KR890006031Y1

KR890006031Y1 - 축전지 충전 제어회로

Info

Publication number: KR890006031Y1
Application number: KR2019860019193U
Authority: KR
Inventors: 차동일
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 한형수
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1986-12-02
Publication date: 1989-09-09
Also published as: KR880013783U

Abstract

내용 없음.

Description

축전지 충전 제어회로

제1도는 태양광 발전 시스템 계통도.

제2도는 종래의 회로도.

제3도는 본 고안의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 태양전지 2 : 충전 레귤레이터

3 : 밧데리 4 : 단상 인버터

5 : 부하 6 : 정전압원

PC₁,PC₂: 포토 커플러 CP₁: 비교기

SCR : 다이리스터 Q₁,Q₂: 트랜지스터

ZD₁,ZD₂: 제너다이오드 RY : 릴레이

본 고안은 태양광 발전 시스템의 축전지 충전제어 회로에 관한 것으로 어떠한 기상 요건에서도 전천후로 사용할 수 있으며 부품수를 간소화시킨 것이다.

70년대 석유 파동 이후 전세계적으로 대체 에너지 개발에 전력을 기울여 왔으며 그 중 태양 에너지의 개발에 상당한 진전을 보게 되었다.

그 결과 태양 건전지에서 부터 태양광 발전 시스템에 이르기까지 응용 범위가 확산되었으며 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기 에너지로 바꾸어 이를 상용 교류 전원으로 절환시키는 것으로써 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시킨 후 충전 레귤레이터를 통하여 밧데리에 충전시켜 주는 것이다.

이때 충전 레귤레이터에서 밧데리에 충전시켜주는 제어 회로에 있어서 종래에는 기능에 비하여 회로가 복잡하므로써 부품수의 증가 및 제조원가의 상승을 초래하게 되었다.

본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 태양광 발전 시스템에 사용되는 밧데리의 충전 제어회로를 제공하고자 하는 것으로 종래에 비하여 부품수를 감소시키고 원가 절감을 기할 수 있는 것이다.

이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 태양광 발전 시스템 계통도로써 태양전지(1)에서 태양 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 충전 레귤레이터(2)를 통하여 밧데리(3)에 충전시킨후 밧데리(3)의 출력을 단상 인버터(4)를 통하여 상용교류 전원으로 바꾸어 부하(5)에 인가되게 구성한 것이다.

제2도는 종래의 회로도로써 태양전지(1)에 역방향 저지용 다이오드(D₁)를 통하여 충전 레귤레이터(2)를 연결함과 동시에 저항(R₁-R₃)을 통하여 비교기(CP₁)의 일측단자(-)를 연결하고 타측단자(+)로 전원(VCC)이 저항(R₄)과 제너다이오드(ZD₁)를 통하여 기준 전압으로 인가되는 비교(CP₁)의 출력은 저항(R₅)을 통하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가되게 구성한다.

그리고 에미터가 접지된 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터측에는 전원(VCC)이 인가되는 포토 커플러(PC₁)의 발광 다이오드를 연결하고 포토 커플러(PC₁)의 수광 트랜지스터에는 저항(R₆)(R₇)과 콘덴서(C₁)를 통하여 다이리스터(SCR)의 게이트를 연결 구성하며 교류전원(AC)이 브릿지 다이오드(BD)와 레귤레이터(RG)를 통한후 다이리스터(SCR)를 통하여 충전 레귤레이터에 인가되게 구성한 것이다.

제3도는 본 고안의 회로도로써 정전압원(6)과 태양전지(1)의 출력이 역방향 전지용다이오드(D₂)(D₃)와 릴레이(RY)에 연동되는 스위치(RS)를 통한후 충전 레귤레이터(2)에 인가되게 구성하고 태양전지(1)의 출력은 포토커플러(PC₂)의 1차측 발공부와 저항(R₁)을 통하도록 구성하며 전원(VCC)이 인가되는 포토 커플러(PC₂)의 2차측 수광부에는 저항(R₈)을 통하여 트랜지스터(Q₂)의 베이스를 연결 구성한다.

그리고 에미터측으로 전원(VCC)이 저항(R₉)과 제너다이오드(ZD₂)를 통하여 기준 전압으로 인가되는 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터측에는 전원(VCC)에 인가되는 릴레이(RY)를 연결구성하여 스위치(RS₁)를 제어해주도록 구성한다.

이와같이 구성된 본 고안에서 태양광 발전 시스템이란 제1도에서와 같이 태양전지(1)에서 태양 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어준 후 충전 레귤레이터(2)에서 정전압 또는 정전류원으로 바꾸어 밧데리(3)에 충전시키고 밧데리(3)의 출력을 단상 인버터(4)에 인가시켜 상용 교류 전원으로 바꾸어준후 부하(5)에 공급해주도록 하는 것이다.

이와같은 태양광 발전 시스템 계통도에서 태양전지(1)의 전기 에너지를 충전 레귤레이터(2)에 인가시켜줄때 종래에는 제2도에서와 같은 충전 제어회로를 사용하였다.

