充電系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及將來自太陽能發電機的電力向蓄電池蓄電的充電系統。
【背景技術】
[0002] -直以來，已知有將來自太陽能電池面板等太陽能發電機的電力向電動機動車等 的車用蓄電池進行充電的充電系統。例如，充電系統具備太陽能電池模塊和蓄電池。來自 太陽能電池模塊的電力向蓄電池充電，并且用于車用蓄電池的充電。例如在太陽能電池模 塊的發電量對于車用蓄電池的充電而言不充分時，蓄積于蓄電池的電力用于車用蓄電池的 充電（參照專利文獻1)。
[0003] 在先技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本特開2012-090382號公報
[0006] 發明要解決的課題
[0007] 然而，由于太陽能發電受天氣左右，因此基于太陽能發電產生的發電量容易變得 不穩定。在基于太陽能發電產生的電力不充分的情況下，通過專利文獻1中記載的來自蓄 電池的電力或來自系統的電力來補償向車用蓄電池的充電即可。但是，當基于太陽能發電 產生的發電量過剩且蓄電量達到蓄電池的容量的上限時，舍棄來自太陽能發電機的電力， 使電力浪費。
[0008] 這樣，為了不浪費電力，考慮增大蓄電池的容量。但是，通常在增大蓄電池的容量 時，蓄電池的內部電阻變大，電力作為熱能而被消耗。因此，有時無法向蓄電池高效地充電。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的在于提供一種充電系統，其在將來自太陽能發電機的電力向蓄電池 進行充電時，能夠抑制電力作為熱能而被消耗的情況，并且能夠抑制由太陽能發電機發出 的電力的浪費。
[0010] 解決方案
[0011] 為了實現上述目的，本發明提供一種充電系統，其具備：太陽能發電機（例如，后 述的PV面板10);將由所述太陽能發電機發出的電力轉換為交流的電力的DC/AC轉換器 (例如，后述的DC-AC電路60);對由所述太陽能發電機發出的電力進行蓄電的電池（例如， 后述的主電池20、副電池30);對來自所述電池的電力的電壓進行轉換的DC/DC轉換器（例 如，后述的DC-DC電路80)，其中，所述電池具有主電池（例如，后述的主電池20)和內部電 阻比所述主電池高的副電池（例如，副電池30)。
[0012] 根據本發明，主電池的內部電阻比副電池的內部電阻小。由此，在對主電池進行充 電時，能夠抑制電力作為熱能而被消耗的情況，從而能夠實現主電池的充電的效率化。
[0013] 通過使用容量大的廉價的副電池，在太陽能發電機中未發電時，將蓄積于主電池 的電力預先移至副電池，從而能夠預先確保主電池的剩余容量。因此，即便在太陽能發電機 中發電量多時，也能夠抑制主電池被立刻充滿電的情況，能夠抑制在太陽能發電機中發出 的電力的浪費，從而能夠有效地利用電力。
[0014] 另外，優選的是，所述充電系統具備電連接切換部（例如，后述的DC-DC電路80) 和控制部（例如，后述的雙方向升降壓控制器81)，該電連接切換部能夠將所述太陽能發電 機與所述主電池電連接，且能夠將所述主電池與所述副電池電連接，該控制部對所述電連 接切換部進行控制，以使所述副電池不通過來自所述太陽能發電機的電力進行充電，而通 過來自所述主電池的電力進行充電。
[0015] 根據本發明，副電池不通過來自太陽能發電機的電力直接充電。由此，能夠防止利 用變動的來自太陽能發電機的電力對副電池進行充電的情況。因此，當對內部電阻比主電 池高的副電池進行充電時，能夠減少副電池發熱而產生惡化的情況。
[0016] 另外，優選的是，所述控制部對所述電連接切換部（例如，后述的DC-DC電路80) 進行控制，以使所述副電池通過來自所述主電池的規定的電流以下的恒定的電流進行充 電。
[0017] 根據本發明，副電池通過來自主電池的規定的電流以下的恒定的電流進行充電。 由此，在對內部電阻比主電池高的副電池進行充電時，能夠減少副電池發熱而產生惡化的 情況。
[0018] 另外，優選的是，所述主電池具有能夠對在一天內由所述太陽能發電機獲得的最 大電力的2倍以上的電力進行蓄電的容量。根據本發明，能夠防止在一天內主電池被充滿 電的情況。
[0019] 發明效果
[0020] 根據本發明，能夠提供一種充電系統，其在將來自太陽能發電機的電力向蓄電池 進行充電時，能夠抑制電力作為熱能而被消耗的情況，并且能夠抑制由太陽能發電機發出 的電力的浪費。
【附圖說明】
[0021] 圖1是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中從PV面板10及主電池20向 交流負載2供給電力的狀態的圖。
[0022] 圖2是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中從PV面板10向交流負載2及 主電池20供給電力的狀態的圖。
[0023] 圖3是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中從PV面板10向主電池20供 給電力的狀態的圖。
[0024] 圖4是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中從主電池20向交流負載2供 給電力的狀態的圖。
[0025] 圖5是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中從主電池20向副電池30供給 電力的狀態的圖。
[0026] 圖6是示出本發明的一實施方式的充電系統1的MPPT電路40的圖。
[0027] 圖7是示出本發明的一實施方式的充電系統1的DC-AC電路60的圖。
[0028] 圖8是示出本發明的一實施方式的充電系統1的DC-DC電路80的圖。
[0029] 圖9是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中，在白天從PV面板10及主電 池20向交流負載2供給電力、在夜間從主電池20向交流負載2供給電力的情況的曲線圖。
[0030] 圖10是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中，在白天從PV面板10向交流 負載2及主電池20供給電力、在夜間從主電池20向副電池30供給電力的情況的曲線圖。
[0031] 圖11是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中，在白天從PV面板10向主電 池20供給電力、在夜間從主電池20向交流負載2供給電力的情況的曲線圖。
[0032] 圖12是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中，在白天從PV面板10向主電 池20供給電力、在夜間從主電池20向副電池30供給電力的情況的曲線圖。
[0033] 符號說明：
[0034] 1…充電系統
[0035] 10…PV面板（太陽能發電機）
[0036] 20…主電池
[0037] 30…副電池
[0038] 60..· DC/AC 電路（DC/AC 轉換器）
[0039] 80…DC/DC電路（DC/DC轉換器、電連接切換部）
[0040] 81···雙方向升降壓控制器
【具體實施方式】
[0041] 參照附圖，對本發明的一實施方式進行詳細說明。
[0042] 圖1是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中從PV面板10及主電池20向 交流負載2供給電力的狀態的圖。圖2是示出在本發明的一實施方式的充電系統1中從PV 面板10向交流負載2及主電池20供給電力的狀態的圖。圖3是示出在本發明的一實施方 式的充電系統1中從PV面板10向主電池20供給電力的狀態的圖。圖4是示出在本發明 的一實施方式的充電系統1中從主電池20向交流負載2供給電力的狀態的圖。圖5是示 出在本發明的一實施方式的充電系統1中從主電池20向副電池30供給電力的狀態的圖。 圖6是示出本發明的一實施方式的充電系統1的MPPT電路40的圖。圖7是示出本發明的 一實施方式的充電系統1的DC-AC電路60的圖。圖8是示出本發明的一實施方式的充電 系統1的DC-DC電路80的圖。
[0043] 如圖1等所示，充電系統1具備：作為太陽能發電機的太陽能電池面板10 (以下稱 作"PV面板10"）；MPPT (Maximum Power Point Tracker=最大電力點追隨功能）電路40; 作為DC/AC轉換器的DC-AC電路60 ;作為DC/DC轉換器及電連接切換部的DC-DC電路80 ; 主電池20 ;以及副電池30。
[0044] PV面板10接受太陽光而進行發電。在PV面板10中發出的電力經由MPPT電路 40、DC-DC電路80而向主電池20供給。另外，在PV面板10中發出的電力經由MPPT電路 40、DC-AC電路60而向交流負載2供給。PV面板10的最大輸出為4kW。
[0045] 主電池20對來自PV面板10的電力、即由PV面板10發出且從PV面板10輸出的 電力進行蓄電。作為主電池20,例如使用鎳-氫蓄電池、鋰離子二次電池等。主電池20具 有6. 6kWh的容量，且具有能夠對在一天內由PV面板10獲得的電力（最大輸出值的70~ 80%)的2倍以上的電力進行蓄電的容量。主電池20的內部電阻的值為25. 2mQ(25°C， SOC = 50% ) 〇
[0046] 副電池30對來自主電池20的電力、即由PV面板10發出且蓄積于主電池20的電 力進行蓄電。作為副電池30,例如使用鎳-氫蓄電池、鋰離子二次電池等。副電池30的一 個電池組具有IkWh的容量。副電池30的內部電阻的值為87. 5mΩ (25°C，SOC = 50% )，比 主電池20的內部電阻的值高。實際上通過托架將2~8個電池組連接，因此電阻值為乘以 電池組的個數后的值。
[0047] 交流負載2由以電力為能源且以電動機為動力源而進行行駛的電動機動車（EV) 等構成，對從DC-AC電路60輸出的50Hz或6