JPH01170336A - 蓄電池充放電制御回路 - Google Patents
蓄電池充放電制御回路Info
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- JPH01170336A JPH01170336A JP62325554A JP32555487A JPH01170336A JP H01170336 A JPH01170336 A JP H01170336A JP 62325554 A JP62325554 A JP 62325554A JP 32555487 A JP32555487 A JP 32555487A JP H01170336 A JPH01170336 A JP H01170336A
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- Japan
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 8
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
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- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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。
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、太陽光発電システムに用いられる蓄電池の
充放電制御回路に関するものである。
充放電制御回路に関するものである。
[従来の技術]
第3図は、例えば実開昭60−124236号公報に示
された従来の蓄電池充放電制御回路を示す回路図である
1図において、太陽電池1は、過充電防止用コンダクタ
2および逆流防止用ダイオード3を介して直交流変換装
置くインバータ)4に接続される。この直交流変換袋W
4は更に負荷5に接続される。一方、逆流防止用ダイオ
ード3と直交流変換装置4の接続点6は蓄電池7に接続
される。
された従来の蓄電池充放電制御回路を示す回路図である
1図において、太陽電池1は、過充電防止用コンダクタ
2および逆流防止用ダイオード3を介して直交流変換装
置くインバータ)4に接続される。この直交流変換袋W
4は更に負荷5に接続される。一方、逆流防止用ダイオ
ード3と直交流変換装置4の接続点6は蓄電池7に接続
される。
従来の蓄電池充放電制御回路はこのように構成されてお
り、以下にその動作を詳しく説明する。
り、以下にその動作を詳しく説明する。
日照が得られるときは、太陽電池1が発電動作−し、発
電電流は太陽電池1から過充電防止用コンダクタ2、逆
流防止用ダイオード3および直交流変換装置4を通して
負荷5に流れ、この負荷5に電力を供給する。その際、
残余電力で蓄電池7が充電される0日照が得られないと
きは、蓄電池7から負荷5に電力が供給される。
電電流は太陽電池1から過充電防止用コンダクタ2、逆
流防止用ダイオード3および直交流変換装置4を通して
負荷5に流れ、この負荷5に電力を供給する。その際、
残余電力で蓄電池7が充電される0日照が得られないと
きは、蓄電池7から負荷5に電力が供給される。
ここで、負荷5の電力使用量が少なく、充分な日照が得
られるような場合は、蓄電池7は充分に充電されるが、
そのうち過充電状態になる。このような過充電状態にな
ると、蓄電池7からは電解液の電解による気泡が発生し
、電解液が減少し、またその温度が上昇する。その結果
、蓄電池7の寿命が低下す為という問題が生じる。
られるような場合は、蓄電池7は充分に充電されるが、
そのうち過充電状態になる。このような過充電状態にな
ると、蓄電池7からは電解液の電解による気泡が発生し
、電解液が減少し、またその温度が上昇する。その結果
、蓄電池7の寿命が低下す為という問題が生じる。
このような開運を回避するため、次のような方法が知ら
れている。即ち、蓄電池7は、過充電状態になると、通
常その電圧が上昇するので、接続点6での電圧を検出し
たり、蓄電池7のエネルギー量A−H(電流積分値)を
監視・検出したりするなどにより、過充電防止用コンダ
クタ2を開路し、充電を停止させることが知られている
。
れている。即ち、蓄電池7は、過充電状態になると、通
常その電圧が上昇するので、接続点6での電圧を検出し
たり、蓄電池7のエネルギー量A−H(電流積分値)を
監視・検出したりするなどにより、過充電防止用コンダ
クタ2を開路し、充電を停止させることが知られている
。
また、図示しないが、過充電防止用コンダクタ2を太陽
電池1のプラス(+)極とマイナス(−)極の間に設け
、蓄電池7が過充電状態になったとき太陽電池1の出力
を短絡する方法もよく知られている。
電池1のプラス(+)極とマイナス(−)極の間に設け
、蓄電池7が過充電状態になったとき太陽電池1の出力
を短絡する方法もよく知られている。
