(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の電力を入力とするスイッチング電源回路からなる電源装置において、
前記太陽電池の近傍に設けられ、前記太陽電池の温度特性と略同じ温度特性を有するＰＮ接合ダイオードに電流を給電して該ＰＮ接合ダイオードの順方向降下電圧を検出する温度補償電圧検出回路と、
前記太陽電池設置場所の光量に応じて前記太陽電池から前記スイッチング電源回路に流れる太陽電池出力電流を検出する電流検出器と、
前記順方向降下電圧を第１の所要増幅率で増幅して温度補償電圧を出力する第１の増幅器と、
前記太陽電池出力電流に応じた電圧を第２の所要増幅率で増幅して電流補償電圧を出力する第２の増幅器と、
前記温度補償電圧と前記電流補償電圧とを加算して、前記前記順方向降下電圧と前記太陽電池出力電流に応じた電圧との線形和である温度・電流補償電圧を出力する加算器と、
前記太陽電池からの出力電圧である太陽電池出力電圧が一方に入力され、前記温度・電流補償電圧が他方に入力されて、第１の制御信号を出力する差動増幅器と、
前記スイッチング電源回路の出力側に接続された負荷の電圧を検出して定電圧制御する第２の制御信号を出力する電圧検出器と、
前記スイッチング電源回路の制御用スイッチをパルス幅変調制御するパルス波形を発生するパルス幅変調比較器と、を備え、
前記パルス幅変調比較器は、
前記第１の制御信号または前記第２の制御信号のいずれかを三角波発信器からの出力信号と比較することによって前記パルス波形を発生して、
前記太陽電池からの電力の大きさが、前記スイッチング電源回路から負荷に出力される電力の大きさを上回ったときには、前記スイッチング電源回路の電圧を安定とし、
前記太陽電池からの電力の大きさが、前記スイッチング電源回路から負荷に出力される電力の大きさを下回ったときには、前記太陽電池から得られる電力を最大とし、
前記温度補償電圧と前記太陽電池の出力電圧とを所定時間毎に比較し、前記太陽電池の出力電圧が前記温度補償電圧を下回ったとき、前記スイッチング電源を停止状態とせしめ、
前記太陽電池の出力電圧が前記温度補償電圧を上回ったとき、前記スイッチング電源の制御用スイッチを前記パルス幅変調制御する前記駆動信号によって制御せしめるようにする、太陽電池を用いた電源装置における太陽電池最適動作点追尾回路。
【請求項２】
前記温度補償電圧検出回路を構成する前記ＰＮ接合ダイオードを複数個縦続接続して構成するようにした請求項１に記載の太陽電池を用いた電源装置における太陽電池最適動作点追尾回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池の電力をスイッチング電源を用いて所要の電力を得る電源装置に関するもので、特に太陽電池設置場所の外部環境の変化、即ち温度や光の強度（光量）等の変化が生じた場合にも、常に太陽電池から最大出力電力を給電できるようにする電源装置の太陽電池最適動作点追尾回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池から光の強度に応じて、できる限り大きな電力を取り出すようにした従来の電源装置の太陽電池最適動作点追尾回路は、電源装置動作時に入力電源として接続される太陽電池の出力電圧を、予め最大出力が得られるように予測した任意の固定電圧に設定して、太陽電池から出力電流を取り出しスイッチング電源を介して電力給電を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイッチング電源に接続された太陽電池の出力電圧を、予め最大出力となるように予測して任意の固定電圧に設定するようにした最適動作点追尾回路では、次のような問題がある。