピーク値を
コンデンサ41により検出し、その信号を駆動回路及び
制御回路65の制御端子に入力し、スイッチングトラン
ジスタ34をオン、オフし行われる。
The supplied voltage controls the switching operation of the switching transistor 34 by the driving circuit / control circuit 65 and the microcomputer 66, and the battery 4
Charge 6 The method of charging the battery 46 is quick charging with constant current, medium speed charging, or trickle charging.
In the constant current control, the current is detected by the current transformer 69, the voltage is converted by the resistors 22 and 23, the peak value is detected by the capacitor 41, and the signal is input to the control terminals of the drive circuit and the control circuit 65 to perform switching. This is performed by turning on and off the transistor 34.

【0006】電池が満充電になったか否かの判断は、抵
抗30、31の分電圧をマイクロコンピュータ66の検
出ポートに入れ、リアルタイムでポートチェックを行
い、常にMAXホールドを行い、MAX値に対して−△
Vの点を検出し、その点を満充電とし、満充電の信号を
駆動回路及び制御回路65に送り、スイッチングトラン
ジスタ34のスイッチング動作を停止し、トリクル充電
用のトランジスタ35にマイクロコンピュータ66から
信号を送り、トランジスタ35をオンさせてトリクル充
電を行っていた。
To determine whether or not the battery has been fully charged, the voltage divided by the resistors 30 and 31 is input to the detection port of the microcomputer 66, the port is checked in real time, and the MAX hold is always performed to determine the MAX value. -△
The point V is detected, the point is fully charged, a full charge signal is sent to the drive circuit and control circuit 65, the switching operation of the switching transistor 34 is stopped, and a signal is sent from the microcomputer 66 to the trickle charging transistor 35. To turn on the transistor 35 to perform trickle charging.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

(1)しかしながら、前項(1)における太陽電池の出
力はその時の日照や気温により取出し得る電力が大幅に
変動する。また、太陽電池は図2に示すような電圧の電
流特性のため、出力電流は入射光量に比例して変化する
が、出力電圧はあまり影響を受けない。特に、朝夕の日
が昇る時や沈む時などは発生電力は少ないが出力電圧
は、ある程度は発生できる。一般的な直流−交流電力変
換装置では、入力電圧が電力変換装置の動作電圧に達し
たと検出されると変換回路を起動する構成になってい
る。
(1) However, as for the output of the solar cell in the above item (1), the electric power that can be taken out greatly fluctuates depending on the sunshine and the temperature at that time. Further, since the solar cell has a voltage-current characteristic as shown in FIG. 2, the output current changes in proportion to the amount of incident light, but the output voltage is not so affected. In particular, when the morning and evening sun rises or sinks, the generated power is small, but the output voltage can be generated to some extent. A general DC-AC power converter is configured to activate a converter circuit when it is detected that the input voltage has reached the operating voltage of the power converter.

【0008】ここで、太陽電池の入射光が少なく発電電
力が少ない時の太陽電池出力は、電流は少ないが出力電
圧は出力することは可能である。また、電力変換装置の
直流入力端子間には、通常高周波電流平滑用の大容量コ
ンデンサが入っているので、太陽電池出力電力は、その
コンデンサに充電電流を流し続け電力を蓄えるのでコン
デンサ端子電圧は上昇して行く。その結果、電力変換装
置の入力電圧が電力変換回路の起動電圧を越えると、コ
ンデンサに蓄えられた電力と太陽電池出力電力の和によ
る電力を電力変換装置は交流電力に変換する。
Here, the solar cell output when the incident light of the solar cell is small and the generated power is small, the output voltage can be output although the current is small. In addition, a large-capacity capacitor for smoothing high-frequency current is usually inserted between the DC input terminals of the power converter, so the solar cell output power keeps charging current flowing through the capacitor and accumulates power, so the capacitor terminal voltage is Go up. As a result, when the input voltage of the power conversion device exceeds the starting voltage of the power conversion circuit, the power conversion device converts the power that is the sum of the power stored in the capacitor and the solar cell output power into AC power.

【0009】ところが、このように入射光が弱い時の電
力変換回路は、太陽電池出力電力が変換装置要求電力に
対して小さいため電力変換装置の入力のコンデンサに蓄
えられた電力を消費しながら交流電力を発生するためコ
ンデンサ電圧が低下し続け、電力変換装置の動作停止電
圧に到達し交流電力発生を停止する。変換回路の動作が
停止したことにより、また太陽電池からコンデンサに充
電を開始するためコンデンサ電圧が上昇して行き、やが
て変換回路動作電圧に到達し変換動作を開始する。
However, in such a power conversion circuit when the incident light is weak, the output power of the solar cell is smaller than the power required by the conversion device, and therefore the power stored in the input capacitor of the power conversion device is consumed while the AC power is consumed. Since the electric power is generated, the capacitor voltage continues to drop and reaches the operation stop voltage of the power converter to stop the AC power generation. When the operation of the conversion circuit is stopped, the capacitor voltage rises to start charging the capacitor from the solar cell again, and eventually reaches the operation voltage of the conversion circuit to start the conversion operation.

【0010】このように入射光が交流電力変換回路の要
求電力よりも低下した時には電力変換装置が動作した
り、停止することを繰返してしまい交流電圧が上がり下
がりを繰返す現象となって安定した交流電力を供給でき
なくなるという問題があった。
As described above, when the incident light becomes lower than the required power of the AC power conversion circuit, the power conversion device repeatedly operates and stops, and the AC voltage repeatedly rises and falls, resulting in stable AC. There was a problem that power could not be supplied.

【0011】(2)また、前項(2)における従来例に
あっては、AC−DCコンバータ67と充電器68とが
別体になっているため、AC−DCコンバータ67の駆
動/制御回路及び充電器68の駆動/制御回路が個々の
電源装置毎に必要である。また、別々の基板に実装され
ているため、コネクタ等による接続も必要であり、この
ため、電源装置全体としては、コスト高、広スペース、
信頼性の低下等の問題があった。
(2) Further, in the conventional example in the above (2), since the AC-DC converter 67 and the charger 68 are separate bodies, a drive / control circuit for the AC-DC converter 67 and A drive / control circuit for the charger 68 is required for each individual power supply. Further, since they are mounted on different boards, it is necessary to connect them with a connector or the like. Therefore, as a whole of the power supply device, high cost, large space,
There were problems such as reduced reliability.

