(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池で発電された直流電力を降圧して蓄電池を充電する充電装置であって、入力端子、出力端子、並びに当該入力端子と当該出力端子との間に直列接続されて配設されたスイッチ素子およびコイルをそれぞれ有すると共にそれぞれの前記入力端子が前記太陽電池の正極に共通接続され、当該入力端子から入力される前記直流電力を前記スイッチ素子でスイッチングすることによって降圧してそれぞれの前記出力端子から出力するｎ個（ｎは２以上の整数）の非絶縁型降圧チョッパ回路と、同じ周波数で、かつ互いの位相が３６０°／ｎずつずれたｎ個の駆動信号を生成して前記ｎ個の非絶縁型降圧チョッパ回路の前記スイッチ素子に出力することにより、当該ｎ個のスイッチ素子を３６０°／ｎずつずれた位相でオン状態に移行させる駆動制御回路とを備え、前記ｎ個の非絶縁型降圧チョッパ回路の前記出力端子にそれぞれ一対一で接続されるｎ個の前記蓄電池を、当該各非絶縁型降圧チョッパ回路から出力される前記降圧された直流電力で個別に充電する充電装置において、
前記駆動制御回路は、前記ｎ個の蓄電池についての充電電圧の電圧値の立ち上がり特性を検出すると共に、当該検出した立ち上がり特性が他の蓄電池の充電電圧の立ち上がり特性よりも速い前記蓄電池に対応する前記非絶縁型降圧チョッパ回路の前記スイッチ素子に対する前記駆動信号のデューティ比については減少させ、当該検出した立ち上がり特性が他の蓄電池の充電電圧の立ち上がり特性よりも遅い前記蓄電池に対応する前記非絶縁型降圧チョッパ回路の前記スイッチ素子に対する前記駆動信号のデューティ比については増加させる制御を実行する充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池で発電された直流電力を蓄電池へ充電する充電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の充電装置として、下記の特許文献１において開示されている充電装置が知られている。この充電装置は、太陽電池の数が十分に多い構成（つまり、太陽電池の出力電圧が蓄電池の充電電圧に対して高い構成）において、太陽電池で発電された直流電力を、減圧機能（降圧機能）を有する電力調整部を介して蓄電池へ所望の充電電圧で充電する。この電力調整部は、一例として、太陽電池の正極と蓄電池の正極との間に直列接続された状態で配設されたスイッチ素子（例えば電界効果型トランジスタ）およびコイルと、スイッチ素子およびコイルの接続点と基準電位（グランド電位）との間に配設されたダイオード（転流ダイオード：例えばショットキーダイオードが使用される）と、コイルにおける蓄電池側の端子と基準電位との間に配設されたコンデンサとを備えた非絶縁型の１石式降圧チョッパ回路で構成されている。
【０００３】
また、この充電装置は、この電力調整部のスイッチ素子をスイッチング駆動する駆動制御回路として、蓄電池の充電電圧（つまり、電力調整部から蓄電池に出力される直流電圧）をサンプリングしてその電圧値を示すデジタルデータを出力するＡ／Ｄ変換器と、このデジタルデータに基づいて充電電圧を認識すると共にこの充電電圧を降圧すべきか昇圧すべきかを判断して後段のＰＷＭ発生器に出力するしきい値電圧用のデジタルデータを後段のＤ／Ａ変換器に出力するマイクロプロセッサと、このしきい値電圧用のデジタルデータを入力してアナログ信号（しきい値電圧）に変換して出力するＤ／Ａ変換器と、例えば規定の周波数の三角波を発生しつつこの三角波としきい値電圧とを比較することにより、マイクロプロセッサでの降圧・昇圧の判断結果に応じてデューティ比が変化する駆動パルスを生成してスイッチ素子に供給するＰＷＭ発生器とを備えている。この構成により、駆動回路は、充電電圧を検出しつつ電力調整部のスイッチ素子のオン期間をＰＷＭ制御して、太陽電池で発電された直流電力を蓄電池へ所望の充電電圧で充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０５０７４９号公報（第７−８頁、第８図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の充電装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この充電装置では、電力調整部が、１つの非絶縁型の１石式降圧チョッパ回路で構成されて、スイッチ素子がオン状態に駆動された期間（オン期間）において、太陽電池から出力されている直流電力を取り込んで蓄電池に出力すると共にコイルに電力を蓄え、スイッチ素子がオフ状態に駆動された期間（オフ期間）において、コイルに蓄積されている電力を転流ダイオードを経由して蓄電池に出力する、という動作を繰り返す。