JP3578911B2 - 携帯型太陽光発電装置 - Google Patents

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、災害時の非常用電源または、携帯用電源として使用可能な手回し発電機、または太陽電池を用いた携帯可能な携帯型太陽光発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来例の携帯用太陽光発電装置の例である。図では、日射量が十分大きい場合は、太陽電池ＰＶで発電した電力を直流変換器Ｃで安定な電圧に変換する。その電力で、蓄電池ＢＡに充電を行いながら負荷ＬＤに電力を供給するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
太陽電池の欠点は、夜間や雨天などの時日射量が小さい場合は、十分な電力を発電することができない。このために、従来例では、蓄電池の充電容量が不足し、負荷に十分な電力を供給することができなくなる欠点がある。また、蓄電池のみで負荷に電力を供給し続けると蓄電池の過放電により容量の不足が発生し、蓄電池容量が回復しない欠点がある。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、夜間や雨天などの太陽電池が発電不可能な場合でも、蓄電池と負荷に電力を供給することが可能で、かつ、蓄電池の過放電防止も可能な携帯型太陽光発電装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の携帯型太陽光発電装置は、夜間や雨天時でも発電可能な手回し発電機を接続し、手回し発電機と太陽電池の発電電力を切換える切換回路を備えている。また、夜間や雨天時に蓄電池のみで負荷に電力を供給し続ける場合に発生する蓄電池の過放電を防止する切換回路を備えている。
つまり、請求項１の発明は、太陽の日射により発電する太陽電池と、携帯可能な手回し発電機と、太陽電池からの電力を負荷に流すと共に直列に接続された第１および第３のダイオードと、手回し発電機からの電力を負荷に流すと共に直列に接続された第２および第４のダイオードと、第１および第３のダイオードの間に接続され、太陽電池からの出力電圧を所定の電圧に変換する直流変換器と、直流変換器からの電圧により充電され、充電された電力を第３のダイオードを経由して負荷に供給する蓄電池と、直流変換器と第３のダイオードとの間に接続された第１のリレーと、第１のダイオードと直流変換器との接続点と、第２のダイオードと第４のダイオードとの接続点との間を接続する第２のリレーと、第１および第２のリレーの開閉を行う切換回路とを有し、切換回路は、直流変換器が蓄電池に充電を開始すると、第１のリレーをオンにして負荷に電力を供給し、蓄電池の出力電圧が低下すると、第１のリレーをオフにして負荷から蓄電池を切り離し、手回し発電機が発電しているとき、この発電機からの出力を第２および第４のダイオードを通して負荷に供給し、この出力が所定電圧以上になると、第１のリレーをオフにすると共に第２のリレーをオンにして、手回し発電機からの出力を直流変換器に供給することを特徴とする携帯型太陽光発電装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の携帯型太陽光発電装置は、太陽電池からの電力を所定の電力に変換する直流変換器を介して蓄電池への充電と負荷に電力を供給する携帯型太陽光発電装置において、携帯可能な手回し発電機Ｇと、手回し発電機Ｇと太陽電池ＰＶの出力電力を切換えて直流変換器Ｃに供給する切換回路ＣＣとを備えたことに特徴を有している。
【０００７】
また、太陽電池からの電力を所定の電力に変換する直流変換器を介して蓄電池への充電と負荷に電力を供給する携帯型太陽光発電装置において、携帯可能な手回し発電機Ｇと、蓄電池ＢＡの過放電防止のために、蓄電池ＢＡを負荷ＬＤから切り離す切換回路ＣＣとを備えたことに特徴を有している。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変更あるいは改良を行い得ることは言うまでもない。
図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。図において図２と同じ目的を有する箇所は同じ記号を付してある。
図においてＰＶは太陽電池、Ｇは手回し発電機、Ｃは直流変換器、ＢＡは蓄電池、ＣＣは切換回路、ＬＤは負荷である。
【０００９】
太陽からの日射量が十分大きい場合は、太陽電池ＰＶで発電された電力は、ダイオードＤ１を通して直流変換器Ｃに供給される。太陽電池ＰＶの出力電圧が１２Ｖ以上に成ると直流変換器Ｃでは、太陽電池ＰＶの出力電圧を蓄電池ＢＡの充電可能な電圧に変換し蓄電池ＢＡに充電を行う。切換回路ＣＣは、直流変換器Ｃが蓄電池ＢＡに充電を開始し一定時間経過後、リレーＲＹ１に信号を出力する。切換回路ＣＣからの信号によりリレーＲＹ１はオンする。
【００１０】
リレーＲＹ１がオンするとダイオードＤ３を通して負荷ＬＤに電力を供給する。この時に曇りなどで太陽電池ＰＶの出力電圧が１１Ｖ以下に低下した場合は、直流変換器Ｃは、蓄電池ＢＡの充電を停止する。このときには、蓄電池ＢＡからダイオードＤ３を通して負荷ＬＤに電力を供給する。
この状態が長時間継続すると蓄電池ＢＡの容量が不足し蓄電池電圧が２０．４Ｖ以下に低下すると、切換回路ＣＣからリレーＲＹ１に信号を出力する。切換回路ＣＣからの信号によりリレーＲＹ１はオフし、蓄電池ＢＡを負荷ＬＤから切り離し、蓄電池ＢＡの過放電を防止する。
【００１１】
夜間や雨天などの太陽からの日射量が小さい場合は、ダイオードＤ１を通った太陽電池ＰＶの発電電力が小さく、太陽電池ＰＶの出力電圧が低いために、直流変換器Ｃは、蓄電池ＢＡへの充電を停止する。この時、切換回路ＣＣは、リレーＲＹ１に信号を出力する。切換回路ＣＣからの信号によりリレーＲＹ１をオフし負荷ＬＤへの給電を停止する。
【００１２】
夜間や雨天などの太陽からの日射量が小さく太陽電池ＰＶが発電不可能な場合に、手回し発電機Ｇが発電している場合は、ダイオードＤ２，Ｄ４を通して負荷ＬＤへ電力を供給する。また、手回し発電機Ｇの出力電圧が２２Ｖ以上に成ると切換回路ＣＣは、リレーＲＹ１とＲＹ２に信号を出力する。切換回路ＣＣからの信号によりリレーＲＹ１をオフ、リレーＲＹ２をオンする。手回し発電機Ｇの出力電圧はダイオードＤ２とリレーＲＹ２を通して直流変換器Ｃに供給される。
【００１３】
直流変換器Ｃでは、蓄電池ＢＡの充電可能な電圧に変換し蓄電池ＢＡに充電を行う。また、手回し発電機Ｇの出力電圧が２１Ｖ以下に成ると直流変換器Ｃは、蓄電池ＢＡへの充電を停止する。切換回路ＣＣは、直流変換器Ｃが停止するとリレーＲＹ１，ＲＹ２に信号を出力する。切換回路ＣＣからの信号によりリレーＲＹ１をオン、リレーＲＹ２をオフする。負荷ＬＤには、蓄電池ＢＡからダイオードＤ３を通して給電を行う。この場合も、蓄電池ＢＡの容量が不足し蓄電池電圧が２０．４Ｖ以下に低下すると、切換回路ＣＣからリレーＲＹ１に信号を出力する。切換回路ＣＣからの信号によりリレーＲＹ１をオフし、蓄電池ＢＡの過放電を防止する。
【００１４】
【発明の効果】
叙上のように本発明によれば、災害時の非常用電源または、携帯用電源として使用可能な手回し発電機と太陽電池を接続することにより、夜間や雨天などの太陽電池が発電不可能な場合でも、負荷に電力を供給することが可能となる。
また、切換回路により、太陽電池と手回し発電機の発電電力の切換えと蓄電池の過放電防止も行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】従来の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
ＢＡ 蓄電池
Ｃ 直流変換器
ＣＣ 切換回路
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ ダイオード
Ｇ 手回し発電機
ＬＤ 負荷
ＰＶ 太陽電池
ＲＹ１，ＲＹ２ リレー

