JPS6264220A - Power source - Google Patents

Power source

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Publication number
JPS6264220A
JPS6264220A JP60199587A JP19958785A JPS6264220A JP S6264220 A JPS6264220 A JP S6264220A JP 60199587 A JP60199587 A JP 60199587A JP 19958785 A JP19958785 A JP 19958785A JP S6264220 A JPS6264220 A JP S6264220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
solar cells
load
subunit
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP60199587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
木村 善将
淳 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS6264220A publication Critical patent/JPS6264220A/en
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は電源装置、特に太陽電池を用いた電源装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power supply device, particularly a power supply device using a solar cell.

[従来の技術] 最近電子式卓上計算器などの低消費電力の電子機器では
太陽電池が電源として用いられるようになってきた。従
来の太陽電池を用いた電源装置は、第4図(A)〜(D
)に示すように太陽電池10を単独で、或いは直列、並
列或いは並列、直列の組み合せで固定接続し、負荷20
に給電するようになっていた。
[Prior Art] Recently, solar cells have come to be used as a power source in low power consumption electronic devices such as electronic desktop calculators. A power supply device using a conventional solar cell is shown in Figs. 4(A) to (D).
), the solar cells 10 are fixedly connected individually or in series, parallel, or in a combination of parallel and series,
It was supposed to supply power to the

ところが太陽電池は光源の光の強度、温度或いは負荷な
どの条件の変動により発電電圧が変動する問題があった
。例えば光源の光の強度が大きい場合は発電電圧が高く
、光の強度が小さくなると発電電圧が小さくなり、負荷
に対して常に一定の電圧を供給するにはシリーズレギュ
レータやスイッチングレギュレータなどの電圧安定化回
路を設ける必要があった。従って装置が複雑となりコス
トアップにつながり易く、また安定回路自身でのパワー
ロスが生じる問題があった。
However, solar cells have a problem in that the generated voltage fluctuates due to fluctuations in conditions such as the intensity of light from a light source, temperature, or load. For example, when the intensity of the light from the light source is high, the generated voltage is high, and when the intensity of the light is low, the generated voltage is low.In order to always supply a constant voltage to the load, voltage stabilization such as a series regulator or switching regulator is required. It was necessary to install a circuit. Therefore, the device becomes complicated, which tends to increase costs, and there is a problem that power loss occurs in the stabilizing circuit itself.

[問題点を解決するための手段] 以上の問題を解決するために、本発明においては複数の
太陽電池と太陽電池の接続を切り換えるスイッチ手段と
太陽電池の出力を検出する手段と太陽電池の出力状態に
応じて負荷に最適の電力を供給するよう前記スイッチ手
段を制御する手段を設けた構成を採用した。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of solar cells, a switch means for switching the connection between the solar cells, a means for detecting the output of the solar cells, and an output of the solar cells. A configuration is adopted in which means is provided for controlling the switch means so as to supply optimum power to the load depending on the state.

[作 用] 以上のような構成により太陽電池の光源の光強度に応じ
て太陽電池を効率良く使用し、負荷に対して常に一定の
電力をパワーロスなく供給することができる。
[Function] With the above configuration, the solar cell can be used efficiently according to the light intensity of the light source of the solar cell, and constant power can always be supplied to the load without power loss.

[実施例] 以下1図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
[Example] The present invention will be described in detail below based on an example shown in one drawing.

第1図は本発明による電源装置の実施例を示したブロッ
ク図で、図示した電源装置は太陽電池ユニット30を有
している。太陽電池セルツ)30は太陽電池サブユニッ
)60とダイオード33.34の直列接続をさらに並列
に接続しダイオード33.34とサブユニット60の接
続点どうしをスイッチSW3により短絡できるように構
成したものである。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a power supply device according to the present invention, and the illustrated power supply device has a solar cell unit 30. As shown in FIG. The solar battery cell 30 is configured such that the series connection of the solar battery subunit 60 and the diode 33, 34 is further connected in parallel, and the connection point between the diode 33, 34 and the subunit 60 can be short-circuited by a switch SW3. .

