JPH11215715A

JPH11215715A - 起電力装置用パワーコンデショナ

Info

Publication number: JPH11215715A
Application number: JP1452798A
Authority: JP
Inventors: Oshi Hikosaka; 多彦坂; Tatsuya Yoneda; 竜也米田; Takehito Inoie; 健仁井家; Yuji Fukuda; 雄二福田; Masahiro Wake; 政広和氣; Kunio Tanaka; 邦穂田中
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】整流回路付きプラグを必要としている電話機
等の直流負荷に対して、起電力装置で生じた直流電力を
低損失で、整流回路付きプラグ無しで直接的に夜間等に
おいても随時供給することができる起電力装置用パワー
コンデショナを提供する。【解決手段】起電力装置用パワーコンデショナ１０
は、直流／交流変換器２、直流／直流変換器３、及び整
流回路２０を備える。直流／交流変換器２は、太陽電池
１からの直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を
交流電源線２１を通じて商用電源１４に供給する。整流
回路２０は交流電力を直流電力に変換し、この直流電力
を端子部２２に供給する。また、直流／直流変換器３
は、太陽電池１からの直流電力の電位調整を行い、電位
調整された直流電力を前記端子部２２に供給する。端子
部２２は、起電力装置用パワーコンデショナ１０の筐体
の表面側に設けられており、この端子部２２には直流負
荷１６が接続されるコード２３のプラグを差し込むこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池等の起電
力装置を商用の交流電源に連係するための起電力装置用
パワーコンデショナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、直流／交流変換装置５０によっ
て連系された太陽電池５１および商用電源５２を示した
回路図である。直流／交流変換装置５０は、太陽電池５
１によって生じた直流電力を交流電力に変換する。この
直流／交流変換装置５０の出力側には交流電源線５４を
介して前記商用電源５２が接続されている。前記交流電
源線５４には、各部屋に設けられたコンセント６０が接
続されている。交流負荷５５は、コンセント６０に差し
込まれたプラグ５６から交流電力を得て駆動される。一
方、直流負荷（ノートパソコンや電話機等）５７は、コ
ンセント６０に差し込まれた整流回路付きプラグ５８か
ら直流電力を得て駆動されることになる。このようなシ
ステムにおいては、太陽電池５１が太陽光を得ていると
きには、太陽電池５１によって生じた直流電力が交流電
力に変換されてコンセント６０において与えられること
になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシステムでは、直流負荷５７に着目すると、太陽電
池５１によって生じた直流電力を交流電力に変換し、整
流回路付きプラグ５８によって再び直流電力に変換して
いることになり、２回の変換過程によって電力ロスを招
くという欠点がある。

【０００４】なお、特開平６−１６５３９５号公報に
は、直流／直流変換器によって太陽電池の出力電圧を所
定の電圧に変換し、直流電力のままインバータエアコン
のモータに供給するようにしたシステムが開示されてい
る。かかるシステムを利用すれば、上述のような２回の
変換過程による電力ロスは生じないことになる。しかし
ながら、上記の従来システムは、前述した整流回路付き
プラグ５８を用いる電話機等の直流負荷を駆動するのに
適した構成にはなっていない。特に、上記システムの直
流／直流変換器からコードを引いてこれを上記電話機等
に接続することを試みた場合、そのままでは、電話機等
に必要な電位を供給することができないし、更に、整流
回路付きプラグ５８を使用せず、上記コードのみから電
力供給を受けることとした場合、太陽電池が発電状態で
あれば直流電力を供給できるが、太陽電池の発電が停止
又は低下したときには、商用電源を源とした直流電力の
供給が行えないという事態が生じる。

【０００５】この発明は、上記の事情に鑑み、整流回路
付きプラグを必要としている電話機等の直流負荷に対し
て、起電力装置で生じた直流電力を低損失で、整流回路
付きプラグ無しで直接的に夜間等においても随時供給す
ることができる起電力装置用パワーコンデショナを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の起電力装置用
パワーコンデショナは、起電力装置からの直流電力を交
流電力に変換して交流電源側に供給する直流／交流変換
器を備えた起電力装置用パワーコンデショナにおいて、
直流負荷に直流電力を供給するための端子部が設けられ
ており、前記端子部には、起電力装置からの直流電力を
直流電力の状態で供給する直流／直流変換器の出力部及
び交流電力を整流して直流電力を供給する整流回路の出
力部が接続されていることを特徴とする。

【０００７】上記の構成であれば、直流負荷に直流電力
を供給するコードの一端を前記端子部に接続し、他端を
直流負荷の直流電力入力部に接続することで、起電力装
置で生じた直流電力を低損失で、整流回路付きプラグ無
しで直接的に供給することができる。そして、起電力装
置が電力を生じているときには、前記直流／直流変換器
からの所定電位の直流電力が直流負荷に供給され、夜間
等において起電力装置の電力が低下或いは電力を生じな
くなったときには、前記整流回路を介して直流電力とさ
れた交流電源の電力が直流負荷に供給されるので、何時
でも直流負荷を駆動することができる。

【０００８】また、この発明の起電力装置用パワーコン
デショナは、起電力装置からの直流電力を交流電力に変
換して交流電源側に供給する直流／交流変換器を備えた
起電力装置用パワーコンデショナにおいて、直流負荷に
直流電力を供給するための端子部が設けられており、前
記端子部には、起電力装置からの直流電力を直流電力の
状態で供給する直流／直流変換器の出力部が接続される
とともに、交流電力を整流して直流電力を供給する整流
回路の出力部が前記直流／直流変換器の入力部に接続さ
れていることを特徴とする。

【０００９】上記の構成であれば、直流負荷に直流電力
を供給するコードの一端を前記端子部に接続し、他端を
直流負荷の直流電力入力部に接続することで、起電力装
置で生じた直流電力を低損失で、整流回路付きプラグ無
しで直接的に供給することができる。そして、起電力装
置が電力を生じているときには、前記直流／直流変換器
からの所定電位の直流電力が直流負荷に供給され、夜間
等において起電力装置の電力が低下或いは電力を生じな
くなったときには、前記整流回路および直流／直流変換
器を介して直流電力とされた交流電源の電力が直流負荷
に供給されるので、何時でも直流負荷を駆動することが
できる。

【００１０】前記端子部は複数備えられていてもよい。
そして、各端子部における互いの供給電位が異なるよう
に構成されていてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、この発明
の実施の形態を図に基づいて説明する。

【００１２】図１は、この実施の形態の起電力装置用パ
ワーコンデショナ１０を示すとともに、これによって連
系された太陽電池１および商用電源１４を示した回路図
である。起電力装置用パワーコンデショナ１０は、家屋
内に設置され、後に詳述するごとく、直流負荷１６を直
接駆動させることができる。また、商用電源１４は、各
部屋に設けられるコンセント２９に接続されており、交
流負荷１５はそのプラグをコンセント２９に差し込むこ
とで必要な電力を得て駆動される。

【００１３】起電力装置用パワーコンデショナ１０は、
直流／交流変換器２、直流／直流変換器３、及び整流回
路２０を備える。直流／交流変換器２は、太陽電池１か
らの直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を交流
電源線２１を通じて商用電源１４（交流負荷１５がコン
セント２９に接続されていれば、当該交流負荷１５）に
供給する。整流回路２０は、前記交流電源線２１に接続
された第１トランス１１と、この第１トランス１１の２
次側に接続された整流用ダイオード１２と、電位を平滑
化する平滑コンデンサ１３とからなり、交流電力を直流
電力に変換し、この直流電力を端子部２２に供給する。
また、直流／直流変換器３は、太陽電池１からの直流電
力の電位調整を行い、電位調整された直流電力を前記端
子部２２に供給する。端子部２２は、起電力装置用パワ
ーコンデショナ１０の筐体の表面側に設けられており、
この端子部２２には直流負荷１６が接続されるコード２
３のプラグを差し込むことができる。

【００１４】直流／直流変換器３は、入力側平滑コンデ
ンサ１７、トランス７、このトランス７の１次側に接続
されたスイッチング素子４と制御部５、前記トランス７
の２次側に接続された整流用ダイオード８と出力側平滑
コンデンサ９と逆流防止ダイオード１８、及びトランス
７の２次側の電位（Ｖ₂）を検出してその情報を前記制
御部５に供給する電位検出部６を備える。前記制御部５
は、前記電位検出部６からの検出情報に基づき、スイッ
チング素子４をＯＮ／ＯＦＦするフィードバック制御に
より、出力側電位を所定電位に維持する。具体的には、
前記端子部２２を例えば６Ｖ電源として用いるのであれ
ば、前記出力側電位（Ｖ₂：太陽電池１が発電している
場合の電位）が６Ｖとなるように制御する。なお、この
ように６Ｖとする場合には、前記整流回路２０の出力側
電位（Ｖ₁：太陽電池１が発電していない場合の整流後
の電位）も６Ｖとなるようにそのトランス１１の巻線比
が設定される。

【００１５】そして、太陽電池１の電力が優先的に消費
されるように、出力側電位Ｖ₂は出力側電位Ｖ₁よりや
や高くされる。従って、太陽電池が充分発電している場
合は負荷電圧はＶ２となり、交流回路のブリッジ１２は
導通できないため、負荷には太陽電池側からのみ電力の
供給が行われる。太陽電池の発電量が減少してくると負
荷電圧のＶ２は維持できなくなってやがて低下していき
Ｖ１と等しくなる。この時、負荷には太陽電池と系統の
両方から負荷に電力が供給される。さらに、発電量が減
少すると、直流／直流変換器の出力電圧はＶ１以下とな
り、ダイオード１８が導通できなくなって最終的には系
統からのみ負荷への電力供給が行われる。

【００１６】上記の構成であれば、コード２３の一端側
のプラグを前記端子部２２に接続し、他端のプラグを直
流負荷１６の直流電力入力部に接続することで、太陽電
池１で生じた直流電力を低損失で、整流回路付きプラグ
無しで直接的に直流負荷１６に供給することができる。
そして、太陽電池１が電力を生じているときには、前記
直流／直流変換器３からの所定電位の直流電力が直流負
荷１６に供給され、夜間等において太陽電池１の電力が
低下或いは電力を生じなくなったときには、前記整流回
路２０を介して直流電力とされた交流電源の電力が直流
負荷１６に供給されるので、何時でも直流負荷１６を駆
動することができる。

【００１７】（実施の形態２）図２に示すように、この
実施の形態の起電力装置用パワーコンデショナ３０は、
第１の端子部２２ａ及び第２の端子部２２ｂを備える。
そして、第１の端子部２２ａの供給電位を６Ｖに設定
し、第２の端子部２２ｂの供給電位を１２Ｖに設定して
いる。このため、整流回路２０においては、トランス１
１の２次側を２系統に増やし、第１系統の巻線比の調整
で第１の端子部２２ａの供給電位が６Ｖになるように設
定し、第２系統の巻線比の調整で第２の端子部２２ｂの
供給電位が１２Ｖになるようにしている。また、直流／
直流変換器３においても、そのトランス７の２次側を２
系統に増やし、第１系統及び第２系統の２次側の巻線比
を調整し、第１の端子部２２ａの供給電圧が６Ｖのと
き、第２端子部２２ｂの供給電圧が１２Ｖになるように
設定している。

【００１８】そして、実施の形態１と同様、太陽電池１
が発電している場合の直流／直流変換器３の第１系統の
電位Ｖ₂は、整流回路２０における太陽電池１が発電し
ていない場合の第１系統の整流後の電位Ｖ₁よりもやや
高くされるとともに、太陽電池１が発電している場合の
直流／直流変換器３の第２系統の電位Ｖ₂′も、整流回
路２０における太陽電池１が発電していない場合の第２
系統の整流後の電位Ｖ ₁′よりもやや高くされる。な
お、電位の基本的な調整はトランスの２次側の巻線比で
決まるので、電位検出部６は、第１系統或いは第２系統
の電位のいずれかを検出するものであればよい。

【００１９】かかる構成であれば、供給電位が６Ｖであ
る第１の端子部２２ａと１２Ｖである第２の端子部２２
ｂを備えるので、必要電圧が６Ｖの直流負荷１６ａおよ
び１２Ｖの直流負荷１６ｂのいずれにも対応することが
できる。なお、これに限らず、例えば、６Ｖ，９Ｖ，１
２Ｖの３系統、或いは、４系統以上の構成とすることも
可能であり、また、同一電位を２系統以上設けてもよい
ものである。

【００２０】（実施の形態３）図３は、この実施の形態
の起電力装置用パワーコンデショナ４０を示すととも
に、これによって連系された太陽電池１および商用電源
１４を示した回路図である。なお、図１，図２と同様の
機能部分には同一の符号を付記している。

【００２１】起電力装置用パワーコンデショナ４０は、
第１の端子部２２ａ及び第２の端子部２２ｂを備える。
そして、第１の端子部２２ａの供給電位を６Ｖに設定
し、第２の端子部２２ｂの供給電位を１２Ｖに設定して
いる。このため、直流／直流変換器３におけるトランス
７の２次側を２系統とし、第１系統及び第２系統の２次
側の巻線比を調整し、第１の端子部２２ａの供給電圧が
６Ｖのとき、第２端子部２２ｂの供給電圧が１２Ｖにな
るように設定している。電位検出部６は、この図３の例
では第２系統の電位を検出している。

【００２２】整流回路２０は、商用電源１４からの交流
電力を整流して直流電力を生成し、この直流電力を直流
／直流変換器３の入力部、即ち、太陽電池１と直流／直
流変換器３との接続点に供給する。太陽電池１が電力を
発生していないときの整流回路２０の出力電位Ｖは、起
電力装置用パワーコンデショナ４０の通常運転時におい
て太陽電池１の電力が優先的に消費されるように、太陽
電池１の出力電圧範囲よりもやや低くしてある。つま
り、そうなるようにトランス１１の巻線比が設定されて
いる。また、整流回路２０の出力が太陽電池１に逆流し
ないように、太陽電池１の電力出力側には、逆流防止ダ
イオード４１が設けられている。

【００２３】上記の構成であれば、コード２３の一端側
プラグを前記端子部２２ａ又は端子部２２ｂに接続し、
他端側のプラグを直流負荷１６ａ又は直流負荷１６ｂの
直流電力入力部に接続することで、太陽電池１で生じた
直流電力を低損失で、整流回路付きプラグ無しで直接的
に直流負荷１６ａ，１６ｂに供給することができる。そ
して、太陽電池１が電力を生じているときには、前記直
流／直流変換器３からの所定電位の直流電力が直流負荷
１６ａ，１６ｂに供給され、夜間等において太陽電池１
の電力が低下或いは電力を生じなくなったときには、商
用電源１４を源とし前記整流回路２０および直流／直流
変換器３を介して生成された直流電力が直流負荷１６
ａ，１６ｂに供給されるので、何時でも直流負荷１６
ａ，１６ｂを駆動できる。

【００２４】なお、かかる構成では、上述のごとく、夜
間等においては、前記整流回路２０を経由し、更に直流
／直流変換器３を経由して負荷に電力が供給されること
になるので、多少の電力ロスを生じてしまう。しかし、
図３に示しているごとく、複数の端子部２２ａ，２２ｂ
を備える構成とした場合でも、整流回路２０においてト
ランス１１の２次側を多系統化する必要はないから、そ
の分、装置コストを低減できるという利点がある。ま
た、この実施の形態では起電力装置として太陽電池を示
したが、これに限るものではない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、整流回路付きプラグを必要としている電話機等の直
流負荷に対して、太陽電池等の起電力装置で生じた直流
電力を低損失で、整流回路付きプラグ無しで直接的に夜
間等においても随時供給することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の起電力装置用パワー
コンデショナを示した回路図である。

【図２】この発明の実施の形態２の起電力装置用パワー
コンデショナを示した回路図である。

【図３】この発明の実施の形態３の起電力装置用パワー
コンデショナを示した回路図である。

【図４】従来システムを示した回路図である。

【符号の説明】

１太陽電池２直流／交流変換器３直流／直流変換器１０，３０，４０起電力装置用パワーコンデショナ１４商用電源１５交流負荷１６，１６ａ，１６ｂ直流負荷２０整流回路２１交流電源線２２，２２ａ，２２ｂ端子部２３コード２９コンセント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福田雄二大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者和氣政広大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者田中邦穂大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】起電力装置からの直流電力を交流電力に
変換して交流電源側に供給する直流／交流変換器を備え
た起電力装置用パワーコンデショナにおいて、直流負荷
に直流電力を供給するための端子部が設けられており、
前記端子部には、起電力装置からの直流電力を直流電力
の状態で供給する直流／直流変換器の出力部及び交流電
力を整流して直流電力を供給する整流回路の出力部が接
続されていることを特徴とする起電力装置用パワーコン
デショナ。
【請求項２】起電力装置からの直流電力を交流電力に
変換して交流電源側に供給する直流／交流変換器を備え
た起電力装置用パワーコンデショナにおいて、直流負荷
に直流電力を供給するための端子部が設けられており、
前記端子部には、起電力装置からの直流電力を直流電力
の状態で供給する直流／直流変換器の出力部が接続され
るとともに、交流電力を整流して直流電力を供給する整
流回路の出力部が前記直流／直流変換器の入力部に接続
されていることを特徴とする起電力装置用パワーコンデ
ショナ。
【請求項３】前記端子部を複数備えていることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の起電力装置用パワ
ーコンデショナ。
【請求項４】前記複数の端子部における互いの供給電
位が異なるように構成されていることを特徴とする請求
項３に記載の起電力装置用パワーコンデショナ。