JPH03203530A - 太陽光発電装置における充電制御方式 - 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おける充電制御方式の改良に
関する。

（従来の技術） 従来の太陽光発電装置における充電制御回路を第２図に
示す、第２図において、２１は太陽電池、２２は太陽電
池の起電力を蓄電する蓄電池、２３は太陽電池２１又は
蓄電池２２によって駆動される負荷、２４は蓄電池の端
子電圧を検出する蓄電池電圧検出回路、２５は太陽電池
の起電力を短絡させるシャント回路である。

この充電制御回路では、太陽電池２１の起電力を蓄電池
２２に充電すると共に、蓄電池２２の端子電圧を蓄電池
電圧検出回路２４で検出して蓄電池２２の端子電圧が所
定値以上になったときに、シャント回路２５のスイッチ
ング素子２５ａをオンして太陽電池２２の起電力をシャ
ント回路２５で短絡させることによって、蓄電池２２が
充電されるのを防止し、もって蓄電池２２の過充電を防
止しようとするものである〈例えば特開昭５２−９５９
４５号公報参照〉。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、近時のように太陽電池が低価格化してより大
型の太陽電池を採用することが多くなって、蓄電池容量
に比して充電電流が大きくなると、従来の太陽光発電装
置における充電制御回路のように、蓄電池２２の端子電
圧だけで蓄電池２２への充電の可否を判断して制御する
方法では過電流状態で蓄電池が充電される事態がしばし
ば発生し、蓄電池が短寿命化したり、暴爆事故を起こし
てしまう、即ち、太陽電池に比して蓄電池容量が大きい
場合、太陽電池の特性により、自然に電流制限されるた
め、充電電流の問題は省みられなかった。

また、蓄電池もベント形ものでは過電流状態で充電して
もあまり問題を生じないが、近時多用されているシール
形のものでは過電流で充電を厳密に検出する必要が生じ
てきた。

本発明は、このような問題点に鑑みて案出されたもので
あり、過電流状態での充電と過充電状態を正確に検知し
て、蓄電池の短寿命化や暴爆事故等を防止する太陽光発
電装置における充電制御回路を提供することを目的とす
るものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明によれば、太陽光を受けて起電力を発生する太陽
電池に蓄電池を接続すると共に、太陽電池の起電力を短
絡させるためのスイッチング素子を設けて蓄電池への充
電を制御する太陽光発電装置における充電制御方式にお
いて、前記蓄電池の端子電圧を検出する蓄電池電圧検出
回路と、前記蓄電池への充電電流を検出する充電電流検
出回路と、前記蓄電池電圧と充電電流を加算する加算回
路と、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記加
算回路の出力電圧と基準電圧と比較する比較回路とを設
け、前記加算回路の出力電圧と基準電圧とを比較回路で
比較して加算回路の出力電圧が低いとき、前記スイッチ
ング素子をオフして太陽電池の起電力を前記蓄電池に充
電すると共に、前記加算回路の出力電圧が高いとき、前
記スイッチング素子をオンして太陽電池の起電力を短絡
させることを特徴とする太陽光発電装置における充電制
御方式が提供され、そのことにより上記目的が遠戚され
る。

（作用） 上記のように構成することにより、蓄電池の端子電圧信
号と充電電流信号の和信号でシャント回路のスイッチが
制御され、もって過電流状態での充電と過充電を厳密に
防止できる。

（実施例〉 以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る太陽光発電装置における充電制
御方式を実施するための回路構成を示す図であり、１は
太陽電池、２は太陽電池ｌによって充電される蓄電池、
３は太陽電池１又は蓄電池２によって充電される負荷、
４はスイッチング素子４ａが介装されたシャント回路で
ある。

