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WO2006001088A1 - Solar cell-type charger - Google Patents

Solar cell-type charger Download PDF

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Publication number
WO2006001088A1
WO2006001088A1 PCT/JP2004/010755 JP2004010755W WO2006001088A1 WO 2006001088 A1 WO2006001088 A1 WO 2006001088A1 JP 2004010755 W JP2004010755 W JP 2004010755W WO 2006001088 A1 WO2006001088 A1 WO 2006001088A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
storage battery
battery
switching element
limit value
charging voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/010755
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Ichimura
Original Assignee
Firac International Co., Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2004186441A external-priority patent/JP2007282296A/en
Application filed by Firac International Co., Ltd. filed Critical Firac International Co., Ltd.
Publication of WO2006001088A1 publication Critical patent/WO2006001088A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Definitions

  • the present invention uses a solar cell as a power source to charge a mobile phone or other mopile device.
  • the present invention relates to a solar cell type charging device.
  • solar cells basically do not have a power storage function, simply installing a solar cell cannot use it when it can receive sunlight in a clear daytime.
  • solar cells that can be adapted to mobile phones are not designed according to the standard size. Because it is always limited, the charging current to the mobile phone is small, and the talk time cannot be guaranteed with a short charging time.
  • the DCZ DC damper that can easily correspond to the charging voltage to be set for various storage batteries used in the mopile device is adopted. It is an object to provide a configuration related to a charging device using a solar cell.
  • the basic configuration of the present invention is as follows.
  • step-up (step-up) is connected in series, and the switching element is connected in parallel to the series circuit consisting of the capacitor (C) and the diode (D), and when the charging voltage for the storage battery reaches the upper limit value, Install a control circuit that turns on the switching element and turns off the switching element when the charging voltage reaches the lower limit value, or connects the switching element in series between the coil (L) and the diode (D).
  • a solar battery charger based on the adoption of the step-up (step-up) configuration
  • the present invention realizes stable charging for storage batteries with various charging voltages, and thus economical use of power for mopainole equipment. Is possible,
  • Figure 1 shows the configuration of the above-mentioned (1) employing a step-up DC / DC inverter.
  • A shows the case of a parallel switch configuration, and (b) shows the case of a series switch configuration. Is shown.
  • Figure 2 shows the configuration of (1) above, which uses a step-down DC / DC inverter.
  • A shows the case of a parallel switch configuration, and (b) shows the case of a series switch configuration. Is shown.
  • Fig. 3 shows a graph showing the rising and falling states of the charging voltage.
  • FIG. 4 shows a block circuit representing the basic configuration of the embodiment.
  • Fig. 5 shows a flowchart for identifying the type of secondary storage battery. The invention's effect .
  • the charging voltage is set by one solar battery type charging device corresponding to various types of secondary storage batteries provided in each mopile device. It is possible to extend the life of various types of secondary storage batteries.
  • the configuration of (1) employs a step-up type DCZDC inverter 1, and the embodiment is shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
  • (C) 11 is connected, and a coil (L) 12 and a diode (D) 14 are connected in series between the parallel circuit of the capacitor (C) 11 and the storage battery 3 and the solar battery 2.
  • Fig. 1 (a) shows switching element 15 with capacitor (C) 11 and diode
  • Fig. 1 (b) shows the switching element 15 connected in series between the coil (L) 12 and the diode (D) 14, and when the charging voltage for the storage battery 3 reaches the upper limit
  • a series switch configuration is adopted in which a control circuit 16 is installed that turns the switching element 15 ON when the charging voltage reaches the lower limit when the charging voltage reaches the lower limit.
  • the adjusting resistor (R) 13 is connected in series to the terminal of the capacitor (C) 11 and the storage battery 3, but the adjusting resistor (R) 13 is not necessarily Not essential.
  • the adjustment resistor (R) 13 is often used in order to stabilize the charging voltage.
  • Fig. 1 (a) solar power is used for the purpose of storing a sufficient charge.
  • a spare capacitor (C ') is connected in parallel to the series circuit consisting of pond 2, coil (L) 1 2 and switching element 15; however, the spare capacitor (C') is not necessarily indispensable. Absent.
  • the lower limit value of the voltage within the range that allows charging of the storage battery 3 is shown.
  • the upper limit value V 2 of the voltage value that does not lead to destruction of the storage battery 3 during charging is set, and as described above, the switching element 1 5 is set according to the command from the control circuit 16. The battery is charged based on the voltage within the range of the upper limit value and the lower limit value while repeatedly charging and discharging the capacitor (C) 11.
  • the operation of the parallel switch type configuration shown in FIG. 1 (a) will be described in more detail.
  • the control circuit 16 determines that the upper limit value is satisfied, the switching element 15 is turned ON.
  • the capacitor (C) 1 1 discharges the electric charge stored on the basis of the electromotive force of the solar cell 2 so that the voltage at both ends sequentially decreases, but during that time, it passes through the coil (L) 1 2 And the current i passing through the closed circuit formed by the switching element 15 is
  • ⁇ i! E ⁇ ⁇ t! / L (1)
  • the current (i) passing through the coil (L) 1 2 is, when the magnitude of the charging voltage applied to the adjusting resistor (R) and the storage battery 3 is V,
  • V 2 ( ⁇ t x + ⁇ t 2 ) e / ⁇ t 1
  • the above upper limit value V 2 is clearly larger than the electromotive voltage e generated by the solar cell 2.
  • the capacitor (C) Corresponding to the fact that the upper limit value V 2 force is larger than the electromotive voltage e generated by the solar cell 2, the capacitor (C) also has a voltage of the upper limit value V 2 when the charging voltage reaches the upper limit value V 2 . has been power storage in respect condenser (C), the you described are possible power storage due to a voltage larger than the electromotive voltage e by the solar cell 2, at the stage where the upper limit value V 2 occurs, the coil The current (i) that conducts (L) has suddenly changed from the previous decrease stage to the increase stage. For this reason, the coil (L) has a large voltage due to the differential form L ⁇ di / dt.
  • the upper limit value V 2 is larger than the electromotive voltage e generated by the solar cell 2 because e + which is the electromotive voltage of the solar cell 2 and a large voltage due to L ⁇ di / ⁇ t is generated. To voltage Power storage is performed.
  • the minimum charge voltage is the minimum charge voltage
  • the lower limit value according to the approximate expression is also larger than the electromotive voltage due to the solar cell 2.
  • control circuit 16 sets the switching element 15 to the OFF state when the charging voltage reaches the upper limit value, and sets the switching element 15 to the ON state when the charging voltage reaches the lower limit value.
  • the configuration of (2) employs a step-down type DCZDC inverter 1, and the embodiment thereof includes a solar cell 2 and a storage battery as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 3 for coil (L) 12 and diode (D) 14 in series
  • the capacitor (C) 1 1 is connected in parallel to the series circuit composed of the diode (D) 14 and the solar battery 2 and the series circuit composed of the coil (L) 12 and the storage battery 3.
  • the switching element 15 is connected in parallel to the series circuit of the capacitor (C) 11 and the diode (D) 14, and when the charging voltage for the storage battery 3 reaches the upper limit value, When the switching element 15 is turned on and the charging voltage reaches the lower limit value, the parallel switch configuration is shown by installing the control circuit 16 that turns off the switching element 15.
  • the switching element 15 is connected in series between the coil (L) 12 and the diode (D) 14, and the switching element 15 is turned on when the charging voltage for the storage battery 3 reaches the upper limit.
  • a series switch configuration is shown in which a control circuit 16 is provided in which the switching element 15 is in an ON state when the charging voltage reaches a lower limit value.
  • the charging voltage V generated at both ends of the adjustment resistor (R) 13 and the storage battery 3 is R.
