JP2003009419A - 電源装置 - Google Patents
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 101150000715 DA18 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の構成のものは、使用者側で使い方を選
択することができないことがあって、使用時間を延長す
ることはできないという課題を有している。 【解決手段】 インバータ１４の出力電圧を制御する制
御回路１６が、出力電圧設定手段１７で設定された条件
に応じてインバータの出力電圧を調整する構成の電源装
置としている。
択することができないことがあって、使用時間を延長す
ることはできないという課題を有している。 【解決手段】 インバータ１４の出力電圧を制御する制
御回路１６が、出力電圧設定手段１７で設定された条件
に応じてインバータの出力電圧を調整する構成の電源装
置としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の直流出
力電力を商用周波数の交流電力に変換して、家庭で使わ
れる交流機器に供給することができる電源装置に関する
ものである。
力電力を商用周波数の交流電力に変換して、家庭で使わ
れる交流機器に供給することができる電源装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来使用している電源装置の構
成を示す接続図である。この電源装置は、太陽電池１
と、太陽電池１の直流出力をバッテリ３に充電するコン
バータ２と、バッテリ３の直流電圧を交流電圧に変換す
るインバータ４を備えている。インバータ４は、それぞ
れにダイオードが並列接続された４個のスイッチング素
子と、リアクトルと、コンデンサで構成されている。イ
ンバータ４の出力は交流出力コンセント５を通じて出力
されているものである。なお、インバータ４を制御する
制御回路６は、インバータ４の交流出力電圧を検知して
おり、この検知電圧と内部の基準波とを比較して、前記
検知電圧が目標電圧に一致するようにスイッチング素子
のパルス幅を決定している。
成を示す接続図である。この電源装置は、太陽電池１
と、太陽電池１の直流出力をバッテリ３に充電するコン
バータ２と、バッテリ３の直流電圧を交流電圧に変換す
るインバータ４を備えている。インバータ４は、それぞ
れにダイオードが並列接続された４個のスイッチング素
子と、リアクトルと、コンデンサで構成されている。イ
ンバータ４の出力は交流出力コンセント５を通じて出力
されているものである。なお、インバータ４を制御する
制御回路６は、インバータ４の交流出力電圧を検知して
おり、この検知電圧と内部の基準波とを比較して、前記
検知電圧が目標電圧に一致するようにスイッチング素子
のパルス幅を決定している。
【０００３】以下に動作を説明する。コンバータ２は日
照によって変化する太陽電池１の最大出力を追尾する制
御を行うことで、太陽電池１から得られた電力をバッテ
リ３に充電している。インバータ４は、バッテリ３の直
流電圧を、制御回路６からの指令に基づいて動作するこ
とによって商用周波数の交流電圧に変換しているもので
ある。すなわち、インバータ４は制御回路６からの指令
に基づき、バッテリ３の直流電圧をパルス幅制御（ＰＷ
Ｍ）して、高周波のパルス電圧列を発生しており、この
パルス電圧がリアクトルとコンデンサを通過することで
高周波のリップルが除去されて、正弦波状の電圧波形が
生成されるものである。
照によって変化する太陽電池１の最大出力を追尾する制
御を行うことで、太陽電池１から得られた電力をバッテ
リ３に充電している。インバータ４は、バッテリ３の直
流電圧を、制御回路６からの指令に基づいて動作するこ
とによって商用周波数の交流電圧に変換しているもので
ある。すなわち、インバータ４は制御回路６からの指令
に基づき、バッテリ３の直流電圧をパルス幅制御（ＰＷ
Ｍ）して、高周波のパルス電圧列を発生しており、この
パルス電圧がリアクトルとコンデンサを通過することで
高周波のリップルが除去されて、正弦波状の電圧波形が
生成されるものである。
【０００４】このインバータ４の出力は、交流出力コン
セント５に供給されており、交流出力コンセント５に電
気機器を接続すると、この電気機器に５０Ｈｚまたは６
０Ｈｚの正弦波の１００Ｖの交流電圧を供給する。
セント５に供給されており、交流出力コンセント５に電
気機器を接続すると、この電気機器に５０Ｈｚまたは６
