JPH10210682A - 太陽電池駆動回路 - Google Patents
太陽電池駆動回路Info
- Publication number
- JPH10210682A JPH10210682A JP9297615A JP29761597A JPH10210682A JP H10210682 A JPH10210682 A JP H10210682A JP 9297615 A JP9297615 A JP 9297615A JP 29761597 A JP29761597 A JP 29761597A JP H10210682 A JPH10210682 A JP H10210682A
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- JP
- Japan
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- battery
- capacitor
- generator
- load
- balancer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽光の長期補給なくても負荷体を駆動させ
得る太陽電池駆動回路を提案する。 【構成】 光を電流に変換するための単結晶、多結晶、
非結晶或は化合物半導体より構成されたジェネレータ１
と、ジェネレータにより発生した電気エネルギーを蓄積
し、該蓄積されたエネルギーをジェネレータ１からの供
給電流のない期間これを他電源による補助なく漸次負荷
体に放電する固体極電気二重層電池からなる蓄電器４
と、蓄電器４と並列に接続し、該蓄電器の容量が負荷回
路にパワーを供給出来なくなった電圧レベルに達したと
きにのみ接点を作動するバランサー５と、バランサー５
の接点と直列に接続し、該接点の閉成時のみに通電する
補助二次電池たる電池９と、前記蓄電器４と負荷体１１
との間に接続され、その出力が負荷体の一方の端子に接
続された電圧コンバーター１０と、を有してなる太陽電
池駆動回路である。
得る太陽電池駆動回路を提案する。 【構成】 光を電流に変換するための単結晶、多結晶、
非結晶或は化合物半導体より構成されたジェネレータ１
と、ジェネレータにより発生した電気エネルギーを蓄積
し、該蓄積されたエネルギーをジェネレータ１からの供
給電流のない期間これを他電源による補助なく漸次負荷
体に放電する固体極電気二重層電池からなる蓄電器４
と、蓄電器４と並列に接続し、該蓄電器の容量が負荷回
路にパワーを供給出来なくなった電圧レベルに達したと
きにのみ接点を作動するバランサー５と、バランサー５
の接点と直列に接続し、該接点の閉成時のみに通電する
補助二次電池たる電池９と、前記蓄電器４と負荷体１１
との間に接続され、その出力が負荷体の一方の端子に接
続された電圧コンバーター１０と、を有してなる太陽電
池駆動回路である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池による
駆動回路に関するものである。
駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽電池ジェネレータからの電流
を蓄電するものとして蓄電池を用い、これにより、時計
等を駆動せしめているものが知られている。これは、カ
ドミウム蓄電池、鉛蓄電池等の化学的変化を主体とし
て、長時間保たせ得る蓄電体によって、駆動回路を動作
させるものである。
を蓄電するものとして蓄電池を用い、これにより、時計
等を駆動せしめているものが知られている。これは、カ
ドミウム蓄電池、鉛蓄電池等の化学的変化を主体とし
て、長時間保たせ得る蓄電体によって、駆動回路を動作
させるものである。
【０００３】そして、太陽電池ジェネレータは、この蓄
電体の電流容量を補充するためのものである。換言すれ
ば、ここで使用されている太陽電池ジェネレータは、単
に蓄電池の電源電圧、電流をバックアップする二次的作
用をしているに過ぎず、主体となっている蓄電体の消費
電源の延命のためのものとして役立たせているものであ
る。従って、蓄電体は消費型であり、如何なる場合に
も、１〜２年、或は５年以内には交換する必要がある。
電体の電流容量を補充するためのものである。換言すれ
ば、ここで使用されている太陽電池ジェネレータは、単
に蓄電池の電源電圧、電流をバックアップする二次的作
用をしているに過ぎず、主体となっている蓄電体の消費
電源の延命のためのものとして役立たせているものであ
る。従って、蓄電体は消費型であり、如何なる場合に
も、１〜２年、或は５年以内には交換する必要がある。
【０００４】そこで上記蓄電池の代りに放電時間を極め
て長くするため、発明者は先に特願昭６３−１２１５０
０号（特開平２−７８３５号）を提案し、特別の電気二
重層電池を用いてこれを解決しようと企画した。
て長くするため、発明者は先に特願昭６３−１２１５０
０号（特開平２−７８３５号）を提案し、特別の電気二
重層電池を用いてこれを解決しようと企画した。
【０００５】先に提案した技術は極めて有効な方式であ
ることはたしかであるが、例えば１００ｍＡの負荷を２
４時間連続使用することを考えると、その電荷（Ｑ）は
２０ｍＡの負荷では、２４×６０×６０（秒）×０．０
