(57)【要約】【課題】充電効率の低下を招くことの無い二次電池充電装置を提供する。【解決手段】二次電池充電装置１１は、複数の二次電池セル１３から成り、太陽電池１６において生成した電力を充電する二次電池パック１２、及び、制御装置１５を備えており、二次電池セル１３の充電時、太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池１６の出力電圧の変化に対して、制御装置１５は、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続状態を最適化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する二次電池充電装置。
【請求項２】
太陽電池の出力電力の低下に伴う、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の上昇に基づき、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数を増加させる請求項１に記載の二次電池充電装置。
【請求項３】
二次電池パックは、複数の二次電池セルが直列接続された１つの直列接続パックから成る請求項１に記載の二次電池充電装置。
【請求項４】
二次電池セルの充電時、制御装置は、直列接続パックを構成する二次電池セルの直列接続の組合せを経時的に変更する請求項３に記載の二次電池充電装置。
【請求項５】
二次電池パックは、複数の二次電池セルが直列接続された直列接続パックが複数、並列接続されて成る請求項１に記載の二次電池充電装置。
【請求項６】
二次電池セルの充電時、直列接続パックを構成する二次電池セルの数が減じられたとき、制御装置は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルを、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルと組み合わせて、直列接続パックを構成する請求項５に記載の二次電池充電装置。
【請求項７】
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置、並びに、
二次電池充電装置に接続された太陽電池、
を有する太陽電池・二次電池充発電装置であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する太陽電池・二次電池充発電装置。
【請求項８】
複数の太陽電池セルから成り、二次電池セルを充電する太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置であって、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態を最適化する太陽電池発電装置。
【請求項９】
太陽電池の出力電力の低下に伴う、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の上昇に基づき、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池の個数を減少させる請求項８に記載の太陽電池発電装置。
【請求項１０】
太陽電池は、複数の太陽電池セルが直列接続された１つの直列接続パックから成る請求項８に記載の太陽電池発電装置。
【請求項１１】
太陽電池の発電時、制御装置は、直列接続パックを構成する太陽電池の直列接続の組合せを経時的に変更する請求項１０に記載の二次電池充電装置。
【請求項１２】
太陽電池は、複数の太陽電池セルが直列接続された直列接続パックが複数、並列接続されて成る請求項８に記載の太陽電池発電装置。
【請求項１３】
太陽電池の発電時、直列接続パックを構成する太陽電池セルの数が減じられたとき、制御装置は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セルを、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セルと組み合わせて、直列接続パックを構成する請求項１２に記載の太陽電池発電装置。
【請求項１４】
複数の太陽電池セルから成る太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置、並びに、
太陽電池発電装置に接続され、複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、
を有する太陽電池・二次電池充発電装置であって、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態を最適化する太陽電池・二次電池充発電装置。
【請求項１５】
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置における充電方法であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置によって、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数を増減させる二次電池充電装置における充電方法。
【請求項１６】
複数の太陽電池セルから成る太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置における発電方法であって、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置によって、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池セルの個数を増減させる太陽電池発電装置における発電方法。
【請求項１７】
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置を有する電子機器であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する電子機器。
【請求項１８】
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置を有する電動車両であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する電動車両。
【請求項１９】
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置であって、
太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、電流逆流防止回路が配設されている二次電池充電装置。
【請求項２０】
太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、ＭＰＰＴ回路が電流逆流防止回路と並列に配設されており、
制御装置は、電流逆流防止回路及びＭＰＰＴ回路の切替を制御する請求項１９に記載の二次電池充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、二次電池充電装置及び二次電池充電装置における充電方法、太陽電池発電装置及び太陽電池発電装置における発電方法、太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、並びに、電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池と二次電池パックを組み合わせて、太陽電池で発電された電力を二次電池パックに充電する太陽電池・二次電池充発電装置が、例えば、特開平１０−０３１５２５から周知である。このような太陽電池・二次電池充発電装置にあっては、通常、ＭＰＰＴ回路（Maximum Power Point Tracker 回路）が搭載されており、太陽電池の出力電力が最大になる点（最適動作点）を追従する制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０３１５２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＭＰＰＴ回路は、本質的にＤＣ−ＤＣコンバータである。従って、ＦＥＴ等のトランジスタから成るスイッチ素子が多用されている。それ故、スイッチ素子に起因した電力損失が発生し、太陽電池・二次電池充発電装置における発電効率、充電効率の低下を招く。また、発電効率、充電効率の低下を招かないようなスイッチ素子を使用すると、太陽電池・二次電池充発電装置の製造コストが増加してしまう。
【０００５】
従って、本開示の目的は、発電効率あるいは充電効率の低下を招くことの無い二次電池充電装置及び二次電池充電装置における充電方法、太陽電池発電装置及び太陽電池発電装置における発電方法、太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、並びに、電動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置は、
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えており、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する。
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る二次電池充電装置は、
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えており、
太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、電流逆流防止回路が配設されている。
【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の太陽電池発電装置は、
複数の太陽電池セルから成り、二次電池セルを充電する太陽電池、及び、
制御装置、
を備えており、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態を最適化する。
【０００９】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置は、
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置、並びに、
二次電池充電装置に接続された太陽電池、
を有し、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する。
【００１０】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置は、
複数の太陽電池セルから成る太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置、並びに、
太陽電池発電装置に接続され、複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、
を有し、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態を最適化する。
【００１１】
上記の目的を達成するための本開示の二次電池充電装置における充電方法は、
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置における充電方法であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置によって、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数を増減させる。
【００１２】
上記の目的を達成するための本開示の太陽電池発電装置における発電方法は、
複数の太陽電池セルから成る太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置における発電方法であって、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置によって、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池セルの個数を増減させる。
【００１３】
上記の目的を達成するための本開示の電子機器は、
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置を有し、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する。
【００１４】
上記の目的を達成するための本開示の電動車両は、
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置を有し、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する。
【発明の効果】
【００１５】
本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、あるいは、電動車両にあっては、二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する。従って、ＭＰＰＴ回路を組み込まずとも、二次電池セルの充電状態の最適化を図ることができ、ＭＰＰＴ回路を組み込むことに起因した充電効率の低下を防止することができる。本開示の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置にあっては、太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態を最適化する。従って、ＭＰＰＴ回路を組み込まずとも、太陽電池の出力電圧の最適化を図ることができ、ＭＰＰＴ回路を組み込むことに起因した発電効率の低下を防止することができる。また、本開示の第２の態様に係る二次電池充電装置にあっては、二次電池充電装置の入力部に電流逆流防止回路が配設されているので、太陽電池の損傷発生を防止することができるし、低いコストで二次電池充電装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施例１の二次電池充電装置の概念図である。
【図２】図２は、実施例２の二次電池充電装置を構成する二次電池パックの概念図である。
【図３】図３は、実施例３の二次電池充電装置の概念図である。
【図４】図４は、実施例４の二次電池充電装置の概念図である。
【図５】図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例４の制御装置において行う各種処理の概念図である。
【図６】図６は、実施例５の太陽電池発電装置の概念図である。
【図７】図７は、実施例６のハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図８】図８は、太陽電池の出力電力が低下すると太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧が上昇することを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の二次電池充電装置及び二次電池充電装置における充電方法、太陽電池発電装置及び太陽電池発電装置における発電方法、太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、並びに、電動車両、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、及び、電動車両）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例１の別の変形）
５．実施例４（実施例１の別の変形）
６．実施例５（本開示の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、及び、本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置）
７．実施例６（本開示の電動車両）、その他
【００１８】
［本開示の二次電池充電装置及び二次電池充電装置における充電方法、太陽電池発電装置及び太陽電池発電装置における発電方法、太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、並びに、電動車両、全般に関する説明］
本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、あるいは、電動車両にあっては、太陽電池の出力電力の低下（あるいは増加）に伴う、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に基づき、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数を増加（あるいは減少）させる形態とすることができる。二次電池セル１つ当たりの充電状態における開路電圧（二次電池セルに負荷を掛けていない状態での二次電池セルの両端子間の電圧）をＶcellとしたとき、Ｍ個の二次電池セルが直列接続された二次電池パックの両端子間の電圧は、
Ｍ・Ｖcell
となる。ここで、二次電池セルの内部抵抗に起因した充電時の電圧上昇分をΔＶchとすると、太陽電池発電装置によって二次電池パックを充電するための電圧は、
Ｍ・（Ｖcell＋ΔＶch）
となる。尚、一般に、Ｖcellの値は、ΔＶchの値よりも十分に大きい。そして、太陽電池発電装置からの出力電圧をＶPVとしたとき、
Ｍ・（Ｖcell＋ΔＶch）≦ＶPV＜（Ｍ＋１）・（Ｖcell＋ΔＶch）
を満足するように、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数Ｍを増加（あるいは減少）させればよい。
【００１９】
上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、あるいは、電動車両において、二次電池パックは、複数の二次電池セルが直列接続された１つの直列接続パックから成る構成とすることができ、この場合、二次電池セルの充電時、制御装置は、直列接続パックを構成する二次電池セルの直列接続の組合せを経時的に変更する構成とすることが、二次電池セルのセルバランスの均一化といった観点から好ましい。直列接続パックを構成する二次電池セルの直列接続の組合せを、どの程度の時間間隔で変更するかは、種々の試験を行い決定すればよいが、例えば、１回の充電中に変更してもよいし、１回の充電中には変更せず、次の充電期間の開始時に変更してもよい。
【００２０】
あるいは又、上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、あるいは、電動車両において、二次電池パックは、複数の二次電池セルが直列接続された直列接続パックが複数、並列接続されて成る構成とすることができ、この場合、二次電池セルの充電時、直列接続パックを構成する二次電池セルの数が減じられたとき、制御装置は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルを、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルと組み合わせて（あるいは、独立して配設された二次電池セルと組み合わせて）、直列接続パックを構成することが、二次電池セルのセルバランスの均一化といった観点から好ましい。直列接続パックを構成する二次電池セルの数は、直列接続パックにおいて同じであってもよいし、異なっていてもよい。直列接続パックとは別に、独立した二次電池セルを配しておいてもよい。
【００２１】
本開示の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置にあっては、太陽電池の出力電力の低下（あるいは増加）に伴う、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に基づき、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池の個数を減少（あるいは増加）させる形態とすることができる。太陽電池セル１つ当たりの出力電圧をＶPV’としたとき、Ｎ個の太陽電池セルが直列接続された直列接続パックの両端子間の電圧は、
Ｎ・ＶVP’
となる。一方、Ｍ個の二次電池セルが直列接続された二次電池パックの両端子間の電圧は、例えば、上述したとおり、
Ｍ・（Ｖcell＋ΔＶch）
となる。従って、太陽電池の出力電力の低下（あるいは増加）に伴う、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖout（＝Ｎ・ＶVP’）が、
Ｎ・ＶVP’≦Ｍ・（Ｖcell＋ΔＶch）＜（Ｎ＋１）・ＶVP’
を満足するように、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池セルの個数Ｎを増加（あるいは減少）させればよい。
【００２２】
上記の好ましい形態を含む本開示の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置において、太陽電池は、複数の太陽電池セルが直列接続された１つの直列接続パックから成る構成とすることができ、この場合、太陽電池の発電時、制御装置は、直列接続パックを構成する太陽電池の直列接続の組合せを経時的に変更する構成とすることが好ましい。直列接続パックを構成する太陽電池の直列接続の組合せを、どの程度の時間間隔で変更するかは、種々の試験を行い決定すればよいが、例えば、１回の発電中に変更してもよいし、１回の発電中には変更せず、次の発電期間の開始時に変更してもよい。
【００２３】
あるいは又、上記の好ましい形態を含む本開示の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置において、太陽電池は、複数の太陽電池セルが直列接続された直列接続パックが複数、並列接続されて成る構成とすることができ、この場合、太陽電池の発電時、直列接続パックを構成する太陽電池セルの数が減じられたとき、制御装置は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セルを、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セルと組み合わせて（あるいは、独立して配設された太陽電池セルと組み合わせて）、直列接続パックを構成する構成とすることが好ましい。直列接続パックを構成する太陽電池セルの数は、直列接続パックにおいて同じであってもよいし、異なっていてもよい。直列接続パックとは別に、独立した太陽電池セルを配しておいてもよい。
【００２４】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、あるいは、電動車両において、太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、電流逆流防止回路が配設されている構成とすることができ、更には、太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、ＭＰＰＴ回路が電流逆流防止回路と並列に配設されており、制御装置は、電流逆流防止回路及びＭＰＰＴ回路の切替を制御する形態とすることができる。本開示の第２の態様に係る二次電池充電装置にあっても、太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、ＭＰＰＴ回路が電流逆流防止回路と並列に配設されており、制御装置は、電流逆流防止回路及びＭＰＰＴ回路の切替を制御する形態とすることができる。
【００２５】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、あるいは、電動車両において、二次電池充電装置は、更に、電源に接続されていてもよいし、電源に接続され得る構造としてもよい。そして、例えば、電力料金の安価な夜間、電源からの電力によって二次電池セルを充電してもよい。場合によっては、翌日の消費電力量、発電電力量を予測するために、例えば、ネットワークを通じて、あるいは又、使用者が、天気予報あるいは天気予報に基づく情報を制御装置に入力してもよい。制御装置は、得られた情報と、過去の運用実績データベース（発電電力量実績や消費電力量実績）を参照して、翌日の消費電力量や発電電力量を予測する。そして、現在の蓄電量、翌日の予測消費電力量、予測発電電力量に基づき、翌日不足すると予測される電力量を、夜間、二次電池セルに充電すればよい。
【００２６】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、電動車両、本開示の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置（以下、これらを総称して、単に『本開示』と呼ぶ場合がある）において、二次電池パック（組電池）を構成する二次電池セル（単セル）として、リチウムイオン二次電池セルやマグネシウムイオン電池、アルミニウムイオン電池を挙げることができるが、これに限定するものではなく、例えば、鉛蓄電池等、要求される特性に応じて、適宜、使用する二次電池セルの種類を選択すればよい。二次電池セルの構成、構造は、周知の構成、構造とすることができるし、二次電池セルの形状も、周知の円筒型、角型とすることができる。二次電池パックの構成、構造は、周知の構成、構造とすることができる。また、太陽電池セルとして、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池を含む有機系太陽電池を挙げることができる。
【００２７】
二次電池セルの充電時、太陽電池に入射する太陽光等の光強度に依存して、太陽電池セルのＩＶ曲線が変化する。そして、一般に、このＩＶ曲線における太陽電池セルから出力される電流値と出力電圧値の積が最大となるような出力電圧値が、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutに相当する。一般に、上述したとおり、太陽電池の出力電力が低下すると、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutが上昇する（図８参照）。二次電池セルの直列接続状態の最適化や、二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数の増減のためには、あるいは又、太陽電池セルの直列接続状態の最適化や、太陽電池セルの直列接続における太陽電池セルの個数の増減のためには、各二次電池セルに、あるいは、所定の二次電池セルに、あるいは、各太陽電池セルに、あるいは、所定の太陽電池セルに、スイッチ手段を配しておけばよい。ここで、スイッチ手段として、例えば、リレー回路（継電器とも呼ばれ、電磁継電器、ソリッドステートリレー、半導体リレーを含む）や、トランジスタを例示することができる。尚、ＤＣ−ＤＣコンバータに用いられるトランジスタと異なり、高速スイッチング特性は不要であるし、スイッチング・ロスも少なく、しかも、左程、高価でもない。また、本開示において、電流逆流防止回路として、ダイオードを例示することができるし、ＭＰＰＴ回路は周知のＭＰＰＴ回路から構成すればよい。制御装置に関しては、後述する。
【００２８】
本開示の二次電池充電装置は、通常、電力消費機器に接続されるが、電力消費機器との接続は、配線を用いてもよいし、例えば、電磁誘導方式や磁界共鳴方式といった無線送電方式（無線送電回路）を採用してもよい。電力消費機器として、パーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、各種表示装置、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、音楽プレーヤ等の電子機器や、電動ドリル等の電動工具、室内灯等の照明器具、蓄電ユニットあるいはホームエネルギーサーバ（家庭用蓄電装置）、医療機器、玩具等を例示することができるが、これらに限定するものではない。また、本開示の電子機器として、これらの電力消費機器を挙げることができ、電子機器に備えられた電子部品としてこれらの電子機器を構成する周知の部品を挙げることができ、電子部品は、本開示の二次電池充電装置によって、例えば、駆動・作動させられる。電動車両として、電動自動車、電動オートバイ、電動アシスト自転車、ゴルフカート、電動カート、セグウェイ（登録商標）を挙げることができるし、本開示の二次電池充電装置を、これらに電動車両の電力駆動力変換装置（具体的には、例えば、動力用モータ）の駆動だけでなく、航空機や船舶の電力駆動力変換装置（具体的には、例えば、動力用モータ）の駆動に適用することもできる。
【００２９】
本開示の第１の態様に係る二次電池充電装置と本開示の太陽電池発電装置とを組み合わせることができるし、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置と本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置とを組み合わせることができるし、本開示の二次電池充電装置における充電方法と本開示の太陽電池発電装置における発電方法とを組み合わせることができる。また、本開示の電子機器に本開示の太陽電池発電装置が組み込まれていてもよいし、本開示の電動車両に本開示の太陽電池発電装置が組み込まれていてもよい。
【００３０】
二次電池充電装置は、前述したとおり、更に、電源に接続されていてもよいし、電源に接続され得る構造としてもよい。電源として、商用電源、発電装置、送電網、スマートグリッド（次世代送電網）を挙げることができる。発電装置として、燃料電池、風力発電装置、マイクロ水力発電装置、地熱発電装置等を例示することができるが、これらに限定するものではない。発電装置は１つに限定されず、複数であってもよい。太陽電池や発電装置と二次電池充電装置との接続は、配線を用いてもよいし、例えば、電磁誘導方式や磁界共鳴方式といった無線送電方式（無線送電回路）を採用してもよい。
【００３１】
制御装置は、二次電池充電装置や太陽電池発電装置に組み込まれていてもよいし、場合によっては、制御装置は、二次電池充電装置や太陽電池発電装置と通信手段で結ばれていてもよく、この場合、通信手段として、インターネット通信網を含む通常の電話回線や光ファイバー回線、ＺｉｇＢｅｅ、無線、ＬＡＮ、ＲＣ２３２、ＵＳＢ、ＩｒＤＡを含む赤外線、無線ＬＡＮのプロトコルの１つであるＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＨｏｍｅＲＦ、あるいは、これらの組合せを例示することができるが、これらに限定するものではない。制御装置の一部として、パーソナルコンピュータを挙げることができる。また、表示装置を備えた携帯端末を更に備え、制御装置と携帯端末とは通信手段で結ばれている構成とすることもできる。このような構成にすることで、制御装置の作動状態を離れた所で確認することができる。ここで、携帯端末として、携帯電話、ＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータを例示することができるが、これらに限定するものではない。
【実施例１】
【００３２】
実施例１は、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る二次電池充電装置、本開示の二次電池充電装置における充電方法、本開示の第１の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置、及び、電子機器に関する。実施例１の二次電池充電装置の概念図を図１に示す。尚、図１において、電流（電力）の流れを実線で示し、電子機器の構成要素を一点鎖線で囲み、二次電池充発電装置の構成要素を点線で囲んだ。
【００３３】
実施例１の二次電池充電装置１１は、
複数の二次電池セル１３から成り、太陽電池１６において生成した電力を充電する二次電池パック１２、及び、
制御装置１５、
を備えており、
二次電池セル１３の充電時、太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池１６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置１５は、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続状態を最適化する。
【００３４】
あるいは又、実施例１の二次電池充電装置１１は、
複数の二次電池セル１３から成り、太陽電池１６において生成した電力を充電する二次電池パック１２、及び、
制御装置１５、
を備えており、
太陽電池１６において生成した電力が入力される二次電池充電装置１１の入力部には、電流逆流防止回路１９、具体的には、ダイオードが配設されている。
【００３５】
また、実施例１の太陽電池・二次電池充発電装置は、
複数の二次電池セル１３から成り、太陽電池１６において生成した電力を充電する二次電池パック１２、及び、
二次電池充電装置１１に接続された制御装置１５、
を備えた二次電池充電装置１１、並びに、
二次電池充電装置１１に接続された太陽電池１６、
を有し、
二次電池セル１３の充電時、太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池１６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置１５は、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続状態を最適化する。
【００３６】
更には、実施例１の電子機器７１は、
複数の二次電池セル１３から成り、太陽電池１６において生成した電力を充電する二次電池パック１２、及び、
制御装置１５、
を備えた二次電池充電装置１１を有し、
二次電池セル１３の充電時、太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池１６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置１５は、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続状態を最適化する。尚、電子機器７１として、パーソナルコンピュータを例示することができるし、この電子機器７１に備えられた電子部品（電力消費機器７２）として、中央演算処理装置等を例示することができる。
【００３７】