いずれの方法も、太陽電池1を系から切り離し、発電出
力を外部に捨てていた。
力を外部に捨てていた。
[発明が解決しようとする問題点]
このように、従来の蓄電池充放電制御回路では、蓄電池
が過充電状態になると太陽電池の出力を切り離し、その
間の負荷に対する電力供給は蓄電池から行われていた。
が過充電状態になると太陽電池の出力を切り離し、その
間の負荷に対する電力供給は蓄電池から行われていた。
しかしながら、太陽電池の出力を系から切り離すという
ことは、日照がある間は発電し、電力を供給することが
できる太陽電池の能力を利用しなかったという問題点を
惹起する。
ことは、日照がある間は発電し、電力を供給することが
できる太陽電池の能力を利用しなかったという問題点を
惹起する。
また、蓄電池は放電状態になるので蓄電池の蓄積電気量
を不必要に減少させてしまうという問題点もあった。
を不必要に減少させてしまうという問題点もあった。
そこで、この発明は、上述したような問題点を解決する
ためになされたもので、蓄電池が過充電状態になると、
この蓄電池を切り離して太陽電池による発生起電力を有
効利用すると共に、蓄電池の蓄WI電気量を可能な限り
高いレベルに保持できるような蓄電池充放電制御回路を
提供することを目的とする。
ためになされたもので、蓄電池が過充電状態になると、
この蓄電池を切り離して太陽電池による発生起電力を有
効利用すると共に、蓄電池の蓄WI電気量を可能な限り
高いレベルに保持できるような蓄電池充放電制御回路を
提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
この発明による蓄電池充放電制御回路は、太陽電池と蓄
電池の間に挿入され、過充電時に開路されるコンダクタ
と、太陽電池と負荷の間の電圧レベルを監視し、この電
圧レベルによりコンダクタを開閉制御する開閉制御手段
とを設けたものである。
電池の間に挿入され、過充電時に開路されるコンダクタ
と、太陽電池と負荷の間の電圧レベルを監視し、この電
圧レベルによりコンダクタを開閉制御する開閉制御手段
とを設けたものである。
[作用]
この発明においては、蓄電池が過充電状態になったとき
に、この蓄電池を切り離し、太陽電池による発生起電力
だけで負荷に電力を供給することができる。従って、太
陽電池を有効に利用することができるようになり、また
蓄電池の蓄積電気量を高いレベルに保持できる。
に、この蓄電池を切り離し、太陽電池による発生起電力
だけで負荷に電力を供給することができる。従って、太
陽電池を有効に利用することができるようになり、また
蓄電池の蓄積電気量を高いレベルに保持できる。
[実施例]
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこの発明による蓄電池充放電制御回路の一実施
例を示す回路図である0図において、太陽電池1は、逆
流防止用ダイオード3を介して直交流変換装置4に接続
される。この直交流変換装置4は更に負荷5に接続され
る。一方、逆流防止用ダイオード3と直交流変換装T1
4の接続点6はコンダクタ8を介して蓄電池7に接続さ
れる。また接続点6には、コンダクタ8を動作させるた
めの開閉制御手段10が接続されている。この開閉制御
手段10は第1比較器11および第2比較器12並びに
これら比較器の出力側に接続された制御器13から成る
。第1比較器11はその一方の入力端子が接続点6に接
続されかつ他方の入力端子が蓄電池7の過充電レベルを
設定する (設定値VH)電圧上限設定器14に接続さ
れている。同様に、第2比較器12はその一方の入力端
子が接続点6に接続されかつ他方の入力端子がリセット
レベルを設定する (設定値Vt、)電圧下限設定器1
5に接続されている。第1比較器11の出力側は制御器
13中のトリップコイル(T−C)16に接続され、こ
のトリップコイル16は自己メーク接点17を有してい
る。同様に第2比較器12の出力側は制御器13中の付
勢コイル(C−CH8に接続され、この付勢コイル18
は自己ブレーク接点1つを有している。なお、第1比較
器11は、接続点6での電圧をVxとすると、V X
> V Hでオンになり、一方第2比較器12は■×く
■してオンになり、その結果制御器13によりコンダク
タ8を開閉動作させる。
例を示す回路図である0図において、太陽電池1は、逆
流防止用ダイオード3を介して直交流変換装置4に接続
される。この直交流変換装置4は更に負荷5に接続され
る。一方、逆流防止用ダイオード3と直交流変換装T1
4の接続点6はコンダクタ8を介して蓄電池7に接続さ
れる。また接続点6には、コンダクタ8を動作させるた
めの開閉制御手段10が接続されている。この開閉制御
手段10は第1比較器11および第2比較器12並びに
これら比較器の出力側に接続された制御器13から成る
。第1比較器11はその一方の入力端子が接続点6に接
続されかつ他方の入力端子が蓄電池7の過充電レベルを
設定する (設定値VH)電圧上限設定器14に接続さ
れている。同様に、第2比較器12はその一方の入力端