太陽電池サブユニット60の構造を第2図のブロック図
に示す、太陽電池サブユニット60は太陽電池ユニット
30と同様の接続方法でさらに下位の太陽電池サブユニ
ット61をダイオード63.64及びスイッチSW2を
介して接続したものである。
The structure of the solar cell subunit 60 is shown in the block diagram of FIG. 2.The solar cell subunit 60 is connected in the same way as the solar cell unit 30 by connecting a lower solar cell subunit 61 to a diode 63, 64 and a switch SW2. It is connected via

さらに太陽電池サブユニット61は第3図に示すように
構成されている。すなわち太陽電池サブユニットstは
前述と同様の方法によりダイオードDi、D2及びスイ
ッチSWIを介して2つの太陽電池SCI及びSC2を
接続したものである。ここで第3図の太陽電池サブユニ
ット61について考えてみると、スイッチSWlが開い
ている状態ではサブユニット61の発電電圧は太陽電池
S01、SC2の個々の発電電圧とほぼ等しい、正確に
はダイオードD1.D2の電圧降下分があるが、発電電
圧をダイオードの電圧降下分よりも大きくなるように構
成しダイオードDi、D2の電圧降下分を無視するよう
にする。すなわちスイッチSWlが開いているとサブユ
ニット6Iは太陽電池SCI、SC2の並列接続となる
Furthermore, the solar cell subunit 61 is constructed as shown in FIG. That is, solar cell subunit st is constructed by connecting two solar cells SCI and SC2 via diodes Di, D2 and switch SWI in the same manner as described above. Now, considering the solar cell subunit 61 in FIG. 3, when the switch SWl is open, the generated voltage of the subunit 61 is approximately equal to the individual generated voltage of the solar cells S01 and SC2. D1. Although there is a voltage drop of D2, the generated voltage is configured to be larger than the voltage drop of the diode, and the voltage drop of the diodes Di and D2 is ignored. That is, when switch SWl is open, subunit 6I has solar cells SCI and SC2 connected in parallel.

次にスイッチSWIを閉じると、太陽電池SCI、SC
2が直列接続となり、従ってサブユニット61の発電電
圧は並列の場合の2倍になる。このときダイオードDI
、D2はそれぞれ太陽電池と並列接続となるが、それぞ
れの発電電圧がダイオードの整流方向に対して逆極性と
なりダイオードD1、D2は出力と無関係になる。
Next, when switch SWI is closed, solar cells SCI, SC
2 are connected in series, and therefore the generated voltage of the subunit 61 is twice that of the case of parallel connection. At this time, the diode DI
, D2 are each connected in parallel with the solar cell, but each generated voltage has a polarity opposite to the rectifying direction of the diode, and the diodes D1 and D2 have no relation to the output.

以上のようにして太陽電池サブユニー/ トロ 1はス
イッチSWlの操作により出力電圧を2段階に切り換え
ることができる。このサブユニー/ トを第2図のよう
に接続し太陽電池サブユニット60を形成すると、同様
にスイッチSW2の操作によりサブユニット61を直列
又は並列に接続することができる。従ってこの状態でス
イッチSWI、SW2を操作すればサブユニット60に
含まれる4イWの太陽電池セルを全て並列から、全て直
列までの4段階に切り換えることができる。
As described above, the solar cell subunit/Toro 1 can switch the output voltage in two stages by operating the switch SWl. When these subunits are connected as shown in FIG. 2 to form the solar cell subunit 60, the subunits 61 can be connected in series or in parallel by operating the switch SW2. Therefore, by operating the switches SWI and SW2 in this state, it is possible to switch the 4-W solar cells included in the subunit 60 into four stages, from all parallel to all series.

さらに第1図のようにサブユニッ)60を接続すると、
スイッチswt、SW2に加えてスイッチSW3の操作
により太陽電池ユニット30の出力は含まれる8個の太
陽電池を全て並列に接続する状態から、全て直列に接続
する状態までの、計8段階に出力を調整することができ
る。
Furthermore, if you connect the subunit) 60 as shown in Figure 1,
By operating the switch SW3 in addition to the switches swt and SW2, the output of the solar cell unit 30 can be changed to a total of eight levels, from a state in which all eight solar cells are connected in parallel to a state in which all eight solar cells are connected in series. Can be adjusted.

