JPH03155340A - 充電回路 - Google Patents
充電回路Info
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- JPH03155340A JPH03155340A JP1294721A JP29472189A JPH03155340A JP H03155340 A JPH03155340 A JP H03155340A JP 1294721 A JP1294721 A JP 1294721A JP 29472189 A JP29472189 A JP 29472189A JP H03155340 A JPH03155340 A JP H03155340A
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- Japan
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- voltage
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- solar cell
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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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
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、鉛電池等の充電式電池の充電回路に関する。
（ロ）従来の技術
電源として太陽電池を使用する機器が開発諮れているが
、斯かる太陽電池は光が照射されているときのみ発覚す
るので光が照射されていないときには使用出来ないこと
になる。そのため斯かる機器では、太陽電池より得られ
る電力を充電電池に充電し、太陽電池からの電力が不足
したとき該充電電池に充電きれていた電力を利用するよ
うに構成されている。太陽電池より得られる電流によっ
て充電電池を充電する技術としては、例えば特開昭６４
−３４１３７号公報に開示されたものがある。
、斯かる太陽電池は光が照射されているときのみ発覚す
るので光が照射されていないときには使用出来ないこと
になる。そのため斯かる機器では、太陽電池より得られ
る電力を充電電池に充電し、太陽電池からの電力が不足
したとき該充電電池に充電きれていた電力を利用するよ
うに構成されている。太陽電池より得られる電流によっ
て充電電池を充電する技術としては、例えば特開昭６４
−３４１３７号公報に開示されたものがある。
（ハ）発明が解決しようとする課題
第２図は、太陽電池の電圧、電力−電流特性を示すもの
であり、同図より明らかなように電流の変化に伴なって
出力される電力が最大になる点が存在する。従来の充電
回路は斯かる太陽電池の特性を考慮して充電動作を行な
うように構成されていないため太陽電池の能力を効率良
く利用することが出来なかった。本発明は、斯かる点を
改良した充電回路を提供しようとするものである。
であり、同図より明らかなように電流の変化に伴なって
出力される電力が最大になる点が存在する。従来の充電
回路は斯かる太陽電池の特性を考慮して充電動作を行な
うように構成されていないため太陽電池の能力を効率良
く利用することが出来なかった。本発明は、斯かる点を
改良した充電回路を提供しようとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明の充電回路は、太陽電池と充電電池との間のｔＲ
供給路内に挿入接続されているコイルと、該コイルの充
電電池側の端子と接地間に接続されているとともに導通
状態にあるとき該端子と接地間に短絡するスイッチング
素子と、前記太陽電池より出力される電圧を検出するべ
く接続跡れているとともにヒステリシス特性を備え、且
つ前記スイッチング素子の動作を制御するべく接続され
ているヒステリシスコンパレーターとより構成されてい
る。
供給路内に挿入接続されているコイルと、該コイルの充
電電池側の端子と接地間に接続されているとともに導通
状態にあるとき該端子と接地間に短絡するスイッチング
素子と、前記太陽電池より出力される電圧を検出するべ
く接続跡れているとともにヒステリシス特性を備え、且
つ前記スイッチング素子の動作を制御するべく接続され
ているヒステリシスコンパレーターとより構成されてい
る。
（ホ）作用
本発明は、充電動作を制御するスイッチング素子の反転
動作を制御する手段としてヒステリシスコンパレーター
を使用するとともに該ヒステリシスコンパレーターの２
