JPH0775458B2 - 太陽電池用充電装置 - Google Patents
太陽電池用充電装置Info
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- JPH0775458B2 JPH0775458B2 JP2260206A JP26020690A JPH0775458B2 JP H0775458 B2 JPH0775458 B2 JP H0775458B2 JP 2260206 A JP2260206 A JP 2260206A JP 26020690 A JP26020690 A JP 26020690A JP H0775458 B2 JPH0775458 B2 JP H0775458B2
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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
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、太陽電池を用いて二次電池を充電する太陽
電池用充電装置に関する。
電池用充電装置に関する。
（ｂ）従来の技術 従来より太陽電池を電源とする機器においては、照度の
変動に関わらず電源電圧を安定化させるために、太陽電
池の起電力で二次電池を充電する回路を設け、太陽電池
とともに二次電池を電源として用いている。また、ジェ
ネレータによって二次電池を充電する装置において、二
次電池の補助充電装置として太陽電池が用いられる場合
もある。
変動に関わらず電源電圧を安定化させるために、太陽電
池の起電力で二次電池を充電する回路を設け、太陽電池
とともに二次電池を電源として用いている。また、ジェ
ネレータによって二次電池を充電する装置において、二
次電池の補助充電装置として太陽電池が用いられる場合
もある。
太陽電池による二次電池の充電回路の典型的な例を第２
図に示す。第２図においてＳは太陽電池、Ｂは二次電池
である。R1は充電電流制限抵抗、D1は逆流防止ダイオー
ドである。トランジスタQ1は充電電流制限抵抗R1と並列
に接続されて、抵抗R1に対しバイパスして流れる充電電
流を制御する。抵抗R8はトランジスタQ1ベースバイアス
抵抗である。またR6,R7はR1とともに抵抗分圧回路を構
成し、トランジスタQ4は抵抗分圧回路の出力電圧をその
ベースに受けて上記トランジスタQ1のベース電位を制御
する。
図に示す。第２図においてＳは太陽電池、Ｂは二次電池
である。R1は充電電流制限抵抗、D1は逆流防止ダイオー
ドである。トランジスタQ1は充電電流制限抵抗R1と並列
に接続されて、抵抗R1に対しバイパスして流れる充電電
流を制御する。抵抗R8はトランジスタQ1ベースバイアス
抵抗である。またR6,R7はR1とともに抵抗分圧回路を構
成し、トランジスタQ4は抵抗分圧回路の出力電圧をその
ベースに受けて上記トランジスタQ1のベース電位を制御
する。
第２図に示した回路全体の動作は次の通りである。すな
わち太陽電池Ｓに対する照度が一定値以上であれば、そ
の起動力により抵抗R1およびダイオードD1を通して二次
電池Ｂに充電電流I1が流れる。また、この時R6,R7によ
る分圧電圧に応じてトランジスタQ4はトランジスタQ1の
ベース電位を決定し、それに応じてトランジスタQ1に充
電電流I2が流れる。これにより二次電池ＢにはI1＋I2の
充電電流が流れる。二次電池Ｂが満充電状態となって電
圧が高くなった場合、R6,R7の分圧電圧が上昇してトラ
ンジスタQ4はトランジスタQ1のベース電位を下げるた
め、Q1のオン抵抗が増大し、Q1に流れる電流I2は減少す
る。このことにより二次電池Ｂに対する充電電流が制限
され過充電が防止される。逆に、二次電池Ｂの電圧が低
い場合、二次電池Ｂに対する充電電流が大きいため太陽
電池Ｓの起電圧が低下し、これにともないR6,R7の分圧
電圧が低下して、Q4はQ1のベース電位を上昇させる。こ
れによりQ1のオン抵抗が低下し、電流I2が増大する。
わち太陽電池Ｓに対する照度が一定値以上であれば、そ
の起動力により抵抗R1およびダイオードD1を通して二次
電池Ｂに充電電流I1が流れる。また、この時R6,R7によ
る分圧電圧に応じてトランジスタQ4はトランジスタQ1の
ベース電位を決定し、それに応じてトランジスタQ1に充
