JPS6046737A - 太陽発電装置によるバツテリ充電装置 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は太陽°電池等からなる太陽発電装置によシ複数
のバッテリを順次にほぼ均等に充電するだめの充電装置
に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

一般に太陽発電装置により複数のバツテリヲ充電するよ
うな場合、発電装置と各々のバッテリ間に切換接続用リ
レーを設け、このリレーを制御装置によシ順次動作させ
バッテリを順次充電していた。しかし従来の制御装置で
はバッテリを外した時など動作させる必要のないリレー
が生じてもこのような動作させる必要のないリレーでも
動作させていた。このような場合バッテリを外す時ある
いは挿入する時にそのリレーが動作していると危険であ
シ、その都度装置を停止させなければならない。また、
そのようなリレーを動作させなくても、次のリレーをす
ぐに動作させることができないので、どのリレーも動作
せずバッテリの充電が行なわれない期間が生じるなどの
欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の欠点を除去し、バッテリが取り外され
ている等の理由により動作させる必要のないリレーを、
いたずらに動作させたり、あるいはどのリレーも動作せ
ずバッテリの充電が行なわれない期間が生じるなどとい
ったことを引き起こすことなく、またバッテリ等の交換
時に装置を停止させることなく簡単な回路構成で確実に
リレーを動作させバッテリを効率よく順次充電すること
のできる太陽発電装置によるバッテリ充電装置を提供す
ることを目的とするものである。

〔発明の要点〕 本発明は、１つの太陽発電装置の出力により複数のバッ
テリを充電するものにおいて、前記太陽発電装置の出力
端子をそれぞれバッテリの接続される複数の充電端子の
それぞれに選択的に切換接続するための切換回路と、こ
の切換回路の切換動作によシ計時を開始し、予め設定さ
れた時間に達すると出力信号を発生するとともにリセッ
トされるタイマ部と、このタイマ部の前記出力信号を計
数し、前記切換回路の切換位置を指定するカウンタ部と
、前記切換回路の切換位置を前記カウンタ部の計数値に
対応する位置に切換制御する切換制御部と、予め設定さ
れた飛び越し切換位置と前記カウンタ部の計数値によシ
指定される切換位置とが一致したとき前記カウンタ部に
計数入力を与えるとともに前記切換回路に遮断指令を与
える飛び越し制御部とを備え、前記タイマ部が、前記太
陽発電装置の出力が規定出力より小さい間は計時を停止
することにより、動作中あるいは動作すべきリレーの一
時停止、動作させないリレーの飛び越し及び電源電圧が
低い時の充電停止を行なうようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明のバッテリ充電装置の一部分でおる制御
装置の機能ブロック図であり、第２図は第１図における
各部信号のタイミングチャートである。

第１図に２いて、制御装置１にはリレ一部８の複数のリ
レー８１〜８５が接続され、さらにそれらのリレー１１
１１１ｊごとに負荷部９の複数のバッテリ９１〜９５が
接続されている。

：ｔｉｌＪ　ｎｌ’）装置１のタイマ部２はタイマ設定
部３で全てのリレー８１〜８５の動作時間全任意に設定
する。

タイマ比較部４はカウンタ部６よりのリレ一番号（切換
位置）出力を受けて、そのリレ一番号に応じ／こタイマ
設定部３の動作時間を選択し、その動作時間とタイマ５
との時間が一致するとタイムアツプし、出力信号全１個
カウンタ部６に出力し、それと同時にタイマ５を復帰さ
せる。丑たこの時リレ一番号に応じてタイマ設定部３で
選択された動作時間とタイマ５との時間が一致する前つ
まシ、タイマ動作中であってもリレ一番号が変わるとそ
れまで動作していたタイマ５を復帰させ改めて指示され
たリレ一番号のタイマ動作をさせる。

飛び越し設定部１０は動作させる必要のないリレ一番号
を設定する。飛び越し比較部１１はカウンタ部６よシの
リレ一番号出力を受けて飛び越し設定部１０の中にその
リレ一番号が設定されているか比較し、一致した場合カ
ウンタ部６へ計数入力を与えるとともにオア回路１３に
信号“ノ・イ″を人力する。カウンタ部６はタイマ比較
部４あるいは飛び越し比較部１１よシ信号を受けると、
内部で保持している番号を“１”だけ進める。そのリレ
ーの番号をリレー作動部７、タイマ比較部４、飛び越し
比較部１１へ出力する。

