JPS58175935A - 太陽電池充電装置 - Google Patents
太陽電池充電装置Info
- Publication number
- JPS58175935A JPS58175935A JP57056713A JP5671382A JPS58175935A JP S58175935 A JPS58175935 A JP S58175935A JP 57056713 A JP57056713 A JP 57056713A JP 5671382 A JP5671382 A JP 5671382A JP S58175935 A JPS58175935 A JP S58175935A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage battery
- cooler
- temperature
- battery
- solar battery
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
本発明は、太陽電ＭＫよ〉蓄電池を充電し、この蓄電池
で負荷を駆動させる機器における太陽電池充電装置く係
わる。
で負荷を駆動させる機器における太陽電池充電装置く係
わる。
（従来技術およびその問題点）
太陽電池によ〉蓄電池を充電する場合に考慮すべき事項
は二つある。一つは蓄電池が完全（充電され、いわゆる
満充電になっ九後は、それ以上充電されて過充電状朧に
ならないよう（することである、もう一つは、充電は太
陽光の下で行なわれるから、太陽電池および機器中の蓄
電池および負荷回路もかなりの高温になるが、その中で
特に蓄電池のｆｆＡｆｉＬ上昇を防止することでおる。
は二つある。一つは蓄電池が完全（充電され、いわゆる
満充電になっ九後は、それ以上充電されて過充電状朧に
ならないよう（することである、もう一つは、充電は太
陽光の下で行なわれるから、太陽電池および機器中の蓄
電池および負荷回路もかなりの高温になるが、その中で
特に蓄電池のｆｆＡｆｉＬ上昇を防止することでおる。
この二つの＃ｋＬ、Ｉｉを考慮しない場合には、蓄電池
の内圧が上昇したり、セパレータの劣化や自己放電の速
度が上昇し、蓄電池寿命が着しく短かくなってしまい、
また負荷の回路も劣化してしまう。
の内圧が上昇したり、セパレータの劣化や自己放電の速
度が上昇し、蓄電池寿命が着しく短かくなってしまい、
また負荷の回路も劣化してしまう。
１疋米は、過充電防止については、電池′邂圧をモニタ
ーしながら膚充蝋に対応する電圧に至ったときに太４１
４１：池の出力を蓄電池から一気的に切りはなすことに
よって、効果を上げている。しかしたしかに過充或は防
止できても、機器は依然として太陽光の下にある九め蓄
電池および負荷回路の温度ト昇は防止できず、また操作
が煩雑になるという欠点があった。まえ、光ｗｔ褒装近
傍に冷却水等を流し、冷却する事も試みられているが装
置自体が大型化し、又絶縁等の新たな問題を生じるとい
う′に気を有していた。
ーしながら膚充蝋に対応する電圧に至ったときに太４１
４１：池の出力を蓄電池から一気的に切りはなすことに
よって、効果を上げている。しかしたしかに過充或は防
止できても、機器は依然として太陽光の下にある九め蓄
電池および負荷回路の温度ト昇は防止できず、また操作
が煩雑になるという欠点があった。まえ、光ｗｔ褒装近
傍に冷却水等を流し、冷却する事も試みられているが装
置自体が大型化し、又絶縁等の新たな問題を生じるとい
う′に気を有していた。
（発明の目的）
本発明は上記のａＫ鑑み、悪影蕃を及ぼす事なく使用嘲
器への簡略化された構造で効率τ〈冷却し充電装置の温
度上昇を防ぐ事が出来る太陽′亀池充ｉｔ装置を提供す
る事を目的とする。
器への簡略化された構造で効率τ〈冷却し充電装置の温
度上昇を防ぐ事が出来る太陽′亀池充ｉｔ装置を提供す
