JPH1198715A - 太陽電池用充電装置 - Google Patents
太陽電池用充電装置Info
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- JPH1198715A JPH1198715A JP9257392A JP25739297A JPH1198715A JP H1198715 A JPH1198715 A JP H1198715A JP 9257392 A JP9257392 A JP 9257392A JP 25739297 A JP25739297 A JP 25739297A JP H1198715 A JPH1198715 A JP H1198715A
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池を最大発電電力で動作させるに当た
り、損失を低減させ、２次電池等の蓄電素子を効率よく
充電し得る充電装置を提供する。 【解決手段】 ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、太陽電池１
の接続される入力端子１１、１２と、蓄電素子６の接続
される出力端子６１、６２との間に接続され、太陽電池
１の発電電力を変換して得られた電力を、蓄電素子６に
供給する。制御手段３は、出力端子６１、６２に現れる
端子電圧Ｖｃが入力され、入力された端子電圧Ｖｃの変
化率を演算して、出力端子６１、６２に現れる端子電圧
Ｖｃが最大になるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制
御する。
り、損失を低減させ、２次電池等の蓄電素子を効率よく
充電し得る充電装置を提供する。 【解決手段】 ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、太陽電池１
の接続される入力端子１１、１２と、蓄電素子６の接続
される出力端子６１、６２との間に接続され、太陽電池
１の発電電力を変換して得られた電力を、蓄電素子６に
供給する。制御手段３は、出力端子６１、６２に現れる
端子電圧Ｖｃが入力され、入力された端子電圧Ｖｃの変
化率を演算して、出力端子６１、６２に現れる端子電圧
Ｖｃが最大になるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の発電電
力を用いて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。
力を用いて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回路が数多く提案されて
いる。太陽電池は、一定照度下でも動作電圧によって発
電電力が異なるという基本的な動作特性を有する。この
動作特性に着目し、動作電圧を自動的に調整して、太陽
電池を最大発電電力で動作させ、光エネルギーを有効に
利用する装置が提案されている。
太陽光エネルギーを利用した機回路が数多く提案されて
いる。太陽電池は、一定照度下でも動作電圧によって発
電電力が異なるという基本的な動作特性を有する。この
動作特性に着目し、動作電圧を自動的に調整して、太陽
電池を最大発電電力で動作させ、光エネルギーを有効に
利用する装置が提案されている。
【０００３】例えば、特開平７−３３６９１０号公報
は、充電中の２次電池の充電電流を検出して、充電電流
が最大になるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御すると
いう比較的簡略な方法で、太陽電池の利用率を高める手
段を開示している。
は、充電中の２次電池の充電電流を検出して、充電電流
が最大になるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御すると
いう比較的簡略な方法で、太陽電池の利用率を高める手
段を開示している。
【０００４】特開平７−２３９７２４公報は、太陽電池
を利用した太陽光発電システムにおいて、電流及び電圧
を検出し、その電流検出信号及び電圧検出信号から、乗
算手段を用いて電力を計算し、その電力が最大になるよ
うに制御する手段を提案している。
を利用した太陽光発電システムにおいて、電流及び電圧
を検出し、その電流検出信号及び電圧検出信号から、乗
算手段を用いて電力を計算し、その電力が最大になるよ
うに制御する手段を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電流検出に
は、回路内に直列に抵抗を挿入して、電流を電圧信号に
変換して検出するような方法が取られることが多い。電
流から変換された電圧信号を一般的な電子回路を用いて
扱う場合には、耐ノイズ性やオフセットなどによる誤差
の観点から、電圧信号のレベルを極端に小さくすること
ができないため、挿入する直列抵抗の値を、電流に応じ
て、ある程度大きくする必要があり、挿入した抵抗によ
り、比較的大きな電力損失を発生してしまうという問題
がある。
は、回路内に直列に抵抗を挿入して、電流を電圧信号に
変換して検出するような方法が取られることが多い。電
流から変換された電圧信号を一般的な電子回路を用いて
扱う場合には、耐ノイズ性やオフセットなどによる誤差
の観点から、電圧信号のレベルを極端に小さくすること
ができないため、挿入する直列抵抗の値を、電流に応じ
て、ある程度大きくする必要があり、挿入した抵抗によ
り、比較的大きな電力損失を発生してしまうという問題
がある。
【０００６】電流検出の別の手段として、カレントトラ
ンス等の非接触型の電流センサを用いた場合は、等価抵
抗が比較的小さいが、センサ本体が高価であるなどの問
題がある。
ンス等の非接触型の電流センサを用いた場合は、等価抵
抗が比較的小さいが、センサ本体が高価であるなどの問
題がある。
【０００７】上述した先行技術文献に記載するように、
従来は、太陽電池を最大発電電力で動作させるに当たっ
て、蓄電素子に流れる充電電流を検出するのが必須であ
ったから、電流検出に伴う上記問題点を回避することが
できない。
従来は、太陽電池を最大発電電力で動作させるに当たっ
て、蓄電素子に流れる充電電流を検出するのが必須であ
ったから、電流検出に伴う上記問題点を回避することが
できない。
【０００８】本発明の課題は、損失を低減させ、蓄電素
子を効率よく充電し得る充電装置を提供することにあ
る。
子を効率よく充電し得る充電装置を提供することにあ
る。
【０００９】本発明のもう一つの課題は、構成が簡単
で、部品点数が少なくて済む充電装置を提供することに
ある。
で、部品点数が少なくて済む充電装置を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を達成する