子が接続点6に接続されかつ他方の入力端子がリセット
レベルを設定する (設定値Vt、)電圧下限設定器1
5に接続されている。第1比較器11の出力側は制御器
13中のトリップコイル(T−C)16に接続され、こ
のトリップコイル16は自己メーク接点17を有してい
る。同様に第2比較器12の出力側は制御器13中の付
勢コイル(C−CH8に接続され、この付勢コイル18
は自己ブレーク接点1つを有している。なお、第1比較
器11は、接続点6での電圧をVxとすると、V X
> V Hでオンになり、一方第2比較器12は■×く
■してオンになり、その結果制御器13によりコンダク
タ8を開閉動作させる。
第2図は第1図に示した実施例の動作タイミング図であ
り、日照エネルギーqの時間的変化を示すと共に接続点
での電圧■×の変化並びに過充電の検出およびリセット
について示したものである。
り、日照エネルギーqの時間的変化を示すと共に接続点
での電圧■×の変化並びに過充電の検出およびリセット
について示したものである。
第2図(イ)は日照エネルギーqと第1図に示した接続
点での電圧V×の時間的変化例を示し、図中のV)(と
VLは既に説明した電圧上限設定器14の設定値vHと
、電圧下限設定器15の設定値VLとをそれぞれ示して
いる。第2図(ロ)は蓄電池7の電気保有量A−Hの時
間的変化を示したものである。更に、第2図(ハ)は、
第1比較器11および第2比較器12の出力の時間的変
化を示し、またこれらにより開閉制御されるコンダクタ
8の状態を示したものである。
点での電圧V×の時間的変化例を示し、図中のV)(と
VLは既に説明した電圧上限設定器14の設定値vHと
、電圧下限設定器15の設定値VLとをそれぞれ示して
いる。第2図(ロ)は蓄電池7の電気保有量A−Hの時
間的変化を示したものである。更に、第2図(ハ)は、
第1比較器11および第2比較器12の出力の時間的変
化を示し、またこれらにより開閉制御されるコンダクタ
8の状態を示したものである。
以下、第1図に示した実施例の動作を第2図に基づいて
詳しく説明する0時間Ot+の間では、負荷5が必要と
する電力より太陽電池1の出力の方が小さく、蓄電池7
から不足分を負荷5に補充している状態で、条件Vxく
■しが成り立っている。この場合は、第2比較器12が
動作し、その出力で制御器13の付勢コイル18が励磁
される。
詳しく説明する0時間Ot+の間では、負荷5が必要と
する電力より太陽電池1の出力の方が小さく、蓄電池7
から不足分を負荷5に補充している状態で、条件Vxく
■しが成り立っている。この場合は、第2比較器12が
動作し、その出力で制御器13の付勢コイル18が励磁
される。
この付勢コイル18は、−旦励磁されると自己ブレーク
接点19によって第2比較器12から切り離されるがコ
ンダクタ8は制御器13のトリップコイル16が励磁さ
れるまで閉じている。
接点19によって第2比較器12から切り離されるがコ
ンダクタ8は制御器13のトリップコイル16が励磁さ
れるまで閉じている。
日照エネルギーqの増加に伴い、太陽電池1の出力は増
加し、時点t1で負荷電力に等しくなる。
加し、時点t1で負荷電力に等しくなる。
すると、蓄電池7から負荷5への放電は停止し、接続点
電圧Vxが少し大きくなる0時点t1以降は、太陽電池
1の出力が負荷電圧を上回るようになり、その残余発生
起電力は蓄電池7に充電される。この蓄電池7の充電量
が大きくなるにつれ、接続点電圧V×も大きくなり、時
点t2で蓄電池7は過充電状態になり、条件Vx〉■H
が成立する。この条件が成立すると、第1比較器11が
作動され、その出力でトリップコイル16が励磁され、
コンダクタ8は開路される。なお、トリップコイル16
も一旦励磁されると自己メーク接点17が外れて第1比
較器11から切り離されるように動作する。この結果、
蓄電池7への充電は停止され、太陽電池1の発生起電力
は負荷5だけに供給されるようになる。従って、接続点
電圧Vxは、太陽電池1の電圧−電流特性(V−I特性
)に従ってステップ的に上昇する。やがて、日照エネル
ギーqが小さくなると、接続点電圧Vxも低下し、時点
t3で■×く■Hとなり、更に時間が経過し、時点t4
になると、条件V×くVLが成立し、第2比較器12の
出力により付勢コイル18が励磁され、コンダクタ8は
再び閉路する。その結果、蓄電池7から電力の不足分、
即ち負荷電力と太陽電池出力との差が放電される0以上
のようにして、蓄電池7が過充電状態になってこの蓄電
池7が切り離されても、太陽電池1の出力が十分ある間
は負荷5に電力を供給することができる。
電圧Vxが少し大きくなる0時点t1以降は、太陽電池
1の出力が負荷電圧を上回るようになり、その残余発生
起電力は蓄電池7に充電される。この蓄電池7の充電量
が大きくなるにつれ、接続点電圧V×も大きくなり、時
点t2で蓄電池7は過充電状態になり、条件Vx〉■H
が成立する。この条件が成立すると、第1比較器11が
作動され、その出力でトリップコイル16が励磁され、
コンダクタ8は開路される。なお、トリップコイル16