０Ｈｚの正弦波の１００Ｖの交流電圧を供給する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成のもの
は、使用者側で使い方を選択することができないことが
あって、使用時間を延長することはできないという課題
を有している。
は、使用者側で使い方を選択することができないことが
あって、使用時間を延長することはできないという課題
を有している。
【０００６】すなわち、接続している機器の種類に関わ
らず、常に商用周波数の１００Ｖの電圧を供給するよう
になっているものである。
らず、常に商用周波数の１００Ｖの電圧を供給するよう
になっているものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と、
前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバータと、
前記コンバータに接続したバッテリと、前記太陽電池ま
たは前記バッテリの直流電力を交流電力に変換するイン
バータと、インバータの出力電圧を制御する制御回路と
を構成要件として備え、前記制御回路は出力電圧設定手
段で設定された条件に応じてインバータの出力電圧を調
整する構成の電源装置としている。
前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバータと、
前記コンバータに接続したバッテリと、前記太陽電池ま
たは前記バッテリの直流電力を交流電力に変換するイン
バータと、インバータの出力電圧を制御する制御回路と
を構成要件として備え、前記制御回路は出力電圧設定手
段で設定された条件に応じてインバータの出力電圧を調
整する構成の電源装置としている。
【０００８】出力電圧設定手段の設定に応じて、インバ
ータの出力電圧を調整する構成としているため、消費電
力を節電して電源装置の使用時間を延長するといった使
い方を使用者が選択することを可能とした電源装置とし
ている。
ータの出力電圧を調整する構成としているため、消費電
力を節電して電源装置の使用時間を延長するといった使
い方を使用者が選択することを可能とした電源装置とし
ている。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、太陽
電池と、前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバ
ータと、前記コンバータに接続したバッテリと、前記太
陽電池または前記バッテリの直流電力を交流電力に変換
するインバータと、インバータの出力電圧を制御する制
御回路とを構成要件として備え、前記制御回路は出力電
圧設定手段で設定された条件に応じてインバータの出力
電圧を調整する構成の電源装置としている。
電池と、前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバ
ータと、前記コンバータに接続したバッテリと、前記太
陽電池または前記バッテリの直流電力を交流電力に変換
するインバータと、インバータの出力電圧を制御する制
御回路とを構成要件として備え、前記制御回路は出力電
圧設定手段で設定された条件に応じてインバータの出力
電圧を調整する構成の電源装置としている。
【００１０】出力電圧設定手段の設定に応じて、インバ
ータの出力電圧を調整する構成としているため、消費電
力を節電して電源装置の使用時間を延長するといった使
い方を使用者が選択することを可能とした電源装置とし
ている。
ータの出力電圧を調整する構成としているため、消費電
力を節電して電源装置の使用時間を延長するといった使
い方を使用者が選択することを可能とした電源装置とし
ている。
【００１１】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した構成に加え、制御回路は、バッテリの容量を検知
するバッテリ容量検知手段の出力に応じて、インバータ
の出力電圧を調整する構成の電源装置としている。
載した構成に加え、制御回路は、バッテリの容量を検知
するバッテリ容量検知手段の出力に応じて、インバータ
の出力電圧を調整する構成の電源装置としている。
【００１２】バッテリの容量が一定以下となったとき
に、制御回路がインバータの出力を小さく設定するよう
にして長時間使用できる電源装置としている。
に、制御回路がインバータの出力を小さく設定するよう
にして長時間使用できる電源装置としている。
【００１３】請求項３に記載した発明は、請求項１また
は２に記載した構成に加え、制御回路は、インバータの
出力波形を設定する出力波形設定手段の設定条件に応じ
