JPS59139829A

JPS59139829A - 太陽電池発電回路

Info

Publication number: JPS59139829A
Application number: JP58013532A
Authority: JP
Inventors: 泉三原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1984-08-10

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。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野〕この発明は太陽電池発電回路に関するもので必る。

〔背景技術〕

従来の太陽電池発電回路は、第１図に示すように、太陽
電池１に逆流阻止ダイオード２およびスイッチ３の直列
回路を介して２次電池４を接続し、２次電池４と並列に
インバータ５を接続し、このインバータ５の出力端に負
荷６を接続している。

制御回路７は、２次電池４の電圧の高低を検出してスイ
ッチ３を開閉駆動するようになっている。

この太陽電池発電回路は、日射量が十分なときは太陽電
池１の出力電流が逆流阻止ダイオード２およびスィッチ
３全通してインバータ５へ供給すれ、インバータ５が作
動して負荷６を駆動するとともに、太陽電池】の余剰出
力によ９２次電池４か充電される。日射量が少くなって
出力電流が少くなると、２次電池４からインバータ５に
給電されてインバータ５が負荷６を駆動する。

′！また、太１ｉ１ｉ１電池１による充電により２次篭
池４の電圧が充電完了電圧Ｖ。に達すると、制御回路７
がこれを検出してスイッチ３を開成させて２次電池４の
過充ｔを防止するとともにインバータ５へは２次電池４
からのみ給電させる。インバータ５への給電により２次
電池４の電圧が少しく太陽電池投入電圧Ｖ。Ｄまで）低
下すると、制御回路７がこれを検出してスイッチ３を再
びオンにして太陽電池Ｊによる充電を開始させるととも
に太陽電池１の出力電流をインバータ５を介して負荷に
供給する。

第２図は、この太陽電池発電回路における２次電池電圧
の時間変化を示している。初期のスイッチ３がオンの時
期は、時間の経過とともに電圧が上昇し、電圧が光電完
了電圧Ｖ。を越えるとスイッチ３がオフとなって電圧が
徐々に下降し、電圧が太＠１ｊＬ池投入電圧Ｖ。Ｄを下
まわるとスイッチ３が再びオンとなって電圧が上昇し始
める。

しかし、このような構成では、２次電池４の電圧が充電
完了電圧Ｖ。となってスイッチ３がオフとなった後２次
電池４の電圧が太陽電池投入電圧ＶａＩ）に降丁するま
での期間、太１易電池］の出力量全利用することができ
なかった。

一方、太陽電池投入電圧Ｖ。Ｄを充電完了電圧Ｖ。

と等しくするか、°または放電時において決して現われ
ない電圧に設定すると、太陽電池１の出力量を有効に利
用することができるが、スイッチ３がチャタリングを起
こし、スイッチ３が破壊するかまたは他の機器に悪影響
企及ぼすという問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は太Ｉｌｌ！電池の出力量全有効に利用するこ
とができる太陽電池発電回路を提供することを目的とす
る。

〔発明の開示〕

この発明の太陽１１Ｌ池発電回路は、太＃電池および逆
流阻止ダイオードの直列回路と、この太陽電池および逆
流阻止ダイオードの直列回路の一端に共通端子全接続し
た切換接点と、前記切換接点の第１の切換端子と前記太
陽電池および逆流阻止ダイオードの直列回路の他端との
間に接続した２次電池と、前記切換接点の第１および第
２の切換端子間に接続したシャント抵抗と、前記２次電
池および前記シャント抵抗の直列回路と並列に接続した
負荷と、前記２次電池の電圧の充電完了電圧を越える上
昇を検出して前記切換接点を第１の切換端子側から第２
の切換端子側に切換えるとともに前記２次電池から前記
負荷へ流れる電流を検出して前記切換接点を第２の切換
端子側から第１の切換端子側に切換える制御回路とを備
える構成にすることで、２次電池の過充電を防止しなが
ら太陽電池の出力量を有効に利用するようにしたもので
ある。

以下、実施例を図面に基づいて説明する。

この発明の一実施例を８３図および第４図に基づいて説
明する。この太陽電池発電回路は、第３図に示すように
、太陽電池１に逆流阻止ダイオード２およびラッチング
リレー８の切換接点Ｓの共通端子Ｃ−切換端子Ｓ３間の
直列回路を介して２次電池４を接続し、ラッチングリレ
ー８の切換接点Ｓの切換端子Ｓ□−切換端子Ｓ３間に電
流方向検出用（５）のシャント抵抗９を接続し、このシャント抵抗９および
２次電池４の直列回路にインバータ５を並列接続し、こ
のインバータ５の出力端に負荷６を接続している。制御
回路ＪＯは、２次電池４の電圧が充電完了電圧Ｖ。を越
えたときにラッチングリレー８の切換接点Ｓを切換端子
Ｓ□側に切換え、２次電池４からシャント抵抗９全通し
てインバータ５へ電流ＩＢが流れたことを検出して切換
接点Ｓを切換接点Ｓ、側に切換えるようになっている。

