JPS596730A

JPS596730A - 太陽電池電源装置

Info

Publication number: JPS596730A
Application number: JP11461482A
Authority: JP
Inventors: 泉三原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1984-01-13

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】（本発明の目的）本発明は、複数個の太陽電池セルの直列群を並列に並べ
並列群を構成する太陽電池の出力端に蓄電池と負荷の並
列回路を接続して成る太陽電池電源装置に関するもので
、負荷の変動に応じて太陽電池セルを有効に利用するこ
とを目的とする。

（従来例およびその欠点）従来の太陽電池電源装置は、第１図に示す如く、５個の
太陽電池セル（１１、（１１・・・の直列群（２）を４
個並列に並べ、その出力端に蓄電池（３）と負荷（４）
の並列回路を逆流防止用のダイオード（５）を介して接
続したものが一般的である。（６）は蓄電池（３）と負
荷（４）間に介在されるインバータであり、直流を交流
に変換する。尚、負荷（４）が直流負荷の場合、インバ
ータ（６）が不要であることはいうまでもない。

かかる太陽電池電源装置にあっては、げ）　太陽電池の出力電力が、負荷（４）が消費する電
力より小さい場合、負荷（４）で消費される電力は、太
陽電池の出力及び蓄電池の放電電力で供給され、太陽型
の出力電圧は、第２図に示す如く蓄電池（３）の放電時
電圧ＶＢｏに決定される。

（ロ）太陽電池の出力電力が、負荷（４）が消費する電
力より大きい場合は、太陽電池からの出力は、負荷（４
）に消費されると同時に、蓄電池（３）を充電する。こ
のとき、蓄電池（３）の電圧■Ｂｃは第２図に示す如゛
く蓄電池（３）放電時電圧ｖＢＤの約１．２倍くらいの
電圧となる。

そして太陽電池の出力を（イ）の場合は（ロ）の場合よ
り約１〜２割（図示斜線面積相当分）有効に利用してい
ないことになる。

（本発明の実施例）本発明はかかる欠点に鑑みて為されたもので、以下第３
図及び第４図に示す実施例に従って本発明を詳述する。

図にセいて、（１）・・・太陽電池セル、（３）・・・
蓄電池、（４）・・・負荷、（５）・・・ダイオード、
（６）・・・インバータは従来と同様のものを示す。（
７１、（７１・・・は太陽電池セルの直列群であり、４
個の太陽電池セル（１１、（１１・・・を直列に接続し
た４個群（７１）と１個の太陽電池セル（１１の１個群
（７ｂ）とをスイッチＡ（８１を介して接続される。直
列群（７）はそれぞれ４個のスイッチＢ（９）を介して
蓄電池（３）のプラス線（１ｏ）とマイナス線（１１）
に並列接続される。（１２）。

（１２）・・・は４個群（７ｍ）の一端とプラス線（１
０）間に介在されるスイッチＣである。（１３）１嘘マ
イナス線（１１）と１個群（７ｂ）の第１番目との間に
介在されるスイッチＤｌ、（１４）は１個群（７ｂ）の
第１番目と第２番目の間に介在されるスイッチＤ２、（
１５）は１個群（７ｂ）の第２番目と第３番目の間に介
在されるスイッチＤ３（１６）は１個群（７ｂ）の第３
番目と第４番目との間に介在されるスイッチＤ４（１７
）は１個群（７ｂ）の第４番目とプラス線（１０）間に
介在されるスイッチＤ６であり、それぞれのスイッチが
ＯＮＬ、て１個群（７ｂ）を４個集めた補助直列回路（
１８）を形成する。

そしてかかる太陽電池電源装置は以下の如くスイッチ切
換えを行い使用される。

第３図に示す如くスイッチＡ（８）とスイッチＢがＯＮ
で、スイッチＣ（１２）、スイッチＤ１　（１３）〜ス
イッチＤ５（１７）がＯＦＦのときは、５個の太陽電池
セル（１）の直列群（７）が４並列接続され、第４（ａ
）図に示す如く１個の太陽電池セル（１）の５倍の出力
電圧５■ｏＣ４４倍の直流電流４１１Ｃが得られる。か
かる接続を高電圧接続と以下いう。図示しないがスイッ
チＡ（８）とスイッチＢがＯＦＦでスイッチＣ（１２）
、スイッチＤ１（１３）〜スイッチＤ５（１７）がＯＮ
のときは４個の太陽電池セル（１）の直列群（７ｂ）と
４個の太陽電池セル（１）で構成される補助直列回路（
１８）が５並列接続され、第４（ｂ）図に示す如く１個
の太陽電池セル（１）の４倍の出力電圧４Ｖｏｃ、５倍
の直流電流５１ｓｃが得られる。かかる接続を高電流接
続と以下いう。

