JPH1146457A

JPH1146457A - 太陽電池を利用した充電装置

Info

Publication number: JPH1146457A
Application number: JP9199921A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Okita; 美久沖田; Kazuyuki Ito; 一行伊藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】低照度域から高照度域までの広い範囲にわた
って、太陽光エネルギーを、より有効に利用し得る充電
装置を提供する。【解決手段】充電回路１は、太陽電池３の発電エネル
ギーを変換して出力する電力変換機能と、太陽電池３の
発電エネルギーを無変換で出力するスイッチ機能とを併
せ持つ。制御回路２は、太陽電池３の受ける照度に対応
する照度情報に基づいて、充電回路１の電力変換機能お
よびスイッチ機能の切替を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の発電エネル
ギーを用いて、２次電池やコンデンサなどの蓄電素子を
充電する充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自然エネルギーの有効利用の観点から、
太陽光エネルギーを利用した機器が数多く提案されてい
る。これらの機器では、太陽光エネルギーを電気エネル
ギーに変換する太陽電池が用いられる。太陽電池の使よ
うに当たっては、太陽電池の発電エネルギーを、充電装
置を用いて、２次電池やコンデンサなどの蓄電素子に蓄
積しておき、これらの蓄電素子から機器に対して電気エ
ネルギーを供給する。

【０００３】この種の充電装置としては、例えば特開昭
54-127539号公報、特開平7-239724号公報に開示された
ものが公知である。

【０００４】特開昭54-127539号公報に開示された充電
電源装置は、太陽電池の発電エネルギーを逆流防止装置
を介して蓄積素子に供給する回路構成となっている。こ
の充電装置における問題点の一つは、２次電池充電時の
動作点が、２次電池（蓄電素子）の端子電圧と、充電電
流の大きさで決定され、必ずしも最大電力発生点と一致
しないために、太陽光エネルギーの利用効率が低く、光
エネルギーが有効に利用できないということにある。

【０００５】特開平7-239724号公報は、上述した問題を
解決する太陽光発電システムを開示している。このシス
テムでは太陽電池の出力電圧、電流をＤＣ／ＤＣコンバ
ータなどの充電回路を用いて変換して出力するので、太
陽電池の動作点を自由に調整することができ、太陽電池
の出力電力が常に最大になるように制御することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7-239724号公報に開示された太陽光発電システムでは、
充電装置に組み込んだＤＣ／ＤＣコンバータ自身におい
て、また、最大電力運転を実現するための制御装置にお
いて電力損失が発生する。この結果、朝夕や、悪天候
時、暗所に設置中など、十分な光エネルギーが得えられ
ない場合には、光エネルギーの利用効率が逆に低下する
場合がある。つまり、最大電力運転を実施することによ
ってもたらされる光エネルギーの利用率改善効果より
も、ＤＣ／ＤＣコンバータとその制御装置の電力損失の
方が大きければ、等価的な効率は逆に低下するのであ
る。

【０００７】本発明の課題は、低照度域から高照度域ま
での広い範囲にわたって、太陽光エネルギーを、より有
効に利用し得る充電装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る充電装置は、充電回路と、制御回路
とを備え、太陽電池の発電エネルギーを用いて蓄電素子
を充電する。前記充電回路は、前記太陽電池の発電エネ
ルギーを変換して出力する電力変換機能と、前記太陽電
池の発電エネルギーを無変換で出力するスイッチ機能と
を併せ持つ。

【０００９】前記制御回路は、前記太陽電池の受ける照
度に対応する照度情報に基づいて、前記充電回路の前記
電力変換機能および前記スイッチ機能の切替を行なう。

【００１０】本発明において、照度情報が低照度に対応
するとき、制御回路は、太陽電池の受ける照度に対応す
る照度情報に基づいて、充電回路の機能をスイッチ機能
に切替える。このとき、充電回路の電力変換機能は停止
している。スイッチ機能は、太陽電池の発電エネルギー
を無変換で出力する機能であるから、殆ど損失を生じな
い。しかも、電力変換機能は停止しているから、電力変
換のための電力消費が生じない。このため、低照度時
は、電力消費を節約した状態で、蓄電素子を充電でき
る。

