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公開番号2022012723
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-01-17
出願番号2020114753
出願日2020-07-02
発明の名称電源装置
出願人個人
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 3/32 20060101AFI20220107BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】負荷への電力供給の瞬断、及びスイッチ部の発熱量の増加を抑制しつつ、安定した電力の使用を継続させる。
【解決手段】一定の閾値を有する自動運転制御部30が、バッテリ10a、10b(第1及び第2のメインバッテリ)の電圧を検出する電圧検出回路の検出結果と閾値とを比較し、直列接続された複数のトランジスタ70a~70dで構成されているスイッチ部70の切り替えと、バッテリ20(サブバッテリ)からのバッテリ10a、又は10bに充電させる充電回路の充電動作とを制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1のメインバッテリと、
前記第1のメインバッテリに対して並列接続された第2のメインバッテリと、
サブバッテリと、
前記サブバッテリからの電力を前記第1又は第2のメインバッテリに充電させる充電回路と、
前記第1又は第2のメインバッテリの電力を交流に変換するインバータと、
前記第1及び第2のメインバッテリと自然エネルギー源との間の接続経路と、前記第1及び第2のメインバッテリと前記インバータと前記充電回路との間の接続経路とを切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部の切り替えと、前記充電回路の充電動作とを制御可能な自動運転制御部とを備え、
前記スイッチ部は、直列接続された複数のトランジスタで構成されている
ことを特徴とする電源装置。
続きを表示(約 430 文字)【請求項2】
前記第1及び第2のメインバッテリの電圧を検出する電圧検出回路を備え、
前記スイッチ部は、
前記第1のメインバッテリと、前記自然エネルギー源、及び前記充電回路とを接続する、直列接続された複数の第1のトランジスタと、
前記第2のメインバッテリ、前記自然エネルギー源、前記充電回路、及び前記第2のメインバッテリとを接続する、直列接続された複数の第2のトランジスタと、
前記第1のメインバッテリ、及び前記インバータを接続する、直列接続された複数の第3のトランジスタと、
前記第2のメインバッテリ、及び前記インバータを接続する、直列接続された複数の第4のトランジスタとを有し、
前記自動運転制御部は、一定の閾値を有し、前記電圧検出回路の検出結果と前記閾値との比較結果に基づき、前記第1~第4のトランジスタのいずれかのベースに制御信号を印加する
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、自然エネルギーの利用に適した電源装置に関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
近年、環境問題を考慮して太陽光や風力等の自然エネルギーを利用した電源装置の開発が進められている。しかし、自然エネルギーを利用する発電方式は、エネルギー密度が低い他、その発電による出力量が気象条件に影響されやすく、常時安定した電力供給を行うことができないという欠点があることから、安定した電力供給を行うことができる装置が種々提案されている。
【0003】
その一つとして、特許文献1では、蓄電時に太陽電池からの電気エネルギーを蓄電スイッチを介して複数のキャパシタに蓄電し、放電時に蓄電スイッチを開いてキャパシタに蓄電された電気エネルギーを出力するように構成された電源装置において、複数のキャパシタを直列接続もしくは並列接続に切り替えるキャパシタ切替手段を備え、特に、キャパシタの端子電圧が蓄電満了状態を示す電圧になったとき、蓄電状態から放電状態へ切り替える電源装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2006-042523号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した特許文献1での電源装置では、キャパシタを、蓄電時には直列接続し、放電時には並列接続に切り替えるので、キャパシタの充放電を効率良く行うことができるものと考えられる。
【0006】
ところで、この電源装置では、キャパシタの直列接続や並列接続の切り替えを、メカニカルな蓄電スイッチによって行っている。このように、キャパシタの直列接続や並列接続の切り替えを、メカニカルな蓄電スイッチによって行うようにすると、蓄電スイッチの切り替え時に生じるチャタリングにより、負荷への電力供給が瞬断されてしまうおそれがある。
【0007】
この場合、メカニカルな蓄電スイッチをトランジスタ等のスイッチング素子によって行うことで、チャタリングの発生を抑制できるものと考えられる。ところが、太陽電池からの電気エネルギーの流れを切り替えるためには、スイッチング素子の入力インピーダンスを大きくする必要がある。このように、スイッチング素子の入力インピーダンスを大きくすると、スイッチング素子自体の発熱量が増加してしまうおそれがある。
【0008】
また、キャパシタに蓄電する電気エネルギーを太陽電池からのものとすると、悪天候や夜間等のように太陽光からのエネルギーの供給が得られなくなる。このような状況では、蓄電した電力の消費が尽きてしまうと、その後、太陽電池からの電気エネルギーの供給が得られるまで電力の使用を行うことができないおそれがある。
【0009】
このようなことから、負荷への電力供給の瞬断、及びスイッチの発熱量の増加を抑制しつつ、安定した電力の使用を継続させることができる装置の開発が望まれている。
【0010】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解消することができる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)

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