リレー作動部′７はカウンタ部６よシのリレ一番号出力
を受けている時は、その番号に応じたリレーを動作させ
、リレーが動作中であっても飛び越し設定部１０の設定
等によシ男つ／り部６のリレ一番号出力が変わるとそれ
まで動作していたリレーを停止させ、改めて指示された
番号のリレーを動作させる。また、飛び越し比較部１１
および出力制御部戎よシの信号を受けている間は、リレ
ーを動作するのを停止する。

出力１間仰部１２は、タイマ５とカウンタ部６．および
オア回路１３全介してリレー作動部７へ出力停止信号Ａ
を出力する。タイマ部２のタイマ５は出力停止（、ｆｆ
号Ａを受けるとタイムカウントを停止し、それ丑での動
作時間を保持する。出力停止信号Ａがｉ’ｊ’Ｎ除され
るとタイマ５は保持していた動作時間からタイムカウン
トを再開する。カウンタ部６は出力停止１１パ号Ａを受
けると動作中のリレーの番号を保持し２、出力停止信号
Ａが解除されると保持していたリレーの番号から動作を
再開する。リレー作ｊ助部７はオア回路１３を介して出
力停止信号Ａを受けるとりン一を動作するの全停止し、
出力停止信号Ａが解除されると停止させたリレーを動作
させろ。これらの構成により動作させる必要のないリレ
ーを動作させず、址だリレー動作を停止させて次のリレ
ーを動作させるいわゆるリレーの飛び越しが行なわれる
。

以上の各部信号のタイミング関係を、第２図において、
出力停止信号Ａが与えられた場合及び飛び越し設定部１
０にリレ一番号が設定された場合について、タイミング
チャートに示す。

但し、リレー１部８のリレーの数はリレー８１〜８５の
５１同とし、これに対応して接続する負荷部９のバッテ
リの数もバッテリ９１〜９５の５個とする。リレー８１
〜８５がタイマ設定部３で設定される時間は動作時間Ｔ
１〜Ｔ５である。また同様にリレー８１〜８５が飛び越
し設定部１０で設定される動作させる必要のないリレ一
番号は飛び越し信号Ｂ１〜Ｂ５である。

ここで飛び越し設定部１０で設定する動作させる必要の
ないリレ一番号はリレー８３とし、カウンタ部６内に保
持される動作すべきリレ一番号は、最初リレー８１であ
ったとする。

第２図において、飛び越し信号Ｂ１が設定されていない
ので最初にリレー８１がｎ時間動作し、そのＴ１時間後
にタイマ比較部４から信号が出力され、カウンタ部６の
内部に保持されているリレ一番号がリレー８１からリレ
ー＆となり、リレー８２も飛び越し信号Ｂ２が設定され
ていないのでリレー８２がＴ２時間動作する。その１２
時間後にタイマ比較部４から信号が出力され、カウンタ
部６の内部に保持されているリレ一番号がリレー８２か
らリレー８３となる。ところが飛び越し設定部１０でリ
レー８３力；設定さハ、ており、これが飛び越し信号圧
として飛び越し比較部１１でカウンタ部６からのリレ一
番号出力と比較される。この飛び越し信号Ｂ３とカウン
タ部６の内部に保持されているリレ一番号リレー８３と
が一致するため、カウンタ部６に保持しているリレーセ
フ号リレー８３をリレー８４とし、リレー８４７５；　
Ｔ４時間動作する。

そしてカウンタ部６のリレ一番号か１ル−８４７％ら１
ル−Ｂ５となり、リレー８５がＴ５時間動作し、カウン
タ部６のリレ一番号がリレー８１となり、リレー８１が
Ｔ１時間動作し、カウンタ部６の１ル一番号がリレー８
２と々る。

