JP2014023306A - Charger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光発電装置の出力電圧を変換してバッテリを充電する充電回路を備えた充電装置に関する。 The present invention relates to a charging device including a charging circuit that converts an output voltage of a solar power generation device and charges a battery.
従来、太陽光発電装置の出力電圧を変換してバッテリを充電する充電回路を備えた充電装置として、例えば以下に示す特許文献１に開示されている電気自動車の制御装置がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a charging device including a charging circuit that charges a battery by converting an output voltage of a solar power generation device, for example, there is a control device for an electric vehicle disclosed in Patent Document 1 shown below.
この電気自動車の制御装置は、非接触充電装置と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータと、第２ＤＣ／ＤＣコンバータとを備えている。第１ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端子は非接触充電装置に、出力端子は高圧メインバッテリにそれぞれ接続されている。また、第２ＤＣ／ＤＣコンバータの入力端子は非接触充電装置に、出力端子は第２低圧サブバッテリにそれぞれ接続されている。非接触充電装置は、太陽光パネルであってもよいと記載されている。非接触充電装置が太陽光パネルであった場合、第１ＤＣ／ＤＣコンバータによって、太陽光パネルの出力電圧を昇圧して高圧メインバッテリを充電することができる。また、第２ＤＣ／ＤＣコンバータによって、太陽光発電装置の出力電圧を降圧して第２低圧サブバッテリを充電することができる。 This control device for an electric vehicle includes a non-contact charging device, a first DC / DC converter, and a second DC / DC converter. The input terminal of the first DC / DC converter is connected to the non-contact charging device, and the output terminal is connected to the high-voltage main battery. The input terminal of the second DC / DC converter is connected to the non-contact charging device, and the output terminal is connected to the second low-voltage sub-battery. It is described that the non-contact charging device may be a solar panel. When the non-contact charging device is a solar panel, the high voltage main battery can be charged by boosting the output voltage of the solar panel by the first DC / DC converter. In addition, the second DC / DC converter can step down the output voltage of the photovoltaic power generator and charge the second low-voltage sub-battery.
ところで、太陽光発電装置によるバッテリの充電は、一般的に、太陽光発電装置の出力電圧が所定電圧以上になってから行われる。しかし、太陽光発電装置は、出力電圧の上昇に比べ、出力電力の上昇が遅いという特性を有している。そのため、太陽光発電装置の出力電圧が所定電圧以上になり、太陽光発電装置によるバッテリの充電を開始しても、太陽光発電装置の出力電力が不十分で、バッテリを充分に充電できないことがある。 By the way, charging of the battery by the solar power generation device is generally performed after the output voltage of the solar power generation device becomes equal to or higher than a predetermined voltage. However, the solar power generation device has a characteristic that the increase in output power is slower than the increase in output voltage. Therefore, even if the output voltage of the solar power generation device becomes equal to or higher than the predetermined voltage and charging of the battery by the solar power generation device is started, the output power of the solar power generation device is insufficient and the battery cannot be fully charged. is there.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、太陽光発電装置の出力電圧及び出力電力の上昇の仕方に影響されることなく、バッテリを確実に充電することができる
充電装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a charging device that can reliably charge a battery without being affected by how the output voltage and output power of the photovoltaic power generation device are increased. The purpose is to do.
本発明は、太陽光によって発電する太陽光発電装置と、入力端子が太陽光発電装置に、出力端子がバッテリにそれぞれ接続され、太陽光発電装置の出力電圧を変換してバッテリを充電する充電回路と、充電回路を制御する制御回路と、を備えた充電装置において、制御回路は、太陽光発電装置の出力電圧及び出力電力に基づいて充電回路を作動することを特徴とする。 The present invention relates to a solar power generation device that generates power by sunlight, and a charging circuit that has an input terminal connected to the solar power generation device and an output terminal connected to a battery, and converts the output voltage of the solar power generation device to charge the battery. And a control circuit for controlling the charging circuit, wherein the control circuit operates the charging circuit based on the output voltage and output power of the photovoltaic power generation apparatus.