てインバータの出力電圧の波形を制御する構成の電源装
置としている。
は２に記載した構成に加え、制御回路は、インバータの
出力波形を設定する出力波形設定手段の設定条件に応じ
てインバータの出力電圧の波形を制御する構成の電源装
置としている。
【００１４】正弦波と矩形波とでは矩形波の方がインバ
ータで発生する高周波損失が少ないものである。このた
め、特に正弦波を必要とする機器以外の機器を使用する
場合には、矩形波を出力する設定とすることによって長
時間の使用ができる電源装置とできるものである。
ータで発生する高周波損失が少ないものである。このた
め、特に正弦波を必要とする機器以外の機器を使用する
場合には、矩形波を出力する設定とすることによって長
時間の使用ができる電源装置とできるものである。
【００１５】請求項４に記載した発明は、請求項２また
は３に記載した構成に加え、制御回路は、バッテリ容量
検知手段の出力が設定容量以下になった場合、インバー
タの出力電圧の波形を正弦波から矩形波に変更する構成
の電源装置としている。
は３に記載した構成に加え、制御回路は、バッテリ容量
検知手段の出力が設定容量以下になった場合、インバー
タの出力電圧の波形を正弦波から矩形波に変更する構成
の電源装置としている。
【００１６】正弦波と矩形波とでは矩形波の方がインバ
ータで発生する高周波損失が少ないものである。このた
め、特に正弦波を必要とする機器以外の機器を使用する
場合には、矩形波を出力する設定とすることによって長
時間の使用ができる電源装置とできるものである。
ータで発生する高周波損失が少ないものである。このた
め、特に正弦波を必要とする機器以外の機器を使用する
場合には、矩形波を出力する設定とすることによって長
時間の使用ができる電源装置とできるものである。
【００１７】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本実施例の構成を示すブロック
図である。本実施例の電源装置は、太陽電池１１と、太
陽電池１１の出力に並列に接続されたコンバータ１２
と、コンバータ１２に接続したバッテリ１３と、前記太
陽電池１１または前記バッテリ１３の直流電力を交流電
力に変換するインバータ１４と、インバータ１４の出力
電圧を制御する制御回路１６とを備えている。
ついて説明する。図１は本実施例の構成を示すブロック
図である。本実施例の電源装置は、太陽電池１１と、太
陽電池１１の出力に並列に接続されたコンバータ１２
と、コンバータ１２に接続したバッテリ１３と、前記太
陽電池１１または前記バッテリ１３の直流電力を交流電
力に変換するインバータ１４と、インバータ１４の出力
電圧を制御する制御回路１６とを備えている。
【００１８】前記インバータ１４は、４個のスイッチン
グ素子１４ａ〜１４ｄをフルブリッジに接続し、リアク
トル１４ｅと出力コンデンサ１４ｆを前記フルブリッジ
接続の中間端子にそれぞれ接続した構成としている。
グ素子１４ａ〜１４ｄをフルブリッジに接続し、リアク
トル１４ｅと出力コンデンサ１４ｆを前記フルブリッジ
接続の中間端子にそれぞれ接続した構成としている。
【００１９】前記制御回路１６は、スイッチで構成した
出力電圧設定手段１７を有しており、この出力電圧設定
手段１７に設定された条件に応じて、４個のスイッチン
グ素子１４ａ〜１４ｄを駆動するようにして、インバー
タ１４の出力電圧を調整する。制御回路１６は検知した
交流出力電圧を内部の基準波と比較して、目標電圧に一
致するように、スイッチング素子１４ａ〜１４ｄのパル
ス幅を決定して、それぞれのスイッチング素子にゲート
信号を供給する。
出力電圧設定手段１７を有しており、この出力電圧設定
手段１７に設定された条件に応じて、４個のスイッチン
グ素子１４ａ〜１４ｄを駆動するようにして、インバー
タ１４の出力電圧を調整する。制御回路１６は検知した
交流出力電圧を内部の基準波と比較して、目標電圧に一
致するように、スイッチング素子１４ａ〜１４ｄのパル
ス幅を決定して、それぞれのスイッチング素子にゲート
信号を供給する。
【００２０】以下、本実施例の動作について説明する。
インバータ１４は、太陽電池１１を入力電源として使用
しており、日照条件によって得られる電力が変動する太
陽電池１１の直流電力をコンバータ１２を介してバッテ
リ１３に供給してバッテリ１３を充電して、安定な直流
電圧源として使用している。バッテリ１３に蓄電された
電力は、インバータ１４によって商用周波数の交流電圧
に変換され、交流出力コンセント１５に供給される。従
って交流出力コンセント５に、図示していない電化製品