る事を目的とする。
（発明の概要）
本発明は太陽電池により蓄電池を充電する太陽−池充電
装置において、該装置内にベルチェ効果を用いた冷却器
を設は九太陽電池充電装置であ九特に蓄電池が満充′蝋
に至り先後に太陽電池の出力を前記冷却器に接続する事
により核装置、特に蓄電池の温度上昇を低下させ、これ
らの温度上昇による劣化を効率よく防止する事ので裏る
太陽電池充電装置である。
装置において、該装置内にベルチェ効果を用いた冷却器
を設は九太陽電池充電装置であ九特に蓄電池が満充′蝋
に至り先後に太陽電池の出力を前記冷却器に接続する事
により核装置、特に蓄電池の温度上昇を低下させ、これ
らの温度上昇による劣化を効率よく防止する事ので裏る
太陽電池充電装置である。
なお、本発明において用いるベルチェ効果による冷却器
とは、二種の金＃１１または半導体の接点に電流が流れ
るとき、その接点において熱の吸収がおこる現象を利用
し九熱電冷却器である。当然、その接点の対として存在
するもう一方の接点では熱の発生があるから、これを太
陽１池と蓄′鑞池および負荷回路を含むの機器の外側に
面した位置に配置することによね、機器内部の温度上昇
を防止できることになる。
とは、二種の金＃１１または半導体の接点に電流が流れ
るとき、その接点において熱の吸収がおこる現象を利用
し九熱電冷却器である。当然、その接点の対として存在
するもう一方の接点では熱の発生があるから、これを太
陽１池と蓄′鑞池および負荷回路を含むの機器の外側に
面した位置に配置することによね、機器内部の温度上昇
を防止できることになる。
今、接点Ｏ接金をＣａ５ｈ＞であらゎしたとき、電流を
暑からｂへ流し九と１１に発生會九は吸収する熱量をＱ
（Ｃ蟲１／ｓ＠ｃ）とするとＱ＝ｒ暑ｂＩ となる。ｔａｂがペルチェ係数と呼ばれるもので、すｂ
妙這正なら発熱、負な＆吸熱である。ｔえりｂ＝−πｈ
ａである。ペルチェ係数は、綴金物質および温度により
定壕為定数で πｍｂ＝ダａｂＴ なる関係かあ’）、＊峰をこの接合の熱電能（単位ｔｄ
、 Ｖｏｌｔ／ｄｅｇ）といい、Ｔは絶対温度である。
暑からｂへ流し九と１１に発生會九は吸収する熱量をＱ
（Ｃ蟲１／ｓ＠ｃ）とするとＱ＝ｒ暑ｂＩ となる。ｔａｂがペルチェ係数と呼ばれるもので、すｂ
妙這正なら発熱、負な＆吸熱である。ｔえりｂ＝−πｈ
ａである。ペルチェ係数は、綴金物質および温度により
定壕為定数で πｍｂ＝ダａｂＴ なる関係かあ’）、＊峰をこの接合の熱電能（単位ｔｄ
、 Ｖｏｌｔ／ｄｅｇ）といい、Ｔは絶対温度である。
よって
Ｑ＝＊、１１ｂＩｅ？
となり、ＱＩ／′ｉＴが大１１−はど大きくなる。接合
に電流が流れるとＩＫ当無抵抗にょるジーー慶熱。
に電流が流れるとＩＫ当無抵抗にょるジーー慶熱。
発生および発熱接点から０熱伝導があるがこれもより４
大龜１に吸熱があれば接点では冷却がおこゐことになる
。
大龜１に吸熱があれば接点では冷却がおこゐことになる
。
常温において有効な電電冷却材料はｐ形Ｂ１２Ｔ＠３゜
ｐ 形Ｂｉ ２−ｘ８ｂｘＴ＠ｓ 、 ９形１’ｌｌＴ
・、簾形Ｂｉ、Ｔ・３，１廖Ｂ１１Ｔ＊３１８ｍ１．
！ｌ ＃ＰｂＴ＊ ＠ｐｃよるｎｆｆ１ｅｐｆ／１０組
合せである。
ｐ 形Ｂｉ ２−ｘ８ｂｘＴ＠ｓ 、 ９形１’ｌｌＴ
・、簾形Ｂｉ、Ｔ・３，１廖Ｂ１１Ｔ＊３１８ｍ１．
！ｌ ＃ＰｂＴ＊ ＠ｐｃよるｎｆｆ１ｅｐｆ／１０組
合せである。
（発明の実施例）
次（本発’ｊｌｉＫ係る太陽電池充電装置の実施例を示
して説明する。
して説明する。
第１図は、太陽電池および塁ツヶルヵドンウム蓄電池か
らなる太陽電池光電装置を有するトランジスタラジオの
一部切欠斜Ｉｌｓである。外形は１０ｃｌＬＸ７ｃｓｌ
Ｘ２ｆｆｉであり、太陽電池（１）は５Ｃ１ｌＸ１ｍ＝
５ｃＩＩの単セル５枚が直列ＫＩＩ続され、種々の回路
を通して単３サイズのエッヶルヵドイウＡ蓄ｔａ＋２３