リレー８２が゛ｒ２ａ時間動作後、飛び越し設定部１０
てリレー８２も設定された。すると、飛び越し信号Ｂ２
とカウンタ部６の内部に保持されている１）レー香−ｔ
　！Ｊフレー２が一致するのでタイマ５を復帰させカウ
ンタ部６の内部に保持されているリレ一番号もリレー８
２からリレー８３になる。ところ７；、ＩＪレ−Ｂ３も
飛び越し設定部１０で設定されているので、カウンタ部
６の内部に区持されているリレ一番号はリレーｒ３４と
なり、リレー８４がＴ４時間動作する。

次にカウンタ部６のリレ一番号がリレー都となり、リレ
ー８５がＴ５時間動作し、次にリレー８１がＴ１時１司
動作し、カウンタ部６の内部に保持さｔＬでいる１ル一
番−号がリレー８４となる。

リレーあがＴ４ａ４部動作後、出力制御部１２力）ら出
力停止信号Ａが出力された。すると、タイマ部２のタイ
マ５はタイムカウント３ｉｌ−停止し、それまでの動作
時間であるＴい時間を保持したまま停＋ｈする。カウン
タ部６は動作中のリレーの番号でろるリレー８４全保持
し、リレー作動部゛ｌはリレーを動作させるのを停止す
る。それからＴＡ待時間後こ［Ｂ力停止信号Ａが解除さ
れるとカウンタ部６は保持していたリレーの番号リレー
８４から動作を再開し、リレー作動部７は停止させたリ
レ−８４ヲ動作させる。タイマ５は保持していた動作時
間でおるＴ４ａ４部後からタイムカウントを再開し、宙
す作詩１川１゛４がらＴ４ａ４部を除いたＴ４ｂ４部動
作し、Ｔ４１）時１′ｒＸ′Ｕ後にタイマ部２からカウ
ンタ部６へ信号が出力され、カウンク部６内に保持され
ていたリレ一番号がリレー８４からリレー８５となり、
リレー８５がＴ５時間動作する。このようにリレーの飛
び越し、あるいは一時停止が行なわれる。

第３図は本発明の実施例である太陽電池によるバッテリ
充電装置の回路構成図である。

第３図において、リレ一部８と負荷部９のリレーとバッ
テリを直列に接続した複数のものを太陽光を受けて発電
する太陽電池１４に並列に接続しているが制御装置ｌの
働きによシ、常にリレーの１つだけが選択されて動作す
るのでこれに直列に接続されているバッテリの充電だけ
が行なわれる。

したがって複数のバッテリがお互いに並列に接続される
ことなく、常に１つのバッテリの充電が行なわれるので
太陽電池１４は１つのバッテリを充電できる容量であれ
ばよい。ダイオード１６は逆流防止のだめのものである
。

出力検出装置１５は太陽電池１４の出力電圧と充電する
バッテリの両端電圧を検出して比較し、太陽電池１４の
出力電圧がバッテリの両端電圧より低い時に出力制御部
１２へ信号を出力する。太陽電池１４の出力電圧がバッ
テリの両端電圧より高くなり充電が行なえるようになる
と出力制御部１２への信号を解除する。これは制御装置
１が充電時間の設定により各々のバッテリに適した充電
を行なうものであるため、太陽電池の出力電圧がバッテ
リの両端電圧よシも低下しているにもかかわらず、順次
に充電が行なわれると各々のバッテリは所望の電圧が得
られず、不均一となってしまう。これを解消するため出
力検出装置１５によシ太陽電池１４の出力電圧が低けれ
ば出力制御部１２ヲ介してリレー・の動作を停止させる
。すなわち、太陽電池１４がバッテリを充電できる出力
電圧のときのみリレーを順次動作させる。

また、複数のリレーあるいはバッテリのうち一部を交換
あるいは取シ外したい時、飛び越し設定部１０でそのリ
レーを設定することによシそのリレーを動作させずに飛
び越させることができる。

タイマ設定部３はリレーの動作時間が任意に設定できる
ため、交換した新しいバッテリのように長く充電したい
時はリレーの動作時間の設定変更により長い時間充電す
ることもできる。