２＝１７２８（クーロン）を要する。
ることはたしかであるが、例えば１００ｍＡの負荷を２
４時間連続使用することを考えると、その電荷（Ｑ）は
２０ｍＡの負荷では、２４×６０×６０（秒）×０．０
２＝１７２８（クーロン）を要する。
【０００６】今もし、５Ｖ平均電圧をこの負荷にあたえ
ようとすれば、その電気容量（Ｆ）は、１００ｍＡで
は、８６４０÷５＝１７３０（ファラッド）、２０ｍＡ
負荷では、１７２８÷５＝３４５．６（ファラッド）を
要する。
ようとすれば、その電気容量（Ｆ）は、１００ｍＡで
は、８６４０÷５＝１７３０（ファラッド）、２０ｍＡ
負荷では、１７２８÷５＝３４５．６（ファラッド）を
要する。
【０００７】ところで後述する固体極電気二重層電池を
用いれば、１個で１０００ファラッド前後の電気容量が
得られるので、前述の１００ｍＡ負荷では、２個の固体
極電気二重層電池を並列に接続すれば良く、一方、２０
ｍＡ負荷では、１個の固体極電気二重層電池を接続すれ
ばよい。
用いれば、１個で１０００ファラッド前後の電気容量が
得られるので、前述の１００ｍＡ負荷では、２個の固体
極電気二重層電池を並列に接続すれば良く、一方、２０
ｍＡ負荷では、１個の固体極電気二重層電池を接続すれ
ばよい。
【０００８】一方、２個の固体極電気二重層電池に電流
を供給する太陽電池ジェネレータは、今、多結晶ジェネ
レータの場合、１０ｃｍ×１０ｃｍ角のもので、０．６
Ｖ、２．５Ａで１．５Ｗのものが得られ（変換効率１５
％）、今、１５Ｖ用太陽電池ジェネレータを作成すれ
ば、１０ｃｍ×１０ｃｍのもの２５枚を要する。
を供給する太陽電池ジェネレータは、今、多結晶ジェネ
レータの場合、１０ｃｍ×１０ｃｍ角のもので、０．６
Ｖ、２．５Ａで１．５Ｗのものが得られ（変換効率１５
％）、今、１５Ｖ用太陽電池ジェネレータを作成すれ
ば、１０ｃｍ×１０ｃｍのもの２５枚を要する。
【０００９】このとき、負荷へのバックアップ時間
（Ｔ）は、表１に示す如く、約６日間となる。
（Ｔ）は、表１に示す如く、約６日間となる。
【００１０】
【表１】
【００１１】一方、蓄電器への充電時間（ｔ）は、表２
に示す如く、約２０分となる。
に示す如く、約２０分となる。
【００１２】
【表２】
【００１３】上述したものを示したものが図４であり、
そして、上述の装備に基づく太陽電池駆動回路に依れ
ば、一旦蓄電器４にあたる固体極電気二重層電池に蓄電
させた場合、１日中平均２０ｍＡの電流を流すパワー機
器、例えば、通信機、パソコン等に於て６日間も太陽光
の補給なしに作動せしめることができることを示してい
る。
そして、上述の装備に基づく太陽電池駆動回路に依れ
ば、一旦蓄電器４にあたる固体極電気二重層電池に蓄電
させた場合、１日中平均２０ｍＡの電流を流すパワー機
器、例えば、通信機、パソコン等に於て６日間も太陽光
の補給なしに作動せしめることができることを示してい
る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、日本や北欧
の如く、日照日が連続６日を越えて欠ける場合がある。
このような場合には、先に提案した技術では蓄電の点に
関し不都合を生じる。
の如く、日照日が連続６日を越えて欠ける場合がある。
このような場合には、先に提案した技術では蓄電の点に
関し不都合を生じる。
【００１５】本発明は、上記不都合を回避し得る太陽電
池駆動回路を提案するものである。
池駆動回路を提案するものである。
【００１６】
【問題点を解決するための手段】本発明は、光を電流に
変換するための単結晶、多結晶、非結晶或は化合物半導
体より構成されたジェネレータと、前記ジェネレータに
より発生した電気エネルギーを蓄積し、該蓄積されたエ
ネルギーを前記ジェネレータからの供給電流のない期間
これを他電源による補助なく漸次負荷体に放電する固体
極電気二重層電池からなる蓄電器と、前記蓄電器と並列
に接続し、該蓄電器の容量が負荷回路にパワーを供給出
来なくなった電圧レベルに達したときにのみ接点を作動
するバランサーと、前記バランサーの接点と直列に接続
し、該接点の閉成時のみに通電する補助二次電池たる電
池と、前記蓄電器と負荷体との間に接続され、その出力
が負荷体の一方の端子に接続された電圧コンバーター
と、を有してなる太陽電池駆動回路である。
変換するための単結晶、多結晶、非結晶或は化合物半導
体より構成されたジェネレータと、前記ジェネレータに
より発生した電気エネルギーを蓄積し、該蓄積されたエ
ネルギーを前記ジェネレータからの供給電流のない期間
これを他電源による補助なく漸次負荷体に放電する固体
極電気二重層電池からなる蓄電器と、前記蓄電器と並列
に接続し、該蓄電器の容量が負荷回路にパワーを供給出
来なくなった電圧レベルに達したときにのみ接点を作動
するバランサーと、前記バランサーの接点と直列に接続
し、該接点の閉成時のみに通電する補助二次電池たる電
池と、前記蓄電器と負荷体との間に接続され、その出力
が負荷体の一方の端子に接続された電圧コンバーター
と、を有してなる太陽電池駆動回路である。
【００１７】
【作用】このように構成した場合は、前述した蓄電器と
並列に、従来の一次電池或は二次電池を接続し、しかも
図４に示す如く蓄電器の両極間の電圧が或るスレシホー