この構成によれば、制御回路は、太陽光発電装置の出力電圧及び出力電力に基づいて充電回路を作動し、バッテリを充電することができる。そのため、従来のように、太陽光発電装置の出力電力が不十分で、バッテリを充分に充電できないというような事態を防止することができる。従って、太陽光発電装置の出力電圧及び出力電力の上昇の仕方に影響されることなく、バッテリを確実に充電することができる。 According to this configuration, the control circuit can operate the charging circuit based on the output voltage and output power of the solar power generation device, and charge the battery. Therefore, unlike the conventional case, it is possible to prevent a situation in which the output power of the photovoltaic power generation apparatus is insufficient and the battery cannot be sufficiently charged. Therefore, the battery can be reliably charged without being affected by the way in which the output voltage and output power of the photovoltaic power generator are increased.
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る充電装置を、ハイブリッド車に搭載された補機バッテリ及びメインバッテリを充電する充電装置に適用した例を示す。
（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態の充電装置の構成について説明する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. In this embodiment, the example which applied the charging device which concerns on this invention to the charging device which charges the auxiliary machine battery and main battery which were mounted in the hybrid vehicle is shown.
(First embodiment)
First, the configuration of the charging device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図１に示す充電装置１は、太陽光によって発電し、その発電電圧を変換して、車両に搭載された補機バッテリＢＬ（バッテリ）及びメインバッテリを充電する装置である。また、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する装置でもある。ここで、補機バッテリＢＬは、車両に搭載された補機類及び充電装置１に電力を供給する充放電可能な電源である。メインバッテリＢＨは、車両走行用モータを駆動するためのパワーコントロールユニットＰＣＵに電力を供給する、補機バッテリＢＬより高電圧である充放電可能な電源である。メインバッテリＢＨの正極端子はスイッチＳＭＲ１を介してパワーコントロールユニットＰＣＵの正極入力端子に、負極端子はスイッチＳＭＲ２を介してパワーコントロールユニットＰＣＵの負極入力端子にそれぞれ接続されている。充電装置１は、太陽光パネル１０（太陽光発電装置）と、ソーラー制御装置１１と、降圧コンバータ１２と、車両制御装置１３と、スイッチ１４０、１４１とを備えている。
A charging device 1 shown in FIG. 1 is a device that generates power with sunlight, converts the generated voltage, and charges an auxiliary battery BL (battery) and a main battery mounted on the vehicle. Moreover, it is also a device that steps down the output voltage of the main battery BH and charges the auxiliary battery BL. Here, the auxiliary battery BL is a chargeable / dischargeable power source for supplying electric power to the auxiliary equipment mounted on the vehicle and the charging device 1. The main battery BH is a chargeable / dischargeable power source that is higher in voltage than the auxiliary battery BL and supplies power to a power control unit PCU for driving a vehicle driving motor. The positive terminal of the main battery BH is connected to the positive input terminal of the power control unit PCU via the switch SMR1, and the negative terminal is connected to the negative input terminal of the power control unit PCU via the switch SMR2. The charging device 1 includes a solar panel 10 (solar power generation device), a solar control device 11, a step-
太陽光パネル１０は、車両に搭載され、太陽光によって発電する装置である。太陽光パネル１０は、補機バッテリＢＬの電圧より高く、メインバッテリＢＨの電圧より低い電圧を出力する。太陽光パネル１０の正極出力端子及び負極出力端子は、ソーラー制御装置１１に接続されている。
The
ソーラー制御装置１１は、車両に搭載され、太陽光パネル１０の出力電圧を変換して補機バッテリＢＬ及びメインバッテリＢＨを充電する装置である。ソーラー制御装置１１は、降圧コンバータ１１０（充電回路）と、昇圧コンバータ１１１と、制御ＣＰＵ１１２（制御回路）とを備えている。
The solar control device 11 is a device that is mounted on a vehicle and converts the output voltage of the
