JPS62154122A - 太陽光発電装置における充電制御方式 - Google Patents
太陽光発電装置における充電制御方式Info
- Publication number
- JPS62154122A JPS62154122A JP60293962A JP29396285A JPS62154122A JP S62154122 A JPS62154122 A JP S62154122A JP 60293962 A JP60293962 A JP 60293962A JP 29396285 A JP29396285 A JP 29396285A JP S62154122 A JPS62154122 A JP S62154122A
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- voltage
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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〕
本発明は、太陽電池を用いる太陽光発電装置における蓄
電池の充電制御方式に関し、特に太陽電池からの直流を
DC/DCコンバータを介して蓄電池に充電するように
構成された太陽光発電装置における充電制御方式に関す
るものである。
電池の充電制御方式に関し、特に太陽電池からの直流を
DC/DCコンバータを介して蓄電池に充電するように
構成された太陽光発電装置における充電制御方式に関す
るものである。
第2図は従来のDC/DCコンバータを具備する太陽光
発電装置のシステム構成を示すブロック図である。太陽
電池1により発電された直流はその電圧がD C/D
Cコンバータ5で昇圧或いは降圧され、その出力電圧に
応じた充電電流及び負荷X流が蓄電池3及び負荷4に供
給される。蓄電池3の端子電圧が満充電の時の端子電圧
になれば満充電検出制御回路7は、開閉器2を開放し太
陽電池1を切り離し、蓄電池3の過充電を防止する。
発電装置のシステム構成を示すブロック図である。太陽
電池1により発電された直流はその電圧がD C/D
Cコンバータ5で昇圧或いは降圧され、その出力電圧に
応じた充電電流及び負荷X流が蓄電池3及び負荷4に供
給される。蓄電池3の端子電圧が満充電の時の端子電圧
になれば満充電検出制御回路7は、開閉器2を開放し太
陽電池1を切り離し、蓄電池3の過充電を防止する。
第3図は光量をパラメータとした太陽電池1の出力電圧
−1を温特性を示す図である。図示するように太陽電池
1は光ff1LQ、−LQ、に応じて出力電圧V及び出
力電流■が変化する。従ってこのような特性を有する太
陽電池1の発電電力を有効に利用するには、出力が最大
電力点P、−P、になるように出力電流I及び出力電圧
Vを維持しなければならない。即ち太陽電池1の出力が
点線A上にあるように出力電流工及び出力電圧Vを制御
する必要がある。
−1を温特性を示す図である。図示するように太陽電池
1は光ff1LQ、−LQ、に応じて出力電圧V及び出
力電流■が変化する。従ってこのような特性を有する太
陽電池1の発電電力を有効に利用するには、出力が最大
電力点P、−P、になるように出力電流I及び出力電圧
Vを維持しなければならない。即ち太陽電池1の出力が
点線A上にあるように出力電流工及び出力電圧Vを制御
する必要がある。
第2図に示す太陽光発電装置において、最大電力点追尾
制御装置6は、太陽電池1の出力電圧V及び電流センサ
8からの出力電流■により、太陽電池1の出力が第3図
の点線A上に維持されるようにD C/D Cコンバー
タ5の出力電圧を調整し蓄電池3への充it流及び負荷
4への負荷電流を制御している。
制御装置6は、太陽電池1の出力電圧V及び電流センサ
8からの出力電流■により、太陽電池1の出力が第3図
の点線A上に維持されるようにD C/D Cコンバー
タ5の出力電圧を調整し蓄電池3への充it流及び負荷
4への負荷電流を制御している。
上記従来の太陽光発電装置においては、DC/DCコン
バータ5は、その入力電圧の大きさ及び出力電圧の太き
感に関係なく接続きれているため、常にDC/DCコン
バータ5の変換効率(約95%)による損失分を伴なっ
ている。ところでDC/DCコンバータ5の入力電圧と
出力電圧が略等しい状態では、太陽電池1の出力電圧を