も一旦励磁されると自己メーク接点17が外れて第1比
較器11から切り離されるように動作する。この結果、
蓄電池7への充電は停止され、太陽電池1の発生起電力
は負荷5だけに供給されるようになる。従って、接続点
電圧Vxは、太陽電池1の電圧−電流特性(V−I特性
)に従ってステップ的に上昇する。やがて、日照エネル
ギーqが小さくなると、接続点電圧Vxも低下し、時点
t3で■×く■Hとなり、更に時間が経過し、時点t4
になると、条件V×くVLが成立し、第2比較器12の
出力により付勢コイル18が励磁され、コンダクタ8は
再び閉路する。その結果、蓄電池7から電力の不足分、
即ち負荷電力と太陽電池出力との差が放電される0以上
のようにして、蓄電池7が過充電状態になってこの蓄電
池7が切り離されても、太陽電池1の出力が十分ある間
は負荷5に電力を供給することができる。
また、雲にさえぎられるなどにより急に太陽電池1の発
電量が低下したときは、蓄電池7が接続され、これから
負荷5に不足した電力を供給することができる。コンダ
クタ8の開閉時間は数10m5であり、太陽電池1の発
電量の変化時定数は数Seeなので、後者の方が十分長
く、コンダクタ8による蓄電池7の接続時間の遅れは問
題にならない、従って、負荷5への電力の供給に支障を
来すことはない、そして、蓄電池7は放電する時間を少
しでも減らすことができるので、その分だけ蓄積電気量
を高いレベルに保持することができる。
電量が低下したときは、蓄電池7が接続され、これから
負荷5に不足した電力を供給することができる。コンダ
クタ8の開閉時間は数10m5であり、太陽電池1の発
電量の変化時定数は数Seeなので、後者の方が十分長
く、コンダクタ8による蓄電池7の接続時間の遅れは問
題にならない、従って、負荷5への電力の供給に支障を
来すことはない、そして、蓄電池7は放電する時間を少
しでも減らすことができるので、その分だけ蓄積電気量
を高いレベルに保持することができる。
また、コンダクタ8にはラッチ式のものを採用してもよ
い、このようにすれば、コイル部の定常的な電力損失を
なくすことができる。小容量のコンダクタでは、常動式
では定常損失の比重が大きくなることが多い、ラッチ式
を採用すれば、このような心配はなく、システムの効率
を向上させることができる。
い、このようにすれば、コイル部の定常的な電力損失を
なくすことができる。小容量のコンダクタでは、常動式
では定常損失の比重が大きくなることが多い、ラッチ式
を採用すれば、このような心配はなく、システムの効率
を向上させることができる。
また、蓄電池の過充電状態を検出するのに、本実施例の
ように、接続点電圧Vxを検出して行う方法は従来から
も知られている。しかし、その場合、従来方式では比較
器のリセット方式が難しいという欠点があった。即ち、
従来方法では、太陽電池の出力を遮断するとき、蓄電池
が充電状態から放電状態に直ちに移行するので、蓄電池
端間の電圧差が大きく、即ち充電時は電圧が高くなり、
放電時は電圧が低下するという現象が生じた。
ように、接続点電圧Vxを検出して行う方法は従来から
も知られている。しかし、その場合、従来方式では比較
器のリセット方式が難しいという欠点があった。即ち、
従来方法では、太陽電池の出力を遮断するとき、蓄電池
が充電状態から放電状態に直ちに移行するので、蓄電池
端間の電圧差が大きく、即ち充電時は電圧が高くなり、
放電時は電圧が低下するという現象が生じた。
このなめに、過充電検出レベルとリセットレベルの間で
チャタリングが惹起され、−旦過充電検出レベルになっ
たら、タイマーなどにより成る時間はリセットレベルに
なっても動作させないなどの工夫が必要であった。
チャタリングが惹起され、−旦過充電検出レベルになっ
たら、タイマーなどにより成る時間はリセットレベルに
なっても動作させないなどの工夫が必要であった。
この発明によれば、このようなわずられしさもなく、常
時、接続点電圧Vxを監視するだけでコンダクタの開閉
制御を行うことができる。
時、接続点電圧Vxを監視するだけでコンダクタの開閉
制御を行うことができる。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明は、太陽電池と蓄電池の
間に挿入され、過充電時に開路されるコンダクタと太陽
電池と負荷の接続点での電圧に基づいてコンダクタを開
閉制御する開閉制御手段とを備えたことにより、太陽電
池の発電電力を有効に利用できると共に、蓄電池の蓄積
電気量を可能な限り高いレベルに保持できる効果がある
。更に。
間に挿入され、過充電時に開路されるコンダクタと太陽
電池と負荷の接続点での電圧に基づいてコンダクタを開
閉制御する開閉制御手段とを備えたことにより、太陽電
池の発電電力を有効に利用できると共に、蓄電池の蓄積
電気量を可能な限り高いレベルに保持できる効果がある
。更に。
過充電検出後のリセットを確実にできる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図は第
