JPS6188724A

JPS6188724A - Load driving circuit

Info

Publication number: JPS6188724A
Application number: JP59207711A
Authority: JP
Inventors: 布川　廣之
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1986-05-07

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は太陽電池のエネルギーをコンデンサに蓄積し
、太陽電池の起電力とコンデンサの電荷を電源として負
荷を駆動する負荷駆動回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Field of Industrial Application This invention relates to a load drive circuit that stores energy from a solar cell in a capacitor and drives a load using the electromotive force of the solar cell and the charge of the capacitor as power sources.

（０）従来の技術従来のこの陣の負荷駆動回路は例えば特公昭５６−４８
９８９号公報に開示されているように（第２図４照）、
太：陽１反池（１）を直列に並べて、太陽電池の出力電
圧Ｖ。を発生させ、これを逆流防止用のダイオード（２
）を介してコンデンサ（３）に電荷としてたくわえ、コ
ンデンサ（３）の両端から出力を取り出すようにした電
源回路（４）を使用している。(0) Conventional technology The conventional load drive circuit of this group is, for example,
As disclosed in Publication No. 989 (see Figure 2, 4),
The output voltage of the solar cell is V by arranging solar cells (1) in series. is generated, and this is connected to a diode (2) for backflow prevention.
) A power supply circuit (4) is used in which the electric charge is stored in the capacitor (3) via the capacitor (3), and the output is taken out from both ends of the capacitor (3).

このような電源回路（４）を用いてＦσ流モータ等の負
荷（５）を駆動する場合、第３図に示すよ５ｖて、コン
デンサ（３）と並列にマグネットリレー（６）と、コン
デンサ（３）保護用のダイオード（７）と、マグネット
リレー（６）のリレー接点（６ａ）および負荷（５）の
直列回路とをそれぞれ設け、太陽電池（１）の出力電圧
■。When using such a power supply circuit (4) to drive a load (5) such as an Fσ-flow motor, a magnetic relay (6) and a capacitor ( 3) A protection diode (7) and a series circuit of the relay contact (6a) of the magnetic relay (6) and the load (5) are provided, respectively, to increase the output voltage of the solar cell (1).

がマグネットリレー（６）の動作′電圧Ｖ。８以上のと
ぎにリレー接点（６ａ）が閉じて負荷（Ｆ３）　Ｋ給電
し、出力電圧ｖＤがマグネットリレー（６）の復帰電圧
■。ｒ２以下のときにリレー接点（６ａ）が開放して負
荷（５）を電源回路（４）から切離すようにしている。is the operating voltage V of the magnetic relay (6). 8 or more, the relay contact (6a) closes and supplies power to the load (F3) K, and the output voltage vD becomes the return voltage of the magnetic relay (6) ■. When the voltage is below r2, the relay contact (6a) opens to disconnect the load (5) from the power supply circuit (4).

ところで、上述した負荷駆動回路は太陽光の照射が十分
に行なわれず、太陽電池（１）のエネルギーレベルがあ
る範囲にあるときに次の問題かあった。By the way, the above-described load driving circuit does not receive enough sunlight and has the following problem when the energy level of the solar cell (1) is within a certain range.

すなわち、出力′電圧ＶＤかゆっくりと増加してＶ１以
上になると、負荷（５）に給電さ２Ｌるか、出力市圧Ｖ
０は負荷（５）の運転を継続させるのに十分でなく、第
４図に示す太陽電池（１）の出力電圧−出力電流特性（
定電流特性）に従って徐々に低下する。That is, when the output 'voltage VD slowly increases and exceeds V1, the load (5) is supplied with 2L or the output voltage VD increases slowly.
0 is not sufficient to continue the operation of the load (5), and the output voltage-output current characteristic of the solar cell (1) shown in Fig. 4 (
(constant current characteristics).

そして、この電圧低下によりＶＤがｖ０７．以下になる
と、リレー接点（６ａ）が開放して負荷（５）の通電が
断たれる。ところが、リレー接点（６ａ）が開放すると
、太陽電池（１）の出力電圧は開放電圧に向って急激に
上昇するため、出力電圧ｖ０が再びＶ。、以上となり、
リレー接点（６ａ）が閉路する。以下、これの繰返しに
より、負荷（５）に断続的に通電が行なわれることにな
る。Then, due to this voltage drop, VD becomes v07. When the temperature is below, the relay contact (6a) opens and the load (5) is de-energized. However, when the relay contact (6a) opens, the output voltage of the solar cell (1) rapidly increases toward the open voltage, so the output voltage v0 becomes V again. , and above.
The relay contact (6a) is closed. Thereafter, by repeating this process, the load (5) is intermittently energized.