昇圧或いは降圧するD C/D Cコンバータ5の作用
は不必要になる。しかしながら、第2図に示す従来の太
陽光発電装置においては、DC/DCコンバータ5の入
力電圧と出力電圧が接近しているときでも接続している
ためDC/DCコンバータ5による損失分が無駄に消費
されるという欠点があり、特にこのD C/D Cコン
バータ5による損失は小規模の太陽光発電装置において
は無視できない重要な問題であった。
バータ5は、その入力電圧の大きさ及び出力電圧の太き
感に関係なく接続きれているため、常にDC/DCコン
バータ5の変換効率(約95%)による損失分を伴なっ
ている。ところでDC/DCコンバータ5の入力電圧と
出力電圧が略等しい状態では、太陽電池1の出力電圧を
昇圧或いは降圧するD C/D Cコンバータ5の作用
は不必要になる。しかしながら、第2図に示す従来の太
陽光発電装置においては、DC/DCコンバータ5の入
力電圧と出力電圧が接近しているときでも接続している
ためDC/DCコンバータ5による損失分が無駄に消費
されるという欠点があり、特にこのD C/D Cコン
バータ5による損失は小規模の太陽光発電装置において
は無視できない重要な問題であった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記従来の
欠点を除去し、D C/D Cコンバータ5の入力電圧
と出力電圧とが近づいたら、該DC/DCコンバータ5
を負荷側から切り離すと共にその入力側を直接負荷側へ
接続し、太陽電池1の出力を直接蓄電池3に供給するよ
うにしてDC/DCコンバータ5の損失分を有効に利用
できる太陽光発電装置における充電制御方式を提供する
ことにある。
欠点を除去し、D C/D Cコンバータ5の入力電圧
と出力電圧とが近づいたら、該DC/DCコンバータ5
を負荷側から切り離すと共にその入力側を直接負荷側へ
接続し、太陽電池1の出力を直接蓄電池3に供給するよ
うにしてDC/DCコンバータ5の損失分を有効に利用
できる太陽光発電装置における充電制御方式を提供する
ことにある。
上記問題点を解決するため本発明は、太陽電池と、該太
陽電池で発電される直流の電圧を昇圧或いは降圧するD
C/DCコンバータと、該DC/DCコンバータの出力
側に接続された蓄電池等を具備する太陽光発電装置にお
いて、前記DC/DCコンバータを負荷側から切り離す
第1の開閉器と、該DC/DCコンバータの入力側を直
接負荷側へ接続する第2の開閉器と、前記DC/DCコ
ンバータの入力電圧と出力電圧とを比較し入力電圧と出
力電圧の比がDC/DCコンバータの変換効率と該変換
効率の逆数の間にあるときは前記第1の開閉器を開放し
前記DC/DCコンバータを負荷側から切り離すと共に
前記第2の開閉器を閉してD C/D Cコンバータの
入力側を直接負荷側に接続するように構成した。
陽電池で発電される直流の電圧を昇圧或いは降圧するD
C/DCコンバータと、該DC/DCコンバータの出力
側に接続された蓄電池等を具備する太陽光発電装置にお
いて、前記DC/DCコンバータを負荷側から切り離す
第1の開閉器と、該DC/DCコンバータの入力側を直
接負荷側へ接続する第2の開閉器と、前記DC/DCコ
ンバータの入力電圧と出力電圧とを比較し入力電圧と出
力電圧の比がDC/DCコンバータの変換効率と該変換
効率の逆数の間にあるときは前記第1の開閉器を開放し
前記DC/DCコンバータを負荷側から切り離すと共に
前記第2の開閉器を閉してD C/D Cコンバータの
入力側を直接負荷側に接続するように構成した。
上記のように構成することにより、入力電圧と出力電圧
の比がDC/DCコンバータの変換効率と該変換動、7
<の逆数の間にあるときは、即ちDC/DCコンバータ
の入力電圧が出力電圧に近づいたとき、DC/DCコン
バータを負荷側から切り離すのでD・−/DCコンバー
タの損失分が有効に利用できることになる。
の比がDC/DCコンバータの変換効率と該変換動、7
<の逆数の間にあるときは、即ちDC/DCコンバータ
の入力電圧が出力電圧に近づいたとき、DC/DCコン
バータを負荷側から切り離すのでD・−/DCコンバー
タの損失分が有効に利用できることになる。
第1図は本発明に係る充電制御方式を適用する太陽光発
電装置のシステム構成を示すブロック図である。同図に
おいて、第2図と同一符号を付した部分は同−又は相当