【0012】本発明は、以上のような従来例の問題点に
かんがみてなされたもので、(1)太陽電池よりの交流
電力変換装置における交流電圧の繰返し上昇/下降反復
現象を防止して安定した交流電力を供給し得る電源装置
の提供、ならびに(2)AC・DCコンバータ/充電器
を一体化して低コストでスペース性や信頼性を向上し得
る電源装置の提供を目的としている。
The present invention has been made in view of the problems of the conventional example as described above, and (1) It is possible to prevent the repeated increase / decrease phenomenon of the alternating voltage in the alternating current power converter from the solar cell and to stabilize it. It is an object of the present invention to provide a power supply device capable of supplying the above AC power, and (2) provide a power supply device capable of improving space property and reliability at low cost by integrating an AC / DC converter / charger.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、この種の電源装置を、(1)電力変換装置が停止
している時は、太陽電池出力電力を検出しその発電出力
が電力変換装置の消費電力より大きくなると、自動的に
電力変換装置の運転を開始し、また太陽電池発電電力が
減少し、電力変換装置の消費電力以下になった時は速や
かに電力変換装置の運転を停止するよう構成することに
より、あるいはまた、(2)駆動/制御回路にマイクロ
プロセッサを使用することにより、例えばAC−DCコ
ンバータのスイッチング動作、制御及び充電器の定電流
動作、制御、あるいは、AC−DCコンバータのスイッ
チング動作、制御及び高圧回路の高圧制御用トランジス
タのオン、オフ制御及び充電器の定電流動作/制御等を
単一の制御回路で駆動、制御するよう構成して、充電器
を電源装置と一体化させることにより、前記目的を達成
しようとするものである。
Therefore, according to the present invention, the power supply device of this type is: (1) When the power conversion device is stopped, the solar cell output power is detected and the generated output is the power output. When it exceeds the power consumption of the converter, it automatically starts the operation of the power converter, and when the power generated by the solar cell decreases and falls below the power consumption of the power converter, the power converter is promptly operated. By configuring to shut down, or (2) by using a microprocessor in the drive / control circuit, for example, the switching operation of the AC-DC converter, the control and the constant current operation of the charger, the control, or the AC -A single control circuit for switching operation and control of DC converter and on / off control of high voltage control transistor of high voltage circuit and constant current operation / control of charger. Dynamic, and configured to control, by integrating the power supply charger, it is intended to achieve the object.

【0014】[0014]

【作用】以上のような本発明構成により、(1)前記交
流電力変換装置の安定した起動/停止制御が実現され、
あるいはまた、(2)従来のように電源装置/充電器の
別体構成に起因するコスト高、広スペース、信頼性低下
等を防止することができる。
With the above-described structure of the present invention, (1) stable start / stop control of the AC power converter is realized,
Alternatively, (2) it is possible to prevent a cost increase, a large space, a decrease in reliability and the like due to the separate configuration of the power supply device / charger as in the conventional case.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下に本発明を実施例に基づいて説明す
る。図1に、本発明に係る電源装置の第1実施例の回路
図を示す。図1において、P1とP2は太陽電池Sより
電力を受ける端子であり、ここから入った直流電力は、
起動停止制御回路を経由し直流−交流電力変換回路IN
V1に入力される。C1は、直流−交流変換回路INV
1の入口に接続され高周波リップルを吸収するための平
滑コンデンサ、P3とP4は、直流−交流変換回路によ
り交流に変換された電力の取出し口である。
(First Embodiment) The present invention will be described below based on embodiments. FIG. 1 shows a circuit diagram of a first embodiment of a power supply device according to the present invention. In FIG. 1, P1 and P2 are terminals that receive power from the solar cell S, and the DC power that is input from here is
DC-AC power conversion circuit IN via start / stop control circuit
Input to V1. C1 is a DC-AC conversion circuit INV
The smoothing capacitors P3 and P4 connected to the inlet of 1 for absorbing high frequency ripple are outlets of the electric power converted into AC by the DC-AC converter circuit.

【0016】R1及びR2は、入力電圧検出用の分圧抵
抗であり、その中継点はコンパレータCMP1の+端子
に接続される。R3は基準電圧素子に電流を流す抵抗、
ZD1は、基準電圧作成用のツェナーダイオードであ
る。R4及びR5は、基準電圧と、流入電流を加算する
抵抗であり、その中継点はコンパレータCMP1の−端
子に接続される。R6とR7は流入電流検出用分圧回路
であり、その中継点はコンパレータCMP2の+端子に
接続される。R8はバイアス抵抗で、コンパレータCM
P2の−端子に接続される。R9は、太陽電池に流れる
電流を検出する抵抗である。
R1 and R2 are voltage dividing resistors for detecting the input voltage, and their relay points are connected to the + terminal of the comparator CMP1. R3 is a resistor for passing a current through the reference voltage element,
ZD1 is a Zener diode for creating a reference voltage. R4 and R5 are resistors that add the inflow current to the reference voltage, and the relay point thereof is connected to the-terminal of the comparator CMP1. R6 and R7 are voltage dividing circuits for detecting inflow current, and their relay points are connected to the + terminal of the comparator CMP2. R8 is a bias resistor and is a comparator CM
It is connected to the-terminal of P2. R9 is a resistor that detects a current flowing through the solar cell.

【0017】CMP1は起動動作決定用のコンパレータ
でありその出力はNORゲートであるG1に接続されて
いる。CMP2は動作停止決定用のコンパレータであり
その出力はNORゲートであるG2に接続されている。
NORゲート素子であるG1とG2の出力は相互の入力
に接続されて、いわゆるR−Sフリップフロップを形成
している。またゲートG2の出力は、直流−交流変換回
路の動作停止端子(リモートON/off)に接続され
る。RY1は、入力電力を負荷抵抗RL1に流すための
切替リレーであり、動作信号はゲートG2の出力に接続
されている。RL1は、電力負荷抵抗であり、リレーR
Y1に接続されている。
CMP1 is a comparator for determining the starting operation, and its output is connected to G1 which is a NOR gate. CMP2 is a comparator for determining operation stop, and its output is connected to G2 which is a NOR gate.
The outputs of NOR gate elements G1 and G2 are connected to their inputs to form a so-called RS flip-flop. The output of the gate G2 is connected to the operation stop terminal (remote ON / off) of the DC-AC conversion circuit. RY1 is a switching relay for causing the input power to flow through the load resistance RL1, and the operation signal is connected to the output of the gate G2. RL1 is a power load resistance and is a relay R
It is connected to Y1.

【0018】次に動作について説明する;太陽電池パネ
ルに太陽光が日射されると、太陽電池Sは起電力を生
じ、その起電力は端子P1及びP2に印加される。この
状態では、まだ電力変換装置INV1は動作しておらず
電力検出回路も規定の電力値を検出していないので負荷
切替リレーであるRY1の接点は太陽電池出力端子のP
1とP2に電力消費負荷であるRL1を接続している。
Next, the operation will be described; when the solar cell panel is exposed to sunlight, the solar cell S produces an electromotive force, which is applied to the terminals P1 and P2. In this state, the power converter INV1 is not yet in operation and the power detection circuit has not detected the specified power value. Therefore, the contact of the load switching relay RY1 is P of the solar cell output terminal.
RL1 which is a power consumption load is connected to 1 and P2.

【0019】太陽電池発電電力はリレーRY1の接点を
通じて電力負荷RL1により消費される。この時の太陽
電池発生電圧VS は、抵抗R3を通じツェナ−ダイオ−
ドZD1に流れ基準電圧VR を作り出す。
The power generated by the solar cell is consumed by the power load RL1 through the contacts of the relay RY1. At this time, the voltage V S generated by the solar cell is zener diode through the resistor R3.
A flow reference voltage V R is generated in the drive ZD1.