つの反転動作電圧点を太陽電池が最大電力を出力する電
圧の上下に設定したことを特徴とするものである。
動作を制御する手段としてヒステリシスコンパレーター
を使用するとともに該ヒステリシスコンパレーターの２
つの反転動作電圧点を太陽電池が最大電力を出力する電
圧の上下に設定したことを特徴とするものである。
（へ）実施例
第１図に示した回路は本発明の充電回路の一実施例であ
る。（１）は太陽電池、（２）は１１Ｅ源スイツチ、（
３）は充電電池、（４）及び（５）は前記太陽電池（１
）と充電電池（３）との間の電源供給路（６）内に挿入
接続されているコイル及びダイオードである。
る。（１）は太陽電池、（２）は１１Ｅ源スイツチ、（
３）は充電電池、（４）及び（５）は前記太陽電池（１
）と充電電池（３）との間の電源供給路（６）内に挿入
接続されているコイル及びダイオードである。
（７）は出力端子（８）及びヒステリシス出力端子（９
）を有するヒステリシスコンパレーターであり、前記電
源供給路（６）と接地線路（１０〉間に直列接続されて
いる第１抵抗（１１〉と第２抵抗（１２〉による分圧点
（Ａ）に接続されている第１入力端子（１３）及び基準
電圧素子（１４）を介して接地されている第２入力端子
（１５）を有している。（１６）は前記ヒステリシスコ
ンパレーター（７〉のヒステリシス特性を設定するヒス
テリシス抵抗であり、前記ヒステリシス出力端子（９）
と第１入力端子（１３）との間に接続されている。斯か
る構成において、第１入力端子（１３）に入力される電
圧が第２入力端子（１５）に入力されている基準電圧よ
り低い場合には、出力端子（８）の出力レベルはＨ（高
い）にあり、ヒステリシス出力端子（９）の出力レベル
はＬ（低い）にある。
）を有するヒステリシスコンパレーターであり、前記電
源供給路（６）と接地線路（１０〉間に直列接続されて
いる第１抵抗（１１〉と第２抵抗（１２〉による分圧点
（Ａ）に接続されている第１入力端子（１３）及び基準
電圧素子（１４）を介して接地されている第２入力端子
（１５）を有している。（１６）は前記ヒステリシスコ
ンパレーター（７〉のヒステリシス特性を設定するヒス
テリシス抵抗であり、前記ヒステリシス出力端子（９）
と第１入力端子（１３）との間に接続されている。斯か
る構成において、第１入力端子（１３）に入力される電
圧が第２入力端子（１５）に入力されている基準電圧よ
り低い場合には、出力端子（８）の出力レベルはＨ（高
い）にあり、ヒステリシス出力端子（９）の出力レベル
はＬ（低い）にある。
そして、第１入力端子（１３）に入力される電圧が第２
入力端子（１５）に入力されている基準電圧より高い場
合には、出力端子（８）の出力レベルはＬとなり、ヒス
テリシス出力端子（９）はオーブンになるように構成き
れている。従って斯かる構成によればヒステリシス出力
端子（９）の出力レベルがＬにあるときヒステリシス抵
抗（１６〉が第２抵抗（１２）に並列液Ｒきれた状態に
なり、ヒステリシス出力端子（９）がオーブンの状態に
あるときにはヒステリシス抵抗（１６）は回路に対して
同等作用しない状態になる。それ故ヒステリシスコンパ
レーター（７）の電源供給路（６）の入力電圧と出力端
子（８）に出力される電圧との関係は第３図に示すよう
になる。
入力端子（１５）に入力されている基準電圧より高い場
合には、出力端子（８）の出力レベルはＬとなり、ヒス
テリシス出力端子（９）はオーブンになるように構成き
れている。従って斯かる構成によればヒステリシス出力
端子（９）の出力レベルがＬにあるときヒステリシス抵
抗（１６〉が第２抵抗（１２）に並列液Ｒきれた状態に
なり、ヒステリシス出力端子（９）がオーブンの状態に
あるときにはヒステリシス抵抗（１６）は回路に対して
同等作用しない状態になる。それ故ヒステリシスコンパ
レーター（７）の電源供給路（６）の入力電圧と出力端
子（８）に出力される電圧との関係は第３図に示すよう
になる。
（１７）はコレクタが抵抗（１８）を介して電源供給路
（６）に接続されているとともにエミッタが接地きれて
いる第１スイツチングトランジスターであり、そのベー
スは前記ヒステリシスコンパレーター（７）の出力端子
（８）にし接続されているとともに抵抗（１９）を介し
て前記電源供給路（６）に接続されている。 （２０）
及び（２１）はエミッタが互いに共通接続されていると
ともにコレクタが夫々電源供給路（６〉及び接地線路（
１０）に接続されている第２及び第３のスイッチングト
ランジスターであり、そのベースは各々前記第１スイツ
チングトランジスター（１７）のコレクタに接続されて
いる。（２２）はドレインが前記コイル（４）の充電電
池（３）側の端子（Ｂ）に接続されているとともにソー
スが接地線路（１０〉に接続されているＭＯＳトランジ