を接続すると、この電化製品は商用周波数で駆動され
る。 このとき、太陽電池１１からの電力が得られない
日照条件においては、インバータ１４を逆に使用して、
インバータ１４によってバッテリ１３を充電する。すな
わち、交流出力コンセント１５に図示していない商用電
源を接続して、インバータ１４を駆動するものである。
この状態では、リアクトル１４ｅとコンデンサ１４ｆは
共振回路を構成しており、スイッチング素子１４ａ〜１
４ｄをオンオフすることによって、前記共振回路に発生
した共振電圧が高周波のパルス電圧に変換され、バッテ
リ１３を充電するものである。
インバータ１４は、太陽電池１１を入力電源として使用
しており、日照条件によって得られる電力が変動する太
陽電池１１の直流電力をコンバータ１２を介してバッテ
リ１３に供給してバッテリ１３を充電して、安定な直流
電圧源として使用している。バッテリ１３に蓄電された
電力は、インバータ１４によって商用周波数の交流電圧
に変換され、交流出力コンセント１５に供給される。従
って交流出力コンセント５に、図示していない電化製品
を接続すると、この電化製品は商用周波数で駆動され
る。 このとき、太陽電池１１からの電力が得られない
日照条件においては、インバータ１４を逆に使用して、
インバータ１４によってバッテリ１３を充電する。すな
わち、交流出力コンセント１５に図示していない商用電
源を接続して、インバータ１４を駆動するものである。
この状態では、リアクトル１４ｅとコンデンサ１４ｆは
共振回路を構成しており、スイッチング素子１４ａ〜１
４ｄをオンオフすることによって、前記共振回路に発生
した共振電圧が高周波のパルス電圧に変換され、バッテ
リ１３を充電するものである。
【００２１】以上のようにして、インバータ１４は、日
照条件に関わらず、交流出力コンセント１５に商用周波
数の交流電圧を供給している。しかし、前記したよう
に、日照条件等によって太陽電池１１の直流出力が低下
した状態では、入力コンセント１５から商用電源を供給
してバッテリ１３を十分充電しなければインバータ１４
から、交流出力コンセント１５に接続した電化製品に十
分な電力を供給することはできないものである。
照条件に関わらず、交流出力コンセント１５に商用周波
数の交流電圧を供給している。しかし、前記したよう
に、日照条件等によって太陽電池１１の直流出力が低下
した状態では、入力コンセント１５から商用電源を供給
してバッテリ１３を十分充電しなければインバータ１４
から、交流出力コンセント１５に接続した電化製品に十
分な電力を供給することはできないものである。
【００２２】この点本実施例では、図１に示しているよ
うに、制御回路１６に出力電圧設定手段１７を設けてい
る。出力電圧設定手段１７の設定は、使用者が行うもの
である。
うに、制御回路１６に出力電圧設定手段１７を設けてい
る。出力電圧設定手段１７の設定は、使用者が行うもの
である。
【００２３】図２は、出力電圧設定手段１７をオンに設
定したときとオフに設定したときの制御回路１６の動作
を説明する説明図である。図２に示しているように、制
御回路１６は出力電圧設定手段１７の接続状態を検知し
て、交流出力電圧の振幅を変更する。すなわち出力電圧
を変更する。
定したときとオフに設定したときの制御回路１６の動作
を説明する説明図である。図２に示しているように、制
御回路１６は出力電圧設定手段１７の接続状態を検知し
て、交流出力電圧の振幅を変更する。すなわち出力電圧
を変更する。
【００２４】例えば、出力電圧設定手段１７がオンの場
合は、制御回路１６に取り込まれる設定手段信号はＬｏ
となる。このときは、制御回路１６はインバータ１４の
スイッチング素子１４ａ〜１４ｄを前記したように制御
して、出力電圧をＡＣ１００Ｖに制御する。また、出力
電圧設定手段１７がオフの場合は、制御回路１６に取り
込まれる設定手段信号はＨｉとなる。このときは、出力
電圧はＡＣ９０Ｖに制御される。すなわち制御回路１６
は、出力電圧設定手段１７の設定条件に応じて、インバ
ータ４に供給するゲート信号を変更するものである。
合は、制御回路１６に取り込まれる設定手段信号はＬｏ
となる。このときは、制御回路１６はインバータ１４の
スイッチング素子１４ａ〜１４ｄを前記したように制御
して、出力電圧をＡＣ１００Ｖに制御する。また、出力
電圧設定手段１７がオフの場合は、制御回路１６に取り
込まれる設定手段信号はＨｉとなる。このときは、出力
電圧はＡＣ９０Ｖに制御される。すなわち制御回路１６
は、出力電圧設定手段１７の設定条件に応じて、インバ
ータ４に供給するゲート信号を変更するものである。
