JP2000324716A - 太陽電池装置 - Google Patents
太陽電池装置Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y10S136/00—Batteries: thermoelectric and photoelectric
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- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄電器への充電量に応じて出力放電量を制御
する機能と長期の充放電記録データを記憶手段にもち、
動作保証と信頼性維持機能をもつ太陽電池装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽電池２の出力は、蓄電器４に充電制
御手段３ａにより充電される。この時、蓄電器４の充電
電圧を充電量検出手段３ｂで検出する。また、放電量検
出手段３ｃは蓄電器４の放電量を検知する。検出された
アナログ信号は外部ＩＦ（インターフェース）手段３ｄ
を介して演算・判断手段３ｅに供給する。演算・判断手
段３ｅのマイコンは放電量制御装置３全体をコントロー
ルし、記憶手段３ｆの負荷に応じた適正な各種指令信号
と共に処理し放電制御手段３ｉに制御信号を出力する。
また、制御要素の現在の各種指令信号と過去の制御結果
が時系列的に記憶手段３ｆに記憶される。放電制御手段
３ｉの蓄電器への充電量に応じて負荷への出力放電量を
制御する制御信号は、次段の放電出力手段３ｋをコント
ロールし、負荷５に必要とされる電力を供給する。
する機能と長期の充放電記録データを記憶手段にもち、
動作保証と信頼性維持機能をもつ太陽電池装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽電池２の出力は、蓄電器４に充電制
御手段３ａにより充電される。この時、蓄電器４の充電
電圧を充電量検出手段３ｂで検出する。また、放電量検
出手段３ｃは蓄電器４の放電量を検知する。検出された
アナログ信号は外部ＩＦ（インターフェース）手段３ｄ
を介して演算・判断手段３ｅに供給する。演算・判断手
段３ｅのマイコンは放電量制御装置３全体をコントロー
ルし、記憶手段３ｆの負荷に応じた適正な各種指令信号
と共に処理し放電制御手段３ｉに制御信号を出力する。
また、制御要素の現在の各種指令信号と過去の制御結果
が時系列的に記憶手段３ｆに記憶される。放電制御手段
３ｉの蓄電器への充電量に応じて負荷への出力放電量を
制御する制御信号は、次段の放電出力手段３ｋをコント
ロールし、負荷５に必要とされる電力を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池からの電
気エネルギーを蓄電器に充電して蓄え、その充電された
電気エネルギーを負荷に供給する太陽電池装置に関す
る。
気エネルギーを蓄電器に充電して蓄え、その充電された
電気エネルギーを負荷に供給する太陽電池装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来からの太陽電池装置は陽当たりの良
い南向け約４５度に太陽電池を設置し、日本の気象観測
データから得られる１日当たりの平均日照時間約３時間
の太陽電池の出力を、備えている蓄電池に充電し、その
蓄電した電力を電源として利用しているのが一般的であ
る。
い南向け約４５度に太陽電池を設置し、日本の気象観測
データから得られる１日当たりの平均日照時間約３時間
の太陽電池の出力を、備えている蓄電池に充電し、その
蓄電した電力を電源として利用しているのが一般的であ
る。
【０００３】このシステムでは雨天や曇天時には太陽電
池の出力が微弱のため、蓄電器には充電できないので、
雨天や曇天時には利用できず、毎日利用する電源システ
ムでは不具合が生じることとなり、そのために無日照補
償といって、予め蓄電器の充電容量を大きくしておき、
雨天や曇天時には備蓄している電力を電源として利用す
ることで不具合を補っている。
池の出力が微弱のため、蓄電器には充電できないので、
雨天や曇天時には利用できず、毎日利用する電源システ
ムでは不具合が生じることとなり、そのために無日照補
償といって、予め蓄電器の充電容量を大きくしておき、
雨天や曇天時には備蓄している電力を電源として利用す
ることで不具合を補っている。
【０００４】この場合、無日照補償日は約５〜３０日と
して、蓄電器の容量を１日当たりの必要電力量の５〜３
０倍とする必要がある。即ち、雨天や曇天が５〜３０日
続いても毎日必要電力を供給できる。
して、蓄電器の容量を１日当たりの必要電力量の５〜３
０倍とする必要がある。即ち、雨天や曇天が５〜３０日
続いても毎日必要電力を供給できる。
【０００５】このシステムは上記太陽電池装置の基本型
として長らく使用されているが、電源のない場所での有