スターであり、そのゲートは抵抗（２３）を介して前記
第２スイツチングトランジスター（２０）のエミッタ及
び第３スイツチングトランジスター（２１）のエミッタ
に接続されている。斯かる回路構成において、太陽電池
（１）が最大電力を出力する電圧をＶ３、ヒステリシス
コンパレーター（７〉が反転動作する動作電圧点をＶＷ
及びＶＬとしたときｖＬ＜ｖｓ＜ｖＨになるように設定
されている０以上の如く本発明の充電回路は構成されて
おり、次に斯かる回路の動作について説明する。
（６）に接続されているとともにエミッタが接地きれて
いる第１スイツチングトランジスターであり、そのベー
スは前記ヒステリシスコンパレーター（７）の出力端子
（８）にし接続されているとともに抵抗（１９）を介し
て前記電源供給路（６）に接続されている。 （２０）
及び（２１）はエミッタが互いに共通接続されていると
ともにコレクタが夫々電源供給路（６〉及び接地線路（
１０）に接続されている第２及び第３のスイッチングト
ランジスターであり、そのベースは各々前記第１スイツ
チングトランジスター（１７）のコレクタに接続されて
いる。（２２）はドレインが前記コイル（４）の充電電
池（３）側の端子（Ｂ）に接続されているとともにソー
スが接地線路（１０〉に接続されているＭＯＳトランジ
スターであり、そのゲートは抵抗（２３）を介して前記
第２スイツチングトランジスター（２０）のエミッタ及
び第３スイツチングトランジスター（２１）のエミッタ
に接続されている。斯かる回路構成において、太陽電池
（１）が最大電力を出力する電圧をＶ３、ヒステリシス
コンパレーター（７〉が反転動作する動作電圧点をＶＷ
及びＶＬとしたときｖＬ＜ｖｓ＜ｖＨになるように設定
されている０以上の如く本発明の充電回路は構成されて
おり、次に斯かる回路の動作について説明する。
電源スィッチ（２）が閉成されると太陽電池（１）より
発電された電力が電源供給路（６）に出力されるが、太
陽電池（１）の開放電圧は高いためヒステリシスコンパ
レーター（７）の出力端子（８〉の出力信号はＬレベル
になる。それ故該出力端子（８）にベースが接続されて
いる第１スイツチングトランジスター（１７）はバイア
スされることはなく非導通状態にある。従って該第１ス
イツチングトランジスター（１７）のコレクタは高電位
となり、そのコレクタにベースが接続されている第２ス
イツチングトランジスター（２０）がバイアスされて導
通状態になる。前記第２スイツチングトランジスター（
２０）が導通状態にあるときそのコレクタ・エミッタ間
を通してＭＯＳトランジスター（２２）のゲートにバイ
アス電圧が印加されるため該ＭＯＳトランジスター（２
２）は導通状態になる。前記ＭＯＳトランジスター（２
２）が導通状態になるとコイル（４）の端子（Ｂ）が接
地されるためコイル（４）にＸ流が流れ、その電流値が
時間とともに大きくなる。太陽電池（１）より出力され
る電流が増大すると第２図より明らかなように出力電圧
が低下し、その電圧値が所定値即ちｖＬより低くなると
ヒステリシスコンパレーター（７）が反転動作し、その
出力端子（８）の出力信号がＨレベルになる。前記出力
端子（８）の出力信号がＨレベルになると第１スイツチ
ングトランジスター（１７）がバイアスされて導通状態
に反転するため該第１スイツチングトランジスター（１
７）のコレクタにベースが接続されている第３スイツチ
ングトランジスター（２１）がバイアスされて導通状態
に反転する。前記第３スイツチングトランジスター（２
１）が導通状態に反転するとＭｏＳトランジスター（２
２）が逆バイアスされるため該ＭＯＳトランジスター（
２２）は非導通状態に反転する。
発電された電力が電源供給路（６）に出力されるが、太
陽電池（１）の開放電圧は高いためヒステリシスコンパ
レーター（７）の出力端子（８〉の出力信号はＬレベル
になる。それ故該出力端子（８）にベースが接続されて
いる第１スイツチングトランジスター（１７）はバイア
スされることはなく非導通状態にある。従って該第１ス
イツチングトランジスター（１７）のコレクタは高電位
となり、そのコレクタにベースが接続されている第２ス
イツチングトランジスター（２０）がバイアスされて導
通状態になる。前記第２スイツチングトランジスター（
２０）が導通状態にあるときそのコレクタ・エミッタ間
を通してＭＯＳトランジスター（２２）のゲートにバイ
アス電圧が印加されるため該ＭＯＳトランジスター（２
２）は導通状態になる。前記ＭＯＳトランジスター（２
２）が導通状態になるとコイル（４）の端子（Ｂ）が接
地されるためコイル（４）にＸ流が流れ、その電流値が
時間とともに大きくなる。太陽電池（１）より出力され
る電流が増大すると第２図より明らかなように出力電圧