しかしながら、太陽電池は、太陽光が照射されている昼間においては光エネルギーを直流電力に常時変換しているため、この充電装置には、スイッチ素子のオフ期間において太陽電池で発生している直流電力を有効に利用していないという解決すべき課題が存在している。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、太陽電池で発生している直流電力を有効に蓄電池へ充電し得る充電装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の充電装置は、太陽電池で発電された直流電力を降圧して蓄電池を充電する充電装置であって、入力端子、出力端子、並びに当該入力端子と当該出力端子との間に直列接続されて配設されたスイッチ素子およびコイルをそれぞれ有すると共にそれぞれの前記入力端子が前記太陽電池の正極に共通接続され、当該入力端子から入力される前記直流電力を前記スイッチ素子でスイッチングすることによって降圧してそれぞれの前記出力端子から出力するｎ個（ｎは２以上の整数）の非絶縁型降圧チョッパ回路と、同じ周波数で、かつ互いの位相が３６０°／ｎずつずれたｎ個の駆動信号を生成して前記ｎ個の非絶縁型降圧チョッパ回路の前記スイッチ素子に出力することにより、当該ｎ個のスイッチ素子を３６０°／ｎずつずれた位相でオン状態に移行させる駆動制御回路とを備え、前記ｎ個の非絶縁型降圧チョッパ回路の前記出力端子にそれぞれ一対一で接続されるｎ個の前記蓄電池を、当該各非絶縁型降圧チョッパ回路から出力される前記降圧された直流電力で個別に充電する充電装置において、前記駆動制御回路は、前記ｎ個の蓄電池についての充電電圧の電圧値の立ち上がり特性を検出すると共に、当該検出した立ち上がり特性が他の蓄電池の充電電圧の立ち上がり特性よりも速い前記蓄電池に対応する前記非絶縁型降圧チョッパ回路の前記スイッチ素子に対する前記駆動信号のデューティ比については減少させ、当該検出した立ち上がり特性が他の蓄電池の充電電圧の立ち上がり特性よりも遅い前記蓄電池に対応する前記非絶縁型降圧チョッパ回路の前記スイッチ素子に対する前記駆動信号のデューティ比については増加させる制御を実行する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の充電装置によれば、１つの非絶縁型降圧チョッパ回路のスイッチ素子についてのオフ期間（チョッパ回路の停止期間）において太陽電池で発生している直流電力を、他の非絶縁型降圧チョッパ回路を用いて有効に利用してそれぞれの蓄電池を充電することができる。また、この充電装置によれば、複数の非絶縁型降圧チョッパ回路がそれぞれに一対一で接続された蓄電池を充電することにより、例えば、複数の非絶縁型降圧チョッパ回路から出力される直流電力をダイオードオアして１つの蓄電池に出力する構成と比較して、ダイオードオアするためのダイオードでの損失の発生を回避できるため、太陽電池で発生している直流電力を一層有効に利用して蓄電池を充電することができる。
【００１０】
また、この充電装置によれば、駆動制御回路が各蓄電池の充電電圧の立ち上がり特性を揃えて（ほぼ同じ特性となるようにして）、またその結果として各蓄電池に対する充電時間を揃えて充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】充電装置１の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す充電装置１の動作を説明するための波形図である。
【図３】充電装置１の他の構成を示す構成図である。
【図４】図３に示す充電装置１の動作を説明するための波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、充電装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