  • the internal resistance of the storage battery 3 is R. Is based on the so-called transient phenomenon theory,
  • the lower limit value and the upper limit value of the charging voltage in the process of increasing the charging and charging voltage for the capacitor (C) 11 depend on the intermediate value between 0 and e.
  • the value is clearly smaller than the electromotive voltage e of the solar cell 2.
  • control circuit 16 sets the switching element 15 to the OFF state when the charging voltage reaches the upper limit value, and sets the switching element 15 to the ON state when the charging voltage reaches the lower limit value.
  • the DCZDC inverter 1 has an upper limit value or a lower limit for the charging voltage or charging current for the storage battery 3. It is characterized in that the control circuit 16 determines that the value has been reached, and thereby the switching element 15 is turned on or off, but the upper limit value and the lower limit value are used. It is possible to set appropriately corresponding to the storage battery 3.
  • the control circuit 16 employs, for example, two comparison circuits (comparator circuits) to determine the arrival of the upper limit value and the lower limit value
  • the reference voltage in the comparison circuit is set to Various adjustments can be made It corresponds to the charging voltage of the storage battery 3 and can be adapted.
  • control circuit 16 when the control circuit 16 is linked to a microcomputer, the microcomputer selects the upper limit value and the lower limit value, and the value of the charging voltage that is sequentially input becomes the upper limit value or When a command signal corresponding to ON or OFF is generated for the control circuit 16 based on determining whether or not the lower limit value is met, it can be applied to charging various storage batteries 3.
  • a transistor, FET, or MOSS can be used as the switching element 15.
  • control circuit 16 is interlocked by a microcomputer, the upper limit value and the lower limit value as described above are selected, and the value of the charging voltage sequentially input becomes the upper limit value or the lower limit value. It is premised on a configuration in which it is determined whether or not they match, and a command signal corresponding to ON or OFF is generated for the control circuit 16.
  • a secondary storage battery 4 that is further charged from the storage battery 3 is installed and a thermistor 5 that measures the heat generation temperature in the secondary storage battery 4 is installed.
  • the temperature information from the thermistor 5 is transmitted to the microphone port computer, and the microcomputer In the data, the exothermic temperature or exothermic temperature range corresponding to each secondary storage battery 4 type is recorded in advance, and after checking the transmitted exothermic temperature, the type of secondary storage battery 4 is specified. According to the specified secondary storage battery 4, the upper limit value and the lower limit value of the charging voltage are selected.
  • a thermistor 5 for measuring the temperature generated by the secondary storage battery 4 is installed, and the output of the thermistor 5 is micro-
  • the microcomputer discriminates the type of the secondary storage battery 4 and selects the upper limit value and the lower limit value suitable for the secondary storage battery 4.
  • the result of the determination is optically displayed. Based on the display, For example, a configuration in which the upper limit value and the lower limit value suitable for each secondary storage battery 4 are selected by a manual operation such as selecting and pressing a button can also be adopted.
  • the present invention can be used for any of the devices for charging the storage battery 3 possessed by these mopile devices as the secondary storage battery 4 when directly employed as the power source of the mopile device itself such as a mobile phone or a portable personal computer. Is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

A construction of solar cell-type charger capable of charging a variety of types of batteries for use in mobile equipment. A capacitor (11) is connected in parallel with a battery (3) and a solar cell (2), and a coil (13) and a diode (14) are connected in series between the solar cell (2) and the parallel circuit formed by the capacitor (11) and the battery (3), or, alternatively, the coil (13) and the diode (14) are connected in series with the solar cell (2) and the battery (3), and the capacitor (11) is connected in parallel with the series circuit formed by the diode (14) and the solar cell (2) and with the series circuit formed by the coil (13) and the battery (3). Then a switching element (15) connected in parallel with the series circuit formed by the capacitor (11) and the diode (14) is controlled by a control circuit (16), or a switching element (15) connected in series between the coil (13) and the diode (14) is controlled by the control circuit (16).

Description

太陽電池式充電装置  Solar battery charger
技術分野 Technical field
 Light
本発明は、 太陽電池を電源として、 携帯電話などのモパイル機器に充電するた 田  The present invention uses a solar cell as a power source to charge a mobile phone or other mopile device.
めの太陽電池式充電装置に関するものである。 The present invention relates to a solar cell type charging device.
背景技術 近年、 携帯電話機等のモパイル機器が多用されており、 それらの充電装置とし ては商用電源 (交流電源 1 0 0 V等) から携帯電話機に A Cアダプタ等を用いて 充電する方法が一般的であつたが、 交流コンセント電源が使用できない場合など のために、 最近、 携帯電話機用の充電装置として乾電池を電源に用いた使い捨て の充電器や、 太陽電池を電源とした携帯電話機用充電器が市販されている。 乾電 池を電源とする使い捨て式の充電器の場合は乾電池がその都度使い捨てになり、 次の使用時には又新しい乾電池を購入しなければならないので、 コストと資源の 浪費の点で好ましくない。 また、 太陽電池は基本的に蓄電機能を有していないので、 単に太陽電池を設置 しただけでは、 晴れた昼間で太陽光を受光できる時し力使用することができな い。 しかも、 携帯電話に適合し得るような太陽電池は、 設計上の規格の大きさが自 ずと制限されるので、 携帯電話への充電電流も小さく、 短時間の充電時間では殆 ど通話時間も碓保できない。 BACKGROUND ART In recent years, mobile phones and other mopile devices are widely used, and as a charging device for them, a method of charging a mobile phone from a commercial power source (AC power supply 100 V, etc.) using an AC adapter or the like is common. However, for the case where the AC outlet power source cannot be used, recently, as a charging device for a mobile phone, a disposable charger using a dry cell as a power source or a charger for a mobile phone using a solar cell as a power source has been developed. It is commercially available. In the case of a disposable charger powered by a dry battery, the dry battery becomes disposable each time, and a new dry battery must be purchased for the next use, which is undesirable in terms of cost and waste of resources. In addition, since solar cells basically do not have a power storage function, simply installing a solar cell cannot use it when it can receive sunlight in a clear daytime. In addition, solar cells that can be adapted to mobile phones are not designed according to the standard size. Because it is always limited, the charging current to the mobile phone is small, and the talk time cannot be guaranteed with a short charging time.
前記のような状況を反映し、 近年モパイル機器に対し、 太陽電池を用いた蓄電 装置による構成が提唱されているが、 当該充電装置の蓄電電圧と太陽電池におけ る発生電圧とが必ずしもマッチしていないため、 太陽電池と蓄電池との間に D C ZD Cィンパータを介在することによって、 蓄電池の充電電圧を適切な範囲に設 定することが提唱されている。  Reflecting the situation described above, in recent years, a configuration using a power storage device using a solar cell has been proposed for mopile equipment, but the storage voltage of the charging device and the generated voltage of the solar cell do not necessarily match. Therefore, it has been proposed that the charging voltage of the storage battery be set within an appropriate range by interposing a DC ZD C damper between the solar battery and the storage battery.
しかしながら、 モパイル機器に必要な蓄電池には、 色々な種類が存在してお り、 単に D CZD Cインパータを前記のように介在させただけでは、 様々な蓄電 池に対し、 適切な充電電圧を設定することはできない。  However, there are various types of storage batteries required for mopile equipment, and by simply interposing the D CZD C inverter as described above, appropriate charging voltages can be set for various storage batteries. I can't do it.