【0020】太陽電池発生電圧VS は、各抵抗R1とR
2とにより分割された電位が太陽電池発生電圧としてコ
ンパレータCMP1の+端子に入力される。コンパレー
タCMP1の−端子は、基準電圧と電流検出抵抗R9に
よる電圧降下を加えた値になる。コンパレータCMP2
の−端子は、基準電圧回路のマイナス側に接続されてお
り、+端子は、基準電圧VR と電流検出抵抗R9との電
位差を抵抗R6とR7とで分圧された値になる。
The voltage V S generated by the solar cell depends on the resistances R1 and R1.
The potential divided by 2 is input to the + terminal of the comparator CMP1 as a solar cell generated voltage. The negative terminal of the comparator CMP1 has a value obtained by adding a voltage drop due to the reference voltage and the current detection resistor R9. Comparator CMP2
The − terminal is connected to the negative side of the reference voltage circuit, and the + terminal has a value obtained by dividing the potential difference between the reference voltage V R and the current detection resistor R9 by the resistors R6 and R7.

【0021】ここで、日射量が少ない時は、太陽電池発
電電力が低下し電力負荷抵抗RL1による電圧降下が少
ないため太陽電池発生電圧VS も低くコンパレータCM
P1の+端子電圧は低い値となる。この時は太陽電池発
電電流も少ないため電流検出抵抗R9の電圧降下も少な
くコンパレータCMP1の−端子電圧は高くその+端子
に比較し−端子が高い電位になるのでコンパレータCM
P1の出力端子の電位は低い値となる。また、電流検出
抵抗R9の電圧降下が低いためコンパレータCMP2の
+端子は−端子よりも高い電位になりコンパレータCM
P2の出力端子の電位は高い値となる。
Here, when the amount of solar radiation is small, the power generated by the solar cell decreases and the voltage drop due to the power load resistance RL1 is small, so the voltage V S generated by the solar cell is also low and the comparator CM
The + terminal voltage of P1 has a low value. At this time, since the solar cell generated current is also small, the voltage drop of the current detection resistor R9 is small and the − terminal voltage of the comparator CMP1 is high, and the − terminal has a higher potential compared to the + terminal thereof.
The potential of the output terminal of P1 has a low value. Also, since the voltage drop of the current detection resistor R9 is low, the + terminal of the comparator CMP2 has a higher potential than the-terminal, and the comparator CM
The potential of the output terminal of P2 has a high value.

【0022】その結果、各ゲート素子G1とG2とによ
り構成されているR−Sフリップフロップの出力は、低
い電位となり電力変換装置INV1の動作を停止し続
け、また負荷切替リレーRY1の接点を電力消費抵抗側
にしつづける。これは太陽電池出力が、日射が始った直
後など(日の出時等)の発電電力量の少ない時は電力消
費負荷にて発電電力を消費させることにより、電力変換
装置INV1が電力変換を行った時の消費電力が太陽電
池Sの発電電力を上回るような状態の時は動作を禁止す
るため、電力変換を行っても交流電力を殆ど得ることが
できない時などの不安定な動作を抑制することができ
る。その結果、太陽電池起電力が少ないことに起因する
電力変換装置INV1が動作したり、動作停止を繰返す
現象を防止でき、電力変換装置INV1の動作を安定に
できる。
As a result, the output of the RS flip-flop composed of the gate elements G1 and G2 becomes a low potential, the operation of the power converter INV1 continues to be stopped, and the contact of the load switching relay RY1 is powered. Continue to the consumption resistance side. This is because when the solar cell output is low immediately after the start of solar radiation (such as at sunrise), the generated power is consumed by the power consumption load, and the power converter INV1 performs power conversion. Since the operation is prohibited when the power consumption at the time exceeds the power generated by the solar cell S, it is possible to suppress the unstable operation such as when the AC power can hardly be obtained even if the power conversion is performed. You can As a result, it is possible to prevent the phenomenon that the power converter INV1 operates or the operation stop is repeated due to a small amount of solar cell electromotive force, and the operation of the power converter INV1 can be stabilized.

【0023】太陽光の日射量が増加し太陽電池発電電力
が増加すると、前記電力負荷抵抗RL1に流れる電流が
増加し、電力消費抵抗RL1の両端電圧は増大する。ま
た発電電流が増加しているため電流検出抵抗R9の電圧
降下も増加する。そのため、コンパレータCMP1の+
端子電圧は端子P1とP2間の電圧増加により電位が上
昇し、また、電流検出抵抗R9の電圧降下もこの電圧増
加により−端子電圧が低下する。そのためコンパレータ
CMP1の+端子と−端子の電位が入替り、コンパレー
タCMP1の出力は、反転し高電位となる。
When the amount of solar radiation increases and the power generated by the solar cell increases, the current flowing through the power load resistor RL1 increases and the voltage across the power consumption resistor RL1 increases. Further, since the generated current increases, the voltage drop of the current detection resistor R9 also increases. Therefore, the comparator CMP1 +
The terminal voltage increases in potential due to the increase in voltage between the terminals P1 and P2, and the voltage drop in the current detection resistor R9 also decreases in negative terminal voltage due to this increase in voltage. Therefore, the potentials of the + terminal and the-terminal of the comparator CMP1 are switched, and the output of the comparator CMP1 is inverted and becomes a high potential.

【0024】この時のコンパレータCMP2は、電流検
出抵抗R9の電圧降下の増加により+端子電圧は−端子
電圧より低下しているため、コンパレータCMP2の出
力電位は低電位になっている。その結果、各ゲート素子
G1とG2とにより構成されているフリップフロップの
入力が入替わり、出力は反転して高い電位となるため電
力変換装置INV1の変換動作を開始させ、また負荷切
替リレーRY1に通電することにより接点を開放し電力
消費抵抗にて消費していた電力を開放する。
At this time, in the comparator CMP2, the + terminal voltage is lower than the-terminal voltage due to the increase in the voltage drop of the current detection resistor R9, so the output potential of the comparator CMP2 is low. As a result, the inputs of the flip-flops formed by the gate elements G1 and G2 are exchanged, and the outputs are inverted to a high potential, so that the conversion operation of the power conversion device INV1 is started, and the load switching relay RY1 By energizing, the contacts are opened and the power consumed by the power consumption resistance is released.

【0025】この時の電力消費抵抗の消費電力として、
電力変換装置INV1が電力変換動作を行う時の消費電
力より大きな値となるようにコンパレータCMP1の動
作点を設定することにより、電力変換装置INV1が直
流−交流変換を行った時の交流電力量として交流負荷に
供給するのに十分な量になるため、この電力変換装置I
NV1は、太陽電池5の発電電力を安定した交流電力に
変換し続けることが可能になる。
As the power consumption of the power consumption resistance at this time,
By setting the operating point of the comparator CMP1 so as to have a value larger than the power consumption when the power conversion device INV1 performs the power conversion operation, the AC power is the AC power when the power conversion device INV1 performs the DC-AC conversion. Since the amount is sufficient to supply the load, the power converter I
The NV 1 can continue to convert the power generated by the solar cell 5 into stable AC power.