降圧コンバータ１１０は、制御ＣＰＵ１１２によって制御され、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する回路である。降圧コンバータ１１の正極入力端子は太陽光パネル１０の正極出力端子に、負極入力端子は太陽光パネル１０の負極出力端子にそれぞれ接続されている。また、正極出力端子は補機バッテリＢＬの正極端子に、負極出力端子は補機バッテリＢＬの負極端子にそれぞれ接続されている。さらに、制御端子は、制御ＣＰＵ１１２に接続されている。
The step-
昇圧コンバータ１１１は、制御ＣＰＵ１１２によって制御され、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電する回路である。具体的には、スイッチ１４０、１４１を介してメインバッテリＢＨに接続され、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電する回路である。昇圧コンバータ１１１の正極入力端子は太陽光パネル１０の正極出力端子に、負極入力端子は太陽光パネル１０の負極出力端子にそれぞれ接続されている。また、正極出力端子はスイッチ１４０に、負極出力端子はスイッチ１４１にそれぞれ接続されている。さらに、制御端子は、制御ＣＰＵ１１２に接続されている。
制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力に基づいて、降圧コンバータ１１０及び昇圧コンバータ１１１を制御する素子である。制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電圧に基づいて太陽光パネル１０の出力電力を判定する。制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０及び降圧コンバータ１１０の正極出力端子にそれぞれ接続されている。また、降圧コンバータ１１０及び昇圧コンバータ１１１の制御端子にそれぞれ接続されている。さらに、スイッチ１４０、１４１にそれぞれ接続されている。
The
降圧コンバータ１２は、車両に搭載され、車両制御装置１３によって制御され、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する回路である。具体的には、スイッチＳＭＲ１、ＳＭＲ２を介してメインバッテリＢＨに接続され、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する回路である。降圧コンバータ１２の正極入力端子はスイッチＳＭＲ１に、負極入力端子はスイッチＳＭＲ２にそれぞれ接続されている。また、正極出力端子は補機バッテリＢＬの正極端子に、負極出力端子は補機バッテリＢＬの負極端子にそれぞれ接続されている。さらに、制御端子は、車両制御装置１３に接続されている。
Step-
車両制御装置１３は、上位の制御装置（図略）から入力される走行信号に基づいて降圧コンバータ１２を制御する装置である。また、車両に搭載された他の補機類を制御する装置でもある。ここで、走行信号は、車両が走行状態にあること示す信号であり、上位の制御装置から出力される。車両制御装置１３は、走行信号を出力する上位の制御装置に接続されている。また、降圧コンバータ１２の制御端子に接続されている。
The
スイッチ１４０、１４１は、制御ＣＰＵ１１２によって制御され、昇圧コンバータ１１１の正極出力端子及び負極出力端子をメインバッテリＢＨの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続する素子である。スイッチ１４０、１４１の一端は昇圧コンバータ１１１の正極出力端子及び負極出力端子に、他端はメインバッテリＢＨの正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は、制御ＣＰＵ１１２に接続されている。
The
次に、図２に示すフローチャートを参照して、ソーラー制御装置の動作について説明する。 Next, the operation of the solar control device will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
図２に示すように、制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧α（所定電圧）より大きいか否かを判定する（Ｓ１００）。ここで、第１基準電圧αは、降圧コンバータ１１０を介して補機バッテリＢＬを充電することが可能であると想定される太陽光パネル１０の出力電圧を示すものである。第１基準電圧αは、降圧コンバータ１１０を介して補機バッテリＢＬを充電するのに充分な電力を太陽光パネル１０が出力している状態における、太陽光パネル１０の出力電圧に設定されている。
As shown in FIG. 2, the
ステップＳ１００において、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧α以下であると判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、スイッチ１４０、１４１をオフし、降圧コンバータ１１０及び昇圧コンバータ１１１を停止する（Ｓ１０１）。
If it is determined in step S100 that the output voltage of the
一方、ステップＳ１００において、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧αより大きいと判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電力が目標電圧となるように、降圧コンバータ１１０を定電圧制御する（Ｓ１０２）。ここで、目標電圧は、補機バッテリＢＬの満充電時における開放電圧に所定電圧を加算した電圧に設定されている。これにより、降圧コンバータ１１０によって太陽光パネル１０の出力電圧が降圧され、補機バッテリＢＬが定電圧充電される。
On the other hand, if it is determined in step S100 that the output voltage of the
その後、制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電圧に基づいて太陽光パネル１０の出力電力を判定する。制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第２基準電圧β以上であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。ここで、第２基準電圧βは、太陽光パネル１０が補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力に所定電力を加算した電力を出力しているか否かを判定するためのものである。第２基準電圧βは、補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力に所定電力を加算した電力を太陽光パネル１０が出力している状態における、降圧コンバータ１１０の出力電圧に設定されている。具体的には、補機バッテリＢＬの満充電時における開放電圧に所定電圧を加算した電圧に設定されている。
Thereafter, the