最初に、充電装置の一例である充電装置１の構成について、図１，３を参照して説明する。充電装置１は、図１，３に示すように、複数の非絶縁型降圧チョッパ回路ＣＣ（図１に示す充電装置１では、チョッパ回路ＣＣ１，ＣＣ２、図３に示す充電装置１では、チョッパ回路ＣＣ１〜ＣＣ４）および１つの駆動制御回路ＣＮＴを備え、太陽電池（太陽電池パネル）２で発電された直流電力（電圧値Ｖｓｏ。例えば、最大電力点での電圧値）を各チョッパ回路ＣＣで降圧すると共に、各チョッパ回路ＣＣに接続された複数の蓄電池３（具体的には、図１に示す充電装置１では２つの鉛蓄電池３、図３に示す充電装置１では４つの鉛蓄電池）へ充電可能に構成されている。なお、本例では、太陽電池２の負極と蓄電池３の負極は、充電装置１の基準電位に規定されている部位（グランドＧ）に接続されている。
【００１４】
この場合、蓄電池３として充電電圧Ｖｂａｔの仕様値がＤＣ１２Ｖの蓄電池を使用し、太陽電池２の電圧値Ｖｓｏがほぼ２０Ｖであるとする。この条件下では、この２０Ｖの電圧値Ｖｓｏに基づき蓄電池３を１２Ｖに充電する際のチョッパ回路ＣＣのデューティ比は、規定値０．６（＝１２／２０）となる。このため、チョッパ回路ＣＣと蓄電池３の組を、図１に示すように、チョッパ回路ＣＣ１と蓄電池３の組、およびチョッパ回路ＣＣ２と蓄電池３の組の２組とし、図２に示すように、各チョッパ回路ＣＣの後述するスイッチ素子ＳＷに互いの位相が１８０°ずれた駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２（以下、特に区別しないときには、後述する駆動信号Ｓｄ３，Ｓｄ４も含めて駆動信号Ｓｄともいう）を供給することで、１つの組のチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷがオフの期間（例えば、スイッチング周期Ｔに０．４を乗算した期間）に、他の１つの組のチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷがオンになる状態（本例では、１つの組のチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷのオフの期間を含む長さの期間で他の１つの組のチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷがオンになる状態）、つまり、各組のチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷのいずれかが常にオンになる状態を維持することができる。したがって、太陽電池２で発電された直流電力を常時有効に利用して蓄電池３を充電することが可能となる。
【００１５】
なお、チョッパ回路ＣＣと蓄電池３の組の数については、上記のようにして規定されるチョッパ回路ＣＣのデューティ比の逆数から小数点以下を切り捨てて得られる整数に１を加算した数をチョッパ回路ＣＣ２と蓄電池３の組の数ｎ（ｎは２以上の整数）とする。この場合、各チョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷは、３６０°／ｎだけ位相をずらしてオンさせるようにする。したがって、デューティ比が０．６のときには、デューティ比の逆数は１．６７（＝１／０．６）となって、上記の数ｎ、つまりチョッパ回路ＣＣと蓄電池３の組の数は上記したように２となり、また位相は上記のように１８０°となる。
【００１６】
また、蓄電池３として充電電圧ＶｂａｔがＤＣ１８Ｖの蓄電池を使用し、太陽電池２の電圧値Ｖｓｏがほぼ６０Ｖであるとすると、この６０Ｖの電圧値Ｖｓｏに基づき蓄電池３を１８Ｖに充電する際のチョッパ回路ＣＣのデューティ比は規定値０．３（＝１８／６０）となることから、チョッパ回路ＣＣと蓄電池３の組の数ｎは図３に示すように４つとなり、上記の位相は図４に示すように９０°となる。
【００１７】
各チョッパ回路ＣＣは、同一の構成を備えている。具体的には、図１，３に示すチョッパ回路ＣＣ１は、一例として、入力端子Ｐｉ１と、出力端子Ｐｏ１と、入力端子Ｐｉ１と出力端子Ｐｏ１との間に直列接続されて配設されたスイッチ素子ＳＷ１（バイポーラトランジスタや電界効果型トランジスタなどの半導体スイッチ素子）およびコイルＬ１と、スイッチ素子ＳＷ１およびコイルＬ１の接続点とグランドＧとの間にカソード端子がこの接続点に接続されると共にアノード端子がグランドＧに接続されて配設されたダイオード（転流ダイオード）ＷＤ１とを備えて、太陽電池２の直流電力（電圧値Ｖｓｏ）を上記のデューティ比で降圧して直流電力としての出力電圧Ｖｏｕｔ１（電圧値は蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの仕様値）を生成し、蓄電池３に出力する。なお、図示はしないが、コイルＬ１における出力端子Ｐｏ１側の端子とグランドＧとの間に平滑コンデンサを配置する構成を採用することもできる。
【００１８】
また、図１，３に示すチョッパ回路ＣＣ２も、入力端子Ｐｉ２、出力端子Ｐｏ２、スイッチ素子ＳＷ２、コイルＬ２およびダイオードＷＤ２を備えて、チョッパ回路ＣＣ１と同一に構成されて、出力電圧Ｖｏｕｔ２を生成して蓄電池３に出力する。また、図３に示すチョッパ回路ＣＣ３も、入力端子Ｐｉ３、出力端子Ｐｏ３、スイッチ素子ＳＷ３、コイルＬ３およびダイオードＷＤ３を備えて、チョッパ回路ＣＣ１と同一に構成されて、出力電圧Ｖｏｕｔ３を生成して蓄電池３に出力する。また、チョッパ回路ＣＣ４も、入力端子Ｐｉ４、出力端子Ｐｏ４、スイッチ素子ＳＷ４、コイルＬ４およびダイオードＷＤ４を備えて、チョッパ回路ＣＣ１と同一に構成されて、出力電圧Ｖｏｕｔ４を生成して蓄電池３に出力する。
【００１９】
なお、入力端子Ｐｉ１〜Ｐｉ４については、特に区別しないときには入力端子Ｐｉともいい、出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ４についても、特に区別しないときには出力端子Ｐｏともいう。また、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ４についても、特に区別しないときにはスイッチ素子ＳＷともいい、コイルＬ１〜Ｌ４についても、特に区別しないときにはコイルＬともいい、ダイオードＷＤ１〜ＷＤ４についても、特に区別しないときにはダイオードＷＤともいう。また、出力電圧Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４についても、特に区別しないときには出力電圧Ｖｏｕｔともいい、出力電圧Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４で充電される各蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔ１〜Ｖｂａｔ４についても、特に区別しないときには充電電圧Ｖｂａｔともいう。
【００２０】
各チョッパ回路ＣＣは、それぞれの入力端子Ｐｉが太陽電池２の正極に共通接続されると共に、それぞれの出力端子Ｐｏに蓄電池３が個別に一対一で直接接続されている。この構成により、各チョッパ回路ＣＣは、太陽電池２で発電された直流電力（電圧値Ｖｓｏ）を出力電圧Ｖｏｕｔに降圧すると共に、それぞれの出力端子Ｐｏに接続された蓄電池３を充電する。つまり、充電装置１は、共通の太陽電池２で発電された直流電力に基づいて、チョッパ回路ＣＣと同数の蓄電池３を同時に充電することが可能となっている。この場合、各蓄電池３は、対応するチョッパ回路ＣＣの出力端子Ｐｏに直接接続（直結）されている。したがって、蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔは、対応するチョッパ回路ＣＣから出力される出力電圧Ｖｏｕｔと同電圧（充電電圧Ｖｂａｔの仕様値）となる。
【００２１】
駆動制御回路ＣＮＴは、一例として、Ａ／Ｄ変換器およびコンピュータ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、各蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの電圧値を測定しつつ各チョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷに対する駆動信号Ｓｄ（一定の周波数ｆで、かつ互いの位相が３６０°／ｎずれた信号）を生成して出力することにより、各スイッチ素子ＳＷをオン・オフ駆動する（つまり、各チョッパ回路ＣＣの動作を制御する）。本例では一例として、駆動制御回路ＣＮＴでは、Ａ／Ｄ変換器が各蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔを入力すると共に、その電圧値を示す電圧データに変換する。コンピュータは、各蓄電池３についての電圧データに基づいて各充電電圧Ｖｂａｔの電圧値を測定（算出）して各蓄電池３の仕様値（ＤＣ１２Ｖなど）と比較しつつ、測定した各充電電圧Ｖｂａｔの電圧値が仕様値に達するまで各駆動信号Ｓｄの出力を継続し（各蓄電池３に対する充電動作を実行し）、測定した各充電電圧Ｖｂａｔの電圧値が仕様値に達したときには各駆動信号Ｓｄの出力を停止する（各蓄電池３に対する充電動作を停止する）。これにより、各蓄電池３は、充電装置１によって規定の仕様値に充電される。
【００２２】
また、同じ仕様値の蓄電池３であっても、長期の使用により、互いの充電容量値にばらつきが生じる場合がある。また、充電装置１で充電する複数の蓄電池３として仕様値は同じであるものの充電容量値の異なる蓄電池を用いる場合もある。これらの場合には、各蓄電池３を充電するチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷを同じデューティ比で駆動したときには、各蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がりにばらつきが生じ、これによって各蓄電池３が仕様値に充電されるまでに要する時間（充電時間）にばらつきが生じる。そこで、この駆動制御回路ＣＮＴは、各蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの電圧値の立ち上がり特性を検出しつつ、他の蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がり特性と比べて、その立ち上がり特性が特に速かったり、特に遅かったりする蓄電池３が存在するときには、この蓄電池３を充電するチョッパ回路ＣＣへの駆動信号Ｓｄのデューティ比を上記した規定値から変更する（充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がりが速いときにはデューティ比を減少させ、充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がりが遅いときにはデューティ比を増加させる）ことで、この蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がり特性を他の蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がり特性に揃える（近づける）ようにしている。
【００２３】
また、駆動制御回路ＣＮＴは、図示はしないが、太陽電池２で発電されている直流電力の電圧値Ｖｓｏを検出しつつ、この検出した電圧値Ｖｓｏが予め規定されたしきい値電圧値以上のときには、太陽電池２が発電している（つまり、昼間である）と判別して、上記の充電動作を実行し、一方、この電圧値Ｖｓｏが上記のしきい値電圧値未満のときには、太陽電池２が発電していない（つまり、夜間である）と判別して、上記の充電動作を停止する。
【００２４】
次に、充電装置１の動作について説明する。
【００２５】
この充電装置１では、太陽電池２で発電されている直流電力の電圧値Ｖｓｏが上記のしきい値電圧値以上のとき（昼間のとき）には、駆動制御回路ＣＮＴがこれを検出して、充電装置１に接続されている規定数の蓄電池３に対する充電動作を自動的に実行する。具体的には、駆動制御回路ＣＮＴは、上記したように太陽電池２の電圧値Ｖｓｏと蓄電池３の仕様値とに基づいて決定された規定値のデューティ比および位相で各駆動信号Ｓｄ（一定の周波数ｆの信号）を生成して、各チョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷに出力する。
【００２６】
例えば、蓄電池３の仕様値がＤＣ１２Ｖであり、かつ太陽電池２の電圧値Ｖｓｏがほぼ２０Ｖであるときには、上記したようにデューティ比が規定値０．６となると共に位相が１８０°となり、また充電装置１は図１に示す構成（２つのチョッパ回路ＣＣ１，ＣＣ２を有する構成）となることから、駆動制御回路ＣＮＴは、図２に示すように、デューティ比が０．６の駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２を、互いの位相が１８０°ずれた状態で生成して、各チョッパ回路ＣＣ１，ＣＣ２のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２に出力する。
【００２７】
また、蓄電池３の仕様値がＤＣ１８Ｖであり、かつ太陽電池２の電圧値Ｖｓｏがほぼ６０Ｖであるときには、上記したようにデューティ比が規定値０．３となると共に位相が９０°となり、また充電装置１は図３に示す構成（４つのチョッパ回路ＣＣ１，ＣＣ２，ＣＣ３，ＣＣ４を有する構成）となることから、駆動制御回路ＣＮＴは、図４に示すように、デューティ比が０．３の駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２，Ｓｄ３，Ｓｄ４を、互いの位相が９０°ずれた状態で生成して、各チョッパ回路ＣＣ１，ＣＣ２，ＣＣ３，ＣＣ４のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４に出力する。
【００２８】
これにより、充電装置１は複数の蓄電池３に対する充電を実行する。この際に、図２や図４に示すように、駆動制御回路ＣＮＴは、各駆動信号Ｓｄを、１つの駆動信号Ｓｄがオフのときに残りの駆動信号Ｓｄのうちのいずれかが常にオンとなる状態で生成するため、充電装置１は太陽電池２の直流電力を常時有効に利用して複数の蓄電池３を充電する。また、この充電装置１では、各チョッパ回路ＣＣはそれぞれの出力端子Ｐｏに直接接続（整流ダイオードなどの損失の発生する電子部品を介さずに接続）された個別の蓄電池３を個別に充電する構成のため、蓄電池３を充電する際の損失が大幅に低減されている。つまり、この点においても、充電装置１は太陽電池２の直流電力を常時有効に利用して複数の蓄電池３を充電することが可能となっている。
【００２９】
また、駆動制御回路ＣＮＴは、上記したように複数の蓄電池３のそれぞれの充電電圧Ｖｂａｔの電圧値を測定して蓄電池３の仕様値（図１の構成ではＤＣ１２Ｖ、図３の構成ではＤＣ１８Ｖ）と比較しつつ、測定した充電電圧Ｖｂａｔの電圧値が仕様値に達するまで各駆動信号Ｓｄの出力を継続する（蓄電池３に対する充電動作を実行する）。この際に、駆動制御回路ＣＮＴは、上記したように、複数の蓄電池３のそれぞれの充電電圧Ｖｂａｔの電圧値の立ち上がり特性を検出しつつ、他の蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がり特性と比べて、その立ち上がり特性が特に速かったり、特に遅かったりする蓄電池３が存在するときには、この蓄電池３を充電するチョッパ回路ＣＣへの駆動信号Ｓｄのデューティ比を規定値（図１の構成では０．６、図３の構成では０．３）から変更することで、この蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がり特性を他の蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がり特性に揃える（近づける）ようにして、各蓄電池３の充電時間を揃えるようにする。
【００３０】
また、駆動制御回路ＣＮＴは、測定した充電電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２の電圧値が仕様値に達したときには駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２の出力を停止する（蓄電池３に対する充電動作を停止する）。これにより、各蓄電池３は、充電装置１によって規定の仕様値に充電される。
【００３１】
このように、この充電装置１では、同じ太陽電池に接続されたｎ個のチョッパ回路ＣＣを同じ周波数で、かつ互いの位相が３６０°／ｎずつずれたｎ個の駆動信号Ｓｄで駆動することにより、各チョッパ回路ＣＣに一対一で直接接続されたｎ個の蓄電池３を個別に充電する。