このようにして得られた大腸電池30の出力はデカップ
リング用のコンデンサCを介して負荷20に供給される
。また太陽電池ユニット30の出力電圧はモニタ用の抵
抗ユニット40により検出される。抵抗ユニット40は
2つの抵抗R1、R2の直列接続から成り、この分圧が
A/D変換器を介してマイクロコンピュータなどから構
成される制御部51に入力される。
The output of the large intestine battery 30 thus obtained is supplied to the load 20 via a decoupling capacitor C. Further, the output voltage of the solar cell unit 30 is detected by a resistance unit 40 for monitoring. The resistor unit 40 consists of two resistors R1 and R2 connected in series, and this partial voltage is inputted to a control section 51 composed of a microcomputer or the like via an A/D converter.

制御部51はA/D変換器52及び入出力インターフェ
ース53と共に電源の制御ユニット50を構成するもの
である。制御部51は負荷20が電卓などの電子回路で
ある場合、装置全体を制御するマイクロコンピュータで
あって良い。
The control section 51 constitutes a power supply control unit 50 together with an A/D converter 52 and an input/output interface 53. When the load 20 is an electronic circuit such as a calculator, the control unit 51 may be a microcomputer that controls the entire device.

インターフェース53はスイッチSW3及び太陽電池サ
ブユニッ)60.61に含まれるスイッチswi 、S
W2の切換動作を制御するものである。このインターフ
ェース53は制御部51の制御以外に、例えば外部から
の手動入力により、太陽電池サブユニットの接続を切り
換えることができるようになっている。
The interface 53 is connected to the switch SW3 and the switches swi and S included in the solar cell subunit) 60.61.
This controls the switching operation of W2. In addition to the control by the control unit 51, this interface 53 can switch the connection of the solar cell subunits by, for example, manual input from the outside.

以上の構成において太陽電池ユニット30の出力電圧は
抵抗ユニット40により常時検出されており、制御部5
1はA/D変換器52を介して所定のタイミングで太陽
電池ユニット30の出力検出値をとり込む、そして負荷
20に対する所定の供給電圧を満たすようにインターフ
ェース53を介して太陽電池ユニット30の8個の太陽
電池の接続を制御し、太陽電池ユニット30の出力を8
段階に切り換え負荷20に最適の出力電圧を得るように
制御を行なう。
In the above configuration, the output voltage of the solar cell unit 30 is constantly detected by the resistance unit 40, and the control unit 5
1 takes in the output detection value of the solar cell unit 30 at a predetermined timing via an A/D converter 52, and receives the detected output value of the solar cell unit 30 via an interface 53 so as to satisfy a predetermined supply voltage to the load 20. The output of the solar cell unit 30 is controlled by controlling the connection of 8 solar cells.
Control is performed to obtain the optimum output voltage for the load 20 by switching in stages.

以上のような構成により、光源の光の強度負荷の状態或
いは環境温度が変化し、太陽電池の出力が変動した場合
でも負荷20に対して常に一定の電圧を供給することが
できる。また従来のように安定化回路により生じるパワ
ーロスがないので太陽電池の出力電圧を有効に利用する
ことができる。
With the above configuration, a constant voltage can always be supplied to the load 20 even if the intensity load of the light source or the environmental temperature changes and the output of the solar cell fluctuates. Furthermore, since there is no power loss caused by a stabilizing circuit as in the conventional case, the output voltage of the solar cell can be used effectively.