が低下し、その電圧値が所定値即ちｖＬより低くなると
ヒステリシスコンパレーター（７）が反転動作し、その
出力端子（８）の出力信号がＨレベルになる。前記出力
端子（８）の出力信号がＨレベルになると第１スイツチ
ングトランジスター（１７）がバイアスされて導通状態
に反転するため該第１スイツチングトランジスター（１
７）のコレクタにベースが接続されている第３スイツチ
ングトランジスター（２１）がバイアスされて導通状態
に反転する。前記第３スイツチングトランジスター（２
１）が導通状態に反転するとＭｏＳトランジスター（２
２）が逆バイアスされるため該ＭＯＳトランジスター（
２２）は非導通状態に反転する。
前記ＭＯＳトランジスターク２２）が導通状態より非導
通状態に反転するとフィル（４〉に誘起電圧ｖｃが発生
するとともにダイオード（５）を通して充電電池（３）
に充電電圧Ｖａが供給されるが、斯かるＶａの値はＶａ
”ＶＬ＋ＶＣ−Ｖ、とな；６． ただしＶｔはダイオー
ド（５）の順方向電圧である。このように充電電池（３
）に供給される充電電圧は太陽電池（１）より発電され
た電圧を昇圧した電圧となる。前記太陽電池（１）より
出力される電流の減少に伴なって出力電圧が上昇し、そ
のｔＪＥ値が所定値即ちＶ８より高くなるとヒステリシ
スコンパレーター（７〉が反転動作し、その出力端子（
８）の出力信号がＬレベルになる。その結果、第１スイ
ツチングトランジスター（１７）の非導通状態への反転
に伴なって第２スイツチングトランジスター〈２０）及
びＭＯＳトランジスター（２２）が導通状態に反転する
。前記ＭＯＳトランジスター（２２）が導通状態に反転
するとコイル（４）の端子（Ｂ）が接地されることにな
りコイル（４）にエネルギーが蓄積される。そして、前
述した動作によってＭｏ５）ランシスター（２２）が非
導通状態に反転すると前記コイル（４）に誘起される電
圧Ｖｃと太陽電池（１）より得られる電圧とが加算され
て充電電池（３）に供給されることになって充電動作が
行なわれることになる。即ち太陽電池（１）より出力さ
れる電圧がＶＭとｖＬとの間を変化する毎にＭＯＳトラ
ンジスター（２２）の導通・非導通動作が繰返し行なわ
れて充電電池（３）の充電動作が行なわれるため、太陽
電池（１）より出力妨れる最大電力を利用して充電動作
が行なわれることになる。
通状態に反転するとフィル（４〉に誘起電圧ｖｃが発生
するとともにダイオード（５）を通して充電電池（３）
に充電電圧Ｖａが供給されるが、斯かるＶａの値はＶａ
”ＶＬ＋ＶＣ−Ｖ、とな；６． ただしＶｔはダイオー
ド（５）の順方向電圧である。このように充電電池（３
）に供給される充電電圧は太陽電池（１）より発電され
た電圧を昇圧した電圧となる。前記太陽電池（１）より
出力される電流の減少に伴なって出力電圧が上昇し、そ
のｔＪＥ値が所定値即ちＶ８より高くなるとヒステリシ
スコンパレーター（７〉が反転動作し、その出力端子（
８）の出力信号がＬレベルになる。その結果、第１スイ
ツチングトランジスター（１７）の非導通状態への反転
に伴なって第２スイツチングトランジスター〈２０）及
びＭＯＳトランジスター（２２）が導通状態に反転する
。前記ＭＯＳトランジスター（２２）が導通状態に反転
するとコイル（４）の端子（Ｂ）が接地されることにな
りコイル（４）にエネルギーが蓄積される。そして、前
述した動作によってＭｏ５）ランシスター（２２）が非
導通状態に反転すると前記コイル（４）に誘起される電
圧Ｖｃと太陽電池（１）より得られる電圧とが加算され
て充電電池（３）に供給されることになって充電動作が
行なわれることになる。即ち太陽電池（１）より出力さ
れる電圧がＶＭとｖＬとの間を変化する毎にＭＯＳトラ
ンジスター（２２）の導通・非導通動作が繰返し行なわ
れて充電電池（３）の充電動作が行なわれるため、太陽
電池（１）より出力妨れる最大電力を利用して充電動作
が行なわれることになる。
尚本実施例では、フィル（４）の充電電池側の端子と接
地間を短絡するスイッチング素子としてＭＯＳトランジ
スター（２２）を使用したが他のスイッチング素子を使
用することは勿論可能である。
地間を短絡するスイッチング素子としてＭＯＳトランジ
スター（２２）を使用したが他のスイッチング素子を使
用することは勿論可能である。
（ト）発明の効果
本発明は、充電動作を制御するスイッチング素子の反転
動作を制御する手段としてヒステリシスフンパレーター
を使用するとともに該ヒステリシスコンパレーターの２
つの反転動作電圧点を太陽電池が最大電力を出力する電
圧の上下に設定したので太陽電池の最大電力を利用して
充電電池の充電動作を行なうことが出来、本発明は太陽
電池を利用した充電回路として最適なものである。
動作を制御する手段としてヒステリシスフンパレーター
を使用するとともに該ヒステリシスコンパレーターの２
つの反転動作電圧点を太陽電池が最大電力を出力する電
圧の上下に設定したので太陽電池の最大電力を利用して
充電電池の充電動作を行なうことが出来、本発明は太陽
電池を利用した充電回路として最適なものである。
第１図は本発明の充電回路の一実施例、第２図は太陽電
池の特性図、第３図はヒステリシスフンパレーターの特
性図である。 主な図番の説明 （１）・・・太陽電池、 （３）・・・充電電池、 （
４）・・・フィル、 （５）・・・ダイオード、 （６
）・・・電源供給路、（７）・・・ヒステリシスコンパ
レーター （１０）・・・接地線路、 （１７）・・
・第１スイツチングトランジスタ（２０）・・・第２ス
イツチングトランジスター（２１）・・・第３スイツチ
ングトランジスター （２２）・・・ＭＯＳトランジ
スター
池の特性図、第３図はヒステリシスフンパレーターの特
性図である。 主な図番の説明 （１）・・・太陽電池、 （３）・・・充電電池、 （
４）・・・フィル、 （５）・・・ダイオード、 （６
）・・・電源供給路、（７）・・・ヒステリシスコンパ
レーター （１０）・・・接地線路、 （１７）・・
・第１スイツチングトランジスタ（２０）・・・第２ス
イツチングトランジスター（２１）・・・第３スイツチ
ングトランジスター （２２）・・・ＭＯＳトランジ
スター
Claims (1)
- （１）太陽電池と充電電池との間の電源供給路内に挿入
接続されているコイルと、該コイルの充電電池側の端子
と接地間に接続されているとともに導通状態にあるとき
該端子と接地間を短絡するスイッチング素子と、前記太
陽電池より出力される電圧を検出するべく接続されてい
るとともにヒステリシス特性を備えたヒステリシスコン
パレーターとより成り、前記ヒステリシスコンパレータ
ーの出力信号により前記スイッチング素子の動作を制御
するとともに該ヒステリシスコンパレーターの２つの反
転動作電圧点を前記太陽電池が最大電力を出力する電圧
の上下に設定したことを特徴とする充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294721A JPH03155340A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294721A JPH03155340A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155340A true JPH03155340A (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=17811453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1294721A Pending JPH03155340A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03155340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010094012A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | First Solar, Inc. | Photovoltaic power plant output |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1294721A patent/JPH03155340A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010094012A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | First Solar, Inc. | Photovoltaic power plant output |
| CN102395758A (zh) * | 2009-02-13 | 2012-03-28 | 第一太阳能有限公司 | 光伏电站输出 |
| US8222765B2 (en) | 2009-02-13 | 2012-07-17 | First Solar, Inc. | Photovoltaic power plant output |
| US8492926B2 (en) | 2009-02-13 | 2013-07-23 | First Solar, Inc | Photovoltaic power plant output |
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