しかるに、 従来技術においては、 モパイル機器に採用されている様々な蓄電池 に対応し得るような D C/D Cィンバータの構成を特に工夫したことによる太陽 電池を用いた充電装置は、 これまで開発されていなかった。 発明の開示  However, in the prior art, a charging device using a solar cell based on a specially devised configuration of a DC / DC inverter that can cope with various storage batteries used in mopile equipment has not been developed so far. It was. Disclosure of the invention
本発明は、 前記のような背景事実の状況を考慮し、 モパイル機器に採用されて いる色々な蓄電池に対して設定すべき充電電圧を容易に対応し得るような D CZ D Cィンパータを採用したことによる太陽電池を用いた充電装置に関する構成を 提供することを課題としている。 上記課題を解決するため、 本発明の基本構成は、 In the present invention, in consideration of the above-mentioned background facts, the DCZ DC damper that can easily correspond to the charging voltage to be set for various storage batteries used in the mopile device is adopted. It is an object to provide a configuration related to a charging device using a solar cell. In order to solve the above problems, the basic configuration of the present invention is as follows.
( 1 ) 太陽電池と蓄電池との間に、 D CZD Cインバータを介在させたことによ る太陽電池式充電装置において、 D C/D Cインパータとして、 蓄電池及ぴ太陽 電池に対し、 並列にコンデンサ ( C) を接続すると共に、 当該コンデンサ (C) 及ぴ蓄電池とによる並列回路と太陽電池との間にコイル (L) 及びダイオード (1) In a solar battery charger using a D CZD C inverter interposed between a solar cell and a storage battery, a capacitor (C ) And a coil (L) and a diode between the capacitor (C) and the parallel circuit of the storage battery and the solar battery.
(D) を直列に接続したうえで、 スイッチング素子をコンデンサ (C) とダイ オード (D) とによる直列回路に対して並列に接続し、 蓄電池に対する充電電圧 が上限値に至った段階にて、 スイッチング素子を O Nとし、 当該充電電圧が下限 値に至った場合に、 スイッチング素子を O F Fとする制御回路を設置するか、 又 はスイッチング素子をコイル (L) とダイオード (D) との間に直列に接続し、 蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、 スィツチング素子を O F F の状態とし、 当該充電電圧が下限値に至った段階にて、 スイッチング素子を ON の状態とする制御回路を設置したことによる昇圧型 (ステップアップタイプ) の 構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装置、 (D) is connected in series, and the switching element is connected in parallel to the series circuit consisting of the capacitor (C) and the diode (D), and when the charging voltage for the storage battery reaches the upper limit value, Install a control circuit that turns on the switching element and turns off the switching element when the charging voltage reaches the lower limit value, or connects the switching element in series between the coil (L) and the diode (D). A control circuit that turns off the switching element when the charging voltage to the storage battery reaches the upper limit and turns the switching element on when the charging voltage reaches the lower limit. A solar battery charger based on the adoption of the step-up (step-up) configuration
( 2 ) 太陽電池と蓄電池との間に、 D C/D Cインバータを介在させたことによ る太陽電池式充電装置において、 D C/D Cィンパータとして、 太陽電池及び蓄 電池に対し、 直列にコイル (L) 及ぴダイオード (D) を接続すると共に、 コン デンサ (C) をダイオード (D) と太陽電池とによる直列回路、 及びコイル (2) In a solar battery charger with a DC / DC inverter interposed between a solar battery and a storage battery, a coil (L ) Connect the diode (D) and connect the capacitor (C) to the series circuit of the diode (D) and solar cell, and coil
( L) と蓄電池とによる直列回路に対し、 並列に接続したうえで、 スイッチング 素子をコンデンサ (C) とダイオード (D) とによる直列回路に対して並列に接 続し、 蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、 スイッチング素子を O Nとし、 当該充電電圧が下限値に至った場合に、 スイッチング素子を O F Fと する制御回路を設置するか、 又はスイッチング素子をコイル (L) とダイオード (D) との間に直列に接続し、 蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階に て、 スイッチング素子を O F Fの状態とし、 当該充電電圧が下限値に至った段階 にて、 スィツチング素子を ONの状態とする制御回路を設置したことによる降圧 型 (ステップダウンタイプ) の構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装 置、 Connect the switching element in parallel to the series circuit consisting of the capacitor (C) and the diode (D). Then, when the charging voltage for the storage battery reaches the upper limit value, turn on the switching element, and when the charging voltage reaches the lower limit value, install a control circuit to turn off the switching element, or switch The element is connected in series between the coil (L) and the diode (D), and when the charging voltage for the storage battery reaches the upper limit value, the switching element is turned OFF, and the charging voltage reaches the lower limit value. At this stage, a solar cell type charging device based on adopting a step-down type configuration by installing a control circuit that turns on the switching element.
力 らなる。 Power.
このような (1 ) 、 (2 ) の基本構成に基づき、 本発明においては、 様々な充 電電圧による蓄電池に対し、 安定した充電を実現し、 ひいては、 モパイノレ機器に 対し、 経済的な電力利用が可能となり、  Based on the basic configurations of (1) and (2), the present invention realizes stable charging for storage batteries with various charging voltages, and thus economical use of power for mopainole equipment. Is possible,
更には、 実施形態によっては、 1個の太陽電池式充電装置によって、 各モパイル 機器が備えている様々なタイプの二次蓄電池に対応して、 充電電圧を設定するこ とが可能となり、 様々なタイプの二次蓄電池の寿命を延ばすことが可能となる。 図面の簡単な説明 Furthermore, depending on the embodiment, it is possible to set the charging voltage corresponding to various types of secondary storage batteries provided in each mopile device by using one solar battery charger. It becomes possible to extend the life of the secondary storage battery of the type. Brief Description of Drawings
図 1は、 昇圧型 D C/D Cインパータを採用した前記 (1 ) の構成を示してお り、 (a ) は、 並列スィッチ構成の場合を示しており、 (b ) は直列スィッチ構 成の場合を示している。 図 2は、 降圧型 DC/DCインパータを採用した前記 (1) の構成を示してお り、 (a) は、 並列スィッチ構成の場合を示しており、 (b) は直列スィッチ構 成の場合を示している。 Figure 1 shows the configuration of the above-mentioned (1) employing a step-up DC / DC inverter. (A) shows the case of a parallel switch configuration, and (b) shows the case of a series switch configuration. Is shown. Figure 2 shows the configuration of (1) above, which uses a step-down DC / DC inverter. (A) shows the case of a parallel switch configuration, and (b) shows the case of a series switch configuration. Is shown.
図 3は、 充電電圧の昇降状態を表すグラフを示す。  Fig. 3 shows a graph showing the rising and falling states of the charging voltage.
図 4は、 実施例の基本構成を表すプロック回路を示す。  FIG. 4 shows a block circuit representing the basic configuration of the embodiment.
図 5は、 二次蓄電池の種類を特定するためのフローチャートを示す。 発明の効果 .  Fig. 5 shows a flowchart for identifying the type of secondary storage battery. The invention's effect .
前記 (1) 、 (2) の基本構成に基づく本発明においては、 様々な充電電圧に よる蓄電池に対し、 安定した充電を実現し、 ひいては、 モパイル機器に対し、 経 済的な電力利用を可能とする。  In the present invention based on the basic configurations (1) and (2), stable charging can be realized for storage batteries with various charging voltages, and economical power can be used for mopile equipment. And
特に、 請求瑱3〜5に記載の各発明においては、 1個の太陽電池式充電装置に よって、 各モパイル機器が備えている様々なタイプの二次蓄電池に対応して、 充 電電圧を設定することが可能となり、 様々なタイプの二次蓄電池の寿命を延ばす ことが可能となる。 発明を実施するための最良の形態  In particular, in each of the inventions described in claims 3 to 5, the charging voltage is set by one solar battery type charging device corresponding to various types of secondary storage batteries provided in each mopile device. It is possible to extend the life of various types of secondary storage batteries. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
前記 (1) の構成は、 昇圧型 (ステップアップタイプ) の DCZDCインバー タ 1を採用しており、 その実施形態は、 図 1 (a) 、 (b) のように、 DC/D Cインパータ 1として、 蓄電池 3及ぴ太陽電池 2に対し、 並列にコンデンサThe configuration of (1) employs a step-up type DCZDC inverter 1, and the embodiment is shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). A capacitor in parallel with storage battery 3 and solar cell 2 as C
(C) 11を接続すると共に、 当該コンデンサ (C) 11及び蓄電池 3とによる 並列回路と太陽電池 2との間にコイル (L) 12及びダイオード (D) 14を直 列に接続している。 (C) 11 is connected, and a coil (L) 12 and a diode (D) 14 are connected in series between the parallel circuit of the capacitor (C) 11 and the storage battery 3 and the solar battery 2.