この太陽電池発電回路の動作について説明する。

ただし、最初はラッチングリレー８の切換接点Ｓは切換
端子Ｓ２側に倒れているものとする。

日射量が多いときは、太陽電池Ｊの出力が切換接点Ｓの
共通端子Ｃ−切換端子Ｓ３間を通しさらにシャント抵抗
９全通してインバータ５に供給され、太陽電池】の出力
量のうちの負荷６に必要な分身外の余剰出力量が２次電
池４に供給され、２次電池４が充電される。

充電により２次電池４の電圧が光電完了電圧■。

を越えると、制御回路］Ｏが作動して切換接点Ｓ（６）が切換端子Ｓ□側に倒れ、太陽電池Ｊから逆流阻止ダイ
オード２および切換接点Ｓの共通端子Ｃ−切換端子８０
間を通してインバータ５へｉｔされ、太陽電池】の余剰
電力によりシャント抵抗９全通して２次電池４が充電さ
れ、２次電池４からインバータ５へ給電されることはな
い。このときは２次電池４と太陽電池】との間にシャン
ト抵抗９が介在されるため、２次電池４が過充電される
ことはない。

つぎに、日射量が少くなるかまたは負荷６が大きくなっ
て、太陽電池】の出力のみでは負荷６を駆動できない場
合、２次電池４よシシャント抵抗９全通して電流軸が流
れることによりインバータ５に給電され、制御回路】０
はこの電流ＩＢを検出して切換接点Ｓを切換端子Ｓ、側
に倒し、再び太陽電池１と２次電池４とを切換接点Ｓに
より直接接続し、２次電池４からシャント抵抗９を介し
てインバータ５へ給電する。

その後、日射量が多くなると、初期の状態と同じように
太陽電池１からインバータ５へ給電されるとともに２次
電池４が充電される。

つき゛に、制御回路１０の具体的構成および動作を第４
図によＱ説明する。この制御回路】０は、２次電池４の
電圧およびシャント抵抗９を流れる電流の方向を検出し
てスイッチ８を切換制御するようになっておシ、具体的
には第４図に示す構成となっている。すなわち、この制
御回路１ｏは。

２次電池４の電圧Ｖ。１１Ｊと充電完了電圧Ｖ。と金オ
ーブンコレクタ型のコンパレータＣＰ□で比較し、Ｖｏ
ｍ＜Ｖ。Ｏ（！：　キＫ　コア　ハＬ／−タＣＰ□のロ
ーレベル出力によシ抵抗Ｒ□、Ｒ２の中点ｔ−接地して
トランジスタＱ１ｔ−オフにし、電源＋−からのラッチ
ングリレー８のセットコイル８ａへの通電を停止する。

一方、ＶＯＮ＞ＶｏノトキニコンパレータＣＰｌのハイ
レベル出力によシベースバイアス電圧十ＶＢを抵抗Ｒ１
ｌＲ２ヲ介してトランジスタＱ０のベースに印７ＪＩ＋
　サせトランジスタＱＩＴｈオンにしてセットコイル８
ａに通電させ、切換接点Ｓを切換端子Ｓ□側に倒す。２
ンチングリレー８は、セットコイル８ａへの通電がなく
なっても切換接点Ｓが切換端子ｓ０側に倒れた状態を保
持する。

また、シャント抵抗９を流れる電流により生じるシャン
ト電圧ＶｓＩＮをインバーターＮで反転した電圧と基準
電圧Ｖｓ（はぼＯＶ）と全オープンコレクタ型のコンパ
レータｃｐ　　で比較し、　’ＳＩＮ＜ＶＢ２のトキにコンパレータＣＰ２のローレベル出力によ、Ｄ
抵抗Ｒ３，Ｒ，の中点を接地してトランジスタＱ２をオ
フにし、電源子ＶＲからラッチングリレー８のりセット
コイル８ｂへの通電を停止する。一方、Ｖ８ユ＞Ｖのと
きにコンパレータＣＰ２のハイレベル出力によｐベース
バイアス電圧子Ｖを抵抗Ｒ３，Ｒ４を介してトランジス
タＱ２のベースに印加させ、トランジスタＱ２をオンに
してリセットコイル８ｂに通電させ、切換接点Ｓを切換
接点Ｓ２側に倒す。ラッチングリレー８はリセットコイ
ル８ａへの通電がなくなっても切換接点Ｓが切換端子Ｓ
、側に倒れた状態を保持する。