〔発明の効果〕

このように本発明は、１つの太陽発電装置の出力により
複数のバッテリを充電するものにおいて、前記太陽発電
装置の出力端子をそれぞれバッテリの接続される複数の
充電端子のそれぞれに選択的に切換接続するだめの切換
回路と、この切換回路の切換動作により計時を開始し、
予め設定された時間に達すると出力信号を発生するとと
もにリセ、ソトされるタイマ部と、このタイマ部の前記
出力信号を計数し、前記切換回路の切換位置を指定する
カウンタ部と前記切換回路の切換位１δを前記カウンタ
部の計数値に対応する位置に切換制御する切換制御部と
、予め設定された飛び越し切換位置と前記カウンタ部の
計数値により指定される切換位置とが一致したとき前記
カウンタ部に計数入力を与えるとともに前記切換回路に
遮断指令を与える飛び越し制御部とを備え、前記タイマ
部が、前記太陽発電装置の出力が規定出力より小さい間
は計時を停止することによシ、動作中あるいは動作すべ
きリレーの一時停止、あるいは動作させないリレーを飛
び越すことができ、これらによりバッテリあるいはリレ
ー等の交換、取り外し等の場合においても、飛び越し設
定部でそのリレーを設定することにより、装置を停止さ
せることなく、容易に交換あるいは取シ外しができる。

また、出力検出装置の太陽電池とバッテリの電圧検出−
９比較により、太陽電池が充電できる状態の時のみ、リ
レーを順次動作させるので各々のバッテリが必要とする
充電が行なわれ、しかも太陽電池が充電できないにもか
かわらず、リレーが動作するといった無駄を省くことが
できる。

さらに全てのバッテリが充電されていない空き時間が生
じず、リレーを停止させたい時は、出力制御部に設定す
ることで一時停止、非常停止、間欠動作等ができるバッ
テリ充電装置が提供できる効果が得られる。

本発明は複数のリレーを介して複数のバツテリを順次充
電する装置について説明してきたが、特にリレーに限定
されることなく、切換器によシ複数の負荷を順次動作さ
せるものならばどのようなものであっても適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバッテリ充電装置の一部分である制御
装置の機能ブロック図、第２図は第１図における各部信
号のタイミングチャート、第３図は本発明の実施例であ
る太陽電池によるバッテリ充電装置の回路構成図を示す
。 １・・・制御装置、２・・・タイマ部、３・・・タイマ
設定部、４・・・タイマ比較部、５・・・タイマ、６・
・・カウンタ部、７・・・リレー作動部、８・・・リレ
一部、８１〜８５・・・リレー、９・・・負荷部、９１
〜９５・・・バッテリ、１０・・・飛び越し設定部、１
１・・飛び越し比較部、１２・・・出力制御部、１３・
・・オア回路、１４・・・太陽電池、１５・・・出力検
出装置、１６・・・ダイオード、Ｂ１−Ｂ５・・・飛び
越し信号、Ｔ１〜Ｔ５・・・動作時間、Ａ・・・出力停
止信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１つの太陽発電装置の出力により複数のバッテリを
   充電するものにおいて、前記太陽発電装置の出力端子を
   それぞれバッテリの接続される複数の充電端子のそれぞ
   れに選択的に切換接続するだめの切換回路と、この切換
   回路の切換動作により計時を開始し、予め設定された時
   間に達すると出力信号を発生するとともにリセットされ
   るタイマ部と、このタイマ部の前記出力信号を計数し、
   前記切換回路の切換位置を指定するカウンタ部と、前記
   切換回路の切換位置を前記カウンタ部の計数値に対応す
   る位置に切換制御する切換制御部と、予め設定された飛
   び越し切換位置と前記カウンタ部の計数値によシ指定さ
   れる切換位置とが一致したとき、前記カウンタ部に計数
   入力を与えるとともに前記切換回路に遮断指令を与える
   飛び越し制御部とを備えたことを特徴とする太陽発電装
   置によるバッテリ充電装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記タ
   イマ部が、前記太陽発電装置の出力が規定出力よシ小さ
   い間は、計時を停止するものである太陽発電装置による
   バッテリ充電装置。