ステップＳ１０３において、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第２基準電圧β以上であると判定した場合、つまり、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力に所定電力を加算した電力以上であると判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、スイッチ１４０、１４１をオンし、太陽光パネル１０の出力電力が最大となるように昇圧コンバータ１１１をＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御するとともに、降圧コンバータ１１０の出力電圧が目標電圧となるように降圧コンバータ１１０を定電圧制御し（Ｓ１０４）、ステップＳ１０３に戻る。これにより、昇圧コンバータ１１１によって、太陽光パネル１０の出力電力が最大となるような状態で出力電圧が昇圧され、メインバッテリＢＨが充電される。また、降圧コンバータ１１０によって太陽光パネル１０の出力電圧が降圧され、補機バッテリＢＬが定電圧充電される。
In step S103, when it is determined that the output voltage of the step-down
一方、ステップＳ１０３において、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第２基準電圧βより小さいと判定した場合、つまり、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力に所定電力を加算した電力より小さいと判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、スイッチ１４０、１４１をオフし、昇圧コンバータ１１１を停止するとともに、太陽光パネル１０の出力電力が最大となるように降圧コンバータ１１０をＭＰＰＴ制御する（Ｓ１０５）。これにより、メインバッテリＢＨの充電が停止する。また、降圧コンバータ１１０によって太陽光パネル１０の出力電力が最大となるような状態で出力電圧が降圧され、補機バッテリＢＬが充電される。
On the other hand, when it is determined in step S103 that the output voltage of the step-down
その後、制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第３基準電圧γより小さいか否かを判定する（Ｓ１０６）。ここで、第３基準電圧γは、太陽光パネル１０が補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力を出力しているか否かを判定するためのものである。第３基準電圧γは、補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力を太陽光パネル１０が出力している状態における、降圧コンバータ１１０の出力電圧に設定されている。具体的には、補機バッテリＢＬの満充電時における開放電圧より大きく、第２基準電圧βより小さい電圧に設定されている。
Thereafter, the
ステップＳ１０６において、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第３基準電圧γ以上であると判定した場合、つまり、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力以上である判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、直前の制御状態を維持しステップＳ１０３に戻る。これにより、降圧コンバータ１１０によって太陽光パネル１０の出力電力が最大となるような状態で出力電圧が降圧され、補機バッテリＢＬが継続して充電される。
In step S106, when it is determined that the output voltage of the step-down
一方、ステップＳ１０６において、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第３基準電圧γより小さいと判定した場合、つまり、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力より小さいと判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０を停止するとともに、スイッチ１４０、１４１をオフし、昇圧コンバータ１１１を停止する（Ｓ１０７）。これにより、メインバッテリＢＨ及び補機バッテリＢＬの充電が停止する。
On the other hand, when it is determined in step S106 that the output voltage of step-down
その後、制御ＣＰＵ１１２は、内部に設けられたタイマーをスタートする（Ｓ１０８）。そして、タイマーの値が基準時間Ｔ（所定時間）以上か否かを判定する（Ｓ１０９）。ここで、基準時間Ｔは、降圧コンバータ１１０及び昇圧コンバータ１１１を停止するとともに、太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力の判定を停止する時間を示すものである。基準時間Ｔは、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬを充電するのに充分な電力まで上昇するのに必要とされる時間に設定されている。また、時刻によって異なる値となるように設定されている。具体的には、日中の時刻に比べ、明け方及び夕方の時刻の方が長くなるように設定されている。
Thereafter, the
ステップＳ１０９において、タイマーの値が基準時間Ｔより小さいと判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、ステップＳ１０９を繰り返す。これにより、基準時間Ｔの間、降圧コンバータ１１０及び昇圧コンバータ１１１が停止するとともに、制御ＣＰＵ１１２による太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力の判定が停止する。
If it is determined in step S109 that the timer value is smaller than the reference time T, the
一方、ステップＳ１０９において、タイマーの値が基準時間Ｔ以上であると判定した場合、制御ＣＰＵ１１２は、ステップＳ１００に戻り、前述したステップを繰り返す。
On the other hand, if it is determined in step S109 that the timer value is equal to or greater than the reference time T, the
次に、図１を参照して、降圧コンバータ及び車両制御装置の動作について説明する。 Next, operations of the step-down converter and the vehicle control device will be described with reference to FIG.