【００１１】高照度時は、充電回路の機能を、電力変換
機能に切り替える。電力変換機能は例えばＤＣ／ＤＣコ
ンバータ等によって実現される。従って、高照度時は、
太陽電池の出力電力が最大になるように、太陽電池の電
圧、電流を変換しながら充電でき、特に高照度時には効
率のよい充電が可能となる。このような高効率の充電を
行なうためには、制御回路は、蓄電素子に対する充電電
力が最大となるように、充電回路を制御する機能を有す
ることが望ましい。

【００１２】上述のように、本発明によれば、低照度域
から高照度域までの広い範囲にわたって、太陽光エネル
ギーを、より有効に利用し得る充電装置を提供すること
ができる。

【００１３】照度は、発電電流または発電電圧および発
電電流の何れか一つから推定できる。これとは異なっ
て、照度情報は、光センサにより照度を直接計測して得
ることもできる。この場合は、照度を推定する回路や装
置を省略し、より正確に、電力変換機能とスイッチ機能
の切替を行なうことができる。

【００１４】一つの具体的態様として、充電回路は、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータと、スイッチ回路とを含む。ＤＣ／
ＤＣコンバータは電力変換機能を担う。スイッチ回路
は、ＤＣ／ＤＣコンバータに対する電力入力ラインと、
電力出力ラインとの間に接続されスイッチ機能を担う。

【００１５】この実施態様に係る充電装置において、低
照度のとき、制御回路は、照度情報と、基準値とから生
成された制御信号を、充電回路を構成するスイッチ回路
に供給し、スイッチ回路をオンにし、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータは停止させる。スイッチ回路はＤＣ／ＤＣコンバー
タに対する電力入力ラインと、電力出力ラインとの間に
接続されているから、スイッチ回路がオンになった場
合、太陽電池の発電エネルギーは、ＤＣ／ＤＣコンバー
タをバイパスし、スイッチ回路を通して、無変換で出力
され、殆ど損失を生じない。

【００１６】しかも、ＤＣ／ＤＣコンバータは停止して
いるから、ＤＣ／ＤＣコンバータおよびその制御回路に
電力消費が生じない。このため、低照度時は、電力消費
を節約した状態で、蓄電素子を充電できる。

【００１７】高照度時は、ＤＣ／ＤＣコンバータに切り
替える。従って、高照度時は、太陽電池の出力電力が最
大になるように、太陽電池の電圧電流を変換しながら充
電できる。

【００１８】別の具体的態様として、充電回路を構成す
るＤＣ／ＤＣコンバータが、電力ラインに直列に入るチ
ョッパ用スイッチ素子を含み、チョッパ用スイッチ素子
をスイッチ機能を担う素子として兼用する構成を採用す
ることもできる。この構成によれば、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータのために備えられたチョッパ用スイッチ素子を、ス
イッチ機能を担う素子として兼用できるので、回路構成
が簡単化される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る充電装置の回
路図である。図示するように、本発明に係る充電装置
は、充電回路１と、制御回路２とを備え、太陽電池３の
発電エネルギーを用いて蓄電素子４を充電する。充電回
路１は、太陽電池３の発電エネルギーを変換して出力す
る電力変換機能と、太陽電池３の発電エネルギーを無変
換で出力するスイッチ機能とを併せ持つ。蓄電素子４は
２次電池またはコンデンサ等である。太陽電池３には電
流検出素子５が直列に接続されている。蓄電素子４は出
力端子６、７に接続されている。

【００２０】制御回路２は、太陽電池３の受ける照度に
対応する照度情報に基づいて、充電回路１の電力変換機
能およびスイッチ機能の切替を行なう。実施例におい
て、太陽電池３の発電電圧Ｖもしくは電流Ｉを、照度情
報として、制御回路２に取り込み、これらの照度情報
（Ｖ、Ｉ）から照度を推定している。

【００２１】太陽電池３の受ける照度が低照度であると
き、制御回路２は、太陽電池３の受ける照度に対応する
照度情報（Ｖ、Ｉ）に基づいて、充電回路１の機能をス
イッチ機能に切替える。このとき、充電回路１の電力変
換機能は停止している。スイッチ機能は、太陽電池３の
発電エネルギーを無変換で出力する機能であり、殆ど損
失を生じない。しかも、電力変換機能は停止しているか
ら、電力変換のための電力消費が生じない。このため、
低照度時は、電力消費を節約した状態で、蓄電素子４を
充電できる。