図 1 (a) は、 スイッチング素子 15をコンデンサ (C) 11とダイオード Fig. 1 (a) shows switching element 15 with capacitor (C) 11 and diode
(D) 14とによる直列回路に対して並列に接続し、 蓄電池 3に対する充電電圧 が上限値に至った段階にて、 スイッチング素子 15を ONとし、 当該充電電圧が 下限値に至った場合に、 スイッチング素子 15を OFFとする制御回路 16を設 置することによる並列スィツチ構成を採用しており、 (D) When connected in parallel to the series circuit of 14 and when the charging voltage for the storage battery 3 reaches the upper limit value, the switching element 15 is turned ON and the charging voltage reaches the lower limit value. Adopting a parallel switch configuration by installing a control circuit 16 that turns off the switching element 15.
図 1 (b) は、 スイッチング素子 15をコイル (L) 12とダイオード (D) 14との間に直列に接続し、 蓄電池 3に対する充電電圧が上限値に至った段階に て、 スイッチング素子 15を OFFの状態とし、 当該充電電圧が下限値に至った 段階にて、 スイッチング素子 15を ONの状態とする制御回路 16を設置したこ とによる直列スィツチ構成を採用している。  Fig. 1 (b) shows the switching element 15 connected in series between the coil (L) 12 and the diode (D) 14, and when the charging voltage for the storage battery 3 reaches the upper limit, A series switch configuration is adopted in which a control circuit 16 is installed that turns the switching element 15 ON when the charging voltage reaches the lower limit when the charging voltage reaches the lower limit.
図 1 (a) 、 (b) においては、 調整抵抗 (R) 13をコンデンサ (C) 11 の端子と、 蓄電池 3に対し直列して接続しているが、 当該調整抵抗 (R) 13は 必ずしも不可欠ではない。  In Fig. 1 (a) and (b), the adjusting resistor (R) 13 is connected in series to the terminal of the capacitor (C) 11 and the storage battery 3, but the adjusting resistor (R) 13 is not necessarily Not essential.
伹し、 実際には蓄電池 3の内部抵抗が必ずしも一定ではないため、 充電電圧を 安定するために、 当該調整抵抗 (R) 13を採用する場合が多い。  Actually, since the internal resistance of the storage battery 3 is not necessarily constant, the adjustment resistor (R) 13 is often used in order to stabilize the charging voltage.
他方、 図 1 (a) においては、 十分な電荷を蓄電することを目的として太陽電 池 2とコイル (L) 1 2及びスイッチング素子 1 5による直列回路に対して並列 に予備コンデンサ (C' ) を接続しているが、 当該予備コンデンサ (C' ) は必 ずしも必要不可欠ではない。 On the other hand, in Fig. 1 (a), solar power is used for the purpose of storing a sufficient charge. A spare capacitor (C ') is connected in parallel to the series circuit consisting of pond 2, coil (L) 1 2 and switching element 15; however, the spare capacitor (C') is not necessarily indispensable. Absent.
但し、 特に高い充電電圧を設定する場合には、 十分な蓄電量を得るために予備 コンデンサ (C ) を設定する場合が多い。  However, when setting a particularly high charging voltage, a spare capacitor (C) is often set to obtain a sufficient amount of electricity.
図 1 ( a ) に示す並列スィッチ型の D CZD Cインバータ 1の基本原理につい て説明するに、 図 3に示すように、 蓄電池 3に対する充電を可能とするような範 囲内にある電圧の下限値 を設定すると共に、 充電に際し、 蓄電池 3を破壊す るに至らないような電圧値の上限値 V 2 を設定したうえで、 前記のように、 制御 回路 1 6からの指令によって、 スイッチング素子 1 5の O N及び O F F、 並びに コンデンサ (C) 1 1に対する充放電を繰り返しながら、 前記上限値及び下限値 の範囲にある電圧に基づく充電を行っている。 In order to explain the basic principle of the parallel switch type DCZD C inverter 1 shown in Fig. 1 (a), as shown in Fig. 3, the lower limit value of the voltage within the range that allows charging of the storage battery 3 is shown. In addition, the upper limit value V 2 of the voltage value that does not lead to destruction of the storage battery 3 during charging is set, and as described above, the switching element 1 5 is set according to the command from the control circuit 16. The battery is charged based on the voltage within the range of the upper limit value and the lower limit value while repeatedly charging and discharging the capacitor (C) 11.
図 1 ( a ) に示す並列スィッチ型構成の作用について更に具体的に説明する に、 制御回路 1 6が前記上限値である状態を判別した場合には、 スイッチング素 子 1 5を O Nとした場合には、 コンデンサ ( C) 1 1は太陽電池 2の起電力に基 づいて蓄電した電荷を放電することによつて順次両端の電圧は下降するが、 その 間、 コイル (L) 1 2を通過及びスイッチング素子 1 5によって形成される閉回 路を通過する電流 iは、  The operation of the parallel switch type configuration shown in FIG. 1 (a) will be described in more detail. When the control circuit 16 determines that the upper limit value is satisfied, the switching element 15 is turned ON. The capacitor (C) 1 1 discharges the electric charge stored on the basis of the electromotive force of the solar cell 2 so that the voltage at both ends sequentially decreases, but during that time, it passes through the coil (L) 1 2 And the current i passing through the closed circuit formed by the switching element 15 is
太陽電池 2の起電力を eとした場合、  If the electromotive force of solar cell 2 is e,
e = L · d i / d t の基本式に基づいて、 順次増加し、 前記放電時間を A tェ とした場合には、 前記 電流の増加量 Δ i! は、 e = Ldi / dt When the discharge time is set to At, the current increase amount Δ i! Is
e = L · Δ i J ΖΔ t 1 e = L · Δ i J ΖΔ t 1
によって、 By
Δ i ! = e · Δ t ! /L (1)  Δ i! = E · Δ t! / L (1)
である。 It is.
前記放電に伴う下降によって、 充電電圧が下限値に至った場合には、 制御回路 1 6の判別によってスィッチング素子 1 5は OF Fの状態に至り、 コンデンサ (C) 1 1における蓄電が生じ、 コンデンサ (C) 1 1の両側の電圧が上昇する ことによって、 蓄電池 3に対する充電電圧は上昇するが、 当該上昇に伴ってコィ ル (L) 1 2の両端の電圧は下降する。  When the charging voltage reaches the lower limit due to the decrease caused by the discharge, the switching element 15 is brought to the OF F state by the determination of the control circuit 16, and the power storage in the capacitor (C) 11 is generated. (C) 11 The voltage on both sides of 1 1 rises, so the charging voltage for storage battery 3 rises, but the voltage across coil (L) 1 2 falls as the voltage rises.