（４５０〜人ｈ）１個および負荷回路（３）（１，２
Ｖ−４０ｍＶ）へ接続している。
らなる太陽電池光電装置を有するトランジスタラジオの
一部切欠斜Ｉｌｓである。外形は１０ｃｌＬＸ７ｃｓｌ
Ｘ２ｆｆｉであり、太陽電池（１）は５Ｃ１ｌＸ１ｍ＝
５ｃＩＩの単セル５枚が直列ＫＩＩ続され、種々の回路
を通して単３サイズのエッヶルヵドイウＡ蓄ｔａ＋２３
（４５０〜人ｈ）１個および負荷回路（３）（１，２
Ｖ−４０ｍＶ）へ接続している。
第２図はこのトランジスタラジオにベルチェ効果による
冷却器をとりつけえ場合の断ｒＭ図を示す。
冷却器をとりつけえ場合の断ｒＭ図を示す。
（４）はＣｕ板からなる伝熱板で、蓄電池（２）と負荷
回路（３）をンーラーセル（１）かもへだてている、（
５）および（６）がＣｕｆＣ対してそれぞれ負および正
のペルチェ係数を示す物質（ベルチェ素子）で、電流を
（５）→（４）→（６）と流したときそれぞれ（５）と
（４）の接点および（５）（６）の接点でａ熱がおこり
、したがって（４）のＣｕ ［全体が冷却されるもので
ある。ここでは１５） 、 （６） Ｋ半導体であるＢ
ｉ、’ｌ”・からなるサーモモジ凰−ルを使用した。（
力および（８）は（２）が満充電（なっ先後の太陽電池
からの電流が流れ込む端子でＣｕからなっている。電流
は（７）Ｋ流れ込み、（８）から出ていく。
回路（３）をンーラーセル（１）かもへだてている、（
５）および（６）がＣｕｆＣ対してそれぞれ負および正
のペルチェ係数を示す物質（ベルチェ素子）で、電流を
（５）→（４）→（６）と流したときそれぞれ（５）と
（４）の接点および（５）（６）の接点でａ熱がおこり
、したがって（４）のＣｕ ［全体が冷却されるもので
ある。ここでは１５） 、 （６） Ｋ半導体であるＢ
ｉ、’ｌ”・からなるサーモモジ凰−ルを使用した。（
力および（８）は（２）が満充電（なっ先後の太陽電池
からの電流が流れ込む端子でＣｕからなっている。電流
は（７）Ｋ流れ込み、（８）から出ていく。
（９）およびｆｌｌは１７）と（５）の接点および（８
）と（６）の接点で発生する熱を機器の外へ放出する丸
めの放熱板で、機器の外部パネルｏ４と−１−面上にあ
る。（４）〜１１１全体が本発明に係る冷却器りである
。
）と（６）の接点で発生する熱を機器の外へ放出する丸
めの放熱板で、機器の外部パネルｏ４と−１−面上にあ
る。（４）〜１１１全体が本発明に係る冷却器りである
。
なお第３図は本発明に係る冷却器の他の構造例を示すも
のであり、符号は第２図と同様である。
のであり、符号は第２図と同様である。
なお前記伝熱板としてのＣｕ板（４）の形状は厚さ０．
２ｘａａ、巾５．Ｏｃｋ、長さく ３．５ｃｍ＋ＩＪｃ
ｍ＜ ）のものを使用した。使用した冷却器は、ｐ形と
してはＢ１２Ｔｅ３のＢｉを過剰（したものをＤｉの一
部をｓｂで置換し丸ものおよびｎ形としてはＩ（ヨウ素
）を添加し、ま九゛ｒｅの一部を８ｅで置換したものを
一対の基本単位とし、全体では複数個の対からなってい
るものでｂる。
２ｘａａ、巾５．Ｏｃｋ、長さく ３．５ｃｍ＋ＩＪｃ
ｍ＜ ）のものを使用した。使用した冷却器は、ｐ形と
してはＢ１２Ｔｅ３のＢｉを過剰（したものをＤｉの一
部をｓｂで置換し丸ものおよびｎ形としてはＩ（ヨウ素
）を添加し、ま九゛ｒｅの一部を８ｅで置換したものを
一対の基本単位とし、全体では複数個の対からなってい
るものでｂる。
なお、本俺明装置における全体の回路のブロック図例を
第４図に示す、蓄電池１＊Ｏ電圧を比較器鳴でモニター
して満充電を検出し、満充電後は太陽電池０着からの電
流を切換器ａηによ）冷却器１参に流すようになってい
る。任９は負荷で％Ｉは逆流防止ダイオードでああ。
第４図に示す、蓄電池１＊Ｏ電圧を比較器鳴でモニター
して満充電を検出し、満充電後は太陽電池０着からの電
流を切換器ａηによ）冷却器１参に流すようになってい