ため、本発明に係る充電装置は、直流ー直流変換手段
と、制御手段とを含み、太陽電池の発電電力を用いて蓄
電素子を充電する。前記直流ー直流変換手段（以下ＤＣ
／ＤＣコンバータと称する）は、前記太陽電池の接続さ
れる入力端子と、前記蓄電素子の接続される出力端子と
の間に接続され、前記太陽電池の発電電力を変換して得
られた電力を前記蓄電素子に供給する。前記制御手段
は、前記出力端子に現れる端子電圧が入力され、入力さ
れた前記端子電圧の変化率を演算して、前記出力端子に
現れる端子電圧が最大になるように直流−直流変換手段
を制御する。
ため、本発明に係る充電装置は、直流ー直流変換手段
と、制御手段とを含み、太陽電池の発電電力を用いて蓄
電素子を充電する。前記直流ー直流変換手段（以下ＤＣ
／ＤＣコンバータと称する）は、前記太陽電池の接続さ
れる入力端子と、前記蓄電素子の接続される出力端子と
の間に接続され、前記太陽電池の発電電力を変換して得
られた電力を前記蓄電素子に供給する。前記制御手段
は、前記出力端子に現れる端子電圧が入力され、入力さ
れた前記端子電圧の変化率を演算して、前記出力端子に
現れる端子電圧が最大になるように直流−直流変換手段
を制御する。
【００１１】本発明に係る充電装置は、ＤＣ／ＤＣコン
バータを有しており、ＤＣ／ＤＣコンバータは、太陽電
池の入力端子と、蓄電素子を接続する出力端子の間に接
続され、太陽電池の発電電力を変換して得られた電力を
蓄電素子に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータによれば、
太陽電池の発電電力を、太陽電池の発電特性及び負荷と
なる蓄電素子に適合した電圧または電力に変換して、蓄
電素子に供給することができる。
バータを有しており、ＤＣ／ＤＣコンバータは、太陽電
池の入力端子と、蓄電素子を接続する出力端子の間に接
続され、太陽電池の発電電力を変換して得られた電力を
蓄電素子に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータによれば、
太陽電池の発電電力を、太陽電池の発電特性及び負荷と
なる蓄電素子に適合した電圧または電力に変換して、蓄
電素子に供給することができる。
【００１２】本発明に係る充電装置は、更に、制御手段
を含み、制御手段は、出力端子に現れる端子電圧が入力
され、入力された端子電圧の変化率を演算して、出力端
子に現れる端子電圧が最大になるようにＤＣ／ＤＣコン
バータを制御する。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ
の制御に当たり、蓄電素子の充電電流ではなく、端子電
圧の情報を利用しているので、電流検出に起因する従来
の問題点を全て解消することができる。
を含み、制御手段は、出力端子に現れる端子電圧が入力
され、入力された端子電圧の変化率を演算して、出力端
子に現れる端子電圧が最大になるようにＤＣ／ＤＣコン
バータを制御する。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ
の制御に当たり、蓄電素子の充電電流ではなく、端子電
圧の情報を利用しているので、電流検出に起因する従来
の問題点を全て解消することができる。
【００１３】蓄電素子の好ましい一例は２次電池であ
る。２次電池の内部インピーダンスは、使用する周波数
の範囲によっては純抵抗性に近い特性示す。純抵抗性に
近い特性を示す周波数の範囲では、充電端子電圧の変化
率の波形と、充電電流の変化率の波形は相似（波形はほ
ぼ同位相）となる。従って、充電電流を増加させると端
子電圧は必ず上昇するといえる。
る。２次電池の内部インピーダンスは、使用する周波数
の範囲によっては純抵抗性に近い特性示す。純抵抗性に
近い特性を示す周波数の範囲では、充電端子電圧の変化
率の波形と、充電電流の変化率の波形は相似（波形はほ
ぼ同位相）となる。従って、充電電流を増加させると端
子電圧は必ず上昇するといえる。
【００１４】本発明の好ましい態様として、２次電池を
用いた場合、この２次電池の特性に着目し、充電電流で
はなく、出力端子に現れる端子電圧を、制御手段に供給
する。そして、制御手段により、端子電圧の信号に基づ
いて、２次電池を等価的に抵抗及び起電力の回路として
みなし得る制御周波数で、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御
する。
用いた場合、この２次電池の特性に着目し、充電電流で
はなく、出力端子に現れる端子電圧を、制御手段に供給
する。そして、制御手段により、端子電圧の信号に基づ
いて、２次電池を等価的に抵抗及び起電力の回路として
みなし得る制御周波数で、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御
する。
【００１５】一方、太陽電池の発電電力は、最大発電電
力を与える発電電圧までは電圧の上昇につれて発電電力
が増大し、その後は、電圧の上昇とともに、発電電力が
低下する。従って、２次電池の接続される端子電圧の変
化率を計測して、端子電圧が最大（変化率ゼロ）になる
ようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御することにより、太
陽電池を最大発電電力で動作させることが可能になる。
力を与える発電電圧までは電圧の上昇につれて発電電力
が増大し、その後は、電圧の上昇とともに、発電電力が
低下する。従って、２次電池の接続される端子電圧の変
化率を計測して、端子電圧が最大（変化率ゼロ）になる
ようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御することにより、太
陽電池を最大発電電力で動作させることが可能になる。
【００１６】この結果、電流検出が不要になり、電流検
出のための直列抵抗や、カレントトランスを省略し、電
流検出のための電力損失を非常に小さく押さえ、省部品
化をはかることが可能で、より安価な充電装置を実現す
ることができる。
出のための直列抵抗や、カレントトランスを省略し、電
流検出のための電力損失を非常に小さく押さえ、省部品
化をはかることが可能で、より安価な充電装置を実現す
ることができる。
【００１７】蓄電素子の他の好ましい例は、コンデンサ
である。特に、電気２重層コンデンサが適している。蓄
電素子としてコンデンサを用いた場合も、使用する周波
数の範囲によっては純抵抗性に近い特性示す。純抵抗性
に近い特性を示す周波数の範囲では、充電電流の変化率
の波形と、充電端子電圧の変化率の波形が相似となる。
従って、蓄電素子として、コンデンサを用いた場合も、
２次電池の場合と同様の制御が可能になる。蓄電素子と
して、コンデンサを用いた場合、制御手段は、コンデン