【0026】夕方時や、曇った時などで太陽光の日射量
が減少すると前記電力負荷抵抗RL1に流れる電流が減
少し、電力消費抵抗RL1の両端電圧は低下する。また
発電電流が低下しているため電流検出抵抗R9の電圧降
下も減少する。そのため、コンパレータCMP1の+端
子電圧は各端子P1とP2間の電圧低下により電位が低
下し、また、電流検出抵抗R9の電圧降下も低下により
−端子電圧が上昇する。それで、コンパレータCMP1
の+端子と−端子の電位が入替わり、コンパレータCM
P1の出力は、反転し低電位となる。
When the amount of solar radiation decreases in the evening or when it becomes cloudy, the current flowing through the power load resistor RL1 decreases, and the voltage across the power consumption resistor RL1 decreases. Further, since the generated current is reduced, the voltage drop of the current detection resistor R9 is also reduced. Therefore, the positive terminal voltage of the comparator CMP1 decreases in potential due to the voltage decrease between the terminals P1 and P2, and the negative terminal voltage increases due to the decrease in voltage drop of the current detection resistor R9. So the comparator CMP1
The potential of the + and-terminals of the
The output of P1 is inverted and becomes a low potential.

【0027】この時のコンパレータCMP2は、電流検
出抵抗R9の電圧降下の低下により+端子電圧は上昇し
て行くが、−端子の電位よりも低い時はコンパレータC
MP2の出力電位は低電位になっている。この時、各ゲ
ート素子G1とG2とにより構成されているフリップフ
ロップの入力は、両方共に低電位となりフリップフロッ
プの出力は保持されるので装置としての状態変化は発生
しない。これは太陽電池発電量は減少して電力変換装置
の起動電力を割込んでしまっても電池の発電量が電力変
換装置の消費電力を上回っている状態であるため少しで
も有効に電力を変換することを可能にしている。
In the comparator CMP2 at this time, the + terminal voltage rises due to the decrease of the voltage drop of the current detection resistor R9, but when it is lower than the potential of the-terminal, the comparator CMP2.
The output potential of MP2 is low. At this time, the inputs of the flip-flops constituted by the gate elements G1 and G2 both become low potential, and the outputs of the flip-flops are held, so that the state change of the device does not occur. This means that even if the amount of power generated by the solar cell decreases and the starting power of the power converter is interrupted, the amount of power generated by the battery exceeds the power consumption of the power converter, so power can be converted as effectively as possible. Makes it possible.

【0028】この状態から更に日射量が減少すると太陽
電池発電電流が低下するので電流検出抵抗R9の電圧降
下の低下により+端子電圧は、−端子電圧より上昇する
ためコンパレータCMP2の+端子と−端子の電位が入
替わり、コンパレータCMP2の出力は、反転し高電位
となる。その結果、各ゲート素子G1とG2とにより構
成されているフリップフロップの入力が入替わり、出力
は反転して低い電位となるため電力変換装置INV1の
変換動作を停止し、また負荷切替リレーRY1の通電を
止めることで接点を短絡し電力消費抵抗に、太陽電池発
電電力を消費させる。
If the amount of solar radiation further decreases from this state, the solar cell generated current decreases, and the + terminal voltage rises above the-terminal voltage due to the decrease in the voltage drop of the current detection resistor R9. Therefore, the + and-terminals of the comparator CMP2. The potentials of the two are switched, and the output of the comparator CMP2 is inverted and becomes a high potential. As a result, the inputs of the flip-flops formed by the respective gate elements G1 and G2 are exchanged, and the outputs are inverted to a low potential, so that the conversion operation of the power conversion device INV1 is stopped, and the load switching relay RY1 is turned off. By stopping energization, the contacts are short-circuited and the power consumption resistance consumes the power generated by the solar cell.

【0029】この時の太陽電池発電電力を電力変換装置
INVF1の消費電力とほぼ等しくなる値でコンパレー
タCMP2が動作するようにコンパレータCMP2の動
作点を設定することにより、電力変換装置INV1が、
太陽電池5の発電電力を上回るような状態の時は動作を
禁止でき、電力変換を行っても交流電力を殆ど得ること
ができない時などの不安定な動作を抑制し得る。その結
果、太陽電池起電力が少ないことに起因する電力変換装
置INV1が動作したり、。動作停止を繰返す現象を防
止でき、電力変換装置の動作を安定にできる。
By setting the operating point of the comparator CMP2 so that the power generated by the solar cell at this time is substantially equal to the power consumption of the power converter INVF1, the power converter INV1 can operate as follows.
When the power generated by the solar cell 5 exceeds the generated power, the operation can be prohibited, and the unstable operation when the AC power can hardly be obtained even if the power conversion is performed can be suppressed. As a result, the power converter INV1 operates due to the low solar cell electromotive force ,. It is possible to prevent a phenomenon that the operation is repeatedly stopped and stabilize the operation of the power conversion device.

【0030】(第2実施例)図3は、本発明に係る第2
の実施例の回路図であり、電圧検出回路を簡略化した例
である。前記図1におけると同一(相当)構成要素は同
一符号で表わし、個々の重複説明は省略する。なお、以
降の第3、第4実施例においても同様とする。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of the embodiment of FIG. 4 and is an example in which the voltage detection circuit is simplified. The same (corresponding) components as those in FIG. 1 are represented by the same reference numerals, and the duplicated description of each component is omitted. The same applies to the following third and fourth embodiments.

【0031】本実施例においては、太陽電池出力電圧が
電力消費負荷抵抗RL1に流れる電流と比例することを
利用したものであり、電力消費負荷抵抗RL1に対して
抵抗R2を直列に接続することにより、太陽電池出力電
圧VS に比例した電圧を抵抗R2の両端に発生させ、そ
の電圧を電池出力検出電圧として利用することにより、
図1における高電圧の分圧回路を省略することができる
ため、回路構成が簡略化され部品点数が削減できる利点
がある。
In the present embodiment, the fact that the output voltage of the solar cell is proportional to the current flowing through the power consumption load resistor RL1 is utilized, and the resistor R2 is connected in series to the power consumption load resistor RL1. By generating a voltage proportional to the solar cell output voltage V S across the resistor R2 and using that voltage as the battery output detection voltage,
Since the high-voltage voltage dividing circuit in FIG. 1 can be omitted, there are advantages that the circuit configuration is simplified and the number of parts is reduced.

【0032】(第3実施例)図4は、本発明に係る第3
の実施例の回路図であり、論理回路を簡略化した例であ
る。直流−交流電力変換装置INV1の動作制御用の外
部入力端子である起動端子と停止端子で独立している時
には、図4に示されているようにコンパレータCMP1
の出力から+端子に正帰還用抵抗R10をに接続し起動
時の検出電力値を停止時の消費電力値よりも上げる。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of the embodiment of FIG. 1 and is an example in which a logic circuit is simplified. When the start terminal and the stop terminal, which are external input terminals for controlling the operation of the DC-AC power converter INV1, are independent, the comparator CMP1 is provided as shown in FIG.
A positive feedback resistor R10 is connected to the + terminal from the output of the above, and the detected power value at the time of starting is made higher than the power consumption value at the time of stopping.