このように構成した結果、第２図のオフ期間において、
太陽電池出力量から負荷６に要する電力を差引いた余剰
の電力量を有効に利用することが（９〕できる。

なお、実施例はインバータ５で負荷６を駆動するものに
ついて説明したが、インバータ５がない場合も同様に適
用できる。

〔発明の効果〕

この考案の太陽電池発電回路によれば、太陽電池出力量
を有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の太陽電池発電回路の回路図、第２図はそ
の２次電池電圧の時間特性図、第３図はこの発明の一実
施例の回路図、Ｒ４図はその要部具体回路図である。１・・太陽電池、２・・・逆流阻止ダイオード、４・・
２次電池、５・・・インバータ、６・・・負荷、８・ラ
ッチングリレー、９・・・シャント抵抗、１０　制御回
路、Ｓ・・・切換接点（１０）手続補正書（自利１．事件の表示昭和５８年　特　許　願第０１３５３２号２、発明の名
称太陽電池発・成回路３、補正をする者事件との関係　　出願人住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名　称　（
５８３）松下電工株式会社代表者　　　小　　林　　　　郁４、代　理　人５、補正命令の日付　　　昭和　　　年　　　月　　　
　日自発補正６、補正の対象（１）明細書第５頁第１８行目、「切換端子Ｓ２」とあ
るを「切換端子Ｓ工」と訂正する。（２）明細書第６頁第１行目、「シャント抵抗９を接続
し、このシャント抵抗９」とあるを「シャント抵抗９お
よび過充電防止ダイオード１１の直列回路を接続し、こ
のシャント抵抗、過充電防ＩＪ−。ダイオード１１」と訂正する。（３）明細書第６負第６行目、「切換端子Ｓ工」とある
を「切換端子Ｓ２」と訂正する。（４）　　明細書第６頁第９行目、「切換接点Ｓ２」と
あるを「切換端子Ｓ工」と訂正する。（５）　　明細書第６頁第１２行目および第６頁第１４
行目、「切換端子Ｓ２」とあるを「切換端子Ｓよ」と訂
正する。（６）明細書第７頁第１行目、第７頁第２〜３行目、「
切換端子Ｓ□」とあるを「切換端子Ｓ２」と訂正する。（７）明細書第６員第１５行目、第７頁第１２行目ない
し第１３行目および第７頁第１７行目、「シャンＩ・抵
抗９」とあるつぎに［および過充電防止（２）ダイオード１１」と加入する。（８）明細書第７頁第３行目ないし第５行目、「太陽電
池１の・・・・・・２次電池４が充電され、」とあるを
削除する。（９）明細書第７頁第７行目、「シャント抵抗９」とあ
るを「過充電防止ダイオード１１」と訂正する。（１０）明細書第７頁第１５行目、「切換端子Ｓ２」と
あるを「切換端子Ｓ１」と訂正する。（１１）明細書第８頁第１４行目、「ｖｏＮ〉■。」と
あるを［ｖｏ工、＞Ｖｏｊと訂正する。（１２）明細書第８頁第１８行目および第８頁第２０行
目、「切換端子Ｓ工」とあるを「切換端子Ｓ２」と訂正
する。（１３）明細書第９頁第３行目ないし第４行目、「をイ
ンバータＩＮで反転した電圧」とあるを削除する。（１４）明細書第９頁第５行目、［−ｖ８工、＜Ｖ８Ｊ
とあるをｌ’−Ｖ８工、＜ｖｓ」と訂正する。（１５）明細書第９頁第１４行目、「切換接点Ｓ２」（
３）とあるを「切換端子Ｓ１」と訂正する。（１６）明細書第９頁第１６行目、「切換端子Ｓ２」と
あるを「切換端子Ｓ１」と訂正する。（１７）明細書第１０＠第１６行目、「切換接点」とあ
るつぎに「、１１・・・過充電防止ダイオード」と加入
する。（１８）図面の第３図および第４図を別紙のとおり補正
する。（４）

Claims

【特許請求の範囲】

太陽電池および逆流阻止ダイオードの直夕υ回路と、こ
の太陽電池および逆流阻止ダイオードの直タリ回路の一
端に共通端子を接続した切換接点と、前記切換接点の第
１の切換端子と前記太陽電池および逆流阻止ダイオード
の直列回路の他端との間に接続し７ｃ２次電池と、前記
切換接点の第１および第２の切換端子間に接続したシャ
ント抵抗と、前記２次電池および前記シャント抵抗の直
夕１１回路と並列に接続した負荷と、前記２次電池の電
圧の充電完了電圧を越える上昇を検出して前記切換接点
を第１の切換端子側から第２の切換端子側に切換えると
ともに前記２次電池から前記負荷へ流れる電流全検出し
て前記切換接点を第２の切換端子側から第１の切換端子
側に切換える制御回路とを備えた太陽電池発電回路。