電電流I2が流れる。これにより二次電池ＢにはI1＋I2の
充電電流が流れる。二次電池Ｂが満充電状態となって電
圧が高くなった場合、R6,R7の分圧電圧が上昇してトラ
ンジスタQ4はトランジスタQ1のベース電位を下げるた
め、Q1のオン抵抗が増大し、Q1に流れる電流I2は減少す
る。このことにより二次電池Ｂに対する充電電流が制限
され過充電が防止される。逆に、二次電池Ｂの電圧が低
い場合、二次電池Ｂに対する充電電流が大きいため太陽
電池Ｓの起電圧が低下し、これにともないR6,R7の分圧
電圧が低下して、Q4はQ1のベース電位を上昇させる。こ
れによりQ1のオン抵抗が低下し、電流I2が増大する。
以上のようにして二次電池電圧と太陽電池の照度に適応
して二次電池が充電される。
して二次電池が充電される。
（ｃ）発明が解決しようとする課題 ところが、第２図に示したように従来の太陽電池用充電
装置においては、二次電池に対する充電電流経路に逆流
防止ダイオードD1が設けられ、また、電圧安定化を行う
トランジスタQ1のベースバイアスがコレクタ−ベース間
に接続されたバイアス抵抗R8により与えられるため、ト
ランジスタQ1のオン抵抗が最も低くなる場合でも、その
コレクタ−エミッタ間電圧はベース−エミッタ間のPN接
合電位（約0.7V）より小さくなることはない。したがっ
て電圧安定部における電圧降下は逆流防止ダイオードの
降下電圧と合わせて約1.6Vとなって、太陽電池Ｓの起電
圧が二次電池Ｂの電圧より少なくとも1.6V以上でなけれ
ば充電電流は流れず、効率的な充電ができなかった。も
ちろん太陽電池Ｓのセル数を多くすれば全体の起電圧を
高めることができるが、太陽電池が大型化するばかりで
なく電圧安定化用のトランジスタQ1による損失が増大し
効率的な充電ができない。
装置においては、二次電池に対する充電電流経路に逆流
防止ダイオードD1が設けられ、また、電圧安定化を行う
トランジスタQ1のベースバイアスがコレクタ−ベース間
に接続されたバイアス抵抗R8により与えられるため、ト
ランジスタQ1のオン抵抗が最も低くなる場合でも、その
コレクタ−エミッタ間電圧はベース−エミッタ間のPN接
合電位（約0.7V）より小さくなることはない。したがっ
て電圧安定部における電圧降下は逆流防止ダイオードの
降下電圧と合わせて約1.6Vとなって、太陽電池Ｓの起電
圧が二次電池Ｂの電圧より少なくとも1.6V以上でなけれ
ば充電電流は流れず、効率的な充電ができなかった。も
ちろん太陽電池Ｓのセル数を多くすれば全体の起電圧を
高めることができるが、太陽電池が大型化するばかりで
なく電圧安定化用のトランジスタQ1による損失が増大し
効率的な充電ができない。
この発明の目的はわずかな部品の追加によって電圧安定
部における電圧降下を低くして上述の問題を解消した太
陽電池用充電装置を提供することにある。
部における電圧降下を低くして上述の問題を解消した太
陽電池用充電装置を提供することにある。
（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の太陽電池用充電装置は、太陽電池と二次電池
のそれぞれ基準電位端同士を接続するとともに、充電電
流制限抵抗と逆流防止ダイオードの直列回路と第１のト
ランジスタとの並列回路を太陽電池の出力端と二次電池
の入力端間に接続した電圧安定回路と、 第１のトランジスタにベースバイアスを与える第２のト
ランジスタを第１のトランジスタのベースと基準電位間
に設けたベースバイアス回路と、 二次電池の電圧を分圧する分圧抵抗と、その分圧電圧変
化を反転して第２のトランジスタのベースに与える第３
のトランジスタを設けた充電電圧検出回路、 とを備えたことを特徴とする。
のそれぞれ基準電位端同士を接続するとともに、充電電
流制限抵抗と逆流防止ダイオードの直列回路と第１のト
ランジスタとの並列回路を太陽電池の出力端と二次電池
の入力端間に接続した電圧安定回路と、 第１のトランジスタにベースバイアスを与える第２のト
ランジスタを第１のトランジスタのベースと基準電位間
に設けたベースバイアス回路と、 二次電池の電圧を分圧する分圧抵抗と、その分圧電圧変
化を反転して第２のトランジスタのベースに与える第３
のトランジスタを設けた充電電圧検出回路、 とを備えたことを特徴とする。
（ｅ）作用 この発明の太陽電池用充電装置では、太陽電池と二次電
池のそれぞれ基準電位端同士が接続され、電圧安定回路