【００２５】以上のように本実施例によれば、出力電圧
設定手段１７を設けて使用者が出力電圧の変更を容易に
することで、例えば消費電力を節電して太陽光発電シス
テムの使用時間を延長するといった使い方を使用者が選
択することも可能となるものである。このため、利便性
の高いバッテリ内蔵型太陽光発電システムを実現するこ
とができる。
設定手段１７を設けて使用者が出力電圧の変更を容易に
することで、例えば消費電力を節電して太陽光発電シス
テムの使用時間を延長するといった使い方を使用者が選
択することも可能となるものである。このため、利便性
の高いバッテリ内蔵型太陽光発電システムを実現するこ
とができる。
【００２６】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について説明する。図３は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例では、バッテリ１３の容量を検知
するバッテリ容量検知手段１８を使用しているものであ
る。バッテリ容量検知手段１８は、本実施例では、バッ
テリ１３の端子電圧を測定しているものであり、この情
報は制御回路１６に伝達されている。
について説明する。図３は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例では、バッテリ１３の容量を検知
するバッテリ容量検知手段１８を使用しているものであ
る。バッテリ容量検知手段１８は、本実施例では、バッ
テリ１３の端子電圧を測定しているものであり、この情
報は制御回路１６に伝達されている。
【００２７】図４は、制御回路１６の動作を示す説明図
である。すなわち、制御回路１６は、バッテリ容量検知
手段１８の検知情報を内部のしきい値と比較しており、
この比較の結果に応じて、目標の出力電圧を決定する。
バッテリ容量検知手段１８の検知量が所定量以上（しき
い値以上）のときは、ＡＣ１００Ｖに相当するゲート信
号を出力し、所定量以下（しきい値以下）になったとき
は出力電圧がＡＣ９０Ｖになるようにパルス幅（ゲート
信号）を変更するものである。例えば照明の場合、供給
電圧が低くなれば、照度は下がるものの消費電力が小さ
くなることから、長時間の使用が可能になる。
である。すなわち、制御回路１６は、バッテリ容量検知
手段１８の検知情報を内部のしきい値と比較しており、
この比較の結果に応じて、目標の出力電圧を決定する。
バッテリ容量検知手段１８の検知量が所定量以上（しき
い値以上）のときは、ＡＣ１００Ｖに相当するゲート信
号を出力し、所定量以下（しきい値以下）になったとき
は出力電圧がＡＣ９０Ｖになるようにパルス幅（ゲート
信号）を変更するものである。例えば照明の場合、供給
電圧が低くなれば、照度は下がるものの消費電力が小さ
くなることから、長時間の使用が可能になる。
【００２８】以上のように本実施例によれば、バッテリ
容量を検知して、容量が少なくなった時点で出力電圧を
低下させることによって、接続された機器における消費
電力を削減できるため、使用可能時間を延長できる電源
装置を実現することができる。
容量を検知して、容量が少なくなった時点で出力電圧を
低下させることによって、接続された機器における消費
電力を削減できるため、使用可能時間を延長できる電源
装置を実現することができる。
【００２９】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
について説明する。図５は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例では、制御回路１６に出力波形設
定手段１９を設けているものである。
について説明する。図５は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例では、制御回路１６に出力波形設
定手段１９を設けているものである。
【００３０】図６は、本実施例の制御回路１６の動作を
説明する説明図である。制御回路１６は、出力波形設定
手段１９の接続状態を検知して、交流出力波形を変更す
る。すなわち、出力波形設定手段１９がオンの場合、制
御回路１６に取り込む設定手段信号はＬｏとなり、出力
電圧波形を正弦波に制御する。また、出力波形設定手段
１９がオフの場合は、制御回路１６に取り込む設定手段
信号はＨｉとなり、出力波形を矩形波に制御する。つま
り、制御回路１６は、出力は系設定手段１９の設定に応
じて、インバータ４に供給するゲート信号を変更する。
説明する説明図である。制御回路１６は、出力波形設定