即ち、１日の間でも朝，昼，夜、また晴天の日と雨天の日、更には夏と冬などの季節の移り変わりなどにより太陽電池の動作温度が変化するが、温度が上昇した状態で最適動作点を与えると、動作温度が低下した場合には太陽電池の出力電圧が上昇するために、動作温度変化に対応した最大出力電力が得られないという問題がある。また、光の強度（光量）が変化した場合も動作温度の変化と同様に、光量が多い状態で最適動作点を与えると、光量が多い場合は最大電流容量を給電できるが、光量が少ない状態の場合は最大電流容量よりも少ない電流容量しか得ることができなくなり、光量の変化に追随して最大出力電力が得られなという問題がある。
【０００４】
このように、スイッチング電源に接続された太陽電池の出力電圧を予め任意の固定電圧に設定する最適動作点追尾回路では、太陽電池設置場所の環境変化による動作温度や光量の変化により、太陽電池の最大電力を給電することは困難である。本発明は、太陽電池設置場所の外部環境変化による動作温度や光量の変化に対しても、スイッチング電源の出力電力が太陽電池の供給電力を上回る場合には太陽電池の最大電力が得られ、また、スイッチング電源の出力電力が太陽電池の供給電力を下回る場合にはスイッチング電源の出力電圧は安定化できる。
【０００５】
本願発明の太陽電池を用いた電源装置における太陽電池最適動作点追尾回路は、太陽電池の電力を入力とするスイッチング電源回路からなる電源装置において、前記太陽電池の近傍に設けられ、前記太陽電池の温度特性と略同じ温度特性を有するＰＮ接合ダイオードに電流を給電して該ＰＮ接合ダイオードの順方向降下電圧を検出する温度補償電圧検出回路と、前記太陽電池設置場所の光量に応じて前記太陽電池から前記スイッチング電源回路に流れる太陽電池出力電流を検出する電流検出器と、前記順方向降下電圧を第１の所要増幅率で増幅して温度補償電圧を出力する第１の増幅器と、前記太陽電池出力電流に応じた電圧を第２の所要増幅率で増幅して電流補償電圧を出力する第２の増幅器と、前記温度補償電圧と前記電流補償電圧とを加算して、前記前記順方向降下電圧と前記太陽電池出力電流に応じた電圧との線形和である温度・電流補償電圧を出力する加算器と、前記太陽電池からの出力電圧である太陽電池出力電圧が一方に入力され、前記温度・電流補償電圧が他方に入力されて、第１の制御信号を出力する差動増幅器と、前記スイッチング電源回路の出力側に接続された負荷の電圧を検出して定電圧制御する第２の制御信号を出力する電圧検出器と、前記スイッチング電源回路の制御用スイッチをパルス幅変調制御するパルス波形を発生するパルス幅変調比較器と、を備え、前記パルス幅変調比較器は、前記第１の制御信号または前記第２の制御信号のいずれかを三角波発信器からの出力信号と比較して前記パルス波形を発生することによって、前記太陽電池からの電力の大きさが、前記スイッチング電源回路から負荷に出力される電力の大きさを上回ったときには、前記スイッチング電源回路の電圧を安定とし、前記太陽電池からの電力の大きさが、前記スイッチング電源回路から負荷に出力される電力の大きさを下回ったときには、前記太陽電池から得られる電力を最大とし、前記温度補償電圧と前記太陽電池の出力電圧とを所定時間毎に比較し、前記太陽電池の出力電圧が前記温度補償電圧を下回ったとき、前記スイッチング電源を停止状態とせしめ、前記太陽電池の出力電圧が前記温度補償電圧を上回ったとき、前記スイッチング電源の制御用スイッチを前記パルス幅変調制御する前記駆動信号によって制御せしめるようにするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の太陽電池最適動作点追尾回路の一実施例を示すもので、太陽電池に接続されるスイッチング電源にＤＣ−ＤＣコンバータを用いた例として示してある。