1図の実施例の動作タイミング図、第3図は従来の蓄電
池充放電制御回路を示す回路図である。 図において、1・・・太陽電池、5・・・負荷、6・・
・接続点、7・・・N電池、8・・・コンダクタ、10
・・・開閉制御手段、11・・・第1比較器、12・・
・第2比較器、13・・・制御器、14・・・電圧上限
設定器、15・・・電圧下限設定器。 売IIXJ b 児20 6、補正の内容 手続補正書 昭和6↓8月 5^゛
1図の実施例の動作タイミング図、第3図は従来の蓄電
池充放電制御回路を示す回路図である。 図において、1・・・太陽電池、5・・・負荷、6・・
・接続点、7・・・N電池、8・・・コンダクタ、10
・・・開閉制御手段、11・・・第1比較器、12・・
・第2比較器、13・・・制御器、14・・・電圧上限
設定器、15・・・電圧下限設定器。 売IIXJ b 児20 6、補正の内容 手続補正書 昭和6↓8月 5^゛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、太陽電池により負荷に電力を供給しながら残りの電
力で蓄電池を充電するが、前記太陽電池から電力が得ら
れないときは、前記蓄電池から前記負荷に電力を供給す
る太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池と前記蓄
電池の間に挿入され、過充電時に開路されるコンダクタ
と、前記太陽電池と前記負荷の間の電圧レベルを監視し
、この電圧レベルにより前記コンダクタを開閉制御する
開閉制御手段とを備えたことを特徴とする蓄電池充放電
制御回路。 2、開閉制御手段は、蓄電池の過充電レベルを設定値V
_Hとして設定する電圧上限設定器と、リセットレベル
を設定値V_Lとして設定する電圧下限設定器と、前記
太陽電池と負荷の間の電圧レベルをV_xとしてV_x
>V_Hで動作する第1比較器と、V_x<V_Lで動
作する第2比較器と、これら第1比較器および第2比較
器の動作開始により前記コンダクタを開閉制御する制御
器とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の蓄電池充放電制御回路。 3、コンダクタはラッチ式であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の蓄電池充放電制御回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62325554A JPH01170336A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 蓄電池充放電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62325554A JPH01170336A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 蓄電池充放電制御回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01170336A true JPH01170336A (ja) | 1989-07-05 |
Family
ID=18178189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62325554A Pending JPH01170336A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 蓄電池充放電制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01170336A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004254499A (ja) * | 2004-04-12 | 2004-09-09 | Canon Inc | 電動機運転装置 |
JP2022179781A (ja) * | 2016-11-21 | 2022-12-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換システム |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62325554A patent/JPH01170336A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004254499A (ja) * | 2004-04-12 | 2004-09-09 | Canon Inc | 電動機運転装置 |
JP2022179781A (ja) * | 2016-11-21 | 2022-12-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電力変換システム |
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