手段１９の接続状態を検知して、交流出力波形を変更す
る。すなわち、出力波形設定手段１９がオンの場合、制
御回路１６に取り込む設定手段信号はＬｏとなり、出力
電圧波形を正弦波に制御する。また、出力波形設定手段
１９がオフの場合は、制御回路１６に取り込む設定手段
信号はＨｉとなり、出力波形を矩形波に制御する。つま
り、制御回路１６は、出力は系設定手段１９の設定に応
じて、インバータ４に供給するゲート信号を変更する。
【００３１】正弦波出力の場合は、直流を高周波でスイ
ッチングするため、スイッチング素子１４（ａ）〜
（ｄ）は導通損失に加えて、スイッチング損失を発生す
る。しかし、矩形波出力の場合は商用周波数でスイッチ
ング素子１４（ａ）〜（ｄ）を切り換えるため、スイッ
チング損失がほとんど発生しないことから、インバータ
１４の低損失化が図れる。したがって損失が低減できる
ことから、家電機器の長時間使用が可能になる。
ッチングするため、スイッチング素子１４（ａ）〜
（ｄ）は導通損失に加えて、スイッチング損失を発生す
る。しかし、矩形波出力の場合は商用周波数でスイッチ
ング素子１４（ａ）〜（ｄ）を切り換えるため、スイッ
チング損失がほとんど発生しないことから、インバータ
１４の低損失化が図れる。したがって損失が低減できる
ことから、家電機器の長時間使用が可能になる。
【００３２】以上のように本実施例によれば、出力波形
設定手段１９を設けて使用者の意志で出力波形の変更を
することができ、正弦波が必要な時と矩形波であっても
良い場合とを使い分けできるものである。特にバッテリ
１３の容量が少ないときなどは、損失を低減することに
よって長時間の使用が可能となり、利便性の高い電源装
置を実現することができる。
設定手段１９を設けて使用者の意志で出力波形の変更を
することができ、正弦波が必要な時と矩形波であっても
良い場合とを使い分けできるものである。特にバッテリ
１３の容量が少ないときなどは、損失を低減することに
よって長時間の使用が可能となり、利便性の高い電源装
置を実現することができる。
【００３３】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
について説明する。図７は本実施例の動作を示す波形図
である。本実施例では、実施例３で説明している出力波
形の変更を、図３で説明しているバッテリ容量検知手段
１８の検知信号と連動して動作させるようにしているも
のである。すなわち、制御回路１６は、バッテリ容量検
知手段１８の検知量を制御回路１６内部のしきい値と比
較して出力波形を決定するようにしているものである。
について説明する。図７は本実施例の動作を示す波形図
である。本実施例では、実施例３で説明している出力波
形の変更を、図３で説明しているバッテリ容量検知手段
１８の検知信号と連動して動作させるようにしているも
のである。すなわち、制御回路１６は、バッテリ容量検
知手段１８の検知量を制御回路１６内部のしきい値と比
較して出力波形を決定するようにしているものである。
【００３４】以上のように構成されたバッテリ内蔵型太
陽光発電システムについて動作を説明する。制御回路１
６はバッテリ容量検出手段１８から発生する信号を検知
して、内部のしきい値と比較し、バッテリ容量が大の時
はインバータ１４に対して正弦波出力する正弦波変調さ
れた高周波のゲート信号を与えるが、バッテリ容量が減
少して、しきい値以下となったときは矩形波を出力する
商用周波数でオンオフを行うゲート信号に変更する。正
弦波出力する場合、直流を高周波でスイッチングするた
め、スイッチング素子１４（ａ）〜（ｄ）は導通損失に
加えて、スイッチング損失を発生する。しかし、矩形波
出力の場合はスイッチング損失がほとんど発生しないた
め、インバータの低損失化が図れる。損失が低減できる
ことから、家電機器を長時間使用することが可能にな
る。
陽光発電システムについて動作を説明する。制御回路１
６はバッテリ容量検出手段１８から発生する信号を検知
して、内部のしきい値と比較し、バッテリ容量が大の時
はインバータ１４に対して正弦波出力する正弦波変調さ
れた高周波のゲート信号を与えるが、バッテリ容量が減
少して、しきい値以下となったときは矩形波を出力する
商用周波数でオンオフを行うゲート信号に変更する。正
弦波出力する場合、直流を高周波でスイッチングするた
め、スイッチング素子１４（ａ）〜（ｄ）は導通損失に
加えて、スイッチング損失を発生する。しかし、矩形波
出力の場合はスイッチング損失がほとんど発生しないた
め、インバータの低損失化が図れる。損失が低減できる
