JPS63249433A - 太陽電池発電制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、太陽光の日射エネルギーを利用する太陽電
池発電制御装置の負荷制御に関するものである。

〔従来の技術］ 第３図は例えは特開昭６０−９０３４８号公報に示され
た従来の太陽電池発１ｈ制御装置を示す構成図である。

図において、（１）は太陽光の日射エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する太陽電池、（２）は太陽電池（１）
の発生する出力の大きさを検出する出力検出手段、（３
Ａ）〜（３Ｎ）は基準の大きさの信号を発生する基準信
号発生回路、（４Ａ）〜（４Ｎ）は基準信号発生回路（
３Ａ）〜（３Ｎ）の発生する信号の大きさと、出力検出
手段（２）から出る出力信号の大きさとを比較する信号
比較回路、（５Ａ）〜（５Ｎ）は太陽電池（１）の発生
する電気エネルギーを消費する負荷、（６Ａ）〜（６Ｎ
）は太陽電池（１）と負荷（５Ａ）〜（５Ｎ）との間の
電気的な接続を開閉する開閉器、（７）は太陽電池（１
）の出力エネルギーを貯えると共に、負荷（５）へも電
力エネルギーを供給するバッテリーである。

次に動作について説明する。

第４図（Ａ）、　（Ｂ）は太陽電池（１）の出力と負荷
制御の関係を示した。第３図の動作説明図である。図に
おいて、（８）は出力検出手段（２）の出力信号、（９
Ａ）〜（９Ｎ）は基準信号発生回路（３）からの基準信
号、００）はこの時の負荷量の変化を示したものである
。

太陽電池（１）の出力を、出力検出手段（２）で検出し
、この出力信号（８）を、信号比較回路（４Ａ）〜（４
Ｎ）で、基準信号発生回路（３Ａ）〜（３Ｎ）からの基
準信号（９Ａ）〜（９へ）と、それぞれ比較する。太陽
電池（１）の出力検出手段（２）からの出力信号（８）
の力が、それぞれの基準信号（９Ａ）〜（９Ｎ）を上ま
われば−それぞれ対応した開閉器（６Ａ）〜（６Ｎ）を
閉じ一負荷（５Ａ）〜（５Ｎ）に電力を供給する。逆に
基準信号（９Ａ）〜（９Ｎ）を下まわれば、それに対応
した開閉器（６Ａ）〜（６Ｎ）を開く。

この結果、負荷Ｎ　（１０１の大きさは、第４図（Ｂ）
中１こ示す如く、太陽電池（１）の出力変化に対応した
階段波形状に変化する。

ところで、第５図は太陽電池（１）の動作電圧−出力特
性図であり１図に示された如く、太陽電池（１）の出力
Ｐは−たとえ同一日射量であっても一動作電圧Ｖｏｐに
よって変化する。バッチ’Ｊ　−（７）を有する太陽電
池発電制御装置においては、上記動作電圧Ｖｏｐは、バ
ッチＩＪ　−＋７）の端子電圧ＶＢで決まる。

この端子電圧ＶＢは、史にバッチＩＪ　−（７）の充電
レベルによって、第６図に示すように変化する。

即ち、太陽電池（１）の出力Ｐは、日射量たけでなく、
バッテリー（７）の充電レベル（こよっても変化し一出
力極太値を有する。

〔発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来の太陽電池発電制御装置においては１
日射−か多く、バッテリー１７１の充電レベルが最適の
レベルより間くなり、従ってバッテリー（７）の端子電
圧ＶＢ及び太陽電池（１）の動作電圧Ｖｏｐか、太陽電
池（１）出力Ｐの極大値を示す値（基Ｉｉ！！−亀圧値
）上圧値くなっている場合は、太陽電池（１）出力Ｐは
その極大値（発生可能最大出力の値）より小さくなり一
出力検出手段（２１からの出力信号（８）は、信号比較
回路（４）内では基準信号（９）を下まわる結果、開閉
器（６）か開放される方向となり、負荷（５）のｍａＯ
ｌは小さくなる結果を招く。即ち、太陽電池（１）の発
生可能出力が大きくても、それに見合う適切な負？ｊＪ
ｉＩｉＱ■か選はれないため、太陽石、池（１）の発生
電力か有効に消費されないという問題点があった。

この発明は−かかる問題点を解決するためになされたも
ので−バッテリーの充電レベルが最適のレベルより高い
ときでも、太陽電池の発生電力か有効に消費されるよう
な太陽電池発電制御装置を得ることを目的とする。

し問題点を解決するための手段］ この発明に係る太陽電池発電制御装置は、バッテリーの
端子電圧検出手段と、バッテリーの端子′ｔば庄検出手
段が検出した値が、太陽″電池の動作電圧−出力特性に
おける出力極大値に対応する基準電圧値よりも大きいと
きのみ一出力検出手段の発生する出力信号の大きさを、
出力極大値近傍に相当する出力に対応する出力信号の大
きさに拡大補正する出力信号補正回路とを設けたもので
ある。

〔作用〕

この発明においては、バッテリーの端子電圧検出手段か
端子電圧を検出し、この値が太陽電池の動作電圧−出力
特性における出力極太値に対応ず基準電圧値よりも大き
くなると、出力信号補正回路が働き、出力検出手段の発
生する出力信号の大きさを、出力極大値近傍Ｉこ相当す
る出力に対応する出力信号の大きさに拡大するので、負
荷のｔｉｋが増大し一バッテリーの電荷か放゛市されて
、／ＮＪツテリーの端子電圧が基準電圧値の方へ下かる
ので、太陽電池の発生出力か増大し、負荷に有効に消費
される。

［実施例］ 訝）１図はこの発明の一実施例を示す太陽電池発電制御
装置の構成図であり−（１）〜（７）は上記従来装置と
同じものであり一基準信号発生回路（３）と信号比較回
路（４）と開閉器（６）とで負荷制御回路Ｕηを構成し
た場合である。ｕｚはバッチ！Ｊ−（７１の端子電圧検
出手段であり、　＋１３１は、端子電圧検出手段（１３
からの信号をうけて、太陽’ｒＭ　池（１１の出力検出
手段（２）の出力信号を拡大補正する働きをする出力信
号補正回路であり一端子電圧検出手段αカと出力検出手
段（２）と負荷制御回路（１υとに接続されている。

第２図は、出力信号補正回路０３）の出力特性を示す図
であり一図の横軸はバッチＩＪ　−（７１の端子電圧検
出手段＋１３の出力値であり、縦軸は太陽電池（１）の
出力検出手段（２）の出力信号の大きさに乗する出力倍
率である。第２図中の屈曲点は、太陽電池（１）の動作
電圧−出力特性図である第５図において、太陽電池出力
Ｐの極大値を示す点で　リ、両図共、横軸の基ｒ＄電圧
値に相当する点である。即ち、第２図において、横軸の
値が、基準電圧値以下ならば、縦軸の出力倍率の値は１
であり、基準電圧値以上になると、太陽電池出力Ｐの極
大値に相当する出力Ｐに対応する出力信号（８）の大き
さとなるような出力倍率の値となる。

出力信号補正回路αＪは上記のように作用するので、日
射口が多く、太陽電池（１）か大出力を出し得る状態と
なり、バッテリー（７）の充電レベルもこの状態に応じ
て高くなリーバツテＩＪ　−＋７１の端子電圧（第６図
のＶＢ）及び太陽電池（１）の動作゛電圧（第５図のＶ
ｏｐ　）が基準電圧値よりも高くなった時でも、負荷制
御回路ｕＤの構成要素である信号比較回路（４）内へ入
力される太陽電池出力信号（８）の大きさは一第５図中
の太陽電池出力Ｐの極大値に対応する大きな値に保たれ
る為、基準信号発生回路（３）の発生する基準信号（９
Ａ）〜（９Ｎ）に対して不当に低くはならず、開閉器（
６Ａ）〜（６Ｎ）の不要な開放を免れることになる。

即ち、バッテリー１７）の充電レベルが商い時でも、太
陽電池（１）の発生電力か有効に消費されるような負荷
（５Ａ）〜（５Ｎ）の缶が確保される。

この時、日射量か低下ずれは、負荷（５）への電力は主
として、バッテリー（７）から供給されることになるが
、バッテリー（２）の放電か続き、その充電レベルが低
下して、バッテリー（２＋の端子電圧（第６図のＶＢ　
）及び太陽電池（１）の動作電圧Ｖｏｐ（第５図のＶｏ
ｐ　）か基準電圧値以下まで下がれば、出力信号補正回
路ａ３の不感帯（第２図で出力倍率か１のとき）に入い
るため、従来の太陽電池発電制御装置と同様の運用状態
に戻るだけであり、何ら悪影外は発生しない。又、もと
もと、バッテリー（７）の充電レベルか基準レベル（上
述の基準電圧値に相当するレベル）以下の場合も同様で
ある。

なお、上記実施例では理解を容易にするため一アナログ
回路構成で示したが、同じ機能を有するデジタル回路で
構成してもよい。

又、太陽電池（１）の出力検出手段（２）は、電圧の変
化が比較的少ないため、電流の測定手段でもよく、日射
エネルギーの測定手段である日射計であってもよい。又
、バッテリー（７）の端子電圧検出手段０ｚは、端子電
圧を直接測定する手段のみでなく、バッチＩＪ　−＋７
１の残留電荷構出手段や、充放電電流を使出槓分する手
段、バッチＩＪ　−（７１液の比重を測定する手段等の
間接測定手段であってもよい。

〔発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、バッテリーの端子電圧
検出手段と、この検出手段が検出した値か、太陽電池の
動作電圧−出力特性における出力極大値に対応する基準
電圧値よりも大きいときのみ、出力検出手段の発生する
出力信号の大きさを一出力極大値近傍に相当する出力に
対応する出力信号の大きさに拡大補正する出力信号補正
回路とを設けたので、バッテリーの充電レベルか最適の
レベルより高いときでも一太陽電池の発生電力を有効に
消費することか出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す太陽電池発電制御装
置りの構成図、第２図は第１図の構成要素である出力信
号補正回路Ｑ３１の出力特性を示す図。 第３図は従来の装置を示す構成図、第４図は太陽電池（
１）の出力と負荷制御の門係を示したー第３図の動作説
明図、第５図は太陽電池（１）の動作電圧検出手段が−
出力特性を示す図、第６図はバッチＩＪ　−＋７１の端
子゛電圧の特性を示す図である。 図において、（１）は太陽゛電池−（２）は出力検出手
段、（５）は負荷、（７）はバッテリー１（Ｉｌｌは負
前制御回路、Ｌ１２＋は端子電圧検出手段、１１３）は
出力信号補正回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 ノ　六Ｐめ・電池 ２　と７７櫟出ケ段 Ｊ：負部 １３：　出７：１体８滓帛゛正１コ落 第２図 土　１ □六方 ０晶子電圧検出飴圀の出ｎ） 第３図 乙 第４図 （Ａ） 一将間 −Ｂう閲 第５図 動作電圧Ｖｏｐ 第６図 ７、１ 充′屯トヘ゛ル（０１０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）太陽光の日射エネルギーを電気エネルギーに変換
   する太陽電池と、この太陽電池の発生する出力の大きさ
   を検出する検出手段と、上記太陽電池の発生する電気エ
   ネルギーを消費する負荷と、この負荷と上記太陽電池と
   の間に挿入し、上記出力検出手段の発生する出力信号の
   大きさにほぼ比例して上記負荷の量を制御する負荷制御
   回路と、この負荷制御回路の入力端に接続されたバッテ
   リーと、このバッテリーの端子電圧検出手段と、上記端
   子電圧検出手段が検出した端子電圧の値が上記太陽電池
   の動作電圧−出力特性における出力極大値に対応する基
   準電圧値よりも大きいときのみ、上記出力検出手段の発
   生する出力信号の大きさを、上記出力極大値近傍に相当
   する出力に対応する出力信号の大きさに拡大補正する出
   力信号補正回路とを備えたことを特徴とする太陽電池発
   電制御装置。