車両走行中には、図１に示すＳＭＲ１、ＳＭＲ２がオンし、メインバッテリＢＨがパワーコントロールユニットＰＣＵに接続される。走行信号が入力されると、車両制御装置１３は、降圧コンバータ１２を制御する。降圧コンバータ１２は、メインバッテリＢＨの出力電圧を降圧して補機バッテリＢＬを充電する。
While the vehicle is traveling, SMR1 and SMR2 shown in FIG. 1 are turned on, and the main battery BH is connected to the power control unit PCU. When the traveling signal is input, the
次に、図３に示すタイムチャートを参照してソーラー制御装置における降圧コンバータ及び制御ＣＰＵの動作について説明する。ここでは、太陽光パネルが太陽光を受け、出力電力が上昇していく場合の動作について説明する。 Next, operations of the step-down converter and the control CPU in the solar control device will be described with reference to the time chart shown in FIG. Here, the operation when the solar panel receives sunlight and the output power increases will be described.
図３に示すように、太陽光パネル１０は、太陽光を受けて発電を開始する（時刻ｔ０）。太陽光パネル１０の出力電圧が上昇し第１基準電圧αより大きくなると、制御ＣＰＵ１１２は、補機バッテリＢＬを充電することが可能であると判断し、降圧コンバータ１１０を定電圧制御する（時刻ｔ１）。その結果、降圧コンバータ１１０は、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して出力する。
As shown in FIG. 3, the
しかし、太陽光パネル１０は、出力電圧の上昇に比べ、出力電力の上昇が遅いという特性を有している。そのため、太陽光パネル１０の出力電力が不十分であり、降圧コンバータ１１０の出力電圧は、第３基準電圧γに達することはない。制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第３基準電圧γより小さいため、降圧コンバータ１１０を停止する（時刻ｔ２）。つまり、補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力分をまかなうことができないため、降圧コンバータ１１０を停止する。
However, the
そして、制御ＣＰＵ１１２は、タイマーをスタートさせ、基準時間Ｔが経過するまで降圧コンバータ１１０を停止するとともに、太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力の判定を停止する（時刻ｔ２〜ｔ３）。
Then, the
制御ＣＰＵ１１２は、基準時間Ｔが経過すると、太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力の判定を再開する（時刻ｔ３）。太陽光パネル１０の出力電圧は第１基準電圧αより大きい状態を維持しており、制御ＣＰＵ１１２は、補機バッテリＢＬを充電することが可能であると判断し、降圧コンバータ１１０を定電圧制御する。その結果、降圧コンバータ１１０は、太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して出力する。
When the reference time T has elapsed, the
ところで、基準時間Ｔは、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬを充電するのに充分な電力まで上昇するのに必要とされる時間に設定されている。そのため、太陽光パネル１０の出力電力は、補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力より大きくなっている。従って、降圧コンバータ１１０の出力電圧は、第２基準電圧β以上となる。
By the way, the reference time T is set to a time required for the output power of the
制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第２基準電圧以上であり、補機バッテリＢＬから電力供給される装置の消費電力に所定電力を加算した電力を出力できると判断し、降圧コンバータ１１０の定電圧制御を維持する。つまり、制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧αより大きく、かつ、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第３基準電圧γより大きいとき、降圧コンバータ１１０を作動する。これにより、降圧コンバータ１１０によって太陽光パネル１０の出力電圧が降圧され、補機バッテリＢＬが定電圧充電される。
The
次に、効果について説明する。 Next, the effect will be described.