図１において、１はＤＣ−ＤＣコンバータ、ＳＢはＤＣ−ＤＣコンバータ１の入力に接続された太陽電池、Ｒｍは太陽電池ＳＢに照射される光の強度（光量）によって変化する出力電流を電圧として検出する電流検出器、Ｉcon は定電流給電回路、Ｄ0-1 ，Ｄ0-2 ……Ｄ0-n はそれぞれＰＮ接合ダイオードで太陽電池ＳＢとほぼ同じ温度特性を有するように複数個を縦続接続して構成するか、或いは接続個数を１又は少数の個数として後述する増幅器により調整するようにしてもよい。ＶＤは各ＰＮ接合ダイオードＤ0 の順方向降下電圧、ＶＢはＰＮ接合ダイオードＤをｎ個縦続接続したときの順方向降下電圧で、定電流給電回路Ｉcon と共に太陽電池ＳＢの温度補償電圧を検出する回路である。
【０００８】
＃Ａ，＃Ｂはそれぞれ増幅器で、増幅器＃Ａは１個又は複数個が縦続接続されたＰＮ接合ダイオードＤの順方向降下電圧を所要の温度補償電圧Ｖ１Ｒに増幅するものである。増幅器＃Ｂは照射される光の強度、即ち光量に基づく太陽電池ＳＢの出力電流を電圧値として検出し、これを所要の電流（光量）補償電圧Ｖ２Ｒに増幅するものである。＃Ｃは加算器で温度補償電圧Ｖ１Ｒと電流補償電圧Ｖ２Ｒとを加算するものである。＃Ｄは差動増幅器で加算器＃Ｃの出力の温度・電流補償電圧（基準電圧）ＶＲと太陽電池ＳＢの出力電圧Ｖｓとを入力として、制御信号△ＶＲを出力する。ＲはＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力に接続された負荷、＃Ｅは負荷Ｒの電圧を検出する電圧検出器で制御信号△Ｖｏを出力する。ＯＳＣは鋸歯状（三角）波発振器、＃Ｆはパルス幅変調比較器で、制御信号△ＶＲと△Ｖｏ及び鋸歯状波発振器ＯＳＣとの関係により、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の制御用スイッチＳをパルス幅変調（ＰＷＭ）制御する駆動信号を出力する。なお、ＥｏはＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧、ＥＢは必要に応じて接続される蓄電池である。
【０００９】
次に、図１の本発明の一実施例回路図、図２の光量変化に基づく太陽電池ＳＢの出力電流，電圧，電力特性図、図３の温度変化に基づく太陽電池ＳＢの出力電流，電圧，電力特性図、図４のＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力定電圧制御領域と太陽電池最適動作点追尾動作領域との関係を示す電流，電圧，電力特性図に基づいて、本発明の太陽電池最適動作点追尾回路の動作を説明する。
先ず、図１の太陽電池最適動作点追尾回路の、順方向降下電圧ＶＤを有するＰＮ接合ダイオードＤをｎ個を縦続接続し、これに定電流給電回路Ｉcon より一定電流を流すことにより得られる順方向降下電圧ＶＢ（ＶＤ×ｎ）を増幅器＃ＡにてＫ１倍に増幅し、これを温度補償電圧Ｖ１Ｒ（ＶＢ×Ｋ１）とし加算器＃Ｃの一方に入力する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の動作時の太陽電池ＳＢの出力電流Ｉｓは電流検出器Ｒｍを介し検出され、増幅器＃ＢにてＫ２倍に増幅されて電流補償電圧Ｖ２Ｒ（Ｉｓ×Ｒｍ×Ｋ２）として加算器＃Ｃの他方に入力される。
【００１０】
従って、加算器＃Ｃの出力に現れる温度・電流補償電圧ＶＲは、
【数１】
ＶＲ＝Ｖ１Ｒ＋Ｖ２Ｒ＝ＶＢ×Ｋ１＋Ｉｓ×Ｒｍ×Ｋ２    ……（１）
であり、温度に対してのみ変化する温度補償電圧Ｖ１Ｒと、光量の変化に基づく電流に対して電圧変化する電流の一次関数である電流補償電圧Ｖ２Ｒとの和の形で与えられる
【００１１】