【００２２】高照度時は、充電回路１の機能を、電力変
換機能に切り替える。従って、高照度時は、特開平7-23
9724号公報に開示される如く、太陽電池３の出力電力が
最大になるように、太陽電池３の電圧Ｖ、電流Ｉを変換
しながら充電でき、特に高照度時には効率のよい充電が
可能となる。このような高効率の充電を行なうために
は、制御回路２は、蓄電素子４に対する充電電力が最大
となるように、充電回路１を制御する機能を有する。図
示では、最大充電電力を得るための制御信号Ｓ２が制御
回路２から充電回路１に供給されている。

【００２３】上述のように、本発明によれば、低照度域
から高照度域までの広い範囲にわたって、太陽光エネル
ギーを、より有効に利用し得る充電装置を提供すること
ができる。

【００２４】図２は本発明に係る充電装置の更に具体的
な実施例を示す電気回路図である。実施例において、充
電回路１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、スイッチ回
路１２とを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は電力変換
機能を担う。スイッチ回路１２は、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１１に対する電力入力ラインと、電力出力ラインとの
間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をバイパスするように
接続されており、無変換出力としてのスイッチ機能を担
う。図示ではスイッチ回路１２は有接点スイッチとして
表現されているが、半導体スイッチ素子等を用いた無接
点スイッチでもよいし、または、スイッチ素子および他
の回路素子を含む回路として構成されていてもよい。

【００２５】上述した実施例において、低照度のとき、
制御回路２は、照度情報（Ｖ、Ｉ）と、基準値Vrefとか
ら生成された制御信号Ｓ１を、充電回路１を構成するス
イッチ回路１２に供給し、スイッチ回路１２をオンに
し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は停止させる。スイッチ
回路１２はＤＣ／ＤＣコンバータ１１に対する電力入力
ラインと、電力出力ラインとの間に接続されているか
ら、スイッチ回路１２がオンになった場合、太陽電池３
の発電エネルギーは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をバイ
パスし、スイッチ回路１２を通して、無変換で出力さ
れ、殆ど損失を生じない。

【００２６】しかも、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は停止
しているから、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に電力消費が
生じない。このため、低照度時は、電力消費を節約した
状態で、蓄電素子を充電できる。

【００２７】高照度時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に
切り替える。従って、高照度時は、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ１１を制御回路２によって制御し、太陽電池３の出力
電力が最大になるように、太陽電池３の電圧Ｖおよび電
流Ｉを変換しながら充電できる。

【００２８】図２に示された充電装置において、制御回
路２は、充電制御回路２１と、最大電力制御回路２２と
を含んでいる。充電制御回路２１は、照度推定回路２１
１と、ヒステリシスコンパレータ２１２とを含んでい
る。照度推定回路２１１は、照度情報（Ｖ、Ｉ）から照
度を推定し、その照度推定信号Ｓ０をヒステリシスコン
パレータ２１２に供給する。ヒステリシスコンパレータ
２１２では、照度推定信号Ｓ０と基準値Vrefとを比較す
る。そして、照度推定信号Ｓ０の値が基準値Vrefよりも
低い場合は、低照度であると推定して、スイッチ回路１
２をオンにし、最大電力制御回路２２およびＤＣ／ＤＣ
コンバータ１１を停止させる制御信号Ｓ１（論理値０と
する）を、スイッチ回路１２、最大電力制御回路２２お
よびＤＣ／ＤＣコンバータ１１に供給する。このよう
に、低照度時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１のみなら
ず、最大電力制御回路２２の動作をも停止することによ
り、低照度時の電力消費を最小にすることができる。

【００２９】照度推定信号Ｓ０の値が基準値Vrefよりも
高い場合は、高照度であると推定して、スイッチ回路１
２にオフにすると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１およ
び最大電力制御回路２２を起動させる制御信号Ｓ１（論
理値１とする）を、スイッチ回路１２、最大電力制御回
路２２およびＤＣ／ＤＣコンバータ１１に供給する。

【００３０】最大電力制御回路２２は、太陽電池３の発
電電圧Ｖと、電流Ｉを入力信号とし、これらの入力信号
に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に制御信号Ｓ２
を供給し、太陽電池３の出力電力が最大になるように、
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御する。

【００３１】次に、図３を参照して、図２に示した充電
装置の回路動作を更に詳しく説明する。図３（ａ）は太
陽電池３に照射している光源の照度、図３（ｂ）は太陽
電池３の動作電圧、電流等の電気的情報から推定した推
定照度、図３（ｃ）は充電制御回路２１から出力される
制御信号Ｓ１、図３（ｄ）はスイッチ回路１２のスイッ
チング状態、図３（ｅ）はＤＣ／ＤＣコンバータ１１お
よび最大電力制御回路２２の停止／動作状態を示してい
る。