サを、等価的に抵抗回路としてみなし得る制御周波数
で、直流ー直流変換手段を制御する。
である。特に、電気２重層コンデンサが適している。蓄
電素子としてコンデンサを用いた場合も、使用する周波
数の範囲によっては純抵抗性に近い特性示す。純抵抗性
に近い特性を示す周波数の範囲では、充電電流の変化率
の波形と、充電端子電圧の変化率の波形が相似となる。
従って、蓄電素子として、コンデンサを用いた場合も、
２次電池の場合と同様の制御が可能になる。蓄電素子と
して、コンデンサを用いた場合、制御手段は、コンデン
サを、等価的に抵抗回路としてみなし得る制御周波数
で、直流ー直流変換手段を制御する。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る充電装置の基
本構成を示すブロック図である。本発明に係る充電装置
は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、制御手段３とを含み、
太陽電池１の発電電力を用いて蓄電素子６を充電する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、太陽電池１を接続する入力
端子１１、１２と、蓄電素子６を接続する出力端子６
１、６２との間に接続され、太陽電池１の発電電力を変
換して得られた電力を、蓄電素子６に供給する。制御手
段３は、出力端子６１、６２に現れる端子電圧Ｖｃまた
はそれに比例する電圧信号が入力され、入力された端子
電圧Ｖｃの変化率を演算して、出力端子６１、６２に現
れる端子電圧Ｖｃが最大になるように、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２を制御する。
本構成を示すブロック図である。本発明に係る充電装置
は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、制御手段３とを含み、
太陽電池１の発電電力を用いて蓄電素子６を充電する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、太陽電池１を接続する入力
端子１１、１２と、蓄電素子６を接続する出力端子６
１、６２との間に接続され、太陽電池１の発電電力を変
換して得られた電力を、蓄電素子６に供給する。制御手
段３は、出力端子６１、６２に現れる端子電圧Ｖｃまた
はそれに比例する電圧信号が入力され、入力された端子
電圧Ｖｃの変化率を演算して、出力端子６１、６２に現
れる端子電圧Ｖｃが最大になるように、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２を制御する。
【００１９】上述のように、本発明に係る充電装置は、
ＤＣ／ＤＣコンバータ２を有しており、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２は、太陽電池１の接続される入力端子１１、１
２と、蓄電素子６の接続される出力端子６１、６２の間
に接続され、太陽電池１の発電電力を変換して得られた
電力を蓄電素子６に供給する。従って、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２により、太陽電池１の発電電力を、太陽電池１
の発電特性及び蓄電素子６の特性に適合した電圧または
電力に変換して、蓄電素子６に供給することができる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２を有しており、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２は、太陽電池１の接続される入力端子１１、１
２と、蓄電素子６の接続される出力端子６１、６２の間
に接続され、太陽電池１の発電電力を変換して得られた
電力を蓄電素子６に供給する。従って、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２により、太陽電池１の発電電力を、太陽電池１
の発電特性及び蓄電素子６の特性に適合した電圧または
電力に変換して、蓄電素子６に供給することができる。
【００２０】本発明に係る充電装置は、更に、制御手段
３を含む。制御手段３は、出力端子６１、６２に現れる
端子電圧Ｖｃまたはそれに比例する電圧信号が入力さ
れ、端子電圧Ｖｃの変化率を演算して、端子電圧Ｖｃが
最大になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の制御に当たり、
蓄電素子６の充電電流ではなく、端子電圧Ｖｃの情報を
利用しているので、電流検出に起因する従来の問題点を
全て解消することができる。
３を含む。制御手段３は、出力端子６１、６２に現れる
端子電圧Ｖｃまたはそれに比例する電圧信号が入力さ
れ、端子電圧Ｖｃの変化率を演算して、端子電圧Ｖｃが
最大になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の制御に当たり、
蓄電素子６の充電電流ではなく、端子電圧Ｖｃの情報を
利用しているので、電流検出に起因する従来の問題点を
全て解消することができる。
【００２１】実施例において、蓄電素子６は２次電池で
ある（以下、本実施例において蓄電素子６を２次電池と
称する）。このような場合、制御手段３は、２次電池６
が等価的に抵抗及び起電力としてみなし得る制御周波数
で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
ある（以下、本実施例において蓄電素子６を２次電池と
称する）。このような場合、制御手段３は、２次電池６
が等価的に抵抗及び起電力としてみなし得る制御周波数
で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
【００２２】図２は２次電池６の概略的な等価回路を示
している。図示するように、２次電池６は、起電力Ｅに
対し、インダクタンス成分Ｌ１と、抵抗成分Ｒ１と、抵
抗成分Ｒ２及びコンデンサ成分Ｃ１との直列回路でなる
内部インピーダンスを接続した回路として表現され得
る。市販のニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素
電池、リチウムイオン電池などの２次電池では、特に携
帯機回路を中心に広く普及している数百ｍＡｈ〜数Ａｈ
程度の容量の単セル当たりで、数百ｍΩ程度の内部イン
ピーダンスを有することが知られている。
している。図示するように、２次電池６は、起電力Ｅに
対し、インダクタンス成分Ｌ１と、抵抗成分Ｒ１と、抵
抗成分Ｒ２及びコンデンサ成分Ｃ１との直列回路でなる
内部インピーダンスを接続した回路として表現され得