このため、 コイル (L) 1 2を通過する電流 (i ) は、 調整抵抗 (R) 、 及び 蓄電池 3に対して印加される充電電圧の大きさを Vとした場合には、  For this reason, the current (i) passing through the coil (L) 1 2 is, when the magnitude of the charging voltage applied to the adjusting resistor (R) and the storage battery 3 is V,
e -V=L · d i! /d t  e -V = L · d i! / d t
による基本式に基づいて順次減少し、 前記充電の時間を A t 2 とした場合には、 充電電圧の上限値を V2 とした段階においては、 前記電流の減少量 Δ i 2 は、 e -V2 =-L · Δ i 2 ,Δ t 2 When the charging time is At 2 and the upper limit value of the charging voltage is V 2 , the current decrease amount Δ i 2 is e − V 2 = -L · Δ i 2 , Δ t 2
が成立し、 Is established,
Δ i 2 ^ (V2 - e) · Δ t 2 /L (2) Δ i 2 ^ (V 2 -e) · Δ t 2 / L (2)
である。 前記 Δ i! に至るための電流の増加の開始段階は、 前記 Δ i 2 に到達した電流 の減少の終了段階に該当し、 前記 Δ i 1 に到達した電流の増加の終了段階は、 前 記 Δ i 2 に至るための電流の減少の開始段階に該当することから、 It is. Δi! The start stage of the current increase to reach Δ i 2 corresponds to the end stage of the decrease of the current reaching Δ i 2, and the end stage of the current increase reaching Δ i 1 is represented by Δ i 2 described above . From the beginning of the current reduction
Δ i! =Δ i 2 Δ i! = Δ i 2
が成立する。 Is established.
したがって、 前記 (1) 式及び (2) 式から、  Therefore, from the equations (1) and (2),
e · Δ t! /L= (V2 - e) · Δ t 2 /L e · Δ t! / L = (V 2 -e) · Δ t 2 / L
が成立し、 Is established,
V2 = (Δ t x +Δ t 2 ) · e/Δ t 1 V 2 = (Δ t x + Δ t 2 ) e / Δ t 1
が成立し、 前記上限値 V2は、 明らかに太陽電池 2による起電圧 eよりも大きな 値となっている。 The above upper limit value V 2 is clearly larger than the electromotive voltage e generated by the solar cell 2.
前記上限値 V2力 太陽電池 2による起電圧 eよりも大きいことに対応して、 充電電圧が前記上限値 V2 に至った段階では、 コンデンサー (C) もまた、 前記 上限値 V2の電圧にて蓄電されているが、 コンデンサー (C) に対し、 太陽電池 2による起電圧 eよりも大きな電圧による蓄電が可能であることについて説明す るに、 前記上限値 V2が生ずる段階では、 コイル (L) を導通する電流 (i) は、 これまでの減少段階から増加段階に急変しており、 このためコイル (L) に おいては、 L · d i/d tという微分形式によって相当大きな電圧が生じ、 結 局、 前記上限値 V2 は、 太陽電池 2の起電圧である e +前記 L · d i/ά tによ る相当大きな電圧が生じており、 太陽電池 2による起電圧 eよりも大きな電圧に よる蓄電が行われている。 Corresponding to the fact that the upper limit value V 2 force is larger than the electromotive voltage e generated by the solar cell 2, the capacitor (C) also has a voltage of the upper limit value V 2 when the charging voltage reaches the upper limit value V 2 . has been power storage in respect condenser (C), the you described are possible power storage due to a voltage larger than the electromotive voltage e by the solar cell 2, at the stage where the upper limit value V 2 occurs, the coil The current (i) that conducts (L) has suddenly changed from the previous decrease stage to the increase stage. For this reason, the coil (L) has a large voltage due to the differential form L · di / dt. As a result, the upper limit value V 2 is larger than the electromotive voltage e generated by the solar cell 2 because e + which is the electromotive voltage of the solar cell 2 and a large voltage due to L · di / ά t is generated. To voltage Power storage is performed.
これに対し、 充電電圧が前記下限値 V となる段階では、 逆に、 コイル (L) を導通する電流 (i) は、 これまでの増加段階から減少段階に急変しており、 そ のためコイル (L) においては、 L · d i/d tという微分形式によって、 逆方 向に相当木きな電圧が生ずるが、 このような逆方向の電圧は、 ダイオード (D) 14の存在によって、 コンデンサー (C) 11に影響を与えない。  On the other hand, at the stage where the charging voltage reaches the lower limit value V, the current (i) that conducts the coil (L) has suddenly changed from the previous increase stage to the decrease stage. In (L), due to the differential form of L · di / dt, an equivalent tree-like voltage is generated in the reverse direction. This reverse voltage is caused by the presence of the diode (D) 14 and the capacitor (C ) Does not affect 11.
充電電圧の極小値 は、  The minimum charge voltage is
V1 =V2 -Δ i! · Δ t x /C = V2 - (e · Δ t ! 2 ) / (C · L) を得ることができる。 V 1 = V 2 -Δ i! · Δ t x / C = V 2- (e · Δ t! 2 ) / (C · L).
実際の設計においては、 前記極小値 ェ に関する近似式の 2項において、  In actual design, in the second term of the approximate expression for the minimum value,
Δ t! 2 <C · L Δ t! 2 <CL
となるように設計されているので、 前記近似式による下限値 もまた、 太陽電 池 2による起電圧よりも大きな値となっている。 Therefore, the lower limit value according to the approximate expression is also larger than the electromotive voltage due to the solar cell 2.
本来ならば、 所謂ラプラス変換などに基づく過度現象論によって、 前記充電電 圧の下限値 及び上限値 V2 をそれぞれ初期電圧値とし、 かつ太陽電池 2によ る起電圧 eと前記回路素子であるコイル (L) 12とコンデンサ (C) 11と太 陽電池 2の内部抵抗 (R。) 、 調整抵抗 (R) 13などによる正式の電圧の変化 状態を解明した場合には、 指数面数によって、 前記図 3に示すようなコンデンサWould otherwise, by excessive phenomenology based on such so-called Laplace transform, the lower limit value of the charging voltage and the upper limit value V 2 and each initial voltage value, and is the circuit element and the electromotive force e Ru good solar cells 2 Coil (L) 12 and capacitor (C) 11 and solar battery 2 The internal resistance (R.), adjustment resistance (R) 13, etc. Capacitor as shown in Fig. 3
(C) 11の蓄電に伴う充電電圧の上昇段階、 及びコンデンサ (C) 11の放電 に伴う充電電圧の下降段階における各電圧を得ることが可能である。 伹し、 前記指数函数による電圧の変化状態を解明するために必要な複雑な計算 を経ずとも、 前記のような V 、 V2 と eとの近似式によって、 図 1 (a) に示 す DCZDCインパータ 1において、 昇圧 (ステップアップ) が可能であること を説明することができる。 (C) It is possible to obtain each voltage in the rising stage of the charging voltage accompanying the storage of 11 and in the falling stage of the charging voltage accompanying discharging of the capacitor (C) 11. As shown in Fig. 1 (a), the approximate expression of V, V 2 and e as described above can be used without the complicated calculation necessary for elucidating the voltage change state due to the exponential function. It can be explained that boosting (step-up) is possible in DCZDC Inverter 1.