る。任９は負荷で％Ｉは逆流防止ダイオードでああ。
次に上記ベルチェ効果による冷却器をとりつけ九実施例
と、とりつけない比較例を実際の太陽光に近似し九キャ
ノンランプ（照射エネルギー１００ｍ Ｗ、／ｃｄ ）
で照射し、ニツケルカドギウム蓄電池にはシつけ九温度
センサー（よって、蓄電池の温度を測定し九結果を第！
５ｖＡＫ示す、蓄電池の測定開始前の容量は５０慢あり
、資九充電中は負荷のスイッチは入っていない、Ｂ□ｍ
Ｗ／ｄの光照射により、約３９ｍＡ／ｃｓｌの電流（２
５℃のと１りが流れるので全体として１５Ｏｎａ人の電
流が発生する。第５園において実線（１）は実施例、−
１１１（ｂ）は比較例で蓄電池が満充電になつ先後単に
太陽電池からの出力を開放しえものである。１ｍから（
わかるように溝光電池の温度は満充電後も温度上昇がつ
づき最終的に約２時量目で定常Ｋｌ！Ｌ、５３°Ｃにな
り九、これに対して、実施例では満充電後３０分程度か
ら温度上昇が停止し、最終的に４８°０で定常となった
。
と、とりつけない比較例を実際の太陽光に近似し九キャ
ノンランプ（照射エネルギー１００ｍ Ｗ、／ｃｄ ）
で照射し、ニツケルカドギウム蓄電池にはシつけ九温度
センサー（よって、蓄電池の温度を測定し九結果を第！
５ｖＡＫ示す、蓄電池の測定開始前の容量は５０慢あり
、資九充電中は負荷のスイッチは入っていない、Ｂ□ｍ
Ｗ／ｄの光照射により、約３９ｍＡ／ｃｓｌの電流（２
５℃のと１りが流れるので全体として１５Ｏｎａ人の電
流が発生する。第５園において実線（１）は実施例、−
１１１（ｂ）は比較例で蓄電池が満充電になつ先後単に
太陽電池からの出力を開放しえものである。１ｍから（
わかるように溝光電池の温度は満充電後も温度上昇がつ
づき最終的に約２時量目で定常Ｋｌ！Ｌ、５３°Ｃにな
り九、これに対して、実施例では満充電後３０分程度か
ら温度上昇が停止し、最終的に４８°０で定常となった
。
よって、この実施例では約５°Ｃの温度低下が実現でき
た。
た。
なお、ここでベルチェ効果を示す物質としてＢｊ２Ｔｅ
３系半導体を使用したが、前に述べ九他の物質も使用で
きる。ｔた上記実施例はここで用いたトランジスタラジ
オＫａらず、多くのノーラーセル組込の機器、例えばテ
レビ、 ＶＴＲ、電卓、シェーバ−などのボータプル機
器や、電力用の据置機器等にも応用できる。ｔた例えば
自動車内など比較的狭い空間を冷却することに４使用で
きる。
３系半導体を使用したが、前に述べ九他の物質も使用で
きる。ｔた上記実施例はここで用いたトランジスタラジ
オＫａらず、多くのノーラーセル組込の機器、例えばテ
レビ、 ＶＴＲ、電卓、シェーバ−などのボータプル機
器や、電力用の据置機器等にも応用できる。ｔた例えば
自動車内など比較的狭い空間を冷却することに４使用で
きる。
上述の如く本発ｌＪｌ！装置においては正確かつ確実に
冷却が行える上に、ベルチェ効果を有する素子を用いて
いる為に小形化、つまり外気との雰囲気連間、装置の軽
量化が可能とな夛、また特に上記素子のＯＮ、ＯＦＦ時
における雑音発生等も効率よ〈 ′防止する事が
できる。
冷却が行える上に、ベルチェ効果を有する素子を用いて
いる為に小形化、つまり外気との雰囲気連間、装置の軽
量化が可能とな夛、また特に上記素子のＯＮ、ＯＦＦ時
における雑音発生等も効率よ〈 ′防止する事が
できる。
（発明の効果）
以上の如く本発明装置くよれば使用機器へＯ悪影響を防
止すると共に、簡略化され九構造で効率よく鋏装置を冷
却し、かつ充電装置の温度上昇を防ぐ事ができる。
止すると共に、簡略化され九構造で効率よく鋏装置を冷
却し、かつ充電装置の温度上昇を防ぐ事ができる。
第１図は従来の太陽電池（１）とエッケルカドンウム電
池（２）を組込んだトランジスタラジオの一部切欠斜視
図。 ＠２ｅＥｌはベルチェ効果による冷却器を組込んだ本発
１！ｊ！に係る太陽電池充電装置の断［ＩＥｌで、第３