ここで、上記（１）式の温度・電流補償電圧ＶＲの妥当性について、図２，図３により説明する。図２は光の強度が変化した場合で、光の強度が小さくなるに従い太陽電池電力Ｐｓが減少するため、最大電力点は太陽電池電流の下方向へ移動する。当然、太陽電池電圧ＶｓもＶｓ１からＶｓ２へ変化する。この時、温度・電流補償電圧ＶＲの一構成要素である電流補償電圧Ｖ２Ｒが電流Ｉｓの１次関数であるので、最適動作点追尾動作が実現できる。
【００１２】
また、図３は太陽電池の動作温度が変化した場合で、動作温度が上昇するに伴い太陽電池電圧ＶｓがＶｓ１からＶｓ２へ変化するが、最大電力点は太陽電池電流に対して変化しない。この時、温度・電流補償電圧ＶＲの一構成要素である温度補償電圧Ｖ１Ｒは、動作温度に対してのみ電圧変化する要素であり、温度・電流補償電圧ＶＲは動作温度の上昇によりＶＲ-aからＶＲ-bへ変化して、最適動作点追尾動作が実現できる。このように、最適動作点追尾動作の基準電圧を、温度・電流補償電圧ＶＲとすることで、温度及び光量の変化に追随して太陽電池の最大電力点を与える電圧を追尾動作できるもので、外部環境変化に対応してより高精度の最適動作点追尾動作が可能となる。
【００１３】
なお、温度・電流補償電圧ＶＲを温度補償電圧Ｖ１Ｒのみで構成としても、ほぼ最大電力点で動作し最適動作点追尾は可能であるが、電流補償電圧Ｖ２Ｒを加えることでより高精度化を図ることができる。
また、前記（１）式中の増幅器＃Ａの増幅率Ｋ１は、太陽電池出力電流Ｉｓ＝０のときに、Ｋ１×ＶＢを太陽電池出力電圧Ｖｓの最小値であるＶｓmin に設定すればよく、また、増幅器＃Ｂの増幅率Ｋ２は、太陽電池出力電圧Ｖｓの最大値Ｖｓmax と最小値Ｖｓmin 、さらに太陽電池出力電流Ｉｓより与えられる導出式を（２），（３）に示す。
【００１４】
【数２】
Ｋ１＝Ｖｓmin ／ＶＢ                          ………（２）
Ｋ２＝（Ｖｓmax −Ｖｓmin ）／（Ｒｍ×Ｉｓ）  ………（３）
【００１５】
次に、上記で得られた温度・電流補償電圧ＶＲは、一方に太陽電池出力電圧Ｖｓの入力された増幅器＃Ｄの他方に入力され、太陽電池出力電圧Ｖｓを温度・電流補償電圧ＶＲに制御するよう動作し、増幅器＃Ｄの出力にはそれに必要な制御信号ΔＶＲが現れる。そして、この制御信号ΔＶＲと、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力Ｅｏに接続された負荷Ｒの出力電圧を電圧検出器＃Ｅで検出し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１を定電圧制御する制御信号ΔＶｏ、言い換えればスイッチング電源の出力を安定制御するための制御信号と、を比較して閾値を設定し、この閾値と鋸歯状（三角）波発振器ＯＳＣの出力とを比較して、パルス幅変調比較器＃Ｆの出力にパルス幅変調用の出力パルス波形が得られ、このパルスを出力することによりＤＣ−ＤＣコンバータ１の制御用スイッチＳを制御する。従って、太陽電池最適動作点追尾動作が行われると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力定電圧制御が行われる。
【００１６】
次に、図４にＤＣ−ＤＣコンバータ１の動作時のコンバータ出力電流と出力電圧及び太陽電池電圧の関係から、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力定電圧制御領域と太陽電池最適動作点追尾動作領域の一例について示す。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力定電圧制御領域は出力電流０．２Ａ以下の領域であり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力Ｐｏと太陽電池ＳＢの供給電力Ｐｓは、〔Ｐｏ＜Ｐｓ〕なる関係となる。