図 1 (b) に示す直列スィッチ構成の場合には、 スイッチング素子 15の O N、 OFFは、 図 1 (a) の場合と逆転しているだけであって、 その基本原理 は、 全く同様である (尚、 図 1 (b) の直列スィッチ構成の場合には、 図 1 In the case of the series switch configuration shown in Fig. 1 (b), the ON / OFF of the switching element 15 is only reversed from that in Fig. 1 (a), and the basic principle is exactly the same. (In the case of the series switch configuration of Fig. 1 (b), Fig. 1
(a) のように、 予備コンデンサ ) を設けたうえで充電電圧が下降する段 階において、 コンデンサ (C) 11と同様に放電を行おうとしても、 この段階で はスイッチング素子 15が OFFとなっているため、 放電を行うことができない ことから、 図 1 (b) の直列スィッチ構成の場合には、 予備コンデンサ (C' ) は設けられていない。 ) 。 As shown in (a), at the stage where the charging voltage drops after the provision of a spare capacitor), even if discharge is performed in the same manner as capacitor (C) 11, switching element 15 is turned OFF at this stage. Therefore, in the case of the series switch configuration shown in Fig. 1 (b), no reserve capacitor (C ') is provided. )
即ち、 制御回路 16は、 充電電圧が上限値に至った場合に、 スイッチング素子 15を OFFの状態とし、 下限値に至った場合、 スイッチング素子 15を ONの 状態としており、 このような制御によって、 図 3に示すように、 コンデンサ That is, the control circuit 16 sets the switching element 15 to the OFF state when the charging voltage reaches the upper limit value, and sets the switching element 15 to the ON state when the charging voltage reaches the lower limit value. As shown in Figure 3, the capacitor
(C) 11の蓄電に伴う充電電圧の上昇及び放電に伴う充電電圧の下降を繰り返 すことになる。 (C) The charging voltage rise due to 11 storage and the charging voltage fall due to discharge are repeated.
前記 (2) の構成は、 降圧型 (ステップダウンタイプ) の DCZDCインパー タ 1を採用しており、 その実施形態は、 図 2 (a) 、 (b) に示すように、 太陽 電池 2及び蓄電池 3に対し、 直列にコイル (L) 12及ぴダイオード (D) 14 を接続すると共に、 コンデンサ (C) 1 1をダイオード (D) 14と太陽電池 2 とによる直列回路、 及びコイル (L) 12と蓄電池 3とによる直列回路に対し、 並列に接続している。 The configuration of (2) employs a step-down type DCZDC inverter 1, and the embodiment thereof includes a solar cell 2 and a storage battery as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 3 for coil (L) 12 and diode (D) 14 in series The capacitor (C) 1 1 is connected in parallel to the series circuit composed of the diode (D) 14 and the solar battery 2 and the series circuit composed of the coil (L) 12 and the storage battery 3.
即ち、 図 1 (a) 、 (b) に示す回路との対比からも明らかなように、 図 2 (a) 、 (b) に示す DC/DCインバータ 1においては、 コイル (L) 12を コンデンサ (C) 11を基準とした場合、 太陽電池 2の側ではなく、 蓄電池 3の 側に直列に接続している点において相違している。  That is, as is clear from the comparison with the circuits shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), in the DC / DC inverter 1 shown in FIGS. 2 (a) and (b), the coil (L) 12 is connected to the capacitor. (C) When 11 is used as a reference, it is different in that it is connected in series to the storage battery 3 side instead of the solar battery 2 side.
図 2 (a) は、 スイッチング素子 15をコンデンサ (C) 1 1とダイオード (D) 14とによる直列回路に対して並列に接続し、 蓄電池 3に対する充電電圧 が上限値に至った段階にて、 スイッチング素子 15を ONとし、 当該充電電圧が 下限値に至った場合に、 スイッチング素子 1 5を OFFとする制御回路 16を設 置したことによる並列スィツチ構成を示しており、  In Fig. 2 (a), the switching element 15 is connected in parallel to the series circuit of the capacitor (C) 11 and the diode (D) 14, and when the charging voltage for the storage battery 3 reaches the upper limit value, When the switching element 15 is turned on and the charging voltage reaches the lower limit value, the parallel switch configuration is shown by installing the control circuit 16 that turns off the switching element 15.
図 2 (b) は、 スイッチング素子 15をコイル (L) 12とダイオード (D) 14との間に直列に接続し、 蓄電池 3に対する充電電圧が上限値に至った段階に て、 スイッチング素子 15を OFFの状態とし、 当該充電電圧が下限値に至った 段階にて、 スイッチング素子 15を ONの状態とする制御回路 16を設けたこと による直列スィツチ構成を示している。  In FIG. 2 (b), the switching element 15 is connected in series between the coil (L) 12 and the diode (D) 14, and the switching element 15 is turned on when the charging voltage for the storage battery 3 reaches the upper limit. A series switch configuration is shown in which a control circuit 16 is provided in which the switching element 15 is in an ON state when the charging voltage reaches a lower limit value.
図 2 (a) 、 (b) に示す降圧型 (ステップダウンタイプ) の場合には、 高い 充電電圧を目的として、 十分な蓄電量を得るために、 図 1 (a) に示すような予 備コンデンサ (C' ) を設置することは、 不要であることから、 通常行われてい ない。 In the case of the step-down type shown in Fig. 2 (a) and (b), the preparation shown in Fig. 1 (a) is necessary to obtain a sufficient amount of electricity for the purpose of high charging voltage. Since it is not necessary to install a capacitor (C '), it is usually done. Absent.
図 2 (a) に示す並列スィッチ構成による作用について説明するに、 蓄電池 3 に対する充電電圧が、 下限値 V に至った場合には、 制御回路 16の判別によつ てスイッチング素子 15を OFFの状態とし、 コンデンサ (C) 11は蓄電さ れ、 かつ調整抵抗 (R) 13と、 蓄電池 3に印加される充電電圧は上昇すること になる。  To explain the operation of the parallel switch configuration shown in Fig. 2 (a), when the charging voltage to the storage battery 3 reaches the lower limit value V, the switching element 15 is turned off by the discrimination of the control circuit 16. The capacitor (C) 11 is stored, and the adjustment resistor (R) 13 and the charging voltage applied to the storage battery 3 are increased.
このような蓄電及び充電電圧の上昇過程において、 調整抵抗 (R) 13及ぴ蓄 電池 3の両端において生ずる充電電圧 Vは、 蓄電池 3の内部抵抗を R。 とした場 合、 所謂過度現象理論に基づき、  In this process of increasing the storage and charging voltage, the charging voltage V generated at both ends of the adjustment resistor (R) 13 and the storage battery 3 is R. The internal resistance of the storage battery 3 is R. Is based on the so-called transient phenomenon theory,
v = e L · * / ( R + R °} (3) v = e L · * / (R + R °} (3)
によって表現され (但し、 蓄電及ぴ充電電圧の上昇開始の時刻を t =0と設定し ている。 ) 、 経過時間 tが十分小さい場合には、 概略 e · L t/ (R + R。) 2 に等しい。 (However, the start time of the rise of the storage and charging voltage is set to t = 0.) If the elapsed time t is sufficiently small, it is roughly e · L t / (R + R.) Equal to 2 .
前記 (3) 式からも明らかなように、 コンデンサ (C) 11に対する蓄電及ぴ 充電電圧の上昇工程における充電電圧の下限値及ぴ上限値は、 0と eとの間の中 間値によつて設定されており、 太陽電池 2の起電圧 eよりも明らかに小さな値で め 。  As is clear from the above equation (3), the lower limit value and the upper limit value of the charging voltage in the process of increasing the charging and charging voltage for the capacitor (C) 11 depend on the intermediate value between 0 and e. The value is clearly smaller than the electromotive voltage e of the solar cell 2.
充電電圧が上限値に至った場合には、 制御回路 16の作動によって、 スィッチ ング素子 15は ONの状態となり、 コンデンサ (C) 11の放電によって充電電 圧は、 上限値から下限値に順次下限することになり、 この点には、 図 1 (a) の 場合と同様である。 . When the charging voltage reaches the upper limit value, the switching element 15 is turned on by the operation of the control circuit 16, and the charging voltage is gradually lowered from the upper limit value to the lower limit value by discharging the capacitor (C) 11. This point is shown in Fig. 1 (a). Same as the case. .