部分を示す。11はDC/DCコンバータ5の入力側即
ち太陽電池1の出力端を負荷側に直接接続する開閉器、
12はDC/DCコンバータ5を蓄電池3及び負荷4の
負荷側より切り離したり、負荷側へ接続したりする開閉
器、9はDC/DCコンバータ5の入力電圧Viと出力
電圧■。を比較し、その比が所定の関係になったら開閉
器12及び開閉器11を閉じたり開放したりする入出力
電圧比較制御回路である。
電装置のシステム構成を示すブロック図である。同図に
おいて、第2図と同一符号を付した部分は同−又は相当
部分を示す。11はDC/DCコンバータ5の入力側即
ち太陽電池1の出力端を負荷側に直接接続する開閉器、
12はDC/DCコンバータ5を蓄電池3及び負荷4の
負荷側より切り離したり、負荷側へ接続したりする開閉
器、9はDC/DCコンバータ5の入力電圧Viと出力
電圧■。を比較し、その比が所定の関係になったら開閉
器12及び開閉器11を閉じたり開放したりする入出力
電圧比較制御回路である。
上記の如く構成された太陽光発電装置において、先ず蓄
電池3が満充電以下である場合、開閉器12を閉じると
太陽電池1で発1された直流の電圧はDC/DCコンバ
ータ5を介して昇圧或いは降圧され、該DC/DCコン
バータ5の出力電圧に応じた充1を電流及び負荷IE流
が蓄電池3及び負荷4に供給きれる。このとき太陽電池
1のDC/DCコンバータ5への入力電圧Viと入力電
流Ifが最大電力点追尾制御装置6に入力され、該最大
電力点追尾制御装置6でDC/DCコンバータ5を制御
し太陽電池1が最大出力点になるように制御する。二の
時蓄電池3の端子電圧即ちDC/DCコンバータ5の出
力電圧Voと太陽電池1の出力電圧即しD C/D C
コンバータ5の入力電圧Viとが所定の関係になったと
き、入出力電圧比較制御回路9は開閉器12を開放して
DC/DCコンバータ5を蓄電池3及び負荷4のいわゆ
る負荷側から切り離すと共に、開閉器11を閉じDC/
DCコンバータ5の入力側を直接負荷側に接続する。こ
れにより太陽電池1で発電された直流はD C/D C
コンバータ5を通さずに蓄電池3及び負荷4に供給され
ることになり、DC/DCコンバータ5による電流損失
がなくなり、その分太陽電池1で発電された電力が有効
に利用されることになる。また、蓄電池3の充電が進み
満充電となれば入出力電圧比較制御回路9はそれを検出
し、開閉器12を開放し蓄電池3の過充電を防止する。
電池3が満充電以下である場合、開閉器12を閉じると
太陽電池1で発1された直流の電圧はDC/DCコンバ
ータ5を介して昇圧或いは降圧され、該DC/DCコン
バータ5の出力電圧に応じた充1を電流及び負荷IE流
が蓄電池3及び負荷4に供給きれる。このとき太陽電池
1のDC/DCコンバータ5への入力電圧Viと入力電
流Ifが最大電力点追尾制御装置6に入力され、該最大
電力点追尾制御装置6でDC/DCコンバータ5を制御
し太陽電池1が最大出力点になるように制御する。二の
時蓄電池3の端子電圧即ちDC/DCコンバータ5の出
力電圧Voと太陽電池1の出力電圧即しD C/D C
コンバータ5の入力電圧Viとが所定の関係になったと
き、入出力電圧比較制御回路9は開閉器12を開放して
DC/DCコンバータ5を蓄電池3及び負荷4のいわゆ
る負荷側から切り離すと共に、開閉器11を閉じDC/
DCコンバータ5の入力側を直接負荷側に接続する。こ
れにより太陽電池1で発電された直流はD C/D C
コンバータ5を通さずに蓄電池3及び負荷4に供給され
ることになり、DC/DCコンバータ5による電流損失
がなくなり、その分太陽電池1で発電された電力が有効
に利用されることになる。また、蓄電池3の充電が進み
満充電となれば入出力電圧比較制御回路9はそれを検出
し、開閉器12を開放し蓄電池3の過充電を防止する。
いまここで、DC/DCコンバータ5(7)を換効率を
Fcとし、DC/DCコンバータ5の出力電圧Voと入
力電圧Viの比(Vo/Vi)をCpとした場合、上記
DC/DCコンバータ5の出力電圧と入力電圧の関係が
所定の関係になったときは、下記の式が成立したときを
いう。
Fcとし、DC/DCコンバータ5の出力電圧Voと入
力電圧Viの比(Vo/Vi)をCpとした場合、上記
DC/DCコンバータ5の出力電圧と入力電圧の関係が
所定の関係になったときは、下記の式が成立したときを