이는 태양전지(1)에서 출력되는 전압이 정상적으로 사용할 수 있는 전압이면 역방향 저지용 다이오드(D₁)를 통하여 충전 레귤레이터(2)에 직접 인가되나 태양전지(1)의 출력이 낮으면 즉 제너다이오드(ZD₁)와 저항(R₄)에 의해 설정되는 기준 전압보다 저항(R₁-R₃)으로 분배된 태양전지(1)의 출력이 낮게되면 비교기(CP₁)의 출력이 하이 레벨이 된다. 그리고 태양전지(1)의 출력이 제너다이오드(ZD₁)에 의한 기준전압보다 낮으면 출력되는 비교기(CP₁)의 하이 레벨 출력은 저항(R₅)을 통하여 트랜지스터(Q₁)를 도통시켜 주므로써 포토 커플러(PC₁)의 발광 다이오드가 발광되어 수광트랜지스터가 턴온된다.

따라서 수광트랜지스터의 에미터 출력은 다이리스터(SCR)의 게이트에 인가되어 트리거시켜주게 됨으로써 다이리스터(SCR)가 "턴온"하게 되어 브릿지 다이오드(BD)와 레귤레이터(RG)를 거친 교류전원(AC)이 충전 레귤레이터(2)에 인가되게 된다.

그러므로 날씨가 좋아 태양 에너지가 충분할때에는 태양전지(1)의 출력이 그대로 충전 레귤레이터(2)에 인가되어 태양 에너지를 사용하게 되고 날씨가 나빠 태양에너지가 충분치 못할 경우에는 교류 전원(AC)을 사용하게 한 것으로써 이와같은 충전지 제어회로는 그 기능에 비하여 구성되는 부품수가 많고 회로가 복잡하여 원가상승의 요인이 되는 것이었다.

본 고안에서는 이와같은 종래의 회로보다 간단하게 구성할 수 있는 제3도와 같은 회로를 구성하였다. 즉 정전압원(6)의 정전압이나 태양전지(1)의 출력이 다이오드(D₂)(D₃)를 통한후 스위치(RS)를 통하여 충전 레귤레이터(2)에 인가되게 구성한 것으로써 스위치(RS)의 접점을 변환시켜 정전압원(6)이나 태양전지(1)를 선택해주도록 한 것이다.

태양전지(1)에서 출력이 나오면 저항(R₁₀)이 연결된 포토 커플러(PC₂)의 1차측 발광부가 점등하게 되므로써 2차측 수광부가 동작하여 전원(VCC)이 저항(R₈)을 통하여 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되게 되나 트랜지스터(Q₂)의 에미터측으로 전원(VCC)이 저항(R₉)과 제너다이오드(ZD₂)를 통하여 기준 전압으로 인가되게 되므로써 태양전지(1)의 출력이 제너다이오드(ZD₂)에 의한 기준 전압보다 낮을때에는 트랜지스터(Q₂)가 부통하게 되고 그보다 높을때에만 트랜지스터(Q₂)가 도통하게 된다.

그러므로 트랜지스터(Q₂)의 "온" "오프"에 따라서 릴레이(RY)의 동작이 제어되게 되므로 트랜지스터(Q₂)가 "온"되어 릴레이(RY)에 전원(VCC)이 인가되면 릴레이(RY)에 연동되는 스위치(RS)가 도면에 표시된 상태로 절환되어 태양전지(1)의 출력이 충전 레귤레이터(2)에 인가되게 된다. 이는 태양전지(1)의 출력이 제너다이오드(ZD₂)에 의한 기준 전압보다 높은 것을 의미하므로 태양전지(1)의 출력을 그대로 충전 레귤레이터(2)에 인가시켜 사용하게 된다.

그러나 트랜지스터(Q₂)가 "오프"되어 릴레이(RY)에 전원(VCC)이 인가되지 않으면 릴레이(RY)에 연동되는 스위치(RS)가 도면의 표시된 상태에서 절환된 상태가 되어 정전압원(6)의 출력이 충전 레귤레이터(2)에 인가되게 된다.

이는 태양전지(1)의 출력이 제너다이오드(ZD₂)에 의한 기준 전압보다 낮아 태양전지(1)의 출력을 사용할 수 없으므로 정전압원(6)의 출력을 충전 레귤레이터(2)에 인가시켜 정전압원(6)의 출력을 사용할 수 있도록 한 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 제2도에서와 같은 종래의 축전지 충전 제어회로의 기능을 그대로 가져가면서도 그 부품수를 혁신적으로 감소시키므로 인하여 제품의 소형, 경양화를 실현할 수 있고 또한 원가 절감을 기할 수 있으며 또한 태양전지의 출력을 지속적으로 감시하여 전천후로 태양광 발전 시스템을 구동시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

정전압원(6)과 태양전지(1)에 충전 레귤레이터(2)가 연결된 충전 제어 회로에 있어서, 태양전지(1)와 정전압원(6)에 스위치(RS)를 통하여 충전 레귤레이터(2)를 연결하고 태양전지(1)에는 포토 커플러(PC₂)를 통하여 에미터측에 제너다이오드(ZD₂)가 연결된 트랜지스터(Q₂)를 제어해주도록 연결하며 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터측에는 스위치(RS)를 제어해주는 릴레이(RY)를 연결하여 구성한 축전지 충전 제어회로.