前記太陽電池１は、単結晶又は多結晶のシリコンやガリ
ウム・砒素にｐ−ｎ接合部を設けて構成され、太陽光が
照射されると起電力を発生する。

前記蓄電池２は、例えば鉛シール型蓄電池やニラカド型
蓄電池で構成され、太陽電池１の起電力を充電する。

前記太陽電池１と蓄電池２とは逆流防止用ダイオード５
を介して接続されている。

前記太陽電池１には、蓄電池２と並列にシャント回路４
が接続されている。このシャント回路４はスイッチング
素子４ａをオン・オフすることによって蓄電池２への充
電の発停を制御する。

前記蓄電池２の○側端子には、蓄電池２への充電電流を
検出する充電電流検出回路６が接続されており、この充
電電流検出回路６には、検出電流信号を電圧信号と同レ
ベルに増幅するための増幅器６ａが介装されており、こ
の増幅度の調整により後述の蓄電池電圧信号と電流信号
の加算比率を微調整できるようにしである。

前記蓄電池２には、蓄電池２の端子電圧を検出するため
の蓄電池電圧検出回路７が太陽電池１に対して並列に接
続されている。

上記充電電流検出回路６と蓄電池電圧検出回路７は、そ
れぞれ加算器８に接続されている。この加算器８は、充
電電流検出回路６によって検出された充電電流に対応す
る電圧と蓄電池電圧検出回路７によって検出された電圧
を加算して出力するように構成されている。

加算器８の出力は比較回路９の一方の入力端子に人力さ
れ、比較回路９の他方の入力端子には基準電圧発生器１
０から供給される基準電圧が入力される。

前記比較回路９の出力信号が、シャント回路４のスイッ
チング素子４ａのベースに供給されるように構成されて
いる。

上述のように構成した充電制御回路によれば、蓄電池電
圧が設定レベル以上の場合、Ｍ電池電圧の検出結果のみ
でシャント回路４のスイッチング素子４ａがオンして蓄
電池２への充電を停止し、充電電流が設定レベル以上の
場合にも、充電電流の検出結果のみでスイッチング素子
４ａがオンし、蓄電池電圧と充電電流の加算値が設定レ
ベル以上の場合にもスイッチング素子４ａがオンして蓄
電池２への充電が停止する。従って、蓄電池２が過電流
状態で充電されることは皆無となる。

（発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、加算回路の出力電圧と
基準電圧とを比較回路で比較して加算回路の出力電圧が
低いとき、シャント回路のスイッチング素子をオフして
太陽電池の起電力を前記蓄電池に充電すると共に、加算
回路の出力電圧が高いとき、シャント回路のスイッチン
グ素子をオンして太陽電池の起電力を短絡することこと
から、蓄電池電圧の端子電圧が高くなって満充電状態に
なったときは勿論充電を停止できると共に、過電流状態
で蓄電池が充電されることもなくなり、もって蓄電池を
著しく長寿命化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る太陽光発電装置における充電制御
方式の一実施例を示す回路構成図、第２図は従来の方式
を示す回路構成図である。 第１図 ら １：太陽電池　　　　２：蓄電池

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　太陽光を受けて起電力を発生する太陽電池に蓄電池を
   接続すると共に、太陽電池の起電力を短絡させるための
   スイッチング素子を設けて蓄電池への充電を制御する太
   陽光発電装置における充電制御方式において、 前記蓄電池の端子電圧を検出する蓄電池電圧検出回路と
   、前記蓄電池への充電電流を検出する充電電流検出回路
   と、前記蓄電池電圧と充電電流を加算する加算回路と、
   基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記基準電圧
   と加算回路の出力電圧とを比較する比較回路とを設け、 前記加算回路の出力電圧と基準電圧とを比較回路で比較
   して加算回路の出力電圧が低いとき、前記スイッチング
   素子をオフして太陽電池の起電力を前記蓄電池に充電す
   ると共に、加算回路の出力電圧が高いとき、前記スイッ
   チング素子をオンして太陽電池の起電力を短絡すること
   を特徴とする太陽光発電装置における充電制御方式。