【００３２】図２に示された照度推定回路２１１は、太
陽電池３の出力電圧Ｖ、電流Ｉなどの情報から照度を推
定する手段であり、図３（ｂ）のように、照度の高低に
追従する照度推定信号Ｓ０を生成する。照度推定信号Ｓ
０はヒステリシスコンパレータ２１２において、基準値
Vrefと比較される。そして、夜間や早朝等の時間帯によ
って、または太陽電池３が暗所に設置されているなどの
設置条件によって、太陽電池３に照射している光の強度
が小さいと判断された場合には、論理値０の制御信号Ｓ
１を生成する（図３（ｃ）参照）。

【００３３】この論理値０の制御信号Ｓ１が最大電力制
御回路２２に供給されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１
および最大電力制御回路２２は停止状態に保たれ（図３
（ｅ）参照）、スイッチ回路１２はオン状態を維持する
（図３（ｄ）参照）。

【００３４】この状態では十分な照度が得られないため
に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と最大電力制御回路２２
を動作させようとしても、太陽電池３の出力電力が小さ
く、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を正常に起動できない
か、または、正常に起動できてもＤＣ／ＤＣコンバータ
１１の無負荷損とＤＣ／ＤＣコンバータ１１の最大電力
制御回路２２の消費電力のために、太陽電池３の発電エ
ネルギーを蓄電素子４に有効に伝達することができな
い。

【００３５】本発明においては、上述したように、低照
度下では、スイッチ回路１２をオンにし、太陽電池３の
発電エネルギーを、スイッチ回路１２をとおして、蓄電
素子４に供給する。このため、損失が非常に小さくな
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と最大電力制御回路２２
を動作させた場合より、より多くの電力を蓄電素子４に
供給できる。

【００３６】次に、図３（ａ）に示すように、太陽電池
３に照射する光の強度が増加すると、照度推定回路２１
１から出力される照度推定信号Ｓ０のレベルも高くなる
（図３（ｂ）参照）。そして、ｔ１時を境にして、照度
推定信号Ｓ０のレベルが基準値Vrefよりも高くなると、
充電制御回路２１から出力される制御信号Ｓ１が論理値
０から論理値１に反転する（図３（ｃ）参照）。論理値
１の制御信号Ｓ１がスイッチ回路１２に与えられると、
スイッチ回路１２はオフ（図３（ｄ）参照）になる。

【００３７】論理値１の制御信号Ｓ１は最大電力制御回
路２２にも供給される。最大電力制御回路２２は、論理
値１の制御信号Ｓ１が与えられると動作を開始し、ＤＣ
／ＤＣコンバータ１１に対して動作を開始するための制
御信号Ｓ２を供給する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ１１が動作を開始し、最大電力制御回路２２による
制御を受けながら、太陽電池３の出力電力を最大にする
ような電力変換動作を行なう。

【００３８】高照度領域では、太陽電池３の発電エネル
ギーがＤＣ／ＤＣコンバータ１１の無負荷損、最大電力
制御回路２２の消費電力より十分大きくなり、これらの
損失より、太陽電池３の動作点が最大電力動作点からず
れたことによる等価的な損失が大きくなるので、ＤＣ／
ＤＣコンバータ１１と最大電力制御回路２２を起動した
方が、より大きい電力を蓄電素子４に供給できるように
なる。

【００３９】ｔ２時を境に再度照度が低下すれば、再び
充電制御回路２１の出力が反転（図３（ｃ）参照）し、
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と最大電力制御回路２２は停
止（図３（ｅ）参照）し、スイッチ回路１２がオンする
（図３（ｄ）参照）ので、スイッチ回路１２をとおし
て、蓄電素子２に対する充電が継続される。

【００４０】上記のように低照度下ではスイッチ回路１
２を介して直接充電し、高照度下では最大電力制御動作
を確保しながら、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介して充
電するので、低照度域から高照度域までの広い範囲にわ
たって、太陽光エネルギーを、より有効に利用し得る充
電装置を提供することができる。

【００４１】図４は充電制御回路２１の具体例を示す図
である。図４の実施例では、太陽電池３の電圧および電
流特性をあらかじめ計測して得たデータまたは近似関数
化したデータのテーブル２１６を持つ。そして、動作中
の太陽電池３の電圧Ｖおよび電流Ｉの値を計測し、演算
部２１５でテーブル２１６のデータと参照し、演算する
ことにより、比較的正確に照度を推定することができ
る。この推定値をヒステリシスコンパレータ２１２で基
準値Vrefと比較し、比較して得られた制御信号Ｓ１によ
り、スイッチ回路１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１およ
び最大電力制御回路２２を制御する。ヒステリシスコン
パレータ２１２の基準値Vrefは、使用する太陽電池３の
特性、蓄電素子４の特性、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の
運転効率、制御回路の消費電力などから、もっとも効率
よく充電ができるようにあらかじめ決定しておくことが
できる。

【００４２】図５は本発明に係る充電装置の別の実施例
を示す電気回路図である。この実施例では、充電制御回
路２１は、太陽電池３の電流Ｉのみを検出して、照度を
推定するようになっており、回路構成が簡略化されてい
る。

【００４３】太陽電池３の特性は、一定照度下では、図
６に示すように、電圧電流特性曲線上の最大電力動作点
Ｐと原点Ｏとを結んだ直線Ｏ−Ｐを境に定電流に近い特
性を持つ領域Ａと、定電圧特性に近い特性の領域Ｂとに
大別できる。たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ１１に降圧
型の回路を採用していれば、図６に示すように、蓄電素
子４の端子電圧Ｖｂより高い範囲に、最大電力動作電圧
Ｖｍがあるような太陽電池３を使用するので、スイッチ
回路１２を経由して充電しているとき、およびＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１１を最大電力で運転しているときの何れ
の場合も、図６の定電流特性に近い領域Ａで充電を行な
うことができる。

【００４４】太陽電池３の短絡電流の大きさは、照度に
比例して変化することが一般に知られており、図５の実
施例によれば、太陽電池３の動作電流のみを観測すると
いう非常に簡単な方法で、照度の概略の大きさを知るこ
とができる。

【００４５】検出した太陽電池３の出力電流Ｉを、ヒス
テリシスコンパレータ２１２において、直接に基準値Vr
efと比較して、制御信号Ｓ１を得る。領域Ａでは定電流
に近い特性を示すが、太陽電池３の種類によっては、動
作電圧によって１０〜３０％程度の電流変化を生じるか
ら、照度の推定誤差は大きくなるものの、誤差の影響が
充電制御に大きな影響を与えない場合には、回路構成を
著しく簡素化できるメリットがある。

【００４６】図７は本発明に係る充電装置の別の実施例
を示す電気回路図である。この実施例の特徴は、太陽電
池３の受ける照度を、光センサ２３により直接計測する
ようにしたことである。光センサ２３は太陽電池３に照
射している光強度を計測するため、太陽電池３に隣接し
て配置する。光センサ２３によって計測された照度信号
Ｓ０は、ヒステリシスコンパレータ２１２を用いて、基
準値Vrefと比較し、ある一定値以下であれば、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ１１と最大電力制御回路２２を停止させ
て、スイッチ回路１２をオンする。光センサ２３の出力
が基準値Vrefを基準にして、ある一定値以上になれば、
スイッチ回路１２をオフさせて、ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１を起動し、太陽電池３の出力電力が最大となる動作
点で運転する。この充電装置では、光センサ２３を設置
する必要が生じるが、充電制御回路２１を簡略化できる
と共に、充電モードを正確に切り替えることができると
いうメリットが得られる。

【００４７】図８は本発明に係る充電装置の更に別の実
施例を示す電気回路図である。この実施例の特徴は、充
電回路１を構成するＤＣ／ＤＣコンバータがチョッパ型
となっていて、電力ラインに直列に入るチョッパ用スイ
ッチ素子１３が、スイッチ機能を担う素子として兼用さ
れていることである。図示されたチョッパ型ＤＣ／ＤＣ
コンバータは、回路構成自体およびその動作は周知であ
り、一般には降圧型と称されている。スイッチ素子１３
の前段の電力入力ライン間にコンデンサ１４が接続さ
れ、後段の電力出力ライン間にはダイオード１５が接続
されている。ダイオード１５のカソードとスイッチ素子
１３の主電極との接続点にはコンデンサ１７の一端が接
続されており、コンデンサ１７の他端はダイオード１５
のアノードと接続されている。蓄電素子４に対する充電
電圧はコンデンサ１７の端子間から取り出される。