ことから、家電機器を長時間使用することが可能にな
る。
【００３５】以上のように本実施例によれば、バッテリ
容量検出手段１８で得られた検知信号をもとに、バッテ
リ容量が少ない時には高周波損失の大きい正弦波出力か
らスイッチング損失がほぼゼロの矩形波に出力波形を変
化させることで、長時間使用できる電源装置を実現する
ことができる。
容量検出手段１８で得られた検知信号をもとに、バッテ
リ容量が少ない時には高周波損失の大きい正弦波出力か
らスイッチング損失がほぼゼロの矩形波に出力波形を変
化させることで、長時間使用できる電源装置を実現する
ことができる。
【００３６】
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、太陽電池
と、前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバータ
と、前記コンバータに接続したバッテリと、前記太陽電
池または前記バッテリの直流電力を交流電力に変換する
インバータと、インバータの出力電圧を制御する制御回
路とを備え、前記制御回路は出力電圧設定手段で設定さ
れた条件に応じてインバータの出力電圧を調整する構成
として、消費電力を節電して電源装置の使用時間を延長
するといった使い方を使用者が選択することを可能とし
た電源装置を実現するものである。
と、前記太陽電池の出力に並列に接続されたコンバータ
と、前記コンバータに接続したバッテリと、前記太陽電
池または前記バッテリの直流電力を交流電力に変換する
インバータと、インバータの出力電圧を制御する制御回
路とを備え、前記制御回路は出力電圧設定手段で設定さ
れた条件に応じてインバータの出力電圧を調整する構成
として、消費電力を節電して電源装置の使用時間を延長
するといった使い方を使用者が選択することを可能とし
た電源装置を実現するものである。
【００３７】請求項２に記載した発明は、制御回路は、
バッテリの容量を検知するバッテリ容量検知手段の出力
に応じて、インバータの出力電圧を調整する構成とし
て、長時間使用できる電源装置を実現するものである。
バッテリの容量を検知するバッテリ容量検知手段の出力
に応じて、インバータの出力電圧を調整する構成とし
て、長時間使用できる電源装置を実現するものである。
【００３８】請求項３に記載した発明は、制御回路は、
インバータの出力波形を設定する出力波形設定手段の設
定条件に応じてインバータの出力電圧の波形を制御する
構成として、長時間の使用ができる電源装置を実現する
ものである。
インバータの出力波形を設定する出力波形設定手段の設
定条件に応じてインバータの出力電圧の波形を制御する
構成として、長時間の使用ができる電源装置を実現する
ものである。
【００３９】請求項４に記載した発明は、制御回路は、
バッテリ容量検知手段の出力が設定容量以下になった場
合、インバータの出力電圧の波形を正弦波から矩形波に
変更する構成として、長時間の使用ができる電源装置を
実現するものである。
バッテリ容量検知手段の出力が設定容量以下になった場
合、インバータの出力電圧の波形を正弦波から矩形波に
変更する構成として、長時間の使用ができる電源装置を
実現するものである。
【図１】本発明の第１の実施例である電源装置の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図２】同、動作を示す説明図
【図３】本発明の第２の実施例である電源装置の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図４】同、動作を示す説明図
【図５】本発明の第３の実施例である電源装置の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図６】同、動作を示す説明図
【図７】本発明の第４の実施例である電源装置の動作を
示す説明図
示す説明図
【図８】従来の電源装置の構成を示すブロック図
１１ 太陽電池
１２ コンバータ
１３ バッテリ
１４ インバータ
１４ａ〜１４ｄ スイッチング素子
１４ｅ リアクトル
１４ｆ 出力コンデンサ
１４ｇ 入力コンデンサ
１５ 交流出力コンセント
１６ 制御回路
１７ 出力電圧設定手段
１８ バッテリ容量検知手段
１９ 出力波形設定手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮内 貴宏
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 藤下 和男