【００３２】
したがって、この充電装置１によれば、１つのチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷについてのオフ期間（チョッパ回路ＣＣの停止期間）において太陽電池２で発生している直流電力を、他のチョッパ回路ＣＣを用いて有効に利用してそれぞれの蓄電池３を充電することができる。また、この充電装置１によれば、複数のチョッパ回路ＣＣがそれぞれに一対一で直接接続された蓄電池３を充電することにより、例えば、図示はしないが、複数のチョッパ回路ＣＣから出力される出力電圧Ｖｏｕｔをダイオードオアして１つの蓄電池３に出力する構成と比較して、ダイオードオアするためのダイオードでの損失の発生を回避できるため、太陽電池２で発生している直流電力を一層有効に利用して蓄電池３を充電することができる。
【００３３】
また、この充電装置１によれば、駆動制御回路ＣＮＴがｎ個の蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔを検出すると共にこの充電電圧Ｖｂａｔに基づいてチョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷに対する駆動信号Ｓｄのデューティ比を制御することにより、駆動制御回路ＣＮＴが各蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの立ち上がり特性を揃えて（ほぼ同じ特性となるようにして）、またその結果として各蓄電池３に対する充電時間を揃えて充電することができる。
【００３４】
また、上記の図１，３に示す構成の充電装置１では、図２，４に示すように、駆動制御回路ＣＮＴは、デューティ比が規定値の状態において互いのオンとなる期間が一部重なる状態で各駆動信号Ｓｄを出力しているが、例えば、図１に示す構成において、蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの仕様値が１２Ｖで、太陽電池２の電圧値ＶｓｏがＤＣ２４Ｖのときには、デューティ比の規定値は０．５となることから、駆動制御回路ＣＮＴは、デューティ比が規定値の状態において、一方の駆動信号Ｓｄがオフとなる期間において他方の駆動信号Ｓｄが丁度オンとなる（一方の駆動信号Ｓｄのオフとなる期間の開始のタイミングに同期してオンとなり、一方の駆動信号Ｓｄのオフ期間の終了のタイミングに同期してオフとなる）ように各駆動信号Ｓｄを出力する。また、図３に示す構成において、蓄電池３の充電電圧Ｖｂａｔの仕様値が１２Ｖで、太陽電池２の電圧値ＶｓｏがＤＣ４８Ｖのときには、デューティ比の規定値は０．２５となることから、駆動制御回路ＣＮＴは、デューティ比が規定値の状態において、１つの駆動信号Ｓｄがオフとなる期間において残りの駆動信号Ｓｄが順次、１つだけがオンとなるように、各駆動信号Ｓｄを出力する。
【符号の説明】
【００３５】
１  充電装置
２  太陽電池
３  蓄電池
ＣＣ１〜ＣＣ４  チョッパ回路
ＣＮＴ  駆動制御回路
Ｌ１〜Ｌ４  コイル
Ｓｄ１〜Ｓｄ４  駆動信号
ＳＷ１〜ＳＷ４  スイッチ素子
【要約】
【課題】太陽電池で発生している直流電力を有効に蓄電池へ充電する。
【解決手段】入力端子Ｐｉと出力端子Ｐｏとの間に直列接続されて配設されたスイッチ素子ＳＷおよびコイルＬをそれぞれ有しそれぞれの入力端子Ｐｉが太陽電池２の正極に共通接続され、入力端子Ｐｉから入力される直流電力をスイッチ素子ＳＷでスイッチングして降圧しそれぞれの出力端子Ｐｏから出力するｎ個のチョッパ回路ＣＣと、同じ周波数で、かつ互いの位相が３６０°／ｎずつずれたｎ個の駆動信号Ｓｄを生成して各チョッパ回路ＣＣのスイッチ素子ＳＷに出力することにより、各スイッチ素子ＳＷを３６０°／ｎずつずれた位相でオン状態に移行させる駆動制御回路ＣＮＴとを備え、各チョッパ回路ＣＣの出力端子Ｐｏにそれぞれ一対一で接続されるｎ個の蓄電池３を、各チョッパ回路ＣＣから出力される出力電圧Ｖｏｕｔで個別に充電する。
【選択図】図１【図１】
0005993528.tif 000002
【図２】
0005993528.tif 000003
【図３】
0005993528.tif 000004
【図４】
0005993528.tif 000005