尚、二次電池セル１３は、具体的には、例えば、周知の構成、構造を有するリチウムイオン二次電池セルから成り、太陽電池１６は、具体的には、周知の構成、構造を有するシリコン系太陽電池から成る。以下の実施例においても同様である。
【００３８】
実施例１において、二次電池パック１２は、複数の二次電池セル１３が直列接続された１つの直列接続パックから成る。また、必須ではないが、二次電池充電装置１１は、更に、商用電源７３に、ＡＤコンバータ７４を介して接続されている。ＡＤコンバータ７４の動作は制御装置１５によって制御される。
【００３９】
実施例１の二次電池充電装置における充電方法は、
複数の二次電池セル１３から成り、太陽電池１６において生成した電力を充電する二次電池パック１２、及び、
制御装置１５、
を備えた二次電池充電装置における充電方法である。そして、二次電池セル１３の充電時、太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池１６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置１５によって、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続における二次電池セル１３の個数を増減させる。
【００４０】
太陽電池１６の出力電力が低下（あるいは増加）すると、図８に示したように、太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutは上昇（あるいは下降）する。従って、この出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に合わせて、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続における二次電池セル１３（直列接続パックにおける二次電池セル１３）の個数を増加（あるいは減少）させればよい。
【００４１】
従来の技術にあっては、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutが上昇したとき、ＭＰＰＴ回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）によって二次電池パックを充電するための電圧を低下させて、即ち、二次電池パックを充電するための電圧に合わせて、二次電池セルを充電する。一方、実施例１にあっては、ＭＰＰＴ回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を使用せず、太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に合わせて、制御装置１５は、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続における二次電池セル１３（直列接続パックにおける二次電池セル１３）の個数を増加（あるいは減少）させる。ここで、制御装置１５に接続された光センサ（図示せず）によって測定される日射強度、及び、太陽電池におけるＩＶ曲線から、制御装置１５は、太陽電池発電装置の出力電力が最大になる出力電圧Ｖoutを推定する。また、制御装置１５は、その推定した出力電圧Ｖoutを基準にして、二次電池セル１３の個数を増減させ、個数の増減の前後における二次電池充電装置１１に流れ込む電流と電圧から算出される電力の増減を測定し、電力が最大になる二次電池セル１３の個数Ｍを決定する。直列接続パックにおける二次電池セル１３の個数を増加（あるいは減少）させれば、直列接続パックの充電に必要とされる電圧は増加（あるいは減少）する。尚、前述したとおり、
Ｍ・（Ｖcell＋ΔＶch）≦ＶPV＜（Ｍ＋１）・（Ｖcell＋ΔＶch）
を満足するように、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数Ｍを増加（あるいは減少）させればよい。太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutと、直列接続パックの充電に必要とされる電圧とは、屡々、厳密には等しくはないが、実用上、何ら問題とはならない。
【００４２】
このように、実施例１にあっては、ＭＰＰＴ回路を組み込まずとも、二次電池セル１３の充電状態の最適化を図ることができ、ＭＰＰＴ回路を組み込むことでの充電効率の低下を防止することができる。
【００４３】
直列接続パックにおける二次電池セル１３の個数を増加あるいは減少させるためには、例えば、制御装置１５と各二次電池セル１３との間にスイッチ手段１４、例えば、リレー回路を配設すればよい。スイッチ手段１４の制御は制御装置１５において行う。例えば、図１において、スイッチ手段（１）によって、二次電池セル（１）に電流が流れ込まない状態とし、その他のスイッチ手段によって、その他の二次電池セル（２），（３）・・・に電流が流れ込む状態とすることで、その他の二次電池セル（２），（３）・・・を充電することができる。
【００４４】
尚、二次電池セル１３の充電時、制御装置１５は、直列接続パックにおける二次電池セル１３の直列接続の組合せを経時的に変更してもよく、これによって、二次電池セル１３のセルバランスの均一化を図ることができる。直列接続パックにおける二次電池セル１３の直列接続の組合せを、どの程度の時間間隔で変更するかは、種々の試験を行い決定すればよいが、例えば、１回の充電中に変更してもよいし、１回の充電中には変更せず、次の充電期間の開始時に変更してもよい。
【００４５】
制御装置１５は、例えば、制御装置全体の動作を制御するマイクロコンピュータ、太陽電池１６からの電力を積算する電力計（積算電力計）、太陽電池１６からの電流、電圧を測定するための電流／電圧測定回路、スイッチ手段１４の動作を制御するスイッチ手段制御部、外光を検出するための光センサ、二次電池パック１２の電流、電圧を測定するための電流／電圧測定回路、二次電池セル保護回路、電力消費機器への電力供給のためのＤＣ−ＤＣコンバータ、電力消費機器へ供給した電力を積算する電力計（積算電力計）等を備えている。制御装置１５を構成する種々の構成部品、それ自体は、周知の部品とすることができる。
【００４６】
太陽電池１６における最大電力を得るための太陽電池１６の出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に合わせて、直列接続パックにおける二次電池セル１３の個数を増加（あるいは減少）させるが、具体的には、例えば、太陽電池１６から二次電池充電装置１１に流れ込む電流の値と、どの二次電池セル１３を直列接続パックに組み込み、どの二次電池セル１３を直列接続パックから外すかの関係、また、二次電池セル１３の直列接続の組合せの経時的な変更の関係を、一種、テーブル化しておき、係るテーブルを制御装置１５に備えられた記憶手段に記憶しておけばよい。
【実施例２】
【００４７】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例２にあっては、二次電池充電装置２１を構成する二次電池パックの概念図を図２に示すように、二次電池パックは、複数の二次電池セル（図２に示した例にあっては、６個の二次電池セル）が直列接続された直列接続パックが複数（図２に示した例にあっては、５個の直列接続パック）、並列接続されて成る。そして、二次電池セルの充電時、直列接続パックを構成する二次電池セルの数が減じられたとき、制御装置は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルを、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルと組み合わせて、直列接続パックを構成する。例えば、二次電池セルの充電時、直列接続パックを構成する二次電池セルの数が１つ減じられたとき、即ち、最適な直列接続パックを構成する二次電池セルの数が「５」となったとき、制御装置１５は、例えば、直列接続パック（０１）において直列接続されなくなった二次電池セル（例えば、二次電池セル（０６））を、他の直列接続パック（直列接続パック（０２），直列接続パック（０３），直列接続パック（０４），直列接続パック（０５））において直列接続されなくなった二次電池セル（例えば、二次電池セル（１６）、二次電池セル（２６）、二次電池セル（３６）、二次電池セル（４６））と組み合わせて、直列接続パックを構成する。この直列接続パックを構成する二次電池セルは、二次電池セル（０６）、二次電池セル（１６）、二次電池セル（２６）、二次電池セル（３６）、二次電池セル（４６）である。この状態にあっては、直列接続パック（０１）を構成する二次電池セルは、二次電池セル（０１）、二次電池セル（０２）、二次電池セル（０３）、二次電池セル（０４）、二次電池セル（０５）である。直列接続パック（０２）を構成する二次電池セルは、二次電池セル（１１）、二次電池セル（１２）、二次電池セル（１３）、二次電池セル（１４）、二次電池セル（１５）である。直列接続パック（０３）を構成する二次電池セルは、二次電池セル（２１）、二次電池セル（２２）、二次電池セル（２３）、二次電池セル（２４）、二次電池セル（２５）である。直列接続パック（０４）を構成する二次電池セルは、二次電池セル（３１）、二次電池セル（３２）、二次電池セル（３３）、二次電池セル（３４）、二次電池セル（３５）である。直列接続パック（０５）を構成する二次電池セルは、二次電池セル（４１）、二次電池セル（４２）、二次電池セル（４３）、二次電池セル（４４）、二次電池セル（４５）である。
【００４８】
どの二次電池セルを組み合わせるかは、例えば、一種、テーブル化しておき、係るテーブルを制御装置１５に備えられた記憶手段に記憶しておけばよい。また、制御装置１５によって図示しないスイッチ手段を制御することで、所望の二次電池セルの組合せを得ることができる。
【００４９】
以上の点を除き、実施例２の二次電池充電装置、二次電池充電装置における充電方法、太陽電池・二次電池充発電装置及び電子機器の構成、構造は、実施例１の二次電池充電装置、二次電池充電装置における充電方法、太陽電池・二次電池充発電装置及び電子機器の構成、構造と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００５０】
実施例３も、実施例１の変形である。実施例３にあっては、二次電池充電装置の概念図を図３に示すように、太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置３１の入力部には、ＭＰＰＴ回路１９Ａが電流逆流防止回路１９と並列に配設されている。そして、制御装置１５は、電流逆流防止回路１９及びＭＰＰＴ回路１９Ａの切替を、切替手段（スイッチ）１９Ｂを用いて制御する。実施例３にあっては、太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutの変化に対して、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態の最適化が追従できないような場合、電流逆流防止回路１９からＭＰＰＴ回路１９Ａへの切替を行い、ＭＰＰＴ回路１９Ａの動作に基づき、太陽電池１６の出力電力が最大になる点（最適動作点）を追従する制御を行えばよい。ＭＰＰＴ回路１９Ａは周知の構成、構造を有するＭＰＰＴ回路とすることができる。
【００５１】
以上の点を除き、実施例３の二次電池充電装置、二次電池充電装置における充電方法、太陽電池・二次電池充発電装置及び電子機器の構成、構造は、実施例１の二次電池充電装置、二次電池充電装置における充電方法、太陽電池・二次電池充発電装置及び電子機器の構成、構造と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。尚、実施例２を実施例３に適用することができる。
【実施例４】
【００５２】
実施例４も実施例１の変形である。実施例４にあっては、二次電池充電装置の概念図を図４に示すように、二次電池充電装置４１は、更に、商用電源７３にＡＤコンバータ７４を介して接続されている。そして、例えば、電力料金の安価な夜間、商用電源７３からの電力によって二次電池セル１３を充電する。より具体的には、翌日の消費電力量、発電電力量を予測するために、制御装置１５は、ネットワークを通じて、天気予報サービスから天気予報に関する各種データ（晴れ／曇り／雨等の予報、日照時間等）を入手する。また、過去の天気データベースから所望のデータを入手する。そして、制御装置１５において行う各種処理の概念図を図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、制御装置１５は、得られた天気予報に関する各種データと、制御装置１５の内部に記憶された過去の運用実績データベース（発電電力量実績データベース及び消費電力量実績データベース）を参照して、翌日の消費電力量や発電電力量を予測する。そして、現在の蓄電量、翌日の予測発電電力量、予測消費電力量に基づき、翌日不足すると予測される電力量を夜間充電量として決定し、係る夜間充電量を、夜間、商用電源７３から二次電池セル１３に充電する。尚、太陽電池１６からの電力を積算する電力計（積算電力計）７５、電力消費機器７２に供給する電力を積算する電力計（積算電力計）７６を制御装置１５は備えており、これらの電力計７５，７６にて得られたデータ（発電電力量測定値及び消費電力量測定値）、過去の天気（日照量）のデータ、カレンダーを参照して得られた本日の年月日に基づき、発電電力量実績データベース及び消費電力量実績データベースを更新する。
【００５３】
冬期の夜間充電量計算結果の一例を以下の表１に示す。
【００５４】
［表１］
2013066329.tif 000003
【００５５】
以上の点を除き、実施例４の二次電池充電装置、二次電池充電装置における充電方法、太陽電池・二次電池充発電装置及び電子機器の構成、構造は、実施例１の二次電池充電装置、二次電池充電装置における充電方法、太陽電池・二次電池充発電装置及び電子機器の構成、構造と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。尚、実施例２あるいは実施例３を実施例４に適用することができる。
【実施例５】
【００５６】
実施例５は、本開示の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、及び、本開示の第２の態様に係る太陽電池・二次電池充発電装置に関する。実施例５の太陽電池発電装置の概念図を図６に示す。尚、図６において、電流（電力）の流れを実線で示し、太陽電池発電装置の構成要素を点線で囲んだ。
【００５７】
実施例５の太陽電池発電装置５１は、
複数の太陽電池セル５７から成り、二次電池セルを充電する太陽電池５６、及び、
制御装置５５、
を備えており、
太陽電池５６の発電時、太陽電池５６における最大電力を得るための太陽電池５６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置５５は、太陽電池５６を構成する太陽電池セル５７の直列接続状態を最適化する。
【００５８】
また、実施例５の太陽電池・二次電池充発電装置は、
複数の太陽電池セル５７から成る太陽電池５６、及び、
制御装置５５、
を備えた太陽電池発電装置５１、並びに、
太陽電池発電装置５１に接続され、複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パックを備えた二次電池充電装置、
を有し、
太陽電池５６の発電時、太陽電池５６における最大電力を得るための太陽電池５６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置５５は、太陽電池５６を構成する太陽電池セル５７の直列接続状態を最適化する。
【００５９】
実施例５の太陽電池発電装置における発電方法は、
複数の太陽電池セル５７から成る太陽電池５６、及び、
制御装置５５、
を備えた太陽電池発電装置における発電方法であって、
太陽電池５６の発電時、太陽電池５６における最大電力を得るための太陽電池５６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置５５によって、太陽電池５６を構成する太陽電池セル５７の直列接続における太陽電池セル５７の個数を増減させる。
【００６０】
太陽電池５６の出力電力が低下（あるいは増加）すると、図８に示したように、太陽電池５６における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutは上昇（あるいは下降）する。従って、この出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に合わせて、太陽電池５６を構成する太陽電池セル５７の直列接続における太陽電池セル（直列接続パックにおける太陽電池セル５７）の個数を増加（あるいは減少）させればよい。
【００６１】
従来の技術にあっては、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutが上昇したとき、ＭＰＰＴ回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）によって二次電池パックを充電するための電圧を低下させて、即ち、二次電池パックを充電するための電圧に合わせて、二次電池セルを充電する。一方、実施例５にあっては、ＭＰＰＴ回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を使用せず、太陽電池５６における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に合わせて、制御装置５５は、太陽電池５６を構成する太陽電池セル５７の直列接続における太陽電池セル５７（直列接続パックにおける太陽電池セル）の個数を増加（あるいは減少）させる。ここで、制御装置５５に接続された光センサ（図示せず）によって測定される日射強度、及び、太陽電池５６のＩＶ曲線から、制御装置５５は、太陽電池の出力電力が最大になる出力電圧Ｖoutを推定する。また、制御装置５５は、その推定した出力電圧Ｖoutを基準にして、太陽電池セル５７の個数を増減させ、個数の増減の前後における二次電池充電装置に流れ込む電流と電圧から算出される電力の増減を測定し、電力が最大になる太陽電池セルの個数Ｎを決定する。尚、前述したとおり、
Ｎ・ＶVP’≦Ｍ・（Ｖcell＋ΔＶch）＜（Ｎ＋１）・ＶVP’
を満足するように、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池セルの個数Ｎを増加（あるいは減少）させればよい。太陽電池５６における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧Ｖoutと、二次電池セルの充電に必要とされる電圧とは、屡々、厳密には等しくはないが、実用上、何ら問題とはならない。
【００６２】
このように、実施例５にあっては、ＭＰＰＴ回路を組み込まずとも、太陽電池セル５７の発電状態の最適化を図ることができ、ＭＰＰＴ回路を組み込むことでの充電効率の低下を防止することができる。
【００６３】
直列接続パックにおける太陽電池セル５７の個数を増加あるいは減少させるためには、例えば、制御装置５５と各太陽電池セル５７との間にスイッチ手段５８、例えば、リレー回路を配設すればよい。スイッチ手段５８の制御は制御装置５５において行う。例えば、図６において、スイッチ手段（１）によって、太陽電池セル（１）から電流が流れ出ない状態とし、その他のスイッチ手段によって、その他の太陽電池セル（２），（３）・・・に電流が流れ出る状態とすることで、その他の太陽電池セル（２），（３）・・・ので発電を行うことができる。
【００６４】
太陽電池セル５７の発電時、制御装置５５は、直列接続パックにおける太陽電池セル５７の直列接続の組合せを経時的に変更してもよい。直列接続パックにおける太陽電池セル５７の直列接続の組合せを、どの程度の時間間隔で変更するかは、種々の試験を行い決定すればよいが、例えば、１回の発電中に変更してもよいし、１回の発電中には変更せず、次の発電期間の開始時に変更してもよい。
【００６５】
制御装置５５は、例えば、制御装置全体の動作を制御するマイクロコンピュータ、太陽電池５６からの電力を積算する電力計、太陽電池５６からの電流、電圧を測定するための電流／電圧測定回路、スイッチ手段５８の動作を制御するスイッチ手段制御部、外光を検出するための光センサ等を備えている。制御装置５５を構成する種々の構成部品、それ自体は、周知の部品とすることができる。
【００６６】
太陽電池５６における最大電力を得るための太陽電池５６の出力電圧Ｖoutの上昇（あるいは下降）に合わせて、直列接続パックにおける太陽電池セル５７の個数を増加（あるいは減少）させるが、具体的には、例えば、太陽電池５６から二次電池充電装置に流れ出る電流の値と、どの太陽電池セル５７を直列接続パックに組み込み、どの太陽電池セル５７を直列接続パックから外すかの関係、また、太陽電池セル５７の直列接続の組合せの経時的な変更の関係を、一種、テーブル化しておき、係るテーブルを制御装置５５に備えられた記憶手段に記憶しておけばよい。
【００６７】
二次電池セルを太陽電池セルに置き換えることで、太陽電池発電装置にあっては、実施例２において説明したと同様の動作を行うこともできる。即ち、太陽電池５６は、複数の太陽電池セル５７が直列接続された直列接続パックが複数、並列接続されて成る。そして、太陽電池５６の発電時、直列接続パックを構成する太陽電池セル５７の数が減じられたとき、制御装置５５は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セル５７を、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セル５７と組み合わせて、直列接続パックを構成することができる。
【００６８】
実施例５の太陽電池発電装置、太陽電池発電装置における発電方法、太陽電池・二次電池充発電装置における発電された電力の出力先である二次電池充発電装置を、実施例１〜実施例４において説明した二次電池充発電装置１１，２１，３１，４１とすることができるが、これらの限定するものではない。
【実施例６】
【００６９】
実施例６は、本開示の電動車両、具体的には、電動自動車に関する。図７に、実施例６のハイブリッド車両の構成を示す。
【００７０】
実施例７の電動車両は、
複数の二次電池セル１３から成り、太陽電池１６，５６において生成した電力を充電する二次電池パック１２、及び、
制御装置１５、
を備えた実施例１〜実施例４において説明した二次電池充電装置１１，２１，３１，４１を有し、
二次電池セルの充電時、太陽電池１６，５６における最大電力を得るための太陽電池１６，５６の出力電圧Ｖoutの変化に対して、制御装置１５は、二次電池パック１２を構成する二次電池セル１３の直列接続状態を、実施例１〜実施例４において説明したように、最適化する。
【００７１】
尚、実施例７の電動車両には、実施例５において説明した太陽電池発電装置５１を搭載してもよい。
【００７２】
実施例６の電動自動車は、一部として、エンジン１０１で駆動される発電装置１０２において発電された電力を用いて、あるいは、この電力を二次電池充電装置１１，２１，３１，４１に一旦蓄積しておき、二次電池充電装置１１，２１，３１，４１からの電力を用いて、あるいは又、太陽電池１６，５６において生成した電力を二次電池充電装置１１，２１，３１，４１に一旦蓄積しておき、二次電池充電装置１１，２１，３１，４１からの電力を用いて、電力駆動力変換装置１０３によって走行する自動車である。この電動自動車には、例えば、更に、車両制御装置１００、各種センサ１０４、充電口１０５、駆動輪１０６、車輪１０７が備えられている。
【００７３】
実施例６の電動自動車は、電力駆動力変換装置１０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置１０３は、例えば、駆動用モータから構成されている。例えば、二次電池充電装置１１，２１，３１，４１の電力によって電力駆動力変換装置１０３が作動させられ、電力駆動力変換装置１０３の回転力が駆動輪１０６に伝達される。尚、電力駆動力変換装置１０３として、交流モータ、直流モータのどちらも適用可能である。各種センサ１０４は、車両制御装置１００を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御する。各種センサ１０４には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサ等が含まれる。エンジン１０１の回転力は発電装置１０２に伝えられ、この回転力によって発電装置１０２により生成された電力が二次電池充電装置１１，２１，３１，４１に蓄積される。
【００７４】
図示しない制動機構によって電動自動車が減速させられると、減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置１０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置１０３により生成された回生電力が二次電池充電装置１１，２１，３１，４１に蓄積される。また、二次電池充電装置１１，２１，３１，４１は、充電口１０５を入力口として、太陽電池１６，５６から電力供給を受け、また、商用電源から電力供給を受け、この電力を蓄積することができる。あるいは又、二次電池充電装置１１，２１，３１，４１に蓄積された電力を、充電口１０５を出力口として外部に供給することもできる。
【００７５】
図示しないが、二次電池充電装置１１，２１，３１，４１に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置として、例えば、二次電池セルの残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置等を挙げることができる。
【００７６】
尚、エンジン１０１で駆動される発電装置１０２において発電された電力、及び、この電力を二次電池充電装置１１，２１，３１，４１に一旦蓄積しておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置１０３で走行するシリーズハイブリッド車両に基づき説明を行ったが、エンジン１０１及び電力駆動力変換装置１０３のいずれの出力をも駆動源として用い、エンジン１０１のみでの走行、電力駆動力変換装置１０３のみでの走行、エンジン１０１及び電力駆動力変換装置１０３の両方での走行といった、３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車両とすることもできる。また、エンジンを用いず、駆動用モータのみによって走行する車両とすることもできる。
【００７７】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例の二次電池充電装置及び二次電池充電装置における充電方法、太陽電池発電装置及び太陽電池発電装置における発電方法、太陽電池・二次電池充発電装置、電子機器、並びに、電動車両等の構造、構造は例示であり、適宜、変更することができる。
【００７８】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］《二次電池充電装置・・・第１の態様》
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する二次電池充電装置。
［２］太陽電池の出力電力の低下に伴う、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の上昇に基づき、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数を増加させる［１］に記載の二次電池充電装置。
［３］二次電池パックは、複数の二次電池セルが直列接続された１つの直列接続パックから成る［１］又は［２］に記載の二次電池充電装置。
［４］二次電池セルの充電時、制御装置は、直列接続パックを構成する二次電池セルの直列接続の組合せを経時的に変更する［３］に記載の二次電池充電装置。
［５］二次電池パックは、複数の二次電池セルが直列接続された直列接続パックが複数、並列接続されて成る［１］又は［２］に記載の二次電池充電装置。
［６］二次電池セルの充電時、直列接続パックを構成する二次電池セルの数が減じられたとき、制御装置は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルを、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった二次電池セルと組み合わせて、直列接続パックを構成する［５］に記載の二次電池充電装置。
［７］《太陽電池・二次電池充発電装置・・・第１の態様》
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置、並びに、
二次電池充電装置に接続された太陽電池、
を有する太陽電池・二次電池充発電装置であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する太陽電池・二次電池充発電装置。
［８］《太陽電池発電装置》
複数の太陽電池セルから成り、二次電池セルを充電する太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置であって、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態を最適化する太陽電池発電装置。
［９］太陽電池の出力電力の低下に伴う、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の上昇に基づき、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池の個数を減少させる［８］に記載の太陽電池発電装置。
［１０］太陽電池は、複数の太陽電池セルが直列接続された１つの直列接続パックから成る［８］又は［９］に記載の太陽電池発電装置。
［１１］太陽電池の発電時、制御装置は、直列接続パックを構成する太陽電池の直列接続の組合せを経時的に変更する［１０］に記載の二次電池充電装置。
［１２］太陽電池は、複数の太陽電池セルが直列接続された直列接続パックが複数、並列接続されて成る［８］又は［９］に記載の太陽電池発電装置。
［１３］太陽電池の発電時、直列接続パックを構成する太陽電池セルの数が減じられたとき、制御装置は、直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セルを、他の直列接続パックにおいて直列接続されなくなった太陽電池セルと組み合わせて、直列接続パックを構成する［１２］に記載の太陽電池発電装置。
［１４］《太陽電池・二次電池充発電装置・・・第２の態様》
複数の太陽電池セルから成る太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置、並びに、
太陽電池発電装置に接続され、複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、
を有する太陽電池・二次電池充発電装置であって、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続状態を最適化する太陽電池・二次電池充発電装置。
［１５］《二次電池充電装置における充電方法》
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置における充電方法であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置によって、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続における二次電池セルの個数を増減させる二次電池充電装置における充電方法。
［１６］《太陽電池発電装置における発電方法》
複数の太陽電池セルから成る太陽電池、及び、
制御装置、
を備えた太陽電池発電装置における発電方法であって、
太陽電池の発電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置によって、太陽電池を構成する太陽電池セルの直列接続における太陽電池セルの個数を増減させる太陽電池発電装置における発電方法。
［１７］《電子機器》
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置を有する電子機器であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する電子機器。
［１８］《電動車両》
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置を有する電動車両であって、
二次電池セルの充電時、太陽電池における最大電力を得るための太陽電池の出力電圧の変化に対して、制御装置は、二次電池パックを構成する二次電池セルの直列接続状態を最適化する電動車両。
［１９］《二次電池充電装置・・・第２の態様》
複数の二次電池セルから成り、太陽電池において生成した電力を充電する二次電池パック、及び、
制御装置、
を備えた二次電池充電装置であって、
太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、電流逆流防止回路が配設されている二次電池充電装置。
［２０］太陽電池において生成した電力が入力される二次電池充電装置の入力部には、ＭＰＰＴ回路が電流逆流防止回路と並列に配設されており、
制御装置は、電流逆流防止回路及びＭＰＰＴ回路の切替を制御する［１９］に記載の二次電池充電装置。
【符号の説明】
【００７９】
１１，２１，３１，４１，・・・二次電池充電装置、５１・・・太陽電池発電装置、１２・・・二次電池パック、１３・・・二次電池セル、１４，５８・・・スイッチ手段、１５，５５・・・制御装置、１６，５６・・・太陽電池、５７・・・太陽電池セル、１９・・・電流逆流防止回路、１９Ａ・・・ＭＰＰＴ回路、１９Ｂ・・・切替手段（スイッチ）、７１・・・電子機器、７２・・・電力消費機器、７３・・・商用電源、７４・・・ＡＤコンバータ、７５，７６・・・電力計、１００・・・車両制御装置、１０１・・・エンジン、１０２・・・発電装置、１０３・・・電力駆動力変換装置、１０４・・・各種センサ、１０５・・・充電口、１０６・・・駆動輪、１０７・・・車輪
【図１】
2013066329.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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