このように従来の負荷駆動回路は太陽光の照射量が少な
く、太陽電池のエネルギーレベルがある範囲内にあると
きに、太陽゛電池（１）と負荷（５）とが頻繁に接離す
るハンチング現象を起こし、マグネットリレー（６）や
負荷（５）の寿命を縮める心配があった。In this way, conventional load drive circuits suffer from hunting, where the solar cell (1) and the load (5) frequently come into contact and separate when the amount of sunlight irradiation is low and the energy level of the solar cell is within a certain range. There was a concern that this would cause a phenomenon and shorten the life of the magnetic relay (6) and load (5).

もちろん、太陽電池（１）を多く使用すれば・・ンテン
グを少なくできるが、太陽電池が高価であるため経済的
でない。Of course, if more solar cells (1) are used, the cost can be reduced, but this is not economical since solar cells are expensive.

（）→　発明が解決しようとする問題点この発明の課題
は太陽電池のエネルギーレベルがある範囲内のとき、太
陽電池の特性により生じるハンチング現象を、太陽電池
の使用量を増やすことなく、極力防止することである。() → Problem to be solved by the invention The problem of this invention is to prevent the hunting phenomenon caused by the characteristics of solar cells as much as possible when the energy level of the solar cells is within a certain range, without increasing the amount of solar cells used. It is to be.

に）問題点を解決するための手段上記の課題はこの発明によれば、冒頭で述べた負荷駆動
回路において、太陽′電池の出力電圧を検出する電圧検
出手段と、この電圧検出手段の出力に応じて負荷および
この負荷より軽い軽負荷を交互に太陽電池と接離するス
イッチ手段とを備えたことにより解決される。B) Means for Solving the Problems According to the present invention, the above-mentioned problem can be solved by providing a voltage detection means for detecting the output voltage of the solar cell and a voltage detection means for detecting the output voltage of the solar cell in the load driving circuit mentioned at the beginning. This problem can be solved by providing a switch means for alternately connecting and disconnecting a load and a light load lighter than the load to and from the solar cell accordingly.

（（ホ）作用太陽電池の出力電圧が一定値以上になると、電圧検出手
段によりスイッチ手段が作動し、スイッチ手段は負荷を
太陽電池に接続する。そして、負荷には太陽電池の起電
力とコンデンサの充電電荷とが電源として印加される。((E) Operation When the output voltage of the solar cell exceeds a certain value, the voltage detection means activates the switch means, and the switch means connects the load to the solar cell.The load is connected to the electromotive force of the solar cell and the capacitor. A charging charge of is applied as a power source.

太陽電池の出力電圧が一定値以下になると、′Ｔ！Ｌ圧
検出手段の出力により、スイッチ手段が太陽電池と負荷
とを切離すとともに、太陽電池と軽負荷とを接続する。When the output voltage of the solar cell falls below a certain value, 'T! Based on the output of the L pressure detection means, the switch means disconnects the solar cell from the load and connects the solar cell to the light load.

このため、太陽電池の出力電圧は開放電圧まで上昇せず
、軽負荷とつりあった出力電圧となる。この出力電圧を
適当に調整してお（ことにより、スイッチ手段の・・ン
テング動作が少なくなる。Therefore, the output voltage of the solar cell does not rise to the open-circuit voltage, and becomes an output voltage that is in balance with the light load. By appropriately adjusting this output voltage, the switching operation of the switching means can be reduced.

（へ）実施例以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。(f) Example Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described.

第１図において、（８）は太陽電池、（９）は逆流防止
用のダイオード、（１０１は太陽′電池のエネルギーを
ダイオード（９）を介して蓄積する電解コンデンサ、０
υは電解コンデンサ（１Ｇ保護用のダイオード、ＣＩカ
は電圧検出手段としての電圧検出回路であり、単極双投
のリレー接点（１３ａ）、抵抗α似マグネットリレー０
５）およびマグネッ）　ＩＪシレー９の短時間保持用の
コンデンサ（Ｉ６）を備えている。また、（１５ａ）は
マグネットリレー０５）の単極双投のリレー接点、（Ｉ
７）は直流モータ等の負荷、０３１はリレー接点（１３
ａ）駆動用のマグネットリレー、ｕ阻マ逆起電圧防止用
のダイオード、（［町マ、負荷（Ｉでよりも軽い軽負荷
としての抵抗であり、それぞれ図示の〃１」り結線され
ている。In Figure 1, (8) is a solar cell, (9) is a diode for backflow prevention, (101 is an electrolytic capacitor that stores the energy of the solar cell via diode (9),
υ is an electrolytic capacitor (1G diode for protection, CI is a voltage detection circuit as a voltage detection means, single-pole double-throw relay contact (13a), resistor α-like magnet relay 0
5) and magnet) Equipped with a capacitor (I6) for short-term holding of IJ series 9. In addition, (15a) is the single-pole double-throw relay contact of magnetic relay 05), (I
7) is a load such as a DC motor, 031 is a relay contact (13
a) A magnetic relay for driving, a diode for preventing back electromotive force, (a resistor for a light load that is lighter than the load (I), and is connected as shown in the figure. .