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5G003 AA06 BA01 DA18 GB06
5H030 AS20 BB07 BB21 FF41
Claims (4)
- 【請求項１】 太陽電池と、前記太陽電池の出力に並列
に接続されたコンバータと、前記コンバータに接続した
バッテリと、前記太陽電池または前記バッテリの直流電
力を交流電力に変換するインバータと、インバータの出
力電圧を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は出
力電圧設定手段で設定された条件に応じてインバータの
出力電圧を調整する電源装置。 - 【請求項２】 制御回路は、バッテリの容量を検知する
バッテリ容量検知手段の出力に応じて、インバータの出
力電圧を調整する請求項１に記載した電源装置。 - 【請求項３】 制御回路は、インバータの出力波形を設
定する出力波形設定手段の設定条件に応じてインバータ
の出力電圧の波形を制御する請求項１または２に記載し
た電源装置。 - 【請求項４】 制御回路は、バッテリ容量検知手段の出
力が設定容量以下になった場合、インバータの出力電圧
の波形を正弦波から矩形波に変更する請求項２または３
に記載した電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001187702A JP2003009419A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001187702A JP2003009419A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003009419A true JP2003009419A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19026957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001187702A Pending JP2003009419A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003009419A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008278558A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Densei Lambda Kk | 無停電電源装置、交流電力供給装置および負荷機器に応じた交流電圧切替方法 |
| JPWO2016092613A1 (ja) * | 2014-12-08 | 2017-08-31 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001187702A patent/JP2003009419A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008278558A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Densei Lambda Kk | 無停電電源装置、交流電力供給装置および負荷機器に応じた交流電圧切替方法 |
| JP4569596B2 (ja) * | 2007-04-25 | 2010-10-27 | 富士電機システムズ株式会社 | 無停電電源装置、交流電力供給装置および負荷機器に応じた交流電圧切替方法 |
| JPWO2016092613A1 (ja) * | 2014-12-08 | 2017-08-31 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| EP3232532A4 (en) * | 2014-12-08 | 2018-08-15 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Uninterruptible power supply device |
| US10461576B2 (en) | 2014-12-08 | 2019-10-29 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Uninterruptible power supply apparatus |
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