いう。
F c < Cp < 1 / F c
(1)即ち、前記DC/DCコンバータ5の出力電
圧VOと入力電圧Viの比がDC/DCコンバータ5の
変換効率Fcと該変換効率の逆数1 / F cの間橙
あると゛きであり、このときDC/DCコンバータ5の
入力電圧は出力電圧に接近し、DC/DCコンバータ5
により太陽電池1の出力電圧の昇圧及び降圧が不必要に
なるから、入出力電圧比較制御回路9は開閉器12を開
放してD C/D Cコンバータ5を負荷側より切り離
すと共に、開閉器11を閉じてDC/DCコンバータ5
の入力側を直接負荷側に接続することにより、゛DC/
DCコンバータ5を通さない太陽電池1を直接蓄電池3
及び負荷4に接続する。これによりD C/D Cコン
バータ5の出力電圧vOと入力電圧Viが上記(1)式
の関係にあるときのD C/D Cコンバータ5の電流
損失分を無駄にすることがない。
(1)即ち、前記DC/DCコンバータ5の出力電
圧VOと入力電圧Viの比がDC/DCコンバータ5の
変換効率Fcと該変換効率の逆数1 / F cの間橙
あると゛きであり、このときDC/DCコンバータ5の
入力電圧は出力電圧に接近し、DC/DCコンバータ5
により太陽電池1の出力電圧の昇圧及び降圧が不必要に
なるから、入出力電圧比較制御回路9は開閉器12を開
放してD C/D Cコンバータ5を負荷側より切り離
すと共に、開閉器11を閉じてDC/DCコンバータ5
の入力側を直接負荷側に接続することにより、゛DC/
DCコンバータ5を通さない太陽電池1を直接蓄電池3
及び負荷4に接続する。これによりD C/D Cコン
バータ5の出力電圧vOと入力電圧Viが上記(1)式
の関係にあるときのD C/D Cコンバータ5の電流
損失分を無駄にすることがない。
以上説明したように、上記実施例によれば、DC/DC
コンバータ5を、負荷側から切り離す第1の開閉器12
と、該D C/D Cコンバータ5の入力側を直接負荷
側へ接続する第2の開閉器11と、DC/DCコンバー
タ5の入力電圧と出力電圧とを比較し入力電圧と出力電
圧の比がDC/DCコンバータ5の変換効率と該変換効
率の逆数の間にあるときは第1の開閉器12を開放し、
DC/DCコンバータ5を負荷側から切り離すと共に第
2の開閉器11を閉じてD C/D Cコンバータ5の
入力側を直接負荷側へ接続するように構成したので、入
力1圧と出力電圧の比がDC/DCコンバータ5の変換
効率と該変換効率の逆数の間にあるとき、即ちDC/D
Cコンバータ5の入力電圧Viが出力電圧Voに近づい
たとき、DC/DCコンバータ5を負荷側から切り離す
ので、従来無駄に消費していたD C/D Cコンバー
タ5の電流損失分を有効に利用することになる。
コンバータ5を、負荷側から切り離す第1の開閉器12
と、該D C/D Cコンバータ5の入力側を直接負荷
側へ接続する第2の開閉器11と、DC/DCコンバー
タ5の入力電圧と出力電圧とを比較し入力電圧と出力電
圧の比がDC/DCコンバータ5の変換効率と該変換効
率の逆数の間にあるときは第1の開閉器12を開放し、
DC/DCコンバータ5を負荷側から切り離すと共に第
2の開閉器11を閉じてD C/D Cコンバータ5の
入力側を直接負荷側へ接続するように構成したので、入
力1圧と出力電圧の比がDC/DCコンバータ5の変換
効率と該変換効率の逆数の間にあるとき、即ちDC/D
Cコンバータ5の入力電圧Viが出力電圧Voに近づい
たとき、DC/DCコンバータ5を負荷側から切り離す
ので、従来無駄に消費していたD C/D Cコンバー
タ5の電流損失分を有効に利用することになる。
なお、第1図に示す最大電力点追尾制御装置6としては
種々のものが考えられるが、例えば特開昭58−694
69号公報或いは特開昭56−132174号公報に口
承された技術を用いてもよい。
種々のものが考えられるが、例えば特開昭58−694
69号公報或いは特開昭56−132174号公報に口
承された技術を用いてもよい。
また、上記実施例においては、DC/DCコンバータ5
を負荷側から切り離すと共に該DC/DCコンバータ5
の入力側を直接負荷側に接続する手段として開閉器12
及び開閉器11を用いたがこれに限定きれるものではな
く、例えば半導体素子を用いた無接点式の開閉手段であ
ったもよい。
を負荷側から切り離すと共に該DC/DCコンバータ5