太１４電池（８）Ｋ太陽光が照射されると、太Ｉ４電池
（８）のエネルギーがコンデンサ中））に電荷とし℃蓄
積される。また、太陽電池（８）は無負荷でないため、
出力電圧が開放電圧まで上昇せず、抵抗０９の抵抗値と
つりあった電圧となる。そして、太陽光強度の増加に伴
ない、太陽電池（８）の出力電圧が抵抗）１１）にて調
整されたマグネットリレー０９の動作電圧以上になると
、リレー０５）がオンとなり、リレー接点（１５ａ）を
介して負荷（１７）Ｋ給電が行なわれる。このとき、マ
グネットリレーＯＪＫも通’ｆＫ’３れ、リレー接点（
１３ａ）が切り換わって抵抗０４）を煙路するため、リ
レー（ＩＳＫは太陽電池の出力電圧が「σ接供給される
ようになる。また、この切換えの際、リレー（１５１は
コンデンサ０６）の放電により通電が保持されるため、
瞬時的にオフになる心配がない。このように、抵抗ａ９
から負荷αηに切り換えが行なわれると、太陽電池（８
）の出力電圧は６干低下するが、抵抗０９を短絡した分
だけ、リレー０５）の印加屯田が増加するため、リレー
ａ９は安定動作を続ける。When exposed to sunlight, the energy of the thick I4 battery (8) is stored as a charge in the capacitor (°C). Also, since the solar cell (8) is not under no load,
The output voltage does not rise to the open circuit voltage and becomes a voltage balanced with the resistance value of the resistor 09. As the intensity of sunlight increases, when the output voltage of the solar cell (8) exceeds the operating voltage of the magnetic relay 09 adjusted by the resistor) 11), the relay 05) turns on, and the relay contact (15a) ) is used to supply the load (17)K. At this time, the magnet relay OJK is also passed through 'fK'3, and the relay contact (
13a) is switched to provide a smoke path to the resistor 04), so that the output voltage of the solar cell is supplied to the relay (ISK). Because electricity is maintained by discharging,
There is no need to worry about it turning off instantly. In this way, resistance a9
When switching from load αη to solar cell (8
Although the output voltage of relay a9 decreases by six times, the applied voltage of relay a9 increases by the amount that resistor a9 is shorted, so relay a9 continues to operate stably.

太陽光の照射量が減少するか、負荷（１７）が増大し、
太陽型？１２　！８）の出力電圧がリレーａ５）の復帰
電圧以下に下がると、リレーθ９がオフし、負荷０７）
及びリレー０３）の迫五が切られる。そして、抵抗０９
）に通電が行なわれるとともに、リレー（１５）には抵
抗０４）にて減圧された電圧が供給される。このように
、リレー０５）がオフになると、太ｌ！！！電池（８）
には負荷（１７）に代わって抵抗■が接続されるため、
太陽電池（８）の出力電圧が開放電圧まで上昇しないよ
うにでき、しかも抵抗（１・０（（てリレー０５）の動
作電圧がみかけ上剥上げられるため、リレー０■がすぐ
にオンにならないようにできる。The amount of sunlight irradiation decreases or the load (17) increases,
Solar type? 12! When the output voltage of 8) falls below the reset voltage of relay a5), relay θ9 turns off and load 07)
and Relay 03)'s third half is cut off. And resistance 09
) is energized, and the voltage reduced by the resistor 04) is supplied to the relay (15). In this way, when relay 05) is turned off, tai! ! ! Battery (8)
Since a resistor ■ is connected instead of the load (17),
It is possible to prevent the output voltage of the solar cell (8) from rising to the open circuit voltage, and in addition, the operating voltage of the resistor (1・0 ((relay 05) is apparently lifted, so the relay 0■ does not turn on immediately. You can do it like this.