図は冷却器の詳細斜視図、第４ＩＩは本発明に用いる回
路例のブロック図、第５図は本発明に係る太陽電池充電
装置の特性図。 １・・・太陽電池、２・・・蓄電池、１１・・・冷却器
。 代通人 弁理士 則 近 １１ 佑 （ほか１名） 第 １ 図 第２図
池（２）を組込んだトランジスタラジオの一部切欠斜視
図。 ＠２ｅＥｌはベルチェ効果による冷却器を組込んだ本発
１！ｊ！に係る太陽電池充電装置の断［ＩＥｌで、第３
図は冷却器の詳細斜視図、第４ＩＩは本発明に用いる回
路例のブロック図、第５図は本発明に係る太陽電池充電
装置の特性図。 １・・・太陽電池、２・・・蓄電池、１１・・・冷却器
。 代通人 弁理士 則 近 １１ 佑 （ほか１名） 第 １ 図 第２図
Claims (1)
- ■）太陽電池により蓄電池を充電する太陽電池充電装置
において、該装置内にベルチェ効果を用いた冷却器を設
けた事を特徴とする太陽電池充電線Ｗ１゜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57056713A JPS58175935A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 太陽電池充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57056713A JPS58175935A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 太陽電池充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175935A true JPS58175935A (ja) | 1983-10-15 |
Family
ID=13035116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57056713A Pending JPS58175935A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 太陽電池充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175935A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157624A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | 富士通株式会社 | 二次電池充電装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5839227A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-07 | 富士通株式会社 | 太陽電池電源方式 |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP57056713A patent/JPS58175935A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5839227A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-07 | 富士通株式会社 | 太陽電池電源方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157624A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | 富士通株式会社 | 二次電池充電装置 |
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