第１実施形態によれば、制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力に基づいて降圧コンバータ１１０を作動し、補機バッテリＢＬを充電する。そのため、従来のように、太陽光パネル１０の出力電力が不十分で補機バッテリＢＬを充電できないというような事態を防止することができる。従って、太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力の上昇の仕方に影響されることなく、補機バッテリＢＬを確実に充電することができる。
According to the first embodiment, the
第１実施形態によれば、制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０の出力電圧が第１基準電圧αより大きく、かつ、降圧コンバータ１１０の出力電圧が第３基準電圧γより大きいとき、降圧コンバータ１１０を作動する。つまり、太陽光パネル１０の出力電圧が所定電圧より大きく、かつ、出力電力が所定電力より大きいとき降圧コンバータ１１０を作動する。そのため、従来のように、太陽光パネル１０の出力電力が不十分で補機バッテリＢＬを充電できないというような事態を確実に防止することができる。
According to the first embodiment, the
第１実施形態によれば、制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１２の出力電圧が第３基準電圧γ以下のとき、降圧コンバータ１１０を基準時間Ｔだけ停止する。つまり、制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０の出力電力が所定電力以下のとき、降圧コンバータ１１０を所定時間停止する。そのため、降圧コンバータ１１０の作動による無駄な電力消費を抑えることができる。
According to the first embodiment, the
第１実施形態によれば、制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１２の出力電圧が第３基準電圧γ以下のとき、太陽光パネル１０の出力電圧に基づく判定、及び、降圧コンバータ１１０の出力電圧に基づく判定を第１基準時間Ｔだけ停止する。つまり、制御ＣＰＵ１１２は、太陽光パネル１０の出力電力が所定電力以下のとき、太陽光パネル１０の出力電圧及び出力電力に基づく判定を所定時間停止する。そのため、制御ＣＰＵ１１２の判定動作による無駄な電力消費を抑えることができる。
According to the first embodiment, the
太陽光パネル１０の出力電力を判定する場合、一般的には、太陽光パネル１０の出力電圧と出力電流を検出して出力電力を求めなければならない。しかし、第１実施形態によれば、制御ＣＰＵ１１２は、降圧コンバータ１１０の出力電圧に基づいて太陽光パネル１０の出力電力を判定する。太陽光パネル１０の出力電圧を降圧して出力する降圧コンバータ１１０の出力電圧は、太陽光パネル１０の出力電力に応じて変化する。そのため、降圧コンバータ１１０の出力電圧に基づいて太陽光パネル１０の出力電力を判定することができる。従って、太陽光パネル１０の出力電圧と出力電流を検出する必要がなく、構成を簡素化することができる。
When determining the output power of the
太陽光パネル１０の出力電力の上昇の仕方は、日射量によって変化する。日射量は、時刻によって変化する。第１実施形態によれば、基準時間Ｔは、時刻によって異なる値となるように設定されている。そのため、太陽光パネル１０の出力電力が上昇し、出力電力が充分であるにも係わらず動作が停止しているような事態を防止することができる。
The way of increasing the output power of the
日射量は、日中の時刻に比べ、明け方及び夕方の時刻の方が少ない。そのため、太陽光パネル１０の出力電力の上昇の仕方も、日中の時刻に比べ、明け方及び夕方の時刻の方が緩やかである。つまり、太陽光パネル１０の出力電力が所定電力に達するまでの時間が、日中の時刻に比べ、明け方及び夕方の時刻の方が長い。第１実施形態によれば、基準時間Ｔは、日中の時刻に比べ、明け方及び夕方の時刻の方が長くなるように設定されている。そのため、太陽光パネル１０の出力電力が上昇し、出力電力が充分であるにも係わらず動作が停止しているような事態を確実に防止することができる。
The amount of solar radiation is less at dawn and evening compared to daytime. Therefore, the way of increasing the output power of the
なお、第１実施形態では、基準時間Ｔは、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬを充電するのに充分な電力まで上昇するのに必要とされる時間に設定されている例を挙げているが、これに限られるものではない。基準時間Ｔは、太陽光パネル１０の出力電力が補機バッテリＢＬを充電するのに充分な電力まで上昇するのに必要とされる時間より短い時間に設定してもよい。この場合、降圧コンバータ１１０及び判定の停止、作動が繰り返されることになるが、停止している間、無駄な電力消費を抑えることができる。
In the first embodiment, the reference time T is an example in which the output power of the