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧Ｅｏは安定化されるが、太陽電池最適動作点追尾動作は行われないため動作時の太陽電池電圧Ｖｓは変化する。次に、太陽電池最適動作点追尾動作領域は、出力電流０．２Ａ以上の領域となる。この領域では、〔Ｐｏ＞Ｐｓ〕なる関係となり、図４から明らかなように太陽電池電圧Ｖｓは、最適動作点追尾動作により一定電圧に制御されることになり、この領域では常時、太陽電池ＳＢの最大電力が得られる。
【００１７】
また、太陽電池ＳＢの設置場所の温度，光量変化によってＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧は安定化さない、いわゆる垂下状態となった場合は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力Ｅｏに蓄電池ＥＢを接続すれば、蓄電池ＥＢ自身の持つ定電圧値によりコンバータ出力は安定化される。この場合、太陽電池ＳＢの出力電力が負荷消費電力を上回る環境に変化したときは、太陽電池ＳＢの最大電力を蓄電池ＥＢに給電する充電器として構成できる。
また、図５に示すような２つの入力電源Ｅ１，Ｅ２と、それに対応するスイッチＳ１，Ｓ２、磁気結合するインダクタＬの巻線Ｎ１，Ｎ２と出力用巻線Ｎ０により構成された２入力ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、例えば、入力電源として、Ｅ１を太陽電池、Ｅ２を商用電源入力を整流することで得られる直流電源とし、太陽電池Ｅ１に本発明による最適動作点追尾動作を適用し、直流電源Ｅ２からの給電を太陽電池Ｅ１の給電不足分を補うように給電させることもできる。
【００１８】
即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータ全体の負荷給電量と太陽電池Ｅ１の給電量の差分を直流電源Ｅ２から給電するように構成すれば、太陽電池Ｅ１は常に最適動作点追尾動作を行い、また、直流電源Ｅ２の作用によりＤＣ−ＤＣコンバータ出力は蓄電池なしで定電圧制御され、太陽電池最適動作点追尾と出力定電圧制御が同時に実現でき、高効率でしかも安定なものとなる。
更に、パルス幅変調比較器＃Ｆを有しない自励型フライバックタイプ等のＤＣ−ＤＣコンバータの場合には、出力定電圧制御信号ΔＶｏを出力する制御回路に、前記制御信号ΔＶＲを入力することで実現可能である。
また、前述した実施例は、スイッチング電源をＤＣ−ＤＣコンバータを用いた例で説明したが、スイッチング電源としてＤＣ−ＡＣインバータを用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００１９】
次に、太陽電池を用いた電源装置においては、光の照射が確実に行われている昼間と、光の照射が殆ど行われない夜間との変り目である朝，夕等の光量が著しく変化する場合の問題と、その改善策について説明する。
前述した電源装置の太陽電池最適動作点追尾回路の基本原理としては、太陽電池の外部環境（温度，光量）変化に伴う動作電圧を、太陽電池の温度特性と略同一のＰＮ接合ダイオードの順方向降下電圧による温度補償電圧、又は光量の変化による太陽電池の出力電流の変化を電流補償電圧として検出し、この変化量をスイッチング電源の制御駆動用スイッチのＰＷＭに関係させて制御するようにしているものであり、この制御に必要な制御量をスイッチング電源の制御用スイッチにパルス信号の形で与えている。
【００２０】