る。市販のニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素
電池、リチウムイオン電池などの２次電池では、特に携
帯機回路を中心に広く普及している数百ｍＡｈ〜数Ａｈ
程度の容量の単セル当たりで、数百ｍΩ程度の内部イン
ピーダンスを有することが知られている。
【００２３】発明者らの研究によれば、２次電池６は、
使用する周波数の範囲によっては、図３に示すように、
起電力Ｅに抵抗成分Ｒ０を接続した純抵抗性に近い内部
インピーダンスを持つに至ることが確認された。純抵抗
性となる周波数の範囲では、端子電圧Ｖｃの変化率の波
形と、充電電流Ｉｃの変化率の波形は相似となる。
使用する周波数の範囲によっては、図３に示すように、
起電力Ｅに抵抗成分Ｒ０を接続した純抵抗性に近い内部
インピーダンスを持つに至ることが確認された。純抵抗
性となる周波数の範囲では、端子電圧Ｖｃの変化率の波
形と、充電電流Ｉｃの変化率の波形は相似となる。
【００２４】図４はニッケル−カドミウム電池（三洋電
機株式会社製Cadnica １．２Ｖ／７００ｍＡｈ）を２
個直列に接続して充電を実施した実験波形図である。実
験では、直流電流に２５０Ｈｚの周期を有する三角波状
の交流電流を重畳して２次電池を充電し、端子電圧及び
充電電流の変化を観察した。図４を参照すると、端子電
圧の波形は、充電電流の交流分の波形に比例して三角波
状になっており、使用された周波数（２５０Ｈｚ）の範
囲では、２次電池の内部インピーダンスが純抵抗成分に
近いことが確認される。上述した実験例において用いら
れた動作周波数２５０Ｈｚは一例であって、この周波数
で駆動しなけらばならないことを意味するものではな
い。三角波は、フーリエ変換によると、基本波成分と、
その奇数倍の高調波成分とに分解される。本発明におい
て、ある次数の高調波成分に対しても、純抵抗性を持た
せる考慮が必要である。換言すれば、使用する周波数は
ある範囲を持っている。但し、どの次数まで純抵抗性を
持たせるかは、実際の回路において、要求される制御条
件を実質的に満たし得る純抵抗性が確保されるよう選択
すべき設計的事項に属する。
機株式会社製Cadnica １．２Ｖ／７００ｍＡｈ）を２
個直列に接続して充電を実施した実験波形図である。実
験では、直流電流に２５０Ｈｚの周期を有する三角波状
の交流電流を重畳して２次電池を充電し、端子電圧及び
充電電流の変化を観察した。図４を参照すると、端子電
圧の波形は、充電電流の交流分の波形に比例して三角波
状になっており、使用された周波数（２５０Ｈｚ）の範
囲では、２次電池の内部インピーダンスが純抵抗成分に
近いことが確認される。上述した実験例において用いら
れた動作周波数２５０Ｈｚは一例であって、この周波数
で駆動しなけらばならないことを意味するものではな
い。三角波は、フーリエ変換によると、基本波成分と、
その奇数倍の高調波成分とに分解される。本発明におい
て、ある次数の高調波成分に対しても、純抵抗性を持た
せる考慮が必要である。換言すれば、使用する周波数は
ある範囲を持っている。但し、どの次数まで純抵抗性を
持たせるかは、実際の回路において、要求される制御条
件を実質的に満たし得る純抵抗性が確保されるよう選択
すべき設計的事項に属する。
【００２５】次に、充電状態の進行による２次電池６の
変化は、その時間的変化率が非常に小さいから、無視こ
とができる。このような条件で、充電電流を増加させる
と、端子電圧Ｖｃは必ず上昇するといえる。本発明にお
いては、上述した２次電池６の特性に着目し、充電電流
Ｉｃではなく、出力端子６１、６２に現れる端子電圧Ｖ
ｃまたはそれに比例する信号を、制御手段３に供給す
る。そして、制御手段３により、端子電圧Ｖｃの信号に
基づいて、２次電池６を等価的に抵抗及び起電力の回路
としてみなし得る制御周波数で、ＤＣ／ＤＣコンバータ
２を制御する。
変化は、その時間的変化率が非常に小さいから、無視こ
とができる。このような条件で、充電電流を増加させる
と、端子電圧Ｖｃは必ず上昇するといえる。本発明にお
いては、上述した２次電池６の特性に着目し、充電電流
Ｉｃではなく、出力端子６１、６２に現れる端子電圧Ｖ
ｃまたはそれに比例する信号を、制御手段３に供給す
る。そして、制御手段３により、端子電圧Ｖｃの信号に
基づいて、２次電池６を等価的に抵抗及び起電力の回路
としてみなし得る制御周波数で、ＤＣ／ＤＣコンバータ
２を制御する。
【００２６】一方、太陽電池１の発電電力は、図５に示
すように、最大発電電力を与える発電電圧Ｖ１までは電
圧の上昇につれて発電電力が増大し、発電電圧Ｖ１を越
えた後は、電圧の上昇とともに、発電電力が低下する。
従って、充電電流の変わりに、２次電池６に供給される
端子電圧Ｖｃの変化率を計測して、端子電圧Ｖｃが最大
になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御することに
より、太陽電池１を最大発電電力で動作させることが可
能になる。
すように、最大発電電力を与える発電電圧Ｖ１までは電
圧の上昇につれて発電電力が増大し、発電電圧Ｖ１を越
えた後は、電圧の上昇とともに、発電電力が低下する。
従って、充電電流の変わりに、２次電池６に供給される
端子電圧Ｖｃの変化率を計測して、端子電圧Ｖｃが最大
になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御することに
より、太陽電池１を最大発電電力で動作させることが可
能になる。
【００２７】２次電池６の内部インピーダンスは電池履
歴や２次電池６の置かれた周囲温度によって大幅に変わ
り、２次電池６の端子電圧変化率と充電電流変化率の比
例係数は一定ではないが、変化率の符号のみを用いて充
電電力が最大になるように制御すればこの影響は排除さ
れる。
歴や２次電池６の置かれた周囲温度によって大幅に変わ
り、２次電池６の端子電圧変化率と充電電流変化率の比
例係数は一定ではないが、変化率の符号のみを用いて充
電電力が最大になるように制御すればこの影響は排除さ
れる。
【００２８】この結果、電流検出が不要になり、電流検
出のための直列抵抗や、カレントトランスを省略し、電
流検出のための電力損失を非常に小さく押さえ、省部品
化をはかることが可能で、より安価な充電装置を実現す
ることができる。
出のための直列抵抗や、カレントトランスを省略し、電
流検出のための電力損失を非常に小さく押さえ、省部品
化をはかることが可能で、より安価な充電装置を実現す
ることができる。
【００２９】図１に示す実施例では、制御手段３は、電
圧変化率監視回路４と、最大電力制御回路５とを備え
る。電圧変化率監視回路４は、出力端子６１、６２の間
に現れる端子電圧Ｖｃを監視し、その監視信号を最大電
力制御回路５に供給する。最大電力制御回路５は電圧変