の入力側を直接負荷側に接続する手段として開閉器12
及び開閉器11を用いたがこれに限定きれるものではな
く、例えば半導体素子を用いた無接点式の開閉手段であ
ったもよい。
以上説明したように本発明によれば、DC/DCコンバ
ータの入力電圧と出力電圧の比がDC/DCコンバータ
の変換効率と該変換効率の逆数の間にあるときは、DC
/DCコンバータを太陽光発電装置から切り離すので、
従来D C/D Cコンバータで消費されていた損失分
を有効に利用できるという優れた効果が得られる。
ータの入力電圧と出力電圧の比がDC/DCコンバータ
の変換効率と該変換効率の逆数の間にあるときは、DC
/DCコンバータを太陽光発電装置から切り離すので、
従来D C/D Cコンバータで消費されていた損失分
を有効に利用できるという優れた効果が得られる。
第1図は本発明に係る充電制御方式を適用する太陽光発
電装置のシステム構成を示すブロック図、第2図は従来
のD C/D Cコンバータを具備する太陽光発電装置
のシステム構成を示すブロック図、第3r2LJは光量
をパラメータとした太陽電池の出力電圧−電流特性を示
す図である。 図中、1・・・・太陽電池、3・・・・蓄電池、4・・
・・負荷、5・・・・DC/DCコンバータ、6・・・
・最大電力点追尾制御装置、8・・・・電流センサ、9
・・・・入出力電圧比較制御回路、11.12・・・・
開閉器。
電装置のシステム構成を示すブロック図、第2図は従来
のD C/D Cコンバータを具備する太陽光発電装置
のシステム構成を示すブロック図、第3r2LJは光量
をパラメータとした太陽電池の出力電圧−電流特性を示
す図である。 図中、1・・・・太陽電池、3・・・・蓄電池、4・・
・・負荷、5・・・・DC/DCコンバータ、6・・・
・最大電力点追尾制御装置、8・・・・電流センサ、9
・・・・入出力電圧比較制御回路、11.12・・・・
開閉器。
Claims (1)
- 太陽電池と、該太陽電池で発電される直流の電圧を昇圧
或いは降圧するDC/DCコンバータと、該DC/DC
コンバータの出力側に接続された蓄電池等を具備する太
陽光発電装置において、前記DC/DCコンバータを負
荷側から切り離すと共に該DC/DCコンバータの入力
側を負荷側に直接接続する手段を設け、前記DC/DC
コンバータの入力電圧と出力電圧とを比較し入力電圧と
出力電圧の比がDC/DCコンバータの変換効率と該変
換効率の逆数の間にあるときは前記DC/DCコンバー
タをを負荷側から切り離すと共にその入力側を負荷側に
直接接続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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60293962A JPS62154122A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 太陽光発電装置における充電制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60293962A JPS62154122A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 太陽光発電装置における充電制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62154122A true JPS62154122A (ja) | 1987-07-09 |
Family
ID=17801439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60293962A Pending JPS62154122A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 太陽光発電装置における充電制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62154122A (ja) |
Cited By (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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