従って、太陽電池の検出する電圧が温度補償電圧又は温度・電流補償電圧（基準電圧）と比較し高いほど制御用スイッチのパルス幅は広がり、基準電圧に近づくほどパルス幅は狭くなる。また、夜間等の太陽電池の検出する電圧が基準電圧を下回る時間帯は、制御用スイッチへの制御パルスは発生せずに、太陽電池の使用は禁止される。
この時、問題となるのは、光の照射量（光量）が極端に減少する、例えば、朝，夕等の時間帯である。この時間帯においては、夜間と昼間の２つの時間帯の動作、つまり制御用スイッチの動作はパルス発生−停止という状態をランダムに繰り返される。そして、このパルスのランダム発生により電源装置から不快な動作音やノイズが発生し、電源装置は不安定動作を繰り返す。
【００２１】
このランダム動作は、図６に示すように太陽電池の特性から生じ、太陽電池を電源装置の入力源として使用する際には避けられない特性である。即ち、朝，夕のような若干の照射がある時の太陽電池は、電池出力電流Ｉｓが零の場合には、自身の出力電圧Ｖｓは開放電圧まで上昇する。従って、基準電圧より高いために見掛上では太陽電池の使用は可能な状態にある。しかし、電流を給電し始めると、通常動作時に比較して急激に電圧が低下してしまうため、基準電圧より低くなり太陽電池の使用は不可能な状態にある。従って、このような状況で太陽電池をスイッチング電源の入力源として接続すれば、当然、上記のようなランダム動作となってしまう。
【００２２】
そこで、照射量が極端に減少した場合には、スイッチング電源を別に設定する長い周期で動作−停止の繰り返しを行う太陽電池の動作状態検出回路を提供するもので、図７に動作状態検出回路の一実施例を示すと共に、制御タイムチャートを図８に示し、その回路動作を説明する。
フリップフロップ＃ＩのＣＫに入力されるスイッチング電源の制御スイッチ信号である図８（ａ）のＰＷＭ出力のＬエッジ（スイッチＯＦＦ命令）によりフリップフロップ＃Ｉの出力バーＱ（図８（ｃ））はＬとなり、抵抗Ｒ1 、コンデンサＣ1 の時定数からなる周期設定用のタイマー回路＃Ｍを起動する。そして徐々に上昇する図８（ｂ）のコンデンサＣ1 の電圧Ｖｃと、例えば、抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 の分圧等で構成された零電圧付近の零電圧基準電圧Ｖref0を比較器＃Ｋにて比較し、Ｖｃ＞Ｖref0なる期間にフリップフロップ＃ＩのＣＬをＬとして、フリップフロップ＃Ｉの出力バーＱをＨに固定する。この状態は、タイマー回路＃Ｍが設定周期によりリセットするまで継続しこの間フリップフロップ＃ＩはＣＫ入力を受け付けない。
【００２３】
また、同時に先のＰＷＭ出力のＬエッジ（スイッチＯＦＦ命令）により生じたフリップフロップ＃Ｉの出力バーＱ（図８（ｃ））のＬ信号はフリップフロップ＃ＨのＣＫに入力され、太陽電池電圧Ｖｓと温度補償電圧Ｖ１Ｒの２つの入力により構成される比較器＃Ｇの図８（ｄ）に示す出力が、同図左側に示すようにＨの時には太陽電池ＳＢを使用停止として、フリップフロップ＃Ｈの出力バーＱ（図８（ｅ））をＬとし、更にアンド回路＃Ｌの一方の入力をＬとする。このアンド回路＃Ｌの他方の入力にはＰＷＭ出力信号が入力されるが、太陽電池が使用不能状態の際には、ＰＷＭに同期する制御用スイッチＳの制御信号であるアンド回路＃Ｌの信号Ｐｓｗ（図８（ｆ））をＬとし、スイッチング電源を停止状態とする。
【００２４】
同様に、図８の右側に示すように比較器＃Ｇ出力の図８（ｄ）がＬの時にはフリップフロップ＃Ｈの出力バーＱ（図８（ｅ））はＨとなり、アンド回路＃Ｌ出力はＰＷＭ出力に同期した制御パルスＰｓｗ（図８（ｆ））を制御用駆動スイッチＳに与えることになる。従って、上記のように照射量が極端に減少する時の太陽電池の動作状態検出は、設定するタイマー＃Ｍの動作周期に同期して行われ、スイッチング電源の動作も常に一定周期となるため、例えば、タイマー＃Ｍの動作を１ｓｅｃに設定したとすれば、周波数は１Ｈｚとなり可聴音とならず、ノイズ的に低周波数であり問題とならない。