【0033】コンパレータCMP1の出力は、電力変換
装置のリモートオン(起動)端子に接続することにより
規定の太陽電池出力電力値になると出力端子を高電位に
して変換装置の運転を開始する。この時のコンパレータ
CMP2の出力は、電流検出抵抗R9の電流値が大きい
ため出力端子は低電位であり、またコンパレータCMP
1の出力は高電位のため負荷切替リレーRY1に通電さ
れ接点を開放することにより、電力消費負荷RL1にて
消費していた電力を開放する動作を行う。
The output of the comparator CMP1 is connected to the remote on (start) terminal of the power converter to bring the output terminal to a high potential when the specified solar cell output power value is reached, and the converter starts operating. The output of the comparator CMP2 at this time has a low electric potential because the current value of the current detection resistor R9 is large, and the output of the comparator CMP2 is low.
Since the output of No. 1 is a high potential, the load switching relay RY1 is energized to open the contact, thereby performing the operation of opening the power consumed by the power consumption load RL1.

【0034】また、電池出力電力が低下してきた時は、
電流検出抵抗R9の電圧降下が減少しコンパレータCM
P2の+端子電圧が上昇することにより出力端子が高電
位になり、電力変換装置INV1のリモートオフ(停
止)端子に高電位が入力されることにより変換装置は運
転を停止し、また負荷切替リレーRY1の通電が停止す
るために接点が閉じることにより、電力消費負荷RL1
にて電池発電電力を消費させる動作を行う。以上のよう
に構成することにより、論理回路が不用になり回路構成
が簡単になる利点を有する。
When the battery output power decreases,
The voltage drop of the current detection resistor R9 decreases and the comparator CM
When the + terminal voltage of P2 rises, the output terminal becomes a high potential, and when the high potential is input to the remote off (stop) terminal of the power converter INV1, the converter stops operation and the load switching relay. By closing the contacts because the energization of RY1 is stopped, the power consumption load RL1
The operation to consume the battery generated power is performed. The above configuration has the advantage that the logic circuit becomes unnecessary and the circuit configuration becomes simple.

【0035】(第4実施例)図5は、本発明に係る第4
の実施例の回路図であり、太陽電池出力電流検出に直流
電流検出素子CS1を用いた例である。太陽電池Sの出
力電流検出用に前記各実施例図1,3,4のように回路
に直列に電流検出抵抗R9を用いると、抵抗に流れる電
流の2乗に比例した電力損失を生じ電力変換装置INV
1へ供給される有効電力を減少させているため、本実施
例のように、ホール素子などを用いた直流電流検出素子
CS1を用いることにより電力発電装置の発電効率の向
上が実現できる。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows a fourth embodiment according to the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram of the embodiment of the present invention, which is an example in which a direct current detection element CS1 is used for detecting a solar cell output current. When the current detection resistor R9 is used in series in the circuit for detecting the output current of the solar cell S as shown in FIGS. 1, 3 and 4, power loss is generated in proportion to the square of the current flowing through the resistor. Device INV
Since the effective power supplied to No. 1 is reduced, the power generation efficiency of the power generator can be improved by using the DC current detecting element CS1 using the Hall element or the like as in this embodiment.

【0036】またこのような電流検出素子CS1は通常
電流を計る部分と信号出力部は、絶縁されているため電
力検出形起動−停止制御回路は、大電流部分と電気的に
絶縁することが可能になり、検出回路の構成が簡単化さ
れる。また絶縁されているため地絡事故などが起きた時
などの回路の安全性を増すことが簡単にできる。
Further, in such a current detecting element CS1, a portion for measuring a normal current and a signal output portion are insulated, so that the power detection type start-stop control circuit can be electrically insulated from a large current portion. Therefore, the structure of the detection circuit is simplified. Also, because it is insulated, it is easy to increase the safety of the circuit in the event of a ground fault.

【0037】(第5実施例)図6に、本発明に係る充電
器一体形電源装置の特徴を最も良く表わす一実施例の回
路面を示す。前記従来例図9におけると同一(相当)構
成要素は同一符号で表わす。図6において、1は交流電
源、2は整流ダイオード、3は平滑用コンデンサ、4は
スイッチングトランジスタ、5は、スイッチングトラン
ジスタ4の駆動回路、6は、負荷45及び電池46にエ
ネルギーを伝達するためのトランス、7は、スイッチン
グトランジスタ4の駆動用トランス、8は、マイクロプ
ロセッサを含む制御回路47に電源を供給するトランス
である。
(Fifth Embodiment) FIG. 6 shows a circuit side of an embodiment which best shows the features of the power supply device with a built-in charger according to the present invention. The same (corresponding) constituent elements in FIG. 9 of the conventional example are designated by the same reference numerals. In FIG. 6, 1 is an AC power supply, 2 is a rectifying diode, 3 is a smoothing capacitor, 4 is a switching transistor, 5 is a drive circuit for the switching transistor 4, 6 is a load 45 and a battery 46 for transmitting energy. Reference numeral 7 is a transformer for driving the switching transistor 4, and 8 is a transformer for supplying power to the control circuit 47 including a microprocessor.

【0038】9は整流ダイオード、10、11、12、
13、14、15、16、17は、各ダイオード、1
8、19、20、21、22、23、24、25、2
6、27、28、29は各抵抗、30、31は電池電圧
検出用抵抗、32、33は出力電圧検出用抵抗、34
は、充電部分のスイッチングトランジスタ、35はトリ
クル充電用トランジスタ、36、37、38、39は各
トランジスタである。
9 is a rectifying diode, 10, 11, 12,
13, 14, 15, 16, and 17 are diodes, 1
8, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 2
6, 27, 28 and 29 are resistors, 30 and 31 are battery voltage detecting resistors, 32 and 33 are output voltage detecting resistors, and 34.
Is a switching transistor in the charging portion, 35 is a trickle charging transistor, and 36, 37, 38 and 39 are respective transistors.

【0039】40は平滑用コンデンサ、41は定電流値
検出用コンデンサ、42、43はコンデンサ、44は三
端子レギュレータ、45は負荷、46は電池、47はマ
イクロプロセッサを含む制御回路、48はチョークコイ
ル、69は定電流制御用カレントトランスである。
Reference numeral 40 is a smoothing capacitor, 41 is a constant current value detecting capacitor, 42 and 43 are capacitors, 44 is a three-terminal regulator, 45 is a load, 46 is a battery, 47 is a control circuit including a microprocessor, and 48 is a choke. The coil 69 is a current transformer for constant current control.

【0040】交流電源1が印加されると、トランス8を
介してマイクロプロセッサを含む制御回路47に直流電
圧が印加され、マイクロプロセッサを含む制御回路47
が動作する。この制御回路47が動作すると、トランス
7を介してパルス電圧がスイッチングトランジスタ4の
駆動回路5に供給され、スイッチングトランジスタ4が
スイッチング動作を行ない、負荷45と電池46とが必
要とするエネルギーをトランス6を介して負荷45と電
池46とに供給する。
When the AC power supply 1 is applied, a DC voltage is applied to the control circuit 47 including the microprocessor through the transformer 8, and the control circuit 47 including the microprocessor is applied.
Works. When the control circuit 47 operates, the pulse voltage is supplied to the drive circuit 5 of the switching transistor 4 through the transformer 7, the switching transistor 4 performs the switching operation, and the energy required by the load 45 and the battery 46 is supplied to the transformer 6. Is supplied to the load 45 and the battery 46 via.