ルド以下になったときにのみ作動する接点を含むバラン
サーを取付けることによって、応急措置がとられ得るこ
ととなる。
並列に、従来の一次電池或は二次電池を接続し、しかも
図４に示す如く蓄電器の両極間の電圧が或るスレシホー
ルド以下になったときにのみ作動する接点を含むバラン
サーを取付けることによって、応急措置がとられ得るこ
ととなる。
【００１８】すなわち、本発明は、従来とは反対に一次
或は二次電池が蓄電器のバックアップをすることがねら
いである。ただ二次電池の場合は一次電池と異り、限定
回数の充電が可能なので、これを太陽電池ジェネレータ
で或る飽和値（例えば６Ｖ）まで充電し、その後、接点
を断つようにしてあげればよい。
或は二次電池が蓄電器のバックアップをすることがねら
いである。ただ二次電池の場合は一次電池と異り、限定
回数の充電が可能なので、これを太陽電池ジェネレータ
で或る飽和値（例えば６Ｖ）まで充電し、その後、接点
を断つようにしてあげればよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は太陽電池駆動回路の一実施
例であり、１は太陽光の如き白色光、２は単結晶、多結
晶、アモルファス或は化合物半導体の如きジェネレー
タ、３はジェネレータ２（出力側）からの逆流を防止す
るためのダイオードである。
例であり、１は太陽光の如き白色光、２は単結晶、多結
晶、アモルファス或は化合物半導体の如きジェネレー
タ、３はジェネレータ２（出力側）からの逆流を防止す
るためのダイオードである。
【００２０】４は固体極電気二重層電池からなる蓄電器
で、ジェネレータ２により発生した電気エネルギーを蓄
積し、該蓄積されたエネルギーを前記ジェネレータ２か
らの供給電流のない期間、これを他電源による補助なく
漸次、後記負荷体１１に放電するものである。図２は、
蓄電器４の放電特性を示すものである。
で、ジェネレータ２により発生した電気エネルギーを蓄
積し、該蓄積されたエネルギーを前記ジェネレータ２か
らの供給電流のない期間、これを他電源による補助なく
漸次、後記負荷体１１に放電するものである。図２は、
蓄電器４の放電特性を示すものである。
【００２１】５はバランサーで、このバランサー５は、
蓄電器４と並列に接続され、該蓄電器４の容量が或るレ
ベル以下に降下したときにのみ、後記接点７を作動せし
めるものである。
蓄電器４と並列に接続され、該蓄電器４の容量が或るレ
ベル以下に降下したときにのみ、後記接点７を作動せし
めるものである。
【００２２】６はセンサーで、前記バランサー５に組み
込まれている。
込まれている。
【００２３】７は接点で、この接点７と補助二次電池た
る電池９とが直列に接続されている。この電池９は、図
３に示す如き放電特性を備えている。
る電池９とが直列に接続されている。この電池９は、図
３に示す如き放電特性を備えている。
【００２４】８は逆流防止ダイオードで、必要により設
けるものである。
けるものである。
【００２５】１０はＤＣ−ＤＣコンバーター、１１は負
荷体で、前記コンバーター１０は、前記蓄電器４と負荷
体１１との間に接続され、コンバーター１０の出力が負
荷体１１の一方の端子に接続されて負荷体１１に与える
電圧を一定に保持するものである。
荷体で、前記コンバーター１０は、前記蓄電器４と負荷
体１１との間に接続され、コンバーター１０の出力が負
荷体１１の一方の端子に接続されて負荷体１１に与える
電圧を一定に保持するものである。
【００２６】上述した実施例の回路に於て、蓄電器４の
容量が或るレベル（この例では５Ｖ）を降下すると、バ
ランサー５が作動し、これにより常時は閉成している接
点７が開成し、これにより電池９が通電してレベル維持
が行われる。したがって、曇天が６日を越えても、バラ
ンサー５によって、電池９が通電されることとなるの
で、負荷体１１に対する電気供給が確保される。
容量が或るレベル（この例では５Ｖ）を降下すると、バ
ランサー５が作動し、これにより常時は閉成している接
点７が開成し、これにより電池９が通電してレベル維持
が行われる。したがって、曇天が６日を越えても、バラ
ンサー５によって、電池９が通電されることとなるの
で、負荷体１１に対する電気供給が確保される。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上説明した如く構成される
ので、ほゞ永久的に亘り、且つ電源補給に於る枯渇の全
く生じない低コストでハイパワーの太陽電池駆動回路を
得ることができる。
ので、ほゞ永久的に亘り、且つ電源補給に於る枯渇の全
く生じない低コストでハイパワーの太陽電池駆動回路を
得ることができる。
【図１】本発明に係る駆動回路を示す。
【図２】蓄電器の放電特性を示す。
【図３】電池の放電特性を示す。
【図４】大容量蓄電器の充放電特性を示す。
２ ジェネレータ ３ ダイオード ４ 蓄電器 ５ バランサー ７ 接点 １０ コンバーター １１ 負荷体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 7/34 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｚ Ｈ０２Ｍ 3/155 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 光を電流に変換するための単結晶、多結