が太陽電池の出力端と二次電池の入力端間に接続されて
いる。この電圧安定回路は充電電流制限抵抗と逆流防止
ダイオードの直列回路と第１のトランジスタとの並列回
路からなる。また、ベースバイアス回路に設けられてい
る第２のトランジスタは第１のトランジスタのベースと
基準電位間に設けられて、第１のトランジスタのベース
にバイアス電圧を与える。更に充電電圧検出回路に設け
られている分圧抵抗は二次電池の電圧を分圧し、第３の
トランジスタはその分圧電圧変化を反転して第２のトラ
ンジスタのベースに与える。
池のそれぞれ基準電位端同士が接続され、電圧安定回路
が太陽電池の出力端と二次電池の入力端間に接続されて
いる。この電圧安定回路は充電電流制限抵抗と逆流防止
ダイオードの直列回路と第１のトランジスタとの並列回
路からなる。また、ベースバイアス回路に設けられてい
る第２のトランジスタは第１のトランジスタのベースと
基準電位間に設けられて、第１のトランジスタのベース
にバイアス電圧を与える。更に充電電圧検出回路に設け
られている分圧抵抗は二次電池の電圧を分圧し、第３の
トランジスタはその分圧電圧変化を反転して第２のトラ
ンジスタのベースに与える。
以上のように第１のトランジスタには逆流防止ダイオー
ドが直列接続されていないため電圧安定回路による電圧
降下は第１のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧
より大きくなることはない。また、第１のトランジスタ
のベースバイアス電圧は第２のトランジスタから与えら
れ、コレクタ−ベース間にベースバイアス抵抗が接続さ
れるのではないため、第１のトランジスタのコレクタ−
エミッタ間電圧は最もオン抵抗の低い状態においてPN接
合電位より低くなる。したがって電圧安定回路における
電圧降下は従来の装置に比較して著しく低くすることが
でき、低照度においても効率的な充電が可能となる。
ドが直列接続されていないため電圧安定回路による電圧
降下は第１のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧
より大きくなることはない。また、第１のトランジスタ
のベースバイアス電圧は第２のトランジスタから与えら
れ、コレクタ−ベース間にベースバイアス抵抗が接続さ
れるのではないため、第１のトランジスタのコレクタ−
エミッタ間電圧は最もオン抵抗の低い状態においてPN接
合電位より低くなる。したがって電圧安定回路における
電圧降下は従来の装置に比較して著しく低くすることが
でき、低照度においても効率的な充電が可能となる。
（ｆ）実施例 この発明の実施例である太陽電池用充電装置の回路図を
第１図に示す。第１図においてＳは太陽電池、Ｂは二次
電池である。図に示すように太陽電池Ｓの＋端子と二次
電池Ｂの＋端子を基準電位として共通接続している。そ
して太陽電池Ｓの−端子（出力端子）と二次電池Ｂの−
端子（入力端子）間に電圧安定回路１を設けている。こ
の電圧安定回路１は充電電流制限抵抗R1と逆流防止ダイ
オードD1の直列回路と第１のトランジスタQ1との並列回
路からなる。また図において２はベースバイアス回路で
あり、第２のトランジスタQ2は抵抗R2を介して第１のト
ランジスタQ1のベースと基準電位間に接続している。ま
た、３は充電電圧検出回路であり、抵抗R4,R5は抵抗R1
とともに、二次電池Ｂの電圧を分圧する。第３のトラン
ジスタQ3は上記抵抗分圧回路の出力電圧変化を反転して
その電圧を第２のトランジスタQ2のベースに与える。
尚、抵抗R3はトランジスタQ3の負荷抵抗である。
第１図に示す。第１図においてＳは太陽電池、Ｂは二次
電池である。図に示すように太陽電池Ｓの＋端子と二次
電池Ｂの＋端子を基準電位として共通接続している。そ
して太陽電池Ｓの−端子（出力端子）と二次電池Ｂの−
端子（入力端子）間に電圧安定回路１を設けている。こ
の電圧安定回路１は充電電流制限抵抗R1と逆流防止ダイ
オードD1の直列回路と第１のトランジスタQ1との並列回
路からなる。また図において２はベースバイアス回路で
あり、第２のトランジスタQ2は抵抗R2を介して第１のト
ランジスタQ1のベースと基準電位間に接続している。ま
た、３は充電電圧検出回路であり、抵抗R4,R5は抵抗R1
とともに、二次電池Ｂの電圧を分圧する。第３のトラン
ジスタQ3は上記抵抗分圧回路の出力電圧変化を反転して