【００４８】制御回路２を構成する充電制御回路２１
は、コンパレータ２５と、論理積回路２６とを備える。
コンパレータ２５は、最大電力制御回路２２から供給さ
れる信号Ｓ３と、入力端子２５１に供給される参照信号
Ｓ４とを比較し、その比較信号Ｓ５を出力する。図示さ
れた回路において、参照信号Ｓ４は三角波信号として与
えられるので、比較信号Ｓ５は、信号Ｓ２のレベルに応
じてパルス幅変調したパルス列信号となる。

【００４９】論理積回路２６は、比較信号Ｓ５と端子２
６１に供給される充電制御信号Ｓ６との論理積信号であ
る信号Ｓ７を出力する。充電制御信号Ｓ６は、先に説明
したように、太陽電池３の発電電圧Ｖ１、電流Ｉから推
定し、または太陽電池３の受ける照度を光センサ等で直
接計測して得られる。

【００５０】上記の回路構成において、充電制御信号Ｓ
６が論理値１のとき、論理積回路２６からは、三角波信
号として与えられる参照信号Ｓ４を、信号Ｓ２のレベル
に応じてパルス幅変調したパルス列の信号Ｓ７が出力さ
れる。スイッチ素子１３は、このパルス列の信号Ｓ７で
駆動され、太陽電池３の出力電力が最大になるように制
御され、蓄電素子４に対する充電を実施する。

【００５１】充電制御信号Ｓ６が論理値０になると、ス
イッチ素子１３は連続的にオン状態に保たれるので、ス
イッチ回路を設けた場合と同様の効果が得られる。

【００５２】上述のように、この実施例によれば、ＤＣ
／ＤＣコンバータ１１の内部に備えられたスイッチング
素子１３にスイッチ回路の役割も兼用させることができ
るので、回路構成を簡略化できる。

【００５３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、低
照度域から高照度域までの広い範囲にわたって、太陽光
エネルギーを、より有効に利用し得る充電装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る充電装置の回路図である。

【図２】本発明に係る充電装置の更に具体的な実施例を
示す電気回路図である。

【図３】図２に示した本発明にかかる充電装置の動作を
説明するタイムチャートである。

【図４】本発明に係る充電装置に用いられる充電制御回
路の具体例を示す電気回路図である。

【図５】本発明に係る充電装置の別の実施例を示す電気
回路図である。

【図６】太陽電池の電圧と電流、電力との関係を示すグ
ラフである。

【図７】本発明に係る充電装置の別の実施例を示す電気
回路図である。

【図８】本発明に係る充電装置の別の実施例を示す電気
回路図である。

【符号の説明】

１充電回路２制御回路３太陽電池４蓄電素子１１ＤＣ／ＤＣコンバータ１２スイッチ回路２１充電制御回路２２最大電力制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電回路と、制御回路とを備え、太陽電
池の発電エネルギーを用いて蓄電素子を充電する充電装
置であって、前記充電回路は、前記太陽電池の発電エネルギーを変換
して出力する電力変換機能と、前記太陽電池の発電エネ
ルギーを無変換で出力するスイッチ機能とを併せ持ち、前記制御回路は、前記太陽電池の受ける照度に対応する
照度情報に基づいて、前記充電回路の前記電力変換機能
および前記スイッチ機能の切替を行なう充電装置。
【請求項２】請求項１に記載された充電装置であっ
て、前記制御回路は、前記蓄電素子に対する充電電力が最大
となるように、前記充電回路を制御する機能を有する充
電装置。
【請求項３】請求項１に記載された充電装置であっ
て、前記照度は、前記太陽電池の発電電流または発電電圧お
よび発電電流の何れか一つから推定される充電装置。
【請求項４】請求項１に記載された充電装置であっ
て、前記照度は、照度を直接計測して得られる充電装置。
【請求項５】請求項１に記載された充電装置であっ
て、前記充電回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータと、スイッチ回
路とを含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記電力変換機能を担
い、前記スイッチ回路は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに対す
る電力入力ラインと、電力出力ラインとの間に接続さ
れ、前記スイッチ機能を担う充電装置。
【請求項６】請求項１に記載された充電装置であっ
て、前記充電回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、電力ラインに直列に入る
チョッパ用スイッチ素子を含み、前記チョッパ用スイッ
チ素子が前記スイッチ機能を担う素子として兼用される
充電装置。