化率監視回路４から供給された監視信号に基づいて、出
力端子６１、６２に現れる端子電圧Ｖｃが最大になるよ
うに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
圧変化率監視回路４と、最大電力制御回路５とを備え
る。電圧変化率監視回路４は、出力端子６１、６２の間
に現れる端子電圧Ｖｃを監視し、その監視信号を最大電
力制御回路５に供給する。最大電力制御回路５は電圧変
化率監視回路４から供給された監視信号に基づいて、出
力端子６１、６２に現れる端子電圧Ｖｃが最大になるよ
うに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
【００３０】図６は蓄電素子６としてコンデンサを用い
た本発明に係る充電装置の基本構成を示すブロック図、
図７は図６において蓄電素子として用いられているコン
デンサの概略的等価回路図である。図６及び図７の実施
例において、蓄電素子６をコンデンサと称する。コンデ
ンサ６としては、電気２重層コンデンサが適している。
た本発明に係る充電装置の基本構成を示すブロック図、
図７は図６において蓄電素子として用いられているコン
デンサの概略的等価回路図である。図６及び図７の実施
例において、蓄電素子６をコンデンサと称する。コンデ
ンサ６としては、電気２重層コンデンサが適している。
【００３１】図７に示した等価回路図において、コンデ
ンサ６の内部インピーダンスは、キャパシタンスＣと等
価直列抵抗ｒとの直列回路として表現される。等価直列
抵抗ｒの抵抗値は周波数に無関係であるが、キャパシタ
ンスＣによるインピーダンスＺｃは、よく知られている
ように、Ｚｃ＝１／（ｊωｃ）となり、周波数が高くな
るにつれて低くなる。従って、ｒ≫Ｚｃとなるような周
波数で動作させることにより、等価直列抵抗ｒによる純
抵抗性に近い特性示す。純抵抗性に近い特性を示す周波
数の範囲では、充電電流の変化率の波形と、充電端子電
圧の変化率の波形が相似となる。従って、蓄電素子とし
て、コンデンサ６を用いた場合も、２次電池の場合と同
様の制御が可能になる。制御手段３は、コンデンサ６
を、等価直列抵抗ｒによる抵抗回路としてみなし得る制
御周波数で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
ンサ６の内部インピーダンスは、キャパシタンスＣと等
価直列抵抗ｒとの直列回路として表現される。等価直列
抵抗ｒの抵抗値は周波数に無関係であるが、キャパシタ
ンスＣによるインピーダンスＺｃは、よく知られている
ように、Ｚｃ＝１／（ｊωｃ）となり、周波数が高くな
るにつれて低くなる。従って、ｒ≫Ｚｃとなるような周
波数で動作させることにより、等価直列抵抗ｒによる純
抵抗性に近い特性示す。純抵抗性に近い特性を示す周波
数の範囲では、充電電流の変化率の波形と、充電端子電
圧の変化率の波形が相似となる。従って、蓄電素子とし
て、コンデンサ６を用いた場合も、２次電池の場合と同
様の制御が可能になる。制御手段３は、コンデンサ６
を、等価直列抵抗ｒによる抵抗回路としてみなし得る制
御周波数で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御する。
【００３２】図８は本発明に係る充電装置の更に具体的
な実施例を示している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電
界効果トランジスタ等の３端子スイッチ素子２１を用い
た降圧型チョッパ回路で構成されており、３端子スイッ
チ素子２１の出力側に、ダイオード２３、チョークコイ
ル２２及びコンデンサ２４等を備えている。このような
チョッパ回路は周知である。参照符号２０はコンデンサ
である。
な実施例を示している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電
界効果トランジスタ等の３端子スイッチ素子２１を用い
た降圧型チョッパ回路で構成されており、３端子スイッ
チ素子２１の出力側に、ダイオード２３、チョークコイ
ル２２及びコンデンサ２４等を備えている。このような
チョッパ回路は周知である。参照符号２０はコンデンサ
である。
【００３３】電圧変化率監視回路４は、微分回路４１０
とコンパレータ４１１を組み合わせて構成されている。
微分回路４１０は端子電圧Ｖｃの変化率を算出する。コ
ンパレータ４１１は微分回路４１０から供給された変化
率検出信号Ｓ１を参照信号Ｓｒ１と比較し、その比較結
果として、高レベルの信号と、低レベルの信号とを出力
する。
とコンパレータ４１１を組み合わせて構成されている。
微分回路４１０は端子電圧Ｖｃの変化率を算出する。コ
ンパレータ４１１は微分回路４１０から供給された変化
率検出信号Ｓ１を参照信号Ｓｒ１と比較し、その比較結
果として、高レベルの信号と、低レベルの信号とを出力
する。
【００３４】最大電力制御回路５は、ＡＮＤ回路５１３
と、フリップフロップ（Ｄ−フリップフロップ）５１０
と、加算回路５１１と、積分回路５１２と、コンパレー
タ５１３と、三角波発振回路５１４と、論理和回路５１
６とを備える。積分回路５１２は、２次電池６を、等価
的に抵抗及び起電力の回路としてみなし得る制御周波数
で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御するための信号を作
成する。最大電力制御回路５は外部から与えられる充電
制御信号Ｓ０によって、動作が制御される。
と、フリップフロップ（Ｄ−フリップフロップ）５１０
と、加算回路５１１と、積分回路５１２と、コンパレー
タ５１３と、三角波発振回路５１４と、論理和回路５１
６とを備える。積分回路５１２は、２次電池６を、等価
的に抵抗及び起電力の回路としてみなし得る制御周波数
で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御するための信号を作
成する。最大電力制御回路５は外部から与えられる充電
制御信号Ｓ０によって、動作が制御される。
【００３５】図８の回路において、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ２を構成する３端子スイッチ素子２１に供給される信
号Ｓ６の制御周波数は、微分回路４１０の遅れ及び積分
回路５１２のゲインを調節することによって調節され
る。
タ２を構成する３端子スイッチ素子２１に供給される信
号Ｓ６の制御周波数は、微分回路４１０の遅れ及び積分
回路５１２のゲインを調節することによって調節され
る。
【００３６】次に、図８に図示された充電装置の動作
を、図９及び図５を参照して具体的に説明する。
を、図９及び図５を参照して具体的に説明する。
【００３７】まず、初期状態では、充電制御信号Ｓ０は