その電圧を第２のトランジスタQ2のベースに与える。
尚、抵抗R3はトランジスタQ3の負荷抵抗である。
第１図に示した回路全体の動作は次の通りである。まず
二次電池Ｂが満充電に満たない状態で、太陽電池Ｓに標
準的な照度が与えられている場合、ダイオードD1および
抵抗R1を通して電流I1が流れる。また、トランジスタQ3
のベース電位には抵抗R4の両端電圧が加わり、それに応
じたQ3のコレクタ電流が抵抗R3に流れトランジスタQ2の
ベース電位が定まる。これによりQ2のコレクタ電流すな
わちQ1のベース電流が定まって、トランジスタQ1には電
流I2が流れる。したがって二次電池ＢにはI1＋I2の充電
電流が流れる。
二次電池Ｂが満充電に満たない状態で、太陽電池Ｓに標
準的な照度が与えられている場合、ダイオードD1および
抵抗R1を通して電流I1が流れる。また、トランジスタQ3
のベース電位には抵抗R4の両端電圧が加わり、それに応
じたQ3のコレクタ電流が抵抗R3に流れトランジスタQ2の
ベース電位が定まる。これによりQ2のコレクタ電流すな
わちQ1のベース電流が定まって、トランジスタQ1には電
流I2が流れる。したがって二次電池ＢにはI1＋I2の充電
電流が流れる。
二次電池Ｂが満充電状態に近づけば、その電圧が高くな
る。これによりQ3のエミッタを基準とするベース電位が
低下（絶対値は増大）して、Q3のベース電流が増大しR3
に流れるQ3のコレクタ電流が増大し、Q2のベース電位が
上昇（絶対値は減少）する。これによりQ2のコレクタ電
流すなわちQ1のベース電流が減少してQ1に流れるコレク
タ電流I2も減少する。これにより二次電池Ｂに流れる充
電電流は制限される。
る。これによりQ3のエミッタを基準とするベース電位が
低下（絶対値は増大）して、Q3のベース電流が増大しR3
に流れるQ3のコレクタ電流が増大し、Q2のベース電位が
上昇（絶対値は減少）する。これによりQ2のコレクタ電
流すなわちQ1のベース電流が減少してQ1に流れるコレク
タ電流I2も減少する。これにより二次電池Ｂに流れる充
電電流は制限される。
逆に、二次電池Ｂの電圧が低下した場合、Q3のエミッタ
を基準とするベース電位が上昇し、R3に流れるQ3のコレ
クタ電流は減少し、Q2のベース電位が低下する。これに
よりQ2のコレクタ電流すなわちQ1のベース電流が増大
し、Q1のコレクタ電流I2が増大する。このようにして二
次電池Ｂの電圧に応じて二次電池の充電電流が適応制御
される。
を基準とするベース電位が上昇し、R3に流れるQ3のコレ
クタ電流は減少し、Q2のベース電位が低下する。これに
よりQ2のコレクタ電流すなわちQ1のベース電流が増大
し、Q1のコレクタ電流I2が増大する。このようにして二
次電池Ｂの電圧に応じて二次電池の充電電流が適応制御
される。
第１図において太陽電池Ｓの起電圧が０であってもトラ
ンジスタQ1には逆方向には電流が流れないためQ1の電流
経路に逆流防止ダイオードは不要である。また、Q1のベ
ース電位はトランジスタQ2および抵抗R2を介して基準電
位側から与えられるため、従来のようにベース−エミッ
タ間のPN接合電圧に制限されず、Q1のオン抵抗が最も低
くなった状態でコレクタ−エミッタ間電圧は約0.1Vとな
る。したがって太陽電池Ｓの起電圧が二次電池Ｂの電圧
より0.1Vを超える値となった状態から充電を開始するこ
とができ、標準的な照度における充電電流を従来に比べ
増大させることができる。例えば太陽電池Ｓと二次電池
Ｂの容量を同一として回路を構成したところ、標準照度
における充電電流は第２図に示した従来装置で90mAであ
ったのに対し、第１図の装置では130〜140mAとなり、充
電効率は約40％向上した。
ンジスタQ1には逆方向には電流が流れないためQ1の電流
経路に逆流防止ダイオードは不要である。また、Q1のベ
ース電位はトランジスタQ2および抵抗R2を介して基準電
位側から与えられるため、従来のようにベース−エミッ
タ間のPN接合電圧に制限されず、Q1のオン抵抗が最も低
くなった状態でコレクタ−エミッタ間電圧は約0.1Vとな
る。したがって太陽電池Ｓの起電圧が二次電池Ｂの電圧
より0.1Vを超える値となった状態から充電を開始するこ
とができ、標準的な照度における充電電流を従来に比べ
増大させることができる。例えば太陽電池Ｓと二次電池
Ｂの容量を同一として回路を構成したところ、標準照度
