JPS63268447A - 太陽光発電装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は太陽光発電装置に関するものである。

従来の技術 従来より、太陽電池を用いた太陽光発電装置においては
、鉛蓄電池を併用する方式が多く用いられている。特に
、太陽電池以外に電源をもたない、いわゆる独立電源型
の装置は、商用電源を利用できない遠隔地で用いられる
事か多いため、蓄電池としては保守の不要な陰極吸収式
密閉形鉛蓄電池（充電の際、陽極で発生する酸素を陰極
活物質によって消費させる方式の密閉形鉛蓄電池か多く
用いられている。

この独立電源型の太陽光発電装置では、曇天雨天等の日
射量か少ない状態を考慮し、蓄電池容量を太陽電池の一
日の平均発電量の数倍〜数十倍にするのか一般的である
。ところが、コストを考えた場合、蓄電池容量は少ない
事が好ましい事から、蓄電池容量を少なくした太陽光発
電装置も用いられている。

発明か解決しようとする問題点 上記の蓄電池容量を少なくした太陽光発電装置において
は、蓄電池か過放電状態に陥りやすく、特に、陰極栴吸
収式の密閉形鉛蓄電池を用いた場合には、蓄電池の内部
抵抗が増大し、充電されにくいという問題点があった。

特に、蓄電池の過充電防止回路として、充電末期電圧を
検出後、太陽電池から蓄電池への充電を停止する方法を
用いた場合、蓄電池の内部抵抗か高いと、日射量か回復
し、太陽電池の出力か回復した直後に充電電圧が充電末
期電圧に達し、充電が停止してしまうという問題点かあ
る。

この場合、蓄電池はほとんど充電されないため一度、こ
の状態に陥ると蓄電池の内部抵抗は徐々に増大し、ます
ます回復しに（くなる。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決し、過放電放置径内部抵
抗か高く充電されなくなった蓄電池を回復させる手段を
備えた太陽光発電装置とするもので、蓄電池か過放電状
態となり、内部抵抗が高くなった場合、太陽電池の出力
により、通常とは逆方向の電流を流した後に１通常の充
電を行ない、蓄電池を回復させる手段を備えるもので、
又、蓄電池が過放電状態となり内部抵抗か高くなった事
を、太陽電池から蓄電池への充電電流を断続し、この充
電圧に含まれる交流電圧成分を検出する事により判断す
る手段を備える事を特徴とするものである。

作用 本発明は上記の特徴を有する事により、過放電放置径内
部抵抗が高くなり充電されなくなった蓄電池を回復させ
る事ができる。

これは、過放電放置径内部抵抗か高くなった蓄電池に、
通常と逆方向の電流を流しく以下「逆充電」という）だ
後、通常の充電を行なうと回復することによるものであ
る。

又、過放電状態の電池か検知できる。

これは、過放電放心後、内部抵抗の高くなった蓄電池は
、内部抵抗か高いため、充電電流を断続すると、内部抵
抗に比例した交流電圧成分か発生することによるもので
ある。

実施例 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

まず、従来の装置を用い、蓄電池が過放電状態に陥り、
充電されなくなり、負荷に電力を供給できなくなった例
を説明する。使用した太陽電池ノ出力は４４Ｗ、蓄ＩＪ
ｌは２ａＡｈ、１２Ｖの密閉形鉛蓄電池、負荷は、夜間
一定時間動作する照明灯である。

使用した装置の回路図を第３図に示す。

太陽電池ｌの出力は、逆流防止用ダイオード３を通じて
、密閉形鉛蓄電池５に接続される。

負荷６は前述した照明灯であり、夜間一定時間のみ電力
を消費するものである。過充電防止回路として、電圧検
出部４、サイリスタ２を用い、密閉形鉛蓄電池５の電圧
か一定値以上となると、サイリスタ２が導通し、太陽電
池１からの充電を停止するものである。充電の再開は。

夜間、太陽電池ｌからサイリスタ２へ電流か流れなくな
るため、サイリスタ２は非導通状態となり、日射量の回
復と共に、自動的に行なわれる。

この装置で、過充電防止回路の設定電圧を１４．７Ｖ、
負荷の消費電力量を約８０ｗｈとして運転を行なった。

ところか、約−週間雨天か続き、蓄電池が過放電状態と
なり、負荷へ電力を供給できなくなった。その後１日射
量が回復したのにもかかわらず、蓄電池か充電されず。

負荷への電力も供給できなくなった。この時点での蓄電
池の充電特性を第４図に示す。このように、Ｘ池電圧■
は日射量の回復と共に上昇するか、内部抵抗か高いため
、充ｗｉ電流工か小さい状態で充電末期電圧に達し、過
充電防止回路か動作して充電か停止していた。

次に本発明の太陽光発電装置を用いた場合の実施例を第
１図に示す。太陽電池ｌ、密閉形鉛蓄電池５、負荷６は
第３図と同一のものを用いている。蓄電池が過放電状態
にならない場合には、リレーの接点９は図の向きである
。

又、過充電防止回路は、電圧検出部４により充電末期電
圧を検出し、電流制御部１９を制御し、充電を打ち切る
ものである。

電池が過放電状態になり、内部抵抗か高くなった場合に
は、一定電気量のみ逆充電を行なった後１通常の充電を
行ない蓄電池を回復させる動作を行なう。内部抵抗は太
陽電池からの充電電流を断続し、充電電圧に含まれる交
流電圧成分を検出する事により行なう。この動作を行な
うのは、制御部１５で、０−ＭＯＳ形のマイクロプロセ
ッサを用いたものである。制御部１５は、電圧検出部４
の出力により動作し、一定時間、電流制御部１９を制御
し充電電流を続続させる。充電電圧に含まれる交流電圧
成分は、コンデンサ１１．抵抗１２、ダイオード１３．
コンデンサ１４を用いて整流され、制御部１５の入力と
なる。制御部１５は、この電圧が一定値以上の場合には
、過放電放置後の電池と判断し。

フォトカプラ８をＯＮとする。フォトカプラ８かＯＮと
なると、リレーのコイル７に電流か流れ、リレーの接点
９か切り換えられ、抵抗１０を通じて逆充電電流か流れ
る。逆充電電流は、抵抗１０を用いて検出され、制御部
１５は逆充電電流を積算し、一定電気量に達するとフォ
トカプラ８をＯＦＦとし１通常の充電に戻る。このよう
な動作で制御部１５は電圧検出部４が動作すると、過放
電後で内部抵抗の高低を判断し、内部抵抗か高い場合に
は一定電気班の逆充電を行なった後、通常の充電を行な
うものである。

又、制御部１５を動作させる電源は、小形の密閉形鉛電
池である。この密閉形鉛電池１８は抵抗１６．ダイオー
ド１７を通じて太陽電池発電時は微小電流で充電されて
おり、又、制御部１５の消費電力は極めて僅かであり、
ｉｎ源である密閉形鉛蓄電池１８は過放電状態とはなら
ない。

この装置を用い、過放電状態の密閉形鉛蓄電池に逆充電
が行なわれ１回復した場合の充電特性を第２図に示す。

この例では１０日間充電されない状態か続いたか、日射
量の回復と共に逆充電された後回復した。電圧検出部の
検出電圧は１４．７Ｖ、交流電圧成分の検出電圧は５Ｖ
。

充電電流を断続させる周期は１００（Ｈｚ）、断続させ
る時間は１０（ｓｅｃ）とした。

発明の効果 上述のように、発！量が不安定な太陽光発電装置では、
蓄電池が過放電に陥り、一度、蓄電池の内部抵抗か大き
くなると回復しない可能性か多いが１本発明の装置を用
いる事により、日射量が少ない場合か続いた場合でも、
自己回復性を備えているため蓄電池を回復させる事かで
きる点、工業的価値極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を示す回路図、第２図は本発明の
装置を用い、蓄電池か過放電となった場合の蓄電池の充
電特性を示す特性曲線図。 第３図は従来の装置を示す回路図、第４図は従来の装置
で蓄電池が過放電状態となった場合の蓄電池の充電特性
を示す特性曲を図である。 ｌは太陽電池、４は電圧検出部、５は密閉形鉛蓄電池、
６は負荷、８はフォトカプラ、１５は制御部、１９は電
流制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉛蓄電池が過放電状態となり、内部抵抗が高く充
   電不可能となった場合、太陽電池の出力を鉛蓄電池に、
   通常とは逆方向の電流を流した後通常の充電を行ない、
   鉛蓄電池を回復させる手段を備える事を特徴とする太陽
   光発電装置。
2. （２）鉛蓄電池が過放電状態となり、内部抵抗が高く充
   電可能となった場合、太陽電池の出力を鉛蓄電池に、通
   常とは逆方向の電流を流した後通常の充電を行ない、鉛
   蓄電池を回復させる手段を備える太陽光発電装置におい
   て、太陽電池から鉛蓄電池への充電電流を断続し、充電
   電圧に含まれる交流電圧成分が一定値以上の場合、鉛蓄
   電池が過放電状態と判断する手段を備える事を特徴とす
   る太陽光発電装置。