効利用が促進されるにつれて、陽当りの良い場所で且つ
南向け４５度という限定設置条件があり、日陰設置では
動作しないので設置場所を選んだり、景観を阻害した
り、また、南向け４５度設置の太陽電池表面への積雪に
起因する充放電動作障害などの基本的な課題があるため
に利用制約条件が厳しくなり、上記太陽電池装置の普及
を妨げる要因となりつつある。
として長らく使用されているが、電源のない場所での有
効利用が促進されるにつれて、陽当りの良い場所で且つ
南向け４５度という限定設置条件があり、日陰設置では
動作しないので設置場所を選んだり、景観を阻害した
り、また、南向け４５度設置の太陽電池表面への積雪に
起因する充放電動作障害などの基本的な課題があるため
に利用制約条件が厳しくなり、上記太陽電池装置の普及
を妨げる要因となりつつある。
【０００６】普及拡大のためには便利で且つ安心して利
用できることが重要な設計条件となるが、その一つとし
て雨天、曇天時の日陰設置でも充放電動作が保証されて
おり、屋外なら設置場所条件は問わない、また、積雪に
有利な太陽電池の垂直配置などの特徴をもった新しい太
陽電池装置が望まれるのは言うまでもない。
用できることが重要な設計条件となるが、その一つとし
て雨天、曇天時の日陰設置でも充放電動作が保証されて
おり、屋外なら設置場所条件は問わない、また、積雪に
有利な太陽電池の垂直配置などの特徴をもった新しい太
陽電池装置が望まれるのは言うまでもない。
【０００７】そこで、蓄電器に電気二重層コンデンサを
用い、日陰雨天時のなどの微弱な太陽光線下でも所定出
力を出力する大容量太陽電池と組み合わせた太陽電池装
置が、例えば特開平７−１７７６８３号公報に提案され
ている。電気二重層コンデンサの充放電サイクル回数が
１０万回以上保証されるので、天候を問わずに毎日充電
を繰り返しても長時間の使用に耐えることができて、更
に日陰雨天時でも充電が保証されるので、設置場所を問
わないし且つ蓄電器の蓄電容量が無日照補償が不必要の
ために１日分でよく小型低価格化が可能で、有用な太陽
電池装置を実現している。
用い、日陰雨天時のなどの微弱な太陽光線下でも所定出
力を出力する大容量太陽電池と組み合わせた太陽電池装
置が、例えば特開平７−１７７６８３号公報に提案され
ている。電気二重層コンデンサの充放電サイクル回数が
１０万回以上保証されるので、天候を問わずに毎日充電
を繰り返しても長時間の使用に耐えることができて、更
に日陰雨天時でも充電が保証されるので、設置場所を問
わないし且つ蓄電器の蓄電容量が無日照補償が不必要の
ために１日分でよく小型低価格化が可能で、有用な太陽
電池装置を実現している。
【０００８】しかし、一般的に太陽電池を南向けの理想
配置で終日日射のある場合と、雨天の日陰に設置された
場合では太陽電池の出力比は約１／２０となり、一日当
たりの出力電力量を同一にするには太陽電池出力を約８
倍にする必要がある。これは太陽電池の巨大化と高価格
化を招き普及を阻害する要因となる。
配置で終日日射のある場合と、雨天の日陰に設置された
場合では太陽電池の出力比は約１／２０となり、一日当
たりの出力電力量を同一にするには太陽電池出力を約８
倍にする必要がある。これは太陽電池の巨大化と高価格
化を招き普及を阻害する要因となる。
【０００９】理論値として、例えば、一日あたり出力電
力量を１０Ｗｈ／ｄａｙとすると、南向け理想配置では １０Ｗｈ／３ｈ（平均日照時間）＝３．３Ｗ の太陽電池でよいが、雨天日陰設置では １０Ｗｈ／８ｎ（日中充電時間）×２０（雨天日陰の減
衰係数）×２５Ｗ という大型の大出力の太陽電池が必要となる。
力量を１０Ｗｈ／ｄａｙとすると、南向け理想配置では １０Ｗｈ／３ｈ（平均日照時間）＝３．３Ｗ の太陽電池でよいが、雨天日陰設置では １０Ｗｈ／８ｎ（日中充電時間）×２０（雨天日陰の減
衰係数）×２５Ｗ という大型の大出力の太陽電池が必要となる。
【００１０】更に、１日分の蓄電器と充電のための日陰
雨天時で出力保証された太陽電池とを組み合わせた太陽
電池装置は確かに雨天時日陰設置の動作保証はされてい
るが、その太陽電池装置が南向けの陽当たりの良い場所
に設置され、いくら太陽電池出力が大きくとも１日分の
蓄電器はすぐにフル充電され充電時間は早いが充電後の
太陽電池出力は余剰となり、不要のエネルギーとして放
棄され無駄の多い不経済な太陽電池装置となる。
雨天時で出力保証された太陽電池とを組み合わせた太陽
電池装置は確かに雨天時日陰設置の動作保証はされてい
るが、その太陽電池装置が南向けの陽当たりの良い場所
に設置され、いくら太陽電池出力が大きくとも１日分の
蓄電器はすぐにフル充電され充電時間は早いが充電後の
太陽電池出力は余剰となり、不要のエネルギーとして放
棄され無駄の多い不経済な太陽電池装置となる。
【００１１】折角のエネルギーであり、放棄はもったい
ないので仮に蓄電器容量を増やしておいて、蓄電電力量
を大きくしたとしても、放電出力量が雨天日陰時の充放
電動作保証による一定出力に設定固定されているので、
天候や設置場所が変わったとしても放電出力は同じであ
り、大きくすることはできない。結果としては、太陽光
エネルギー利用において効率の悪い、単純機能の太陽電
池装置となっている。
ないので仮に蓄電器容量を増やしておいて、蓄電電力量
を大きくしたとしても、放電出力量が雨天日陰時の充放
電動作保証による一定出力に設定固定されているので、
天候や設置場所が変わったとしても放電出力は同じであ
り、大きくすることはできない。結果としては、太陽光
エネルギー利用において効率の悪い、単純機能の太陽電
池装置となっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の太陽電池装置は
上記の有用な面はあるが、太陽電池パネルの設置状態は
依然として広い面積を要する巨大で高価格な無駄の多い
ものであり、また、太陽電池装置の出力制御も単純に定
められた一定の電力供給を負荷に行うものであったり、
又単純に間欠的な一定の電力供給するだけのものであ
り、太陽電池の出力状態や蓄電器の充電状態と、負荷が
要求する所望の電力量とを必ずしも考慮に入れたもので
も、より付加価値の高い制御を行うものでもなかった。
上記の有用な面はあるが、太陽電池パネルの設置状態は
依然として広い面積を要する巨大で高価格な無駄の多い
ものであり、また、太陽電池装置の出力制御も単純に定
められた一定の電力供給を負荷に行うものであったり、
又単純に間欠的な一定の電力供給するだけのものであ
り、太陽電池の出力状態や蓄電器の充電状態と、負荷が
要求する所望の電力量とを必ずしも考慮に入れたもので
も、より付加価値の高い制御を行うものでもなかった。
【００１３】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、設置場所の日射状況によって変動する太陽電池出力
による蓄電器への充電量が変化するが、その変化する充
電量に応じて出力放電量を自動的に制御し無駄のない太
陽光エネルギー利用のために効率的な賢い充放電制御動
作を行うことを特徴としている。
で、設置場所の日射状況によって変動する太陽電池出力
による蓄電器への充電量が変化するが、その変化する充
電量に応じて出力放電量を自動的に制御し無駄のない太
陽光エネルギー利用のために効率的な賢い充放電制御動
作を行うことを特徴としている。
【００１４】即ち、太陽電池パネルの数に対して占有設
置面積を少なくし、雨天時日陰設置での所要負荷電力量
を保証し、更に南向けの陽当たりの良い場所への設置で
は折角の大容量太陽電池による大出力を活かして大電力
を充電蓄電し、より大きい負荷電力量を供給することが
自己判断で自動的に実行できる機能をもたせている。
置面積を少なくし、雨天時日陰設置での所要負荷電力量
を保証し、更に南向けの陽当たりの良い場所への設置で
は折角の大容量太陽電池による大出力を活かして大電力
を充電蓄電し、より大きい負荷電力量を供給することが
自己判断で自動的に実行できる機能をもたせている。
【００１５】更に、長期の充放電記録データをメモリに
もち、そのデータベースを用いた自己学習自己診断に基
づく長期安定動作保証と信頼性維持機能や保守メンテ機
能等をもたせることでより経済的な、高度で賢い頭脳を
もった、安心して利用できる太陽電池装置を提供するこ
とを目的としている。
もち、そのデータベースを用いた自己学習自己診断に基
づく長期安定動作保証と信頼性維持機能や保守メンテ機
能等をもたせることでより経済的な、高度で賢い頭脳を
もった、安心して利用できる太陽電池装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る太陽電池装置は、太陽電池
からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄え、その充
電された電気エネルギーを負荷に供給する太陽電池装置
において、前記蓄電器への入力充電量を検知する充電量
検知手段と、前記充電量検知手段からの充電量検知情報
に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御する放電量
制御手段とから構成した。
に、本発明の請求項１に係る太陽電池装置は、太陽電池
からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄え、その充
電された電気エネルギーを負荷に供給する太陽電池装置
において、前記蓄電器への入力充電量を検知する充電量
検知手段と、前記充電量検知手段からの充電量検知情報
に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御する放電量
制御手段とから構成した。
【００１７】こうして、太陽電池と充電器を組み合わせ
の太陽電池装置において、蓄電器への入力充電量に応じ
て負荷に対する出力放電量を