以上の実施例では出力電圧を一定にする実施例を示した
が、検出用の抵抗を負荷20と直列に接続し、この抵抗
の両端の電圧をA/D変換器52に入力して負荷電流を
制御部51に入力するようにし、これにより負荷の電流
を一定に制御する構成も可能である。またインターフェ
ース53の外部制御入力端子又は他の経路から制御部5
1に目標電圧乃至電流を入力するようにし、所望の出力
を得るようにすることもできる。また以上では8個の太
陽電池で太陽電池ユニットを構成したが、太陽電池の数
は8個に限定されるものではなく、さらに多段階に出力
電圧を切り換えることもできる。
Although the above embodiment shows an example in which the output voltage is kept constant, a detection resistor is connected in series with the load 20, and the voltage across this resistor is input to the A/D converter 52 to control the load current. It is also possible to configure a configuration in which the current of the load is input to the control unit 51, thereby controlling the current of the load to be constant. In addition, the control section 5 can be connected to the external control input terminal of the interface 53 or from another route.
It is also possible to input a target voltage or current to 1 to obtain a desired output. Furthermore, although the solar cell unit is configured with eight solar cells in the above example, the number of solar cells is not limited to eight, and the output voltage can be further switched in multiple stages.

さらに他の実施例として太陽電池サブユニット又は太陽
電池の接続用のダイオードを切り換えスイッチSWt 
(又はS″W2.5W3)がOFFのとき回路内に挿入
され、スイッチSWIがONとなった時に回路から切り
離されるように切り換えるスイッチを設ければ、接続用
のダイオードの電圧降下分を無視することができ、さら
にパワー効率を向上することができる。
Furthermore, as another embodiment, a switch SWt for switching a diode for connecting a solar cell subunit or a solar cell is used.
(or S''W2.5W3) is inserted into the circuit when it is OFF, and is disconnected from the circuit when switch SWI is turned ON, so that the voltage drop of the connecting diode can be ignored. It is possible to further improve power efficiency.

[効 果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれる制御手
段と太陽電池の出力を検出する手段と、検出した出力に
応じて負荷に最適な出力を得るよう太陽電池の接続を切
り換える制御手段を設けた構成を採用しているので、光
源の光の強度、負荷の状態或いは環境温度などの条件変
化により太陽電池の出力が変動した場合でも所望の電源
電力を負荷に供給できる優れた電源装置を供給すること
ができる。
[Effect] As is clear from the above explanation, the control means and the means for detecting the output of the solar cell according to the present invention, and the connection of the solar cell so as to obtain the optimum output for the load according to the detected output. Since the structure is equipped with a switching control means, it has the advantage of being able to supply the desired power to the load even if the output of the solar cells fluctuates due to changes in conditions such as the intensity of light from the light source, the condition of the load, or the environmental temperature. power supply equipment can be supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による電源装置の一実施例を示したブロ
ック図、第2図、第3図はそれぞれ太陽電池サブユニッ
トの構成を示したブロック図、第4図(A)〜(D)は
従来の太陽電池電源の構成を示したブロック図である。 20・・・負荷    30・・・太陽電池ユニット6
0.61・・・太陽電池サブユニットSCI、SC2・
・・太陽電池 51・・・制御部 太陽電:、t!!、電1原のフ・ロック7窮41! 大#5電](2万フパユニ、2トの)079図  人葛
電]亡グブ]二、2トのテロ、りl第31      
  第2m
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the power supply device according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are block diagrams showing the configuration of a solar cell subunit, and FIGS. 4(A) to (D) 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional solar battery power source. 20...Load 30...Solar cell unit 6
0.61...Solar cell subunit SCI, SC2・
...Solar cell 51...Control unit solar cell:,t! ! , Den 1 Hara no Flock 7 41! Large #5 Electric] (20,000 units, 2 tons) Figure 079 Hitogatsu Electric] Dead Gubu] 2, 2 tons of terrorism, Rl No. 31
2nd m

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の太陽電池と、この太陽電池の接続を切り換えるス
イッチ手段と、前記太陽電池の出力検出手段と、検出さ
れた太陽電池の出力状態に応じて太陽電池の接続を切り
換え、負荷に最適の電力を供給するよう前記スイッチ手
段を制御する手段を設けたことを特徴とする電源装置。
A plurality of solar cells, a switch means for switching the connection of the solar cells, and an output detection means for the solar cells, and the connection of the solar cells is switched according to the detected output state of the solar cells to provide the optimum power to the load. A power supply device comprising means for controlling said switch means to supply power.
JP60199587A 1985-09-11 1985-09-11 Power source Pending JPS6264220A (en)

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