図 2 (b) に示す直列スィッチ構成の場合には、 スィツチング素子 15の O N、 OFFは、 図 2 (a) の場合と逆転しているだけであって、 その基本原理 は、 全く同様である。  In the case of the series switch configuration shown in Fig. 2 (b), the ON / OFF of the switching element 15 is only reversed as in Fig. 2 (a), and the basic principle is exactly the same. .
即ち、 制御回路 16は、 充電電圧が上限値に至った場合に、 スイッチング素子 15を OFFの状態とし、 下限値に至った場合、 スイッチング素子 15を ONの 状態としており、 このような制御によって、 図 3に示すように、 コンデンサ That is, the control circuit 16 sets the switching element 15 to the OFF state when the charging voltage reaches the upper limit value, and sets the switching element 15 to the ON state when the charging voltage reaches the lower limit value. As shown in Figure 3, the capacitor
(C) 11の蓄電に伴う充電電圧の上昇及び放電に伴う充電電圧の下降を繰り返 すことになる (伹し、 前記上昇及び下降の単位を基準とする下限値 及び上限 値 V2は、 共に太陽電池 2の起電圧 eよりも小さな値であり、 この点において図 1 (b) の場合と相違している。 ) 。 (C) The charging voltage rise due to 11 power storage and the charging voltage fall due to discharge are repeated (in other words, the lower limit value and the upper limit value V 2 based on the unit of the rise and fall are Both values are smaller than the electromotive voltage e of the solar cell 2, which is different from the case of Fig. 1 (b).
前記図 1 (a) 、 (b) 及び図 2 (a) 、 (b) からも明らかなように、 本発 明に係る DCZDCインバータ 1は、 蓄電池 3に対する充電電圧又は充電電流が 上限値又は下限値に至ったことを制御回路 16が判別し、 これによつてスィッチ ング素子 15を ON又は OFFの状態とすることに特徴を有しているが、 前記上 限値及び下限値は、 使用する蓄電池 3に対応して適宜設定することが可能とな る。  As is clear from FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIGS. 2 (a) and 2 (b), the DCZDC inverter 1 according to the present invention has an upper limit value or a lower limit for the charging voltage or charging current for the storage battery 3. It is characterized in that the control circuit 16 determines that the value has been reached, and thereby the switching element 15 is turned on or off, but the upper limit value and the lower limit value are used. It is possible to set appropriately corresponding to the storage battery 3.
したがって、 制御回路 16において、 前記上限値及び下限値の到来を判別する ために、 例えば 2個の比較回路 (コンパレーター回路) を採用した場合には、 当 該比較回路において基準となる電圧をそれぞれ適宜調整することによって色々な 蓄電池 3の充電電圧に対応し、 かつ適合することが可能となる。 Therefore, when the control circuit 16 employs, for example, two comparison circuits (comparator circuits) to determine the arrival of the upper limit value and the lower limit value, the reference voltage in the comparison circuit is set to Various adjustments can be made It corresponds to the charging voltage of the storage battery 3 and can be adapted.
他方、 制御回路 1 6においてマイクロコンピュータと連動させた場合には、 当 該マイクロコンピュータにおいて、 前記上限値及び下限値を選択し、 かつ順次入 力してくる充電電圧の値が、 当該上限値又は下限値に合致するか否かを判別する ことに基づいて、 制御回路 1 6に対し、 O N又は O F Fに対応する指令信号を発 生した場合には、 様々な蓄電池 3に対する充電に適用可能となり、 極めて好適で スィツチング素子 1 5としては、 例えばトランジスタ、 F E T、 MO S Sなど を採用することが可能である。 実施例  On the other hand, when the control circuit 16 is linked to a microcomputer, the microcomputer selects the upper limit value and the lower limit value, and the value of the charging voltage that is sequentially input becomes the upper limit value or When a command signal corresponding to ON or OFF is generated for the control circuit 16 based on determining whether or not the lower limit value is met, it can be applied to charging various storage batteries 3. For example, a transistor, FET, or MOSS can be used as the switching element 15. Example
実施例においては、 制御回路 1 6をマイクロコンピュータによって連動させ、 前記のような上限値、 及ぴ下限値を選択し、 かつ順次入力してくる充電電圧の値 が、 当該上限値又は下限値に合致するか否かを判別し、 かつ制御回路 1 6に対 し、 ON又は O F Fに対応する指令信号を発生するようにしたことによる構成を 前提としている。  In the embodiment, the control circuit 16 is interlocked by a microcomputer, the upper limit value and the lower limit value as described above are selected, and the value of the charging voltage sequentially input becomes the upper limit value or the lower limit value. It is premised on a configuration in which it is determined whether or not they match, and a command signal corresponding to ON or OFF is generated for the control circuit 16.
このようなマイクロコンピュータによる構成に立脚したうえで、 図 4に示すよ うに、 蓄電池 3から更に充電される二次蓄電池 4を設置すると共に、 当該二次蓄 電池 4における発熱温度を測定するサーミスタ 5を設置し、 当該サーミスタ 5に よる温度情報をマイク口コンピュータに伝達すると共に、 当該マイクロコンピュ ータにおいては、 各二次蓄電池 4の種類に対応する発熱温度又は発熱温度範囲を 予め記録しておき、 伝達された発熱温度と照合したうえで、 二次蓄電池 4の種類 を特定したうえで、 特定した二次蓄電池 4に対応して、 充電電圧の上限値及び下 限値を選択することを特徴としている。 Based on such a microcomputer configuration, as shown in FIG. 4, a secondary storage battery 4 that is further charged from the storage battery 3 is installed and a thermistor 5 that measures the heat generation temperature in the secondary storage battery 4 is installed. The temperature information from the thermistor 5 is transmitted to the microphone port computer, and the microcomputer In the data, the exothermic temperature or exothermic temperature range corresponding to each secondary storage battery 4 type is recorded in advance, and after checking the transmitted exothermic temperature, the type of secondary storage battery 4 is specified. According to the specified secondary storage battery 4, the upper limit value and the lower limit value of the charging voltage are selected.
モパイル機器が有している蓄電池 3の種類は、 大抵の場合、 リチウムイオン電 池、 ニッケルカドミウム電池、 ニッケル水素電池の何れかであるが、 ユーザーに おいては、 採用している蓄電池の種類を知悉していない場合が多い。  Most of the types of storage batteries 3 that mopile equipment has are lithium-ion batteries, nickel-cadmium batteries, and nickel-metal hydride batteries. However, the user chooses the type of storage battery that is used. There are many cases that do not know.
実施例においては、 前記のような各種類の二次蓄電池 4における発熱温度の相 違に着目し、 二次蓄電池 4が発生する温度を測定するサーミスタ 5を設置し、 サ 一ミスタ 5出力をマイクロコンピュータに伝達することによって、 マイクロコン ピュータは、 二次蓄電池 4の種類を判別し、 かつ二次蓄電池 4に適合する前記上 限値及び下限値を選択している。  In the embodiment, paying attention to the difference in heat generation temperature in each type of secondary storage battery 4 as described above, a thermistor 5 for measuring the temperature generated by the secondary storage battery 4 is installed, and the output of the thermistor 5 is micro- By transmitting to the computer, the microcomputer discriminates the type of the secondary storage battery 4 and selects the upper limit value and the lower limit value suitable for the secondary storage battery 4.
尚、 サーミスタ 5の温度から、 二次蓄電池 4の種類を特定する場合のブローチ ヤートは、 図 5に示すとおりである。  In addition, the broaching when the type of the secondary storage battery 4 is specified from the temperature of the thermistor 5 is as shown in FIG.