における充電電流は第２図に示した従来装置で90mAであ
ったのに対し、第１図の装置では130〜140mAとなり、充
電効率は約40％向上した。
（ｇ）発明の効果 この発明によれば、二次電池の過充電防止のための電圧
安定部における電圧降下が著しく減少するため、低照度
から充電を開始することができ、標準的な照度において
は充分な充電電流を確保することができる。これにより
効率的な充電を行うことが可能となる。
安定部における電圧降下が著しく減少するため、低照度
から充電を開始することができ、標準的な照度において
は充分な充電電流を確保することができる。これにより
効率的な充電を行うことが可能となる。
第１図はこの発明の実施例である太陽電池用充電装置の
回路図である。第２図は従来の太陽電池用充電装置の回
路図である。 １……電圧安定回路、２……ベースバイアス回路、３…
…充電電圧検出回路、Q1……第１のトランジスタ、Q2…
…第２のトランジスタ、Q3……第３のトランジスタ、R1
……充電電流制限抵抗、R4,R5……分圧抵抗、D1……逆
流防止ダイオード、Ｓ……太陽電池、Ｂ……二次電池。
回路図である。第２図は従来の太陽電池用充電装置の回
路図である。 １……電圧安定回路、２……ベースバイアス回路、３…
…充電電圧検出回路、Q1……第１のトランジスタ、Q2…
…第２のトランジスタ、Q3……第３のトランジスタ、R1
……充電電流制限抵抗、R4,R5……分圧抵抗、D1……逆
流防止ダイオード、Ｓ……太陽電池、Ｂ……二次電池。
Claims (1)
- 【請求項１】太陽電池と二次電池のそれぞれ基準電位端
同士を接続するとともに、充電電流制限抵抗と逆流防止
ダイオードの直列回路と第１のトランジスタとの並列回
路を太陽電池の出力端と二次電池の入力端間に接続した
電圧安定回路と、 第１のトランジスタにベースバイアスを与える第２のト
ランジスタを第１のトランジスタのベースと基準電位間
に設けたベースバイアス回路と、 二次電池の電圧を分圧する分圧抵抗と、その分圧電圧変
化を反転して第２のトランジスタのベースに与える第３
のトランジスタを設けた充電電圧検出回路、 とを備えてなる太陽電池用充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260206A JPH0775458B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 太陽電池用充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260206A JPH0775458B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 太陽電池用充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04138032A JPH04138032A (ja) | 1992-05-12 |
| JPH0775458B2 true JPH0775458B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=17344816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2260206A Expired - Fee Related JPH0775458B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 太陽電池用充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775458B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0591680A (ja) * | 1991-09-21 | 1993-04-09 | Yuasa Corp | 充電制御回路 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2260206A patent/JPH0775458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04138032A (ja) | 1992-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |