[发明专利]太阳能电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及由太阳能电池对二次电池进行充电、并从太阳能电池和二次电池向负载的照明等供给电力的太阳能电池系统，尤其涉及适用于将太阳能电池的电力蓄积至二次电池中以向蔬菜种植工厂的照明等负载供给的太阳能电池系统。

背景技术

将太阳能电池的输出蓄积至二次电池中的太阳能电池系统已经被开发。(参照专利文献1)

该太阳能电池系统在太阳能电池与二次电池之间连接了DC/DC转换器。DC/DC转换器将太阳能电池的输出电压控制成恒定的电压之后输出。这样，利用由DC/DC转换器构成的稳定化电路使太阳能电池的输出稳定化成恒定的电压之后输出的系统，能够利用恒定的电压对二次电池进行充电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-282296号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，利用由DC/DC转换器构成的稳定化电路使太阳能电池的输出稳定化之后对二次电池进行充电的系统，不仅电路结构变得复杂导致部件成本变高，因由DC/DC转换器构成的稳定化电路的电力损耗，还存在这利用太阳能电池的输出无法有效地对二次电池进行充电的不足。尤其是，对于太阳能电池的输出大的装置而言，会产生由DC/DC转换器构成的稳定化电路的成本变得极高，并且电力损耗也变大的弊病。另外，使太阳能电池的输出电压稳定化的DC/DC转换器，需要在FET等开关元件中使用耐得住高电压的高耐压的开关元件，因而部件成本也变高。其原因在于，随着二次电池的充电的行进而充电电流变小，太阳能电池的输出电压会上升。

在不使太阳能电池的输出稳定化的情况下、即不使用由DC/DC转换器构成的稳定化电路的情况下，向二次电池直接地供给太阳能电池的输出，从而能够消除以上不足。该系统通过将太阳能电池经由二极管而与二次电池连接从而能够得以实现。利用太阳能电池对二次电池进行充电的系统，需要在二次电池被充满电的状态下停止二次电池的充电。其原因在于，二次电池由于过充电会变得显著劣化、且不能安全地使用。因此，例如在白天利用太阳能电池对二次电池进行充电、且二次电池被充满电时，需要将太阳能电池从二次电池分离以停止二次电池的充电。

但是，从二次电池被分离的太阳能电池，负载电流减少，导致输出电压变得相当高。因而，若采用将从二次电池被分离的太阳能电池的输出直接供给至负载的电路结构，则处于变高的电压被输入至负载的状态。因此，不连接由DC/DC转换器构成的稳定化电路的太阳能电池系统，无法将向负载供给的供给电压控制在一定范围内，故存在无法使负载稳定化之后进行动作的不足。

本发明是为了解决以上不足而开发的。本发明的重要目的在于提供一种太阳能电池系统，能够在不经由DC/DC转换器的情况下向二次电池供给太阳能电池的输出从而有效地对二次电池进行充电、且在不经由DC/DC转换器的情况下从二次电池向负载供给电力从而使负载稳定地进行动作。

而且，太阳能电池系统为了将向负载供给的供给电压控制在一定范围内，能够在负载的供给侧连接DC/DC转换器。因为该太阳能电池系统能够将变动的二次电池的输出或太阳能电池的输出稳定化在恒定的电压范围内之后向负载供给，所以能够使负载稳定地进行动作。

不过，在该DC/DC转换器中，在二次电池的充电被停止从而负载电流减少了的状态下，从太阳能电池输入变得相当高的电压。从太阳能电池输出的高电压被施加给DC/DC转换器的开关元件。因而，在DC/DC转换器中需要使用耐得住负载电流减少后的太阳能电池的输出电压这样的耐压、即高耐压的FET或晶体管等高价开关元件，从而部件成本变高。另外，高耐压的开关元件成为接通电阻大、使DC/DC转换器的电力效率降低的原因。因而，存在无法有效地向负载供给电力的不足。

本发明还是为了解决以上不足而开发的。本发明的另一重要目的在于提供一种太阳能电池系统，能够在与负载连接的DC/DC转换器中不使用高耐压的开关元件，而使部件成本变得廉价且在电力效率方面优良的DC/DC转换器，向负载有效地供给电力，而且在不经由DC/DC转换器的情况下由太阳能电池有效地对二次电池进行充电，且从二次电池向负载供给被控制在恒定的电压范围内的电力从而使负载稳定地动作。

用于解决技术问题所采用的技术方案以及发明效果