動作停止を示す“Ｈ”レベル（論理値１とする）（図９
（ａ）参照）にあり、積分回路５１２は、リセットさ
れ、出力電圧が０Ｖになっている（図９（ｃ）参照）。
フリップフロップ５１０もリセット状態にあり、出力端
子Ｑに現れる信号Ｓ４が“Ｌ”レベル（論理値０とす
る）なっている。この状態では論理和回路５１６の出力
信号Ｓ６は論理値１に保たれるので、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ２の３端子スイッチ素子２１はオフ状態を保ち、太
陽電池１の出力電流はゼロとなるので、太陽電池１の動
作点は、図５に図示された電圧ー電流及び電力特性曲線
上のα点となっている。
動作停止を示す“Ｈ”レベル（論理値１とする）（図９
（ａ）参照）にあり、積分回路５１２は、リセットさ
れ、出力電圧が０Ｖになっている（図９（ｃ）参照）。
フリップフロップ５１０もリセット状態にあり、出力端
子Ｑに現れる信号Ｓ４が“Ｌ”レベル（論理値０とす
る）なっている。この状態では論理和回路５１６の出力
信号Ｓ６は論理値１に保たれるので、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ２の３端子スイッチ素子２１はオフ状態を保ち、太
陽電池１の出力電流はゼロとなるので、太陽電池１の動
作点は、図５に図示された電圧ー電流及び電力特性曲線
上のα点となっている。
【００３８】充電制御信号Ｓ０が、ｔ０時に論理値０に
変わる（図９（ａ）参照）と、フリップフロップ５１０
と積分回路５１２のリセットが解除され、積分動作が開
始するとともに、論理和回路５１６の入力端子ｂに論理
値０が入力される。
変わる（図９（ａ）参照）と、フリップフロップ５１０
と積分回路５１２のリセットが解除され、積分動作が開
始するとともに、論理和回路５１６の入力端子ｂに論理
値０が入力される。
【００３９】また、コンパレータ５１５には、三角波発
振回路５１４から三角波が供給されているので、コンパ
レータ５１５で生成された信号が、論理和回路５１６を
介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の３端子スイッチ素子
２１のゲートに供給され、３端子スイッチ素子２１が動
作を開始する。図８において、参照符号Ｓ６はコンパレ
ータ５１５で生成された信号に基づいて、論理和回路５
１６から３端子スイッチ素子２１のゲートに供給される
信号である。
振回路５１４から三角波が供給されているので、コンパ
レータ５１５で生成された信号が、論理和回路５１６を
介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の３端子スイッチ素子
２１のゲートに供給され、３端子スイッチ素子２１が動
作を開始する。図８において、参照符号Ｓ６はコンパレ
ータ５１５で生成された信号に基づいて、論理和回路５
１６から３端子スイッチ素子２１のゲートに供給される
信号である。
【００４０】このとき、フリップフロップ５１０の出力
端Ｑの出力信号Ｓ４は論理値０の状態（図９（ｅ）参
照）にあり、積分回路５１２の入力には、加算回路５１
１を介して、バイアスによる負の電圧が入力されている
ので、積分回路５１２の出力は正に増加しはじめる（図
中の積分回路５１２は反転型である）。積分回路５１２
の出力信号Ｓ５（図９（ｃ）参照）は、コンパレータ５
１５において、三角波発振回路５１４から供給された三
角波と比較され、その比較出力信号が論理和回路５１６
の入力端子ａにに供給される。
端Ｑの出力信号Ｓ４は論理値０の状態（図９（ｅ）参
照）にあり、積分回路５１２の入力には、加算回路５１
１を介して、バイアスによる負の電圧が入力されている
ので、積分回路５１２の出力は正に増加しはじめる（図
中の積分回路５１２は反転型である）。積分回路５１２
の出力信号Ｓ５（図９（ｃ）参照）は、コンパレータ５
１５において、三角波発振回路５１４から供給された三
角波と比較され、その比較出力信号が論理和回路５１６
の入力端子ａにに供給される。
【００４１】３端子スイッチ素子２１は、論理和回路５
１６から供給される信号Ｓ６によって駆動され、３端子
スイッチ素子２１の一周期中のオンの期間が次第に増加
しはじめる。この結果、２次電池６に流れる充電電流Ｉ
ｃが増加（図９（ｄ）参照）し、微分回路４１０から出
力される変化率検出信号Ｓ１（図９（ｆ）参照）は正の
値となる。コンパレータ４１１の出力信号Ｓ２（図９
（ｇ）参照）は論理値０となり、ＡＮＤ回路５１３の出
力信号Ｓ３（図９（ｈ）参照）は論理値０の状態にな
る。太陽電池１側では、動作点が、図５のα点から最大
電力点βに向かって変化し、出力電力が増加する。
１６から供給される信号Ｓ６によって駆動され、３端子
スイッチ素子２１の一周期中のオンの期間が次第に増加
しはじめる。この結果、２次電池６に流れる充電電流Ｉ
ｃが増加（図９（ｄ）参照）し、微分回路４１０から出
力される変化率検出信号Ｓ１（図９（ｆ）参照）は正の
値となる。コンパレータ４１１の出力信号Ｓ２（図９
（ｇ）参照）は論理値０となり、ＡＮＤ回路５１３の出
力信号Ｓ３（図９（ｈ）参照）は論理値０の状態にな
る。太陽電池１側では、動作点が、図５のα点から最大
電力点βに向かって変化し、出力電力が増加する。
【００４２】積分回路５１２の出力信号Ｓ５は増加を続
け、太陽電池１の動作点が図５の最大電力点βに達する
と、最大電力運転状態となるが、積分回路５１２には負
のバイアス電圧が入力され続けるため、積分回路５１２
の出力信号Ｓ５のレベルは上昇し続ける（図９（ｃ）参
照）。この結果、太陽電池１の動作点は、図５の最大電
力点βから、さらに電力零点γに向かって進み、最大電
力動作点を行き過ぎた状態となり、このため充電電流Ｉ
ｃが減少しはじめる。
け、太陽電池１の動作点が図５の最大電力点βに達する
と、最大電力運転状態となるが、積分回路５１２には負
のバイアス電圧が入力され続けるため、積分回路５１２
の出力信号Ｓ５のレベルは上昇し続ける（図９（ｃ）参
照）。この結果、太陽電池１の動作点は、図５の最大電
力点βから、さらに電力零点γに向かって進み、最大電
力動作点を行き過ぎた状態となり、このため充電電流Ｉ
ｃが減少しはじめる。
【００４３】微分回路４１０の変化率検出信号Ｓ１は、
わずかの時間遅れを伴って、反転し、負となる（図９
（ｆ）参照）。この結果、コンパレータ４１１の出力信
号Ｓ２が論理値０から論理値１の状態に遷移する（図９
（ｇ）参照）。ＡＮＤ回路５１３の入力端子には、コン
パレータ４１１の出力信号Ｓ２と、その１次遅れの信号
が入力される。従って、ＡＮＤ回路５１３は、コンパレ
ータ４１１の出力パルスの立ち上がり、立ち下がりにお
けるパルス微分回路を構成しており、コンパレータ４１