【0041】負荷45に供給された電圧は、負荷45が
必要とする電圧に制御回路47により制御される。ま
た、定電圧化された出力電圧を利用して、制御回路47
により充電器用のスイッチングトランジスタ34をスイ
ッチング動作させ、電池46を充電する。
The voltage supplied to the load 45 is controlled by the control circuit 47 to the voltage required by the load 45. In addition, the control circuit 47 is utilized by using the output voltage that has been converted into a constant voltage.
Thus, the switching transistor 34 for the charger is switched to charge the battery 46.

【0042】電池46の充電には、定電流が必要であ
る。定電流制御する回路は、カレントトランス69によ
り検出したパルス電流値を、トランジスタ37をオンさ
せ、抵抗22、23により電圧変換し、そのピーク値を
コンデンサ41によりピークホールドし、その電圧値を
制御回路47の、スイッチングトランジスタ34の制御
ポートに入力し、定電流制御する。
A constant current is required to charge the battery 46. In the circuit for constant current control, the pulse current value detected by the current transformer 69 is turned on by the transistor 37, voltage is converted by the resistors 22 and 23, the peak value is peak-held by the capacitor 41, and the voltage value is controlled by the control circuit. It is input to the control port of the switching transistor 34 of 47, and performs constant current control.

【0043】この状態は、急速充電であり、一定時間以
上、この状態で充電を行うと、電池46の発熱等により
電池46の破裂の危険性がある。これを防止するため
に、一定時間以上急速充電が続いた場合に、制御回路4
7のタイマにより、強制的にトランジスタ37をオフさ
せ、中速充電に切換える。または、急速充電中に、電池
46の電圧が−△V下がった点を、抵抗30、31によ
り、制御回路47で検出し、その点を満充電とし、スイ
ッチングトランジスタ34をオフさせ、トランジスタ3
5をオンさせ、トリクル充電を行う。
This state is rapid charging, and if charging is performed in this state for a certain time or longer, there is a risk of the battery 46 bursting due to heat generation or the like of the battery 46. In order to prevent this, when the rapid charging continues for a certain time or longer, the control circuit 4
The timer of 7 forcibly turns off the transistor 37 and switches to medium speed charging. Alternatively, the point where the voltage of the battery 46 drops by -ΔV during the rapid charging is detected by the control circuit 47 by the resistors 30 and 31, the point is fully charged, the switching transistor 34 is turned off, and the transistor 3 is turned on.
Turn on 5 to perform trickle charging.

【0044】本実施例の特徴は、制御回路47にマイク
ロプロセッサを使用しているところにある。この方式に
より、電源装置及び充電器を制御すれば、制御回路を一
つにすることができると同時に、電源装置と充電器とを
一体形にすることができるため、従来のように電源装置
と充電器が別体であるために起こるコスト高、広スペー
ス、信頼性の低下等を防ぐことができる。これにより、
低コスト、省スペース、高信頼性の充電器一体形電源装
置が実現できる。例えば、従来方式では、電源装置と充
電器の2枚の基板が必要であり、かつコネクタ等による
接続が必要であった。これを一体化することにより、実
際例では面積比で20%の小形化、及び故障時間で5%
のアップが計れ、また、コストも10%下げることがで
きた。
The feature of this embodiment is that a microprocessor is used for the control circuit 47. By controlling the power supply device and the charger by this method, the control circuit can be unified, and at the same time, the power supply device and the charger can be integrated with each other. It is possible to prevent the cost increase, the large space, the deterioration of reliability, and the like, which are caused by the separate charger. This allows
A low-cost, space-saving, highly reliable charger-integrated power supply device can be realized. For example, in the conventional method, two boards, that is, a power supply device and a charger, are required, and connection by a connector or the like is required. By integrating this, in the actual example, the area ratio was reduced by 20%, and the failure time was 5%.
We were able to increase the cost, and we were able to reduce costs by 10%.

【0045】(第6の実施例)図7にこの第6実施例の
充電器一体形電源装置の回路図(前記図6相当図)を示
す。前記第1実施例図6におけると同一(相当)構成要
素は同一符号で表わし、符号1、2、〜48の重複説明
は省略する。図7において、49、50、51は各高圧
コンデンサ、52、53、54は各高圧ダイオード、5
5は電流制限用抵抗、56、57は各抵抗、58は高圧
制御用トランジスタ、59は高圧負荷、69は定電流制
御用カレントトランスである。
(Sixth Embodiment) FIG. 7 shows a circuit diagram (corresponding to FIG. 6) of the charger-integrated power supply device according to the sixth embodiment. The same (corresponding) constituent elements as those in FIG. 6 of the first embodiment are represented by the same reference numerals, and the duplicated description of the reference numerals 1, 2, to 48 will be omitted. In FIG. 7, 49, 50, 51 are high voltage capacitors, 52, 53, 54 are high voltage diodes, 5
Reference numeral 5 is a current limiting resistor, 56 and 57 are respective resistors, 58 is a high voltage controlling transistor, 59 is a high voltage load, and 69 is a constant current controlling current transformer.

【0046】交流電源1が印加されると、トランス8を
介してマイクロプロセッサを含む制御回路47に直流電
圧が印加され、マイクロプロセッサを含む制御回路47
が動作する。制御回路47が動作するとトランス7を介
してパルス電圧がスイッチングトランジスタ4の駆動回
路5に供給され、スイッチングトランジスタ4がスイッ
チング動作を行ない、負荷45と電池46と高圧負荷5
9が必要とするエネルギーをトランス6を介して負荷4
5と電池46と高圧負荷59に供給する。
When the AC power supply 1 is applied, a DC voltage is applied to the control circuit 47 including the microprocessor through the transformer 8, and the control circuit 47 including the microprocessor is applied.
Works. When the control circuit 47 operates, the pulse voltage is supplied to the drive circuit 5 of the switching transistor 4 via the transformer 7, the switching transistor 4 performs the switching operation, and the load 45, the battery 46, and the high-voltage load 5
The energy required by the load 9 through the transformer 6
5, battery 46 and high voltage load 59.

【0047】負荷45に供給された電圧は、負荷45が
必要とする電圧に制御回路47により制御される。ま
た、高圧負荷59に供給された電圧は、制御回路47を
通して、高圧制御用トランジスタ58により、高圧負荷
59が必要とする電圧に制御される。さらに、定電圧化
された出力電圧を利用して、制御回路47により充電器
用のスイッチングトランジスタ34をスイッチング動作
させ、電池46を充電する。
The voltage supplied to the load 45 is controlled by the control circuit 47 to a voltage required by the load 45. The voltage supplied to the high voltage load 59 is controlled by the high voltage control transistor 58 through the control circuit 47 to a voltage required by the high voltage load 59. Further, by using the output voltage that has been made constant, the control circuit 47 causes the switching transistor 34 for the charger to perform a switching operation to charge the battery 46.

【0048】電池46の充電には、定電流が必要であ
る。定電流制御する回路は、カレントトランス69によ
り検出したパルス電流値を、トランジスタ37をオンさ
せ、抵抗22、23により電圧変換し、そのピーク値を
コンデンサ41によりピークホールドし、その電圧値を
制御回路47の、スイッチングトランジスタ34の制御
ポートに入力し、定電流制御する。
A constant current is required to charge the battery 46. In the circuit for constant current control, the pulse current value detected by the current transformer 69 is turned on by the transistor 37, voltage is converted by the resistors 22 and 23, the peak value is peak-held by the capacitor 41, and the voltage value is controlled by the control circuit. It is input to the control port of the switching transistor 34 of 47, and performs constant current control.