伹し、 前記のようなフローチャートに基づいて、 マイクロコンピュータによつ て二次蓄電池 4の種類が判別した場合に、 当該判別の結果を光学的に表示したう えで、 当該表示に基づいて、 例えばボタンを選択して押圧するなどのような手動 操作によって、 各二次蓄電池 4に適合する前記上限値及び下限値の選択を行う構 成もまた採用可能である。 産業上の利用可能性 When the type of the secondary storage battery 4 is determined by the microcomputer based on the flowchart as described above, the result of the determination is optically displayed. Based on the display, For example, a configuration in which the upper limit value and the lower limit value suitable for each secondary storage battery 4 are selected by a manual operation such as selecting and pressing a button can also be adopted. Industrial applicability
本発明は、 携帯電話機、 携帯用パソコンなどのモパイル機器自体の電源として 直接採用する場合、 又はこれらのモパイル機器が有している蓄電池 3を二次蓄電 池 4として充電する装置の何れにも利用可能である。  The present invention can be used for any of the devices for charging the storage battery 3 possessed by these mopile devices as the secondary storage battery 4 when directly employed as the power source of the mopile device itself such as a mobile phone or a portable personal computer. Is possible.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1. 太陽電池と蓄電池との間に、 DCZDCインバータを介在させたことによる 太陽電池式充電装置において、 DC/DCインバータとして、 蓄電池及び太陽電 池に対し、 並列にコンデンサ (C) を接続すると共に、 当該コンデンサ (C) 及 ぴ蓄電池とによる並列回路と太陽電池との間にコイル (L) 及びダイオード1. In a solar battery charger with a DCZDC inverter interposed between a solar battery and a storage battery, a capacitor (C) is connected in parallel to the storage battery and the solar battery as a DC / DC inverter. A coil (L) and a diode between the parallel circuit of the capacitor (C) and the storage battery and the solar battery.
(D) を直列に接続したうえで、 スィツチング素子をコンデンサ (C) とダイ オード (D) とによる直列回路に対して並列に接続し、 蓄電池に対する充電電圧 が上限値に至った段階にて、 スイッチング素子を ONとし、 当該充電電圧が下限 値に至った場合に、 スイッチング素子を OFFとする制御回路を設置するか、 又 はスイッチング素子をコイル (L) とダイオード (D) との間に直列に接続し、 蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、 スィツチング素子を OFF の状態とし、 当該充電電圧が下限値に至った段階にて、 スイッチング素子を ON の状態とする制御回路を設置したことによる昇圧型 (ステップアップタイプ) の 構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装置。 After connecting (D) in series, the switching element is connected in parallel to the series circuit consisting of the capacitor (C) and the diode (D), and when the charging voltage for the storage battery reaches the upper limit value, Install a control circuit that turns on the switching element and turns off the switching element when the charging voltage reaches the lower limit value, or connects the switching element in series between the coil (L) and the diode (D). A control circuit that turns off the switching element when the charging voltage to the storage battery reaches the upper limit and turns the switching element on when the charging voltage reaches the lower limit. Solar battery charger based on the adoption of a step-up (step-up) configuration.
2. 太陽電池と蓄電池との間に、 DCZDCインバータを介在させたことによる 太陽電池式充電装置において、 DC/DCインパータとして、 太陽電池及ぴ蓄電 池に対し、 直列にコイル (L) 及びダイオード (D) を接続すると共に、 コンデ ンサ (C) をダイオード (D) と太陽電池とによる直列回路、 及びコイル (L) と蓄電池とによる直列回路に対し、 並列に接続したうえで、 スイッチング素子を コンデンサ (C) とダイオード (D) とによる直列回路に対して並列に接続し、 蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、 スィツチング素子を O Nと し、 当該充電電圧が下限値に至った場合に、 スイッチング素子を O F Fとする制 御回路を設置するか、 又はスイッチング素子をコイル (L) とダイオード (D) との間に直列に接続し、 蓄電池に対する充電電圧が上限値に至った段階にて、 ス ィツチング素子を O F Fの状態とし、 当該充電電圧が下限値に至った段階にて、 スィツチング素子を O Nの状態とする制御回路を設置したことによる降圧型 (ス テツプダウンタイプ) の構成を採用したことに基づく太陽電池式充電装置。2. In a solar battery charger using a DCZDC inverter interposed between a solar battery and a storage battery, a coil (L) and a diode (in series) are connected in series to the solar battery and storage battery as a DC / DC inverter. D) and a capacitor (C) are connected in series with a diode (D) and a solar cell, and a coil (L) Connected in parallel to a series circuit consisting of a battery and a storage battery, and then connecting a switching element in parallel to a series circuit consisting of a capacitor (C) and a diode (D), the charging voltage for the storage battery reached the upper limit. At the stage, when the switching element is turned on and the charging voltage reaches the lower limit value, install a control circuit that turns off the switching element, or connect the switching element to coil (L) and diode (D) Is connected in series, and when the charging voltage for the storage battery reaches the upper limit value, the switching element is turned OFF, and when the charging voltage reaches the lower limit value, the switching element is turned ON. A solar battery-type charging device based on the adoption of a step-down (step-down type) configuration by installing a control circuit to be in a state.
3 . 制御回路と、 マイクロコンピュータとを連動させ、 当該コンピュータによつ て、 蓄電池に対応する充電電圧の上限値及び下限値を選択し、 かつ順次入力して くる充電電圧の値が、 当該上限値又は下限値に合致するか否かを判別することを 特徴とする請求項 1及び同 2記載の太陽電池式充電装置。 3. The control circuit and the microcomputer are linked together, and the computer selects the upper and lower limit values of the charging voltage corresponding to the storage battery. 3. The solar cell charging device according to claim 1, wherein it is determined whether or not a value or a lower limit value is met.
4 . 蓄電池から更に充電される二次蓄電池を設置すると共に、 当該二次蓄電池に おける発熱温度を測定するサーミスタを設置し、 当該サーミスタによる温度情報 をマイク口コンピュータに伝達すると共に、 当該マイク口コンピュータにおいて は、 各二次蓄電池の種類に対応する発熱温度又は発熱温度範囲を予め記録してお き、 伝達された発熱温度と照合することによつて二次蓄電池の種類を特定したう えで、 特定した二次蓄電池に対応して、 充電電圧の上限値及び下限値を選択する ことを特徴とする請求項 3記載の太陽電池式充電装置。 4. Install a secondary storage battery that is further charged from the storage battery, install a thermistor that measures the heat generation temperature in the secondary storage battery, and transfer temperature information from the thermistor to the microphone port computer. In, the heat generation temperature or the heat generation temperature range corresponding to each secondary storage battery type is recorded in advance, and the type of the secondary storage battery is identified by comparing with the transmitted heat generation temperature. 4. The solar cell charging device according to claim 3, wherein an upper limit value and a lower limit value of the charging voltage are selected corresponding to the specified secondary storage battery.
5 . 蓄電池から更に充電される二次蓄電池を設置すると共に、 当該二次蓄電池に おける発熱温度を測定するサーミスタを設置し、 当該サーミスタによる温度情報 に基づき、 対応する二次電池の種類を光学的に表示すると共に、 当該表示に基づ いて充電電圧の上限値及ぴ下限値を選択するための手動装置を設置したことを特 徴とする請求項 3記載の太陽電池式充電装置。 5. Install a secondary storage battery that is further charged from the storage battery, install a thermistor that measures the heat generation temperature of the secondary storage battery, and optically select the corresponding secondary battery type based on temperature information from the thermistor. 4. The solar cell charging device according to claim 3, wherein a manual device for selecting an upper limit value and a lower limit value of the charging voltage based on the display is installed.
6 . 複数個の二次蓄電池が、 リチウムイオン電池、 ニッケルカドミウム電池、 二ッケノレ水素電池の何れかであることを特徴とする請求項 4、 及ぴ同 5記載の太 陽電池式充電装置。  6. The solar battery type charging device according to claim 4 or 5, wherein the plurality of secondary storage batteries are any one of a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, and a Nikkenore hydrogen battery.
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