１の出力信号Ｓ２が反転した瞬間に、論理値１の出力信
号Ｓ３を生じ（図９（ｈ）参照）、フリップフロップ５
１０をトリガし、フリップフロップ５１０の出力信号Ｓ
４を反転させる（図９（ｆ）参照）。
わずかの時間遅れを伴って、反転し、負となる（図９
（ｆ）参照）。この結果、コンパレータ４１１の出力信
号Ｓ２が論理値０から論理値１の状態に遷移する（図９
（ｇ）参照）。ＡＮＤ回路５１３の入力端子には、コン
パレータ４１１の出力信号Ｓ２と、その１次遅れの信号
が入力される。従って、ＡＮＤ回路５１３は、コンパレ
ータ４１１の出力パルスの立ち上がり、立ち下がりにお
けるパルス微分回路を構成しており、コンパレータ４１
１の出力信号Ｓ２が反転した瞬間に、論理値１の出力信
号Ｓ３を生じ（図９（ｈ）参照）、フリップフロップ５
１０をトリガし、フリップフロップ５１０の出力信号Ｓ
４を反転させる（図９（ｆ）参照）。
【００４４】この結果、積分回路５１２には正の電圧が
入力されるようになるので、積分回路５１２の出力信号
Ｓ５は増加から減少に転じる。このため、図５におい
て、再び動作点が最大電力点βに向かって変化しはじ
め、２次電池６の充電電流は増加に転じる。このため、
微分回路４１０の変化率検出信号Ｓ１は再び正に反転
し、コンパレータ４１１の出力信号Ｓ２が論理値０にな
る。
入力されるようになるので、積分回路５１２の出力信号
Ｓ５は増加から減少に転じる。このため、図５におい
て、再び動作点が最大電力点βに向かって変化しはじ
め、２次電池６の充電電流は増加に転じる。このため、
微分回路４１０の変化率検出信号Ｓ１は再び正に反転
し、コンパレータ４１１の出力信号Ｓ２が論理値０にな
る。
【００４５】そして、図５の最大電力点βを行き過ぎる
たびに、フリップフロップ５１０がトリガされて、フリ
ップフロップ５１０の出力信号Ｓ４が反転するという動
作が繰返される。微分回路４１０の微分ゲイン及び周波
数帯域、更に、積分回路５１２の積分ゲインを適当に設
計することにより、太陽電池１の動作点を、最大電力点
βの付近に保つことができ、常に最大に近い電力を発生
して、２次電池６を効率よく充電することができる。
たびに、フリップフロップ５１０がトリガされて、フリ
ップフロップ５１０の出力信号Ｓ４が反転するという動
作が繰返される。微分回路４１０の微分ゲイン及び周波
数帯域、更に、積分回路５１２の積分ゲインを適当に設
計することにより、太陽電池１の動作点を、最大電力点
βの付近に保つことができ、常に最大に近い電力を発生
して、２次電池６を効率よく充電することができる。
【００４６】図１０は本発明の別の具体的な実施例であ
る。図において、図８と同じ構成部分には同一の参照符
号を付してある。図１０の実施例において、最大電力制
御回路５は、微分回路５２０及びコンパレータ５２１を
用いて、太陽電池１の発電電圧Ｖｓの変化率の符号を検
出する。電圧変化率監視回路４は、微分回路４２０及び
コンパレータ４２１を用いて電圧変化率の符号を検出す
る。ＥＸＯＲ（排他的論理和）回路５２３はコンパレー
タ５２１とコンパレータ４２１の出力の論理演算を行
う。加算回路５２２はＥＸＯＲ回路５２３の出力パルス
に負のバイアス電圧を加算する。
る。図において、図８と同じ構成部分には同一の参照符
号を付してある。図１０の実施例において、最大電力制
御回路５は、微分回路５２０及びコンパレータ５２１を
用いて、太陽電池１の発電電圧Ｖｓの変化率の符号を検
出する。電圧変化率監視回路４は、微分回路４２０及び
コンパレータ４２１を用いて電圧変化率の符号を検出す
る。ＥＸＯＲ（排他的論理和）回路５２３はコンパレー
タ５２１とコンパレータ４２１の出力の論理演算を行
う。加算回路５２２はＥＸＯＲ回路５２３の出力パルス
に負のバイアス電圧を加算する。
【００４７】積分回路５２４は加算回路５２２の出力信
号を積分する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２の３端子スイッ
チ素子２１に供給される信号Ｓ６の制御周波数は、この
積分回路５２４のゲインを調節することによって、調節
される。
号を積分する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２の３端子スイッ
チ素子２１に供給される信号Ｓ６の制御周波数は、この
積分回路５２４のゲインを調節することによって、調節
される。
【００４８】コンパレータ５２６は積分回路５２４の出
力と三角波発振回路５２５とを比較し、その比較信号に
よって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の３端子スイッチ素子
２１のスイッチングパルス幅を制御を行う。
力と三角波発振回路５２５とを比較し、その比較信号に
よって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の３端子スイッチ素子
２１のスイッチングパルス幅を制御を行う。
【００４９】一定照度下において太陽電池１の動作点を
連続的に変化させると、図１１の太陽電池１の電圧−電
力曲線上を移動し、電圧の変化率の符号、電力の変化率
の符号を用いてその状態を、表１に示すように、４つに
分類できる。 動作状態Ｍ１〜Ｍ４は図１１中の矢印Ｍ１〜Ｍ４と対応
している。太陽電池１の出力電力が最大になるように制
御するためには、電力の変化率が負（＜０）になったと
きに動作点の移動方向が反転するように制御すればよ
い。このように太陽電池１の電圧変化率と、電力の変化
率の符号を監視することにより、次に動作点をどのよう
に移動させるべきかがわかる。
連続的に変化させると、図１１の太陽電池１の電圧−電
力曲線上を移動し、電圧の変化率の符号、電力の変化率
の符号を用いてその状態を、表１に示すように、４つに
分類できる。 動作状態Ｍ１〜Ｍ４は図１１中の矢印Ｍ１〜Ｍ４と対応
している。太陽電池１の出力電力が最大になるように制
御するためには、電力の変化率が負（＜０）になったと
きに動作点の移動方向が反転するように制御すればよ
い。このように太陽電池１の電圧変化率と、電力の変化
率の符号を監視することにより、次に動作点をどのよう
に移動させるべきかがわかる。
【００５０】例えば、動作状態Ｍ２では、太陽電池１の
動作電圧を低下させることにより、出力電力も減少して
いるので、太陽電池１の動作電圧を増加させて電力も増
加する動作状態Ｍ１を実現するように制御し、同様に出
力電力が減少する動作状態Ｍ３では、動作状態Ｍ４が実
現するように制御すればよい。
動作電圧を低下させることにより、出力電力も減少して
いるので、太陽電池１の動作電圧を増加させて電力も増
加する動作状態Ｍ１を実現するように制御し、同様に出
力電力が減少する動作状態Ｍ３では、動作状態Ｍ４が実
現するように制御すればよい。