この太陽電池状態検出機能を盛り込んだ電源装置の太陽電池最適動作点追尾回路の構成例を図９に示してある。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上詳細に説明したように太陽電池をスイッチング電源の直流入力電源として使用する際、温度補償や電流補償を考慮した電源装置の太陽電池最適動作点追尾回路であるので、太陽電池設置場所の環境変化による太陽電池の動作温度や光の強度に対しても、スイッチング電源の出力電力が太陽電池の供給電力を上回る場合には太陽電池の最大電力が得られ、また、スイッチング電源の出力電力が太陽電池の供給電力を下回る場合にはスイッチング電源の出力電圧を安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池最適動作点追尾回路の一実施例を用いた電源装置のブロック回路図である。
【図２】太陽電池の光量変化による出力電流，電圧，電力特性と最適動作点追尾基準電圧との関係を示す特性図である。
【図３】太陽電池の温度変化による出力電流，電圧，電力特性と最適動作点追尾基準電圧との関係を示す特性図である。
【図４】本発明におけるＤＣ−ＤＣコンバータの出力定電圧制御領域と太陽電池最適動作点追尾動作領域を示す特性図である。
【図５】本発明を２入力コンバータに適用する場合の簡略した回路図である。
【図６】太陽電池の光量減少時の出力電流と出力電圧の関係を示す特性図である。
【図７】本発明の太陽電池最適動作点追尾回路に付加して用いる太陽電池の動作状態検出回路の一実施例ブロック回路図である。
【図８】本発明に係る太陽電池の動作状態検出回路の動作を示す制御タイムチャートである。
【図９】本発明の太陽電池最適動作点追尾回路に動作状態検出回路を適用した全体的ブロック回路図である。
【符号の説明】
１  ＤＣ−ＤＣコンバータ
ＳＢ  太陽電池
Ｒｍ  電流検出器
Ｉcon   定電流給電回路
Ｄ0-1 ，Ｄ0-2 〜Ｄ0-n   ＰＮ接合ダイオード
ＶＤ  ＰＮ接合ダイオードＤの順方向降下電圧
ＶＢ  ＰＮ接合ダイオードｎ個を縦続接続したときの順方向降下電圧
＃Ａ，＃Ｂ  増幅器
＃Ｃ  加算器
＃Ｄ  差動増幅器
＃Ｅ  電圧検出器
＃Ｆ  パルス幅変調比較器
＃Ｇ，＃Ｋ  比較器
＃Ｈ，＃Ｉ  フリップフロップ
＃Ｊ  ノット回路
＃Ｌ  アンド回路
＃Ｍ  タイマー
Ｖ１Ｒ  温度補償電圧
Ｖ２Ｒ  電流補償電圧
ＶＲ  温度・電流補償電圧
Ｉｓ  太陽電池出力電流
Ｖｓ  太陽電池出力電圧
ΔＶＲ，ΔＶｏ  制御信号
Ｅｏ  ＤＣ−ＤＣコンバータ出力電圧
Ｒ  負荷
ＯＳＣ  鋸歯状波発振器
ＰＷＭ    パルス幅変調信号
Ｓ  ＤＣ−ＤＣコンバータの制御用駆動スイッチ
Ｅ1 ，Ｅ2   入力電源
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3   ダイオード
Ｓ1 ，Ｓ2   スイッチ
Ｌ  インダクタ
Ｎ1 ，Ｎ2   一次巻線
Ｎ3   出力巻線
Ｖｃ  コンデンサ電圧
Ｖref0  零電圧基準電圧
ＥＢ  蓄電池
【図１】
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【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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【図９】
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