尚、例えば６■の蓄電池（３）においては、充電時６．
３■以上、放電時６．１ｖ以下となるので、この特性を
利用し、コンパレーターを用い、蓄電池（３）電圧が６
，２■以上のとき高電圧接続回路、６．２Ｖ以下のとき
高電流接続回路となるように上記スイッチ群をＯＮ、Ｏ
ＦＦさせる回路を取りつけたものは本発明の好ましい実
施例である。

（実施例の動作）（イ）負荷（４）の消費電力が太陽電池の出力より小、
さい場合（蓄電池充電の場合）は第４（３）図に示す如
く高電圧接続で使用される。かかる回路では負荷（４）
で消費される電力の残りの電力で蓄電池（３）の充電を
行なわれ、負荷（４）と蓄電池（３）が並列に接続され
ているので、負荷（４）へ行く電流■３、蓄電池（３）
に流れる電流Ｉ２　との和が太陽電池電流■１　となる
。蓄電池（３）を充電する場合蓄電池（３）の電圧は、
開放電圧の１．１倍から１．２５倍になるので、太陽電
池の電圧ＶＢｃは、蓄電池（３）電圧の１．２５倍以上
に設計し、電圧がより多くとれる高電圧接続構成でシス
テムを動作させる。そして太陽電池の電圧は太陽電池の
最高効率点付近であるＶＢｃが設計されることは勿論の
ことである。

（ロ）負荷の消費電力が、太陽電池の出力電圧より大き
い場合（蓄電池放電の場合）は第４（ｂ）図に示す如く
高電流接続で使用される。かかる回路では負荷（４）の
消費電力が太陽電池の出力電力より大きいので蓄電池（
３）が放電状態になる。蓄電池（３）が放電状態になる
と、蓄電池（３）の電圧が開放電圧の０．９６〜０．９
倍（充電時０．８倍）になる。そして太陽電池の電圧は
上記■Ｂｃより低いｖＢＤで作動するが、ｖＢＤは太陽
電池の最高効率点付近に設定されている。

（本発明の効果）本発明は上記の如く、負荷の変動に応じて各直列群の一
部の太陽電池セルを切離し集合して補助直列回路を形成
し、該補助直列回路を直列群に並列接続するよう構成し
たことを特徴とするものであるので、いずれの使用状態
にあっても太陽電池の出力電力を常に最大状態に取り出
せ、また同時に、蓄電池の放電電力も少なくてすむ効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に対比される従来例を示す装置模式図、
第２図は同上における太陽電池の電圧（Ｖｌ電流（１１
特性図である。第３図は本発明の実施例を示す装置模式
図、第４図は同上の太陽電池の電圧凹型流（１１特性図
である。（ほか２名）第１図第２図１４１− トコ第４図（（１＞（ｂ）手　　続　　補　　正　　書昭和６７年１１月１曾日特許庁長官　殿　　　　　　　　　し？；１１１、事件
の表示昭和５７　　年　　特許願　第１１４６１４号２、抛明
の名称大腸電池電源装置５、補正命令の日付　　　昭和　　　年　　　月　　　
８自　　発６、補正の対象補−正の内容（１）明細書２ｍ１行の「１８１図」を「たとえば第１
図Ｊに訂正する。（２）明細書３負１行の「そして」を「よって」に訂正
する。（３）明細書６負９行の［（５）・・・・・・ダイオー
ド」を「逆電流阻止のダイオード」に訂正する。（４）図面については第４図（ａ）の横軸に電圧表示を
加えた点第４図（α）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数個の太陽電池セルの直列群を並列に並べ並列
群を構成する太陽電池の出力端に蓄電池と負荷の並列回
路を接続して成る太陽電池電源装置に詔いて、負荷の変
動に応じて各直列群の一部の太陽電池セルを切離し集合
して補助直列回路を形成し、該補助直列回路を直列群に
並列接続するよう構成したことを特徴とする太陽電池電
源装置。