【0049】この状態は、急速充電であり、一定時間以
上、この状態で充電を行なうと、電池46の発熱等によ
り電池46の破裂の危険性がある。これを防ぐために、
一定時間以上急速充電が続いた場合に、制御回路47の
タイマにより、強制的にトランジスタ37をオフさせ、
中速充電に切換える。または、急速充電中に、電池46
の電圧が−△V下がった点を、抵抗30、31により、
制御回路47で検出し、その点を満充電とし、スイッチ
ングトランジスタ34をオフさせ、トランジスタ35を
オンさせ、トリクル充電を行う。
This state is rapid charging, and if charging is performed in this state for a certain time or longer, there is a risk of the battery 46 bursting due to heat generation of the battery 46 or the like. To prevent this
When the rapid charging continues for a certain time or longer, the timer of the control circuit 47 forcibly turns off the transistor 37,
Switch to medium speed charging. Alternatively, the battery 46
The point where the voltage of -lowered by -ΔV
It is detected by the control circuit 47, the point is fully charged, the switching transistor 34 is turned off, the transistor 35 is turned on, and trickle charging is performed.

【0050】この第6実施例の特徴は、前記第5実施例
と同様に、制御回路47にマイクロプロセッサを使用し
ているところにある。この方式により、高圧一体形電源
装置及び充電器を制御すれば、制御回路を一つにするこ
とができると同時に、高圧一体形電源装置と充電器を一
体形にすることができるため、従来のように高圧一体形
電源装置と充電器が別体であるために起こるコスト高、
広スペース、信頼性の低下等を防止することができる。
これにより、低コスト、省スペース、高信頼性の充電器
一体形電源装置を実現し得る。
The feature of the sixth embodiment resides in that a microprocessor is used for the control circuit 47, as in the fifth embodiment. By controlling the high-voltage integrated power supply device and the charger by this method, the control circuit can be unified, and at the same time, the high-voltage integrated power supply device and the charger can be integrated. High cost that occurs because the high voltage integrated power supply and the charger are separate,
It is possible to prevent a wide space and decrease in reliability.
As a result, a low-cost, space-saving, highly reliable charger-integrated power supply device can be realized.

【0051】(第7実施例)図8に、充電器一体形電源
装置の第7実施例の回路図(前記図6、図7相当図)を
示す。前記図6、7におけると同一(相当)構成要素
1、2、〜48の重複説明は省略する。図8において、
60は電子機器制御回路、69は定電流制御用カレント
トランスである。交流電源1が印加されると、トランス
8を介してマイクロプロセッサを含む制御回路47に直
流電圧が印加され、マイクロプロセッサを含む制御回路
47が動作する。制御回路47が動作すると、トランス
7を介してパルス電圧がスイッチングトランジスタ4の
駆動回路5に供給され、スイッチングトランジスタ4が
スイッチング動作を行い、負荷45と電池46とが必要
とするエネルギーをトランス6を介して負荷45と電池
46とに供給する。負荷45に供給された電圧は、負荷
45が必要とする電圧に制御回路47により制御され
る。
(Seventh Embodiment) FIG. 8 is a circuit diagram (corresponding to FIGS. 6 and 7) of a seventh embodiment of the charger-integrated power supply device. Duplicated description of the same (corresponding) components 1, 2, to 48 in FIGS. 6 and 7 will be omitted. In FIG.
Reference numeral 60 is an electronic device control circuit, and 69 is a current transformer for constant current control. When the AC power supply 1 is applied, a DC voltage is applied to the control circuit 47 including the microprocessor via the transformer 8, and the control circuit 47 including the microprocessor operates. When the control circuit 47 operates, the pulse voltage is supplied to the drive circuit 5 of the switching transistor 4 via the transformer 7, the switching transistor 4 performs the switching operation, and the energy required by the load 45 and the battery 46 is supplied to the transformer 6. It is supplied to the load 45 and the battery 46 via. The voltage supplied to the load 45 is controlled by the control circuit 47 to a voltage required by the load 45.

【0052】また、定電圧化された出力電圧を利用し
て、制御回路47により充電器用のスイッチングトラン
ジスタ34をスイッチング動作させ、電池46を充電す
る。この時の負荷45の動作状態と待機状態を機器コン
トロール回路60からの通信データを基に、制御回路4
7のマイクロプロセッサにより判断し、負荷45が待機
状態の時に、スイッチングトランジスタ34を動作さ
せ、電池46を充電する。電池46の充電には、定電流
が必要である。定電流制御する回路は、カレントトラン
ス69により検出したパルス電流値を、トランジスタ3
7をオンさせ、抵抗22、23により電圧変換し、その
ピーク値をコンデンサ41によりピークホールドし、そ
の電圧値を制御回路47の、スイッチングトランジスタ
34の制御ポートに入力し、定電流制御を行う。この状
態は、急速充電であり、一定時間以上、この状態で充電
を行うと、電池46の発熱等により電池46の破裂の危
険性がある。これを防止するために、一定時間以上急速
充電が続いた場合に、制御回路47のタイマにより、強
制的にトランジスタ37をオフさせ、中速充電に切換え
る。または、急速充電中に、電池46の電圧が−△V下
がった点を、抵抗30、31により、制御回路47で検
出し、その点を満充電とし、スイッチングトランジスタ
34をオフさせ、トランジスタ35をオンさせ、トリク
ル充電を行う。
The control circuit 47 causes the switching transistor 34 for the charger to perform a switching operation by using the output voltage which has been made into a constant voltage, and the battery 46 is charged. The operating state and the standby state of the load 45 at this time are determined based on the communication data from the device control circuit 60.
When the load 45 is in the standby state, the switching transistor 34 is operated and the battery 46 is charged, as judged by the microprocessor of 7. A constant current is required to charge the battery 46. The circuit for controlling the constant current uses the pulse current value detected by the current transformer 69 as the transistor 3
7, the voltage is converted by the resistors 22 and 23, the peak value is peak-held by the capacitor 41, and the voltage value is input to the control port of the switching transistor 34 of the control circuit 47 to perform constant current control. This state is rapid charging, and if charging is performed in this state for a certain time or longer, there is a risk of the battery 46 bursting due to heat generation of the battery 46 or the like. In order to prevent this, when rapid charging continues for a certain period of time or more, the timer of the control circuit 47 forcibly turns off the transistor 37 and switches to medium speed charging. Alternatively, during the rapid charge, the control circuit 47 detects the point where the voltage of the battery 46 has decreased by -ΔV by the resistors 30 and 31, the point is fully charged, the switching transistor 34 is turned off, and the transistor 35 is turned on. Turn on and charge trickle.

【0053】本発明の特徴は、前記第5、6実施例と同
様に、制御回路47にマイクロプロセッサを使用してい
るところにあり、この方式により、前記各実施例と同様
な効果が得られる。
The feature of the present invention resides in that a microprocessor is used for the control circuit 47 as in the fifth and sixth embodiments. With this system, the same effects as those in the respective embodiments can be obtained. .