【００５１】図１０の実施例では、太陽電池１の電圧変
化率の符号を、微分回路５２０とコンパレータ５２１を
用いて検出し、電圧変化率監視回路４では、微分回路４
２０、コンパレータ４２１を用いて充電電圧変化率の符
号を検出する。コンパレータ５２１とコンパレータ４２
１の出力をＥＸＯＲ回路５２３に入力して論理演算を行
い、バイアス電圧を与えたのち、ＥＸＯＲ回路５２３の
出力パルスを積分回路５２４で積分して、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２の３端子スイッチ素子２１のスイッチングパ
ルス幅を制御を行う。この制御系によれば、図１１に示
すように、動作点が最大電力点βを通過すると、ＥＸＯ
Ｒ回路５２３の出力が反転し、再度最大電力点に向かっ
て動作点が移動するように制御することにより、常に太
陽電池１の動作電圧を最大電力動作点βの付近になるよ
うに制御することができる。
化率の符号を、微分回路５２０とコンパレータ５２１を
用いて検出し、電圧変化率監視回路４では、微分回路４
２０、コンパレータ４２１を用いて充電電圧変化率の符
号を検出する。コンパレータ５２１とコンパレータ４２
１の出力をＥＸＯＲ回路５２３に入力して論理演算を行
い、バイアス電圧を与えたのち、ＥＸＯＲ回路５２３の
出力パルスを積分回路５２４で積分して、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２の３端子スイッチ素子２１のスイッチングパ
ルス幅を制御を行う。この制御系によれば、図１１に示
すように、動作点が最大電力点βを通過すると、ＥＸＯ
Ｒ回路５２３の出力が反転し、再度最大電力点に向かっ
て動作点が移動するように制御することにより、常に太
陽電池１の動作電圧を最大電力動作点βの付近になるよ
うに制御することができる。
【００５２】図８及び図１０に示した具体的回路は、蓄
電素子として、電気２重層コンデンサ等のコンデンサを
用いた場合にも、若干の変更を加えて適用できる。
電素子として、電気２重層コンデンサ等のコンデンサを
用いた場合にも、若干の変更を加えて適用できる。
【００５３】
【発明の効果】上述のように本発明によると、電流セン
サを取り付ける必要がなく、低消費電力で、部品点数の
少ない安価な充電装置を提供することができる。
サを取り付ける必要がなく、低消費電力で、部品点数の
少ない安価な充電装置を提供することができる。
【図１】蓄電素子として２次電池を用いた本発明に係る
充電装置の基本構成を示すブロック図である。
充電装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】図１において蓄電素子として用いられている２
次電池の概略的等価回路図である。
次電池の概略的等価回路図である。
【図３】２次電池を純抵抗性回路となるような条件で動
作させた場合の概略的等価回路である。
作させた場合の概略的等価回路である。
【図４】ニッケル−カドミウム電池を純抵抗性回路とな
るような条件で充電を実施した場合の電圧波形及び電流
波形を示す図である。
るような条件で充電を実施した場合の電圧波形及び電流
波形を示す図である。
【図５】太陽電池の発電電力及び電流と発電電圧との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図６】蓄電素子としてコンデンサを用いた本発明に係
る充電装置の基本構成を示すブロック図である。
る充電装置の基本構成を示すブロック図である。
【図７】図６において蓄電素子として用いられているコ
ンデンサの概略的等価回路図である。
ンデンサの概略的等価回路図である。
【図８】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。
示す電気回路図である。
【図９】図８に図示された充電装置の動作を説明するタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図１０】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。
す電気回路図である。
【図１１】図１０に示した充電装置の動作波形図であ
る。
る。
１ 太陽電池 ２ ＤＣ／ＤＣコンバータ ３ 制御手段 ６ 蓄電素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 3/155 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ
Claims (3)
- 【請求項１】 直流ー直流変換手段と、制御手段とを含
み、太陽電池の発電電力を用いて蓄電素子を充電する充
電装置であって、 前記直流ー直流変換手段は、前記太陽電池の接続される
入力端子と、前記蓄電素子を接続する出力端子の間に接
続され、前記太陽電池の発電電力を変換して得られた電
力を前記蓄電素子に供給し 、 前記制御手段は、前記出力端子に現れる端子電圧信号が
入力され、前記端子電圧信号の変化率を演算して、前記
出力端子に現れる端子電圧が最大になるように、前記直
流−直流変換手段を制御する充電装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された充電装置であっ
て、 前記蓄電素子は、２次電池であり、 前記制御手段は、前記２次電池を、等価的に抵抗及び起
電力の回路としてみなし得る制御周波数で、前記直流ー
直流変換手段を制御する充電装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載された充電装置であっ
て、 前記蓄電素子は、コンデンサであり、 前記制御手段は、前記コンデンサを、等価的に抵抗回路
とみなし得る制御周波数で、前記直流ー直流変換手段を
制御する充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25739297A JP3809923B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 太陽電池用充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-09-22 JP JP25739297A patent/JP3809923B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102543918A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-07-04 | 拉碧斯半导体株式会社 | 半导体芯片 |
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