Claims (1)

  1. 太陽の日射により発電する太陽電池と、
    携帯可能な手回し発電機と、
    太陽電池からの電力を負荷に流すと共に直列に接続された第１および第３のダイオードと、
    手回し発電機からの電力を負荷に流すと共に直列に接続された第２および第４のダイオードと、
    第１および第３のダイオードの間に接続され、太陽電池からの出力電圧を所定の電圧に変換する直流変換器と、
    直流変換器からの電圧により充電され、充電された電力を第３のダイオードを経由して負荷に供給する蓄電池と、
    直流変換器と第３のダイオードとの間に接続された第１のリレーと、
    第１のダイオードと直流変換器との接続点と、第２のダイオードと第４のダイオードとの接続点との間を接続する第２のリレーと、
    第１および第２のリレーの開閉を行う切換回路とを有し、
    切換回路は、
    直流変換器が蓄電池に充電を開始すると、第１のリレーをオンにして負荷に電力を供給し、
    蓄電池の出力電圧が低下すると、第１のリレーをオフにして負荷から蓄電池を切り離し、
    手回し発電機が発電しているとき、この発電機からの出力を第２および第４のダイオードを通して負荷に供給し、この出力が所定電圧以上になると、第１のリレーをオフにすると共に第２のリレーをオンにして、手回し発電機からの出力を直流変換器に供給することを特徴とする携帯型太陽光発電装置。
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