本芙施例によれば、リレー（１５１がオフとなり、負荷
（１７）の通電が切られているときでも、太陽電池（８
）に抵抗（１９１を接続し、無負荷としないので、太陽
電池の出力電力が開放電圧まで上昇することがない。According to this embodiment, even when the relay (151 is turned off and the load (17) is de-energized, the solar cell (8)
) is connected to the resistor (191) and there is no load, so the output power of the solar cell does not rise to the open circuit voltage.

このため、抵抗Ｏｆの抵抗値を適宜設定することにより
、リレー（１５）がオフになった後、すぐにオンになる
ハンチング動作を惰力することができる。また、リレー
αωと直列に抵抗０滲を設け、この抵抗側をリレー（１
５ｊと連動するリレー０３で短絡するよつにしたので、
リレー０９はみかげ上の動作電圧が引上げられ、オン、
オフのディファレンシャルが広がってリレー動作が安定
する。さらにまた、抵抗Ｇ、ｌ）、（１１の選定により
、太陽電池（８）と負荷α力の容量を整合させることも
可能である。Therefore, by appropriately setting the resistance value of the resistor Of, it is possible to force the hunting operation to turn on immediately after the relay (15) turns off. In addition, a zero resistance is provided in series with the relay αω, and this resistance side is connected to the relay (1
I made a short circuit with relay 03 that works with 5j, so
The apparent operating voltage of relay 09 is raised, and it turns on.
The OFF differential widens and stabilizes relay operation. Furthermore, by selecting the resistors G, l) and (11), it is possible to match the capacity of the solar cell (8) and the load α force.

（ト）発明の効果この発明は以上のように構成されているので、負荷が太
陽電池から切離されているときでも、太陽電池の出力電
圧が開放電圧にならないようにでき、太陽電池のエネル
ギーレベルがある範囲内のときに太陽電池の特性に起因
して生じるハンチング動作を極力防止することが可能で
あり、スイッチ手段や負荷の寿命を損わないようにでき
る。また、軽負荷の設定により、太陽電池と負荷の容量
を整合させることも可能であり、太陽電池の使用量を増
やすことなく、負荷を安定作動させることができるなど
、経済的な負荷駆動回路を提供できるものである。(g) Effects of the Invention Since this invention is configured as described above, even when the load is disconnected from the solar cell, the output voltage of the solar cell can be prevented from becoming an open circuit voltage, and the energy of the solar cell can be reduced. It is possible to prevent as much as possible the hunting operation that occurs due to the characteristics of the solar cell when the level is within a certain range, and it is possible to prevent the life of the switch means and the load from being impaired. In addition, by setting a light load, it is possible to match the capacities of the solar cells and the load, making it possible to operate the load stably without increasing the amount of solar cells used, making it possible to create an economical load drive circuit. This is something that can be provided.

第１図はこの発明による負荷駆動回路の一実べを示す電
気回路図、第２図は一般に使用される太陽電池を用いた
電源回路の基本回路図、第３図は従°来の負荷駆動回路
の１例を示す電気回路図、第４図は太陽電池の゛磁圧−
電流特性説明図である。Figure 1 is an electric circuit diagram showing a load driving circuit according to the present invention, Figure 2 is a basic circuit diagram of a commonly used power supply circuit using solar cells, and Figure 3 is a conventional load driving circuit. An electric circuit diagram showing an example of the circuit, Figure 4 shows the magnetic pressure of the solar cell.
FIG. 3 is a current characteristic explanatory diagram.

（８）・・・太陽電池、　ＱＯ）・・・コンデンサ、　
Ｑツ・・・電圧検出回路（電圧検出手段）、　α■・・
・マグネットリレー（スイッチ手段）、　０７）・・・
負荷、　（１４・・・抵抗（軽負荷）。(8)...Solar cell, QO)...Capacitor,
Qtsu...Voltage detection circuit (voltage detection means), α■...
・Magnetic relay (switch means), 07)...
Load, (14...resistance (light load).

出１・星貝人　三洋亀（；）株式会社　外１名代理人　
弁理士　　佐　野　静　夫第１図第２図　　２Outline 1: Hoshikaito Sanyo Kame (;) Co., Ltd. 1 other agent
Patent Attorney Shizuo Sano Figure 1 Figure 2 2

Claims

[Claims]

(1) In a device that stores the energy of a solar cell in a capacitor and drives a load using the electromotive force of the solar cell and the charge of the capacitor as a power source, there is a voltage detection means for detecting the output voltage of the solar cell, and a voltage detection means for detecting the output voltage of the solar cell; A load driving circuit characterized by comprising a switch means for alternately connecting and disconnecting a load and a light load lighter than the load to a solar cell according to the output.