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 (1)太陽電池発電電力の出力電圧と出力電流の値によ
り、直流−交流電力変換装置の最低電力以下のときは、
電力消費負荷に電池発電電力を消費させることで、電力
変換装置の誤起動を防止し、電池発電電力が変換装置の
要求電力以上になると、変換装置を動作させるのと同時
に電力消費負荷への電力供給を停止することにより、有
効変換電力を増加させることができる。
As described above, according to the present invention, (1) when the output voltage and output current of solar cell generated power are below the minimum power of the DC-AC power converter,
By causing the power consumption load to consume the battery generated power, the power converter is prevented from erroneously starting, and when the battery generated power exceeds the power required by the converter, the converter is operated and power to the power consumption load is reduced at the same time. By stopping the supply, the effective conversion power can be increased.

【0055】電力変換装置を停止させる時の電池発電電
力を変換装置の最低要求電力と同等とすることにより、
太陽電池出力電力が低下した時にも電池出力を最大限電
力を取出すことができる。また、電池出力電力が、最低
要求電力以下になると、電力変換を停止して、電池の出
力を電力消費負荷に消費させる構成にすることにより、
確実に停止制御を行なうことができる。このような起
動、停止制御を行うことにより太陽光発電電力等の非安
定直流電力を電力源とした交流電力発電装置の安定した
自動自立運転が実現できるようになった。
By making the battery-generated power when the power converter is stopped equal to the minimum required power of the converter,
Even when the solar cell output power decreases, the battery output can be maximized. Further, when the battery output power becomes equal to or lower than the minimum required power, the power conversion is stopped and the output of the battery is consumed by the power consumption load.
The stop control can be reliably performed. By performing such start-up / stop control, stable automatic self-sustained operation of the AC power generation device using unstable DC power such as solar power can be realized.

【0056】(2)また、本発明の充電器一体形電源装
置によれば、制御回路にマイクロプロセッサを使用する
ことにより、電源装置と充電器を一つの制御回路で制御
すると同時に、電源装置と充電器とを一体化することに
より、低コスト、省スペース、高信頼性を可能にした。
また、機器制御回路との通信を行うことにより、機器負
荷が待機状態の時に電池を充電し、動作中は充電しない
ように制御することにより、必要以上の大形化を避ける
ことができ、これにより、電源装置と充電器の一体化が
可能になり、前記効果を実現し得る。
(2) According to the charger integrated power supply device of the present invention, by using a microprocessor for the control circuit, the power supply device and the charger are controlled by one control circuit, and at the same time the power supply device and By integrating with the charger, low cost, space saving and high reliability are possible.
In addition, by communicating with the device control circuit, the battery is charged when the device load is in the standby state, and it is controlled so that it does not charge during operation. As a result, the power supply device and the charger can be integrated, and the above effect can be realized.

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

【図1】 第1実施例の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment.

【図2】 太陽電池の発電特性(電圧−電流曲線)FIG. 2 Power generation characteristics of solar cell (voltage-current curve)

【図3】 第2実施例の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment.

【図4】 第3実施例の回路図FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment.

【図5】 第4実施例の回路図FIG. 5 is a circuit diagram of a fourth embodiment.

【図6】 第5実施例の回路図FIG. 6 is a circuit diagram of a fifth embodiment.

【図7】 第6実施例の回路図FIG. 7 is a circuit diagram of a sixth embodiment.

【図8】 第7実施例の回路図FIG. 8 is a circuit diagram of a seventh embodiment.

【図9】 従来の電源装置/充電器の一例の回路図FIG. 9 is a circuit diagram of an example of a conventional power supply / charger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CS1 直流電流検出器 INV1 直流−交流電力変換回路 RL1 電力負荷抵抗 S 太陽電池 1 交流電源 47 マイクロプロセッサを含む制御回路 60 電子機器制御回路 61 AC−DCコンバータの駆動/制御回路 65 充電器の駆動/制御回路 67 AC−DCコンバータ 68 充電器 CS1 DC current detector INV1 DC-AC power conversion circuit RL1 Power load resistance S Solar cell 1 AC power supply 47 Control circuit including microprocessor 60 Electronic device control circuit 61 AC-DC converter drive / control circuit 65 Charger drive / Control circuit 67 AC-DC converter 68 Charger

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池等の直流電力を発生する直流電
源と、前記直流電力を交流電力に変換する直流−交流電
力変換装置において、この電力変換装置が停止状態時に
は、前記直流電源の出力に電力消費負荷を備え付け、そ
の消費電力が所定値以上になると前記負荷を切離し、こ
の電力変換装置により所定の直流−交流変換動作を行う
よう構成したことを特徴とする電源装置。
1. A direct current power source for generating direct current power, such as a solar cell, and a direct current-alternating current power converter for converting the direct current power into alternating current power. When the power converter is in a stopped state, the output of the direct current power supply is used. A power supply device provided with a power consumption load, configured to disconnect the load when the power consumption exceeds a predetermined value and perform a predetermined DC-AC conversion operation by the power conversion device.
【請求項2】 太陽電池等の直流電力を発生する直流電
源と、前記直流電力を交流電力に変換する直流−交流電
力変換装置において、前記直流電源の出力電力が低下
し、この電力変換装置の入力電力が所定値より低下した
ことを検知した時は前記変換動作を停止し、前記直流電
源に電力消費用の負荷を印加するよう構成したことを特
徴とする電源装置。
2. A direct current power source for generating direct current power, such as a solar cell, and a direct current-alternating current power converter for converting the direct current power into alternating current power. A power supply device configured to stop the conversion operation and apply a load for power consumption to the DC power supply when detecting that the input power falls below a predetermined value.
【請求項3】 太陽電池等の直流電力を発生する直流電
源と、前記直流電力を交流電力に変換する前記直流−交
流電力変換装置において、前記直流電源の電力消費負荷
を切離し電力変換装置を動作させる時の所定の電力は、
この電力変換装置の入力電力が低下し、変換動作を停止
する時の変換停止電力より大きく設定したことを特徴と
する請求項1または2のいずれかに記載の電源装置。
3. A direct current power source for generating direct current power, such as a solar cell, and a direct current-alternating current power conversion device for converting the direct current power to alternating current power. The power consumption load of the direct current power supply is disconnected to operate the power conversion device. The predetermined power when making the
The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the input power of the power converter is set to be larger than the conversion stop power when the conversion operation is stopped.
【請求項4】 電源装置と充電器とを同時に制御するた
めの制御回路にマイクロプロセッサを使用し、前記電源
装置と充電器とを一体形に構成したことを特徴とする電
源装置。
4. A power supply device characterized in that a microprocessor is used for a control circuit for simultaneously controlling the power supply device and the charger, and the power supply device and the charger are integrally formed.
【請求項5】 前記電源装置は、高圧を含む電源装置で
あることを特徴とする請求項1記載の電源装置。
5. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is a power supply device including a high voltage.
【請求項6】 電子機器の制御回路と通信することによ
り、前記電源装置と充電器とを制御するよう構成したこ
とを特徴とする請求項4または5いずれかに記載の電源
装置。
6. The power supply device according to claim 4, wherein the power supply device and the charger are configured to be controlled by communicating with a control circuit of an electronic device.
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