また、第１実施形態では、太陽光パネル１０の電圧が、補機バッテリＢＬの電圧より高く、メインバッテリＢＨの電圧より低く、降圧コンバータ１１０によって降圧して補機バッテリＢＬを充電する例を挙げているが、これに限られるものではない。太陽光パネル１０の電圧は、メインバッテリＢＨの電圧や補機バッテリＢＬの電圧より低くてもよい。この場合、図１に示す降圧コンバータ１１０を、昇圧コンバータ（充電回路）に変更することにより、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧して補機バッテリＢＬを充電することができ、同様の効果を得ることができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the voltage of the
さらに、第１実施形態では、ソーラー制御装置１１が、太陽光パネル１０の出力電圧を昇圧してメインバッテリＢＨを充電する昇圧コンバータ１１２を有している例を挙げているが、これに限られるものではない。昇圧コンバータ１１２を有していなくてもよい。
Further, in the first embodiment, the solar control device 11 has an example in which the solar control device 11 includes the
１・・・充電装置、１０・・・太陽光パネル（太陽光発電装置）、１１・・・ソーラー制御装置、１１０・・・降圧コンバータ（充電回路）、１１１・・・昇圧コンバータ、１１２・・・制御ＣＰＵ（制御回路）、１２・・・降圧コンバータ、１３・・・車両制御装置、１４０、１４１・・・スイッチ、ＰＣＵ・・・パワーコントロールユニット、ＳＭＲ１、ＳＭＲ２・・・スイッチ、ＢＨ・・・メインバッテリ、ＢＬ・・・補機バッテリ（バッテリ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging device, 10 ... Solar panel (solar power generation device), 11 ... Solar control device, 110 ... Step-down converter (charging circuit), 111 ... Boost converter, 112 ... Control CPU (control circuit), 12 ... Step-down converter, 13 ... Vehicle control device, 140, 141 ... Switch, PCU ... Power control unit, SMR1, SMR2 ... Switch, BH ...・ Main battery, BL ... Auxiliary battery (battery)
Claims (7)
入力端子が前記太陽光発電装置に、出力端子がバッテリにそれぞれ接続され、前記太陽光発電装置の出力電圧を変換して前記バッテリを充電する充電回路と、
前記充電回路を制御する制御回路と、
を備えた充電装置において、
前記制御回路は、前記太陽光発電装置の出力電圧及び出力電力に基づいて前記充電回路を作動することを特徴とする充電装置。 A solar power generation device that generates power by sunlight;
A charging circuit for charging the battery by converting an output voltage of the photovoltaic power generation device, the input terminal being connected to the photovoltaic power generation device and the output terminal being connected to a battery, respectively;
A control circuit for controlling the charging circuit;
In a charging device comprising:
The said control circuit operates the said charging circuit based on the output voltage and output electric power of the said solar power generation device, The charging device characterized by the above-mentioned.
The charging device according to claim 6, wherein the predetermined time is set to be longer at dawn and in the evening than at the daytime.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015154526A (en) * | 2014-02-12 | 2015-08-24 | 株式会社デンソー | power system |
| JP2017229117A (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | Power control system |
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- 2012-07-19 JP JP2012160417A patent/JP6001364B2/en active Active
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