晶、非結晶或は化合物半導体より構成されたジェネレー
タと、 前記ジェネレータにより発生した電気エネルギーを蓄積
し、該蓄積されたエネルギーを前記ジェネレータからの
供給電流のない期間これを他電源による補助なく漸次負
荷体に放電する固体極電気二重層電池からなる蓄電器
と、 前記蓄電器と並列に接続し、該蓄電器の容量が負荷回路
にパワーを供給出来なくなった電圧レベルに達したとき
にのみ接点を作動するバランサーと、 前記バランサーの接点と直列に接続し、該接点の閉成時
のみに通電する補助二次電池たる電池と、 前記蓄電器と負荷体との間に接続され、その出力が負荷
体の一方の端子に接続された電圧コンバーターと、を有
してなる太陽電池駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9297615A JPH10210682A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 太陽電池駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9297615A JPH10210682A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 太陽電池駆動回路 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3024366A Division JPH04340333A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 太陽電池駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10210682A true JPH10210682A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=17848857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9297615A Pending JPH10210682A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 太陽電池駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10210682A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010092094A (ko) * | 2000-03-20 | 2001-10-24 | 황의식 | 전원용 커패시터의 전력사용효율을 증대시키기 위한 장치 |
| KR20020051292A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 오길록 | 자가충전식 고율 충방전이 가능한 전원소자 |
| JP2003295275A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Nikon Corp | カメラシステム用電源回路 |
| CN101931229A (zh) * | 2010-05-31 | 2010-12-29 | 深圳市均益安联光伏***工程有限责任公司 | 直流高效太阳能光伏幕墙供电*** |
| WO2017141504A1 (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 株式会社フジクラ | 蓄電システム及び蓄電方法 |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP9297615A patent/JPH10210682A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010092094A (ko) * | 2000-03-20 | 2001-10-24 | 황의식 | 전원용 커패시터의 전력사용효율을 증대시키기 위한 장치 |
| KR20020051292A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 오길록 | 자가충전식 고율 충방전이 가능한 전원소자 |
| JP2003295275A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Nikon Corp | カメラシステム用電源回路 |
| CN101931229A (zh) * | 2010-05-31 | 2010-12-29 | 深圳市均益安联光伏***工程有限责任公司 | 直流高效太阳能光伏幕墙供电*** |
| WO2017141504A1 (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 株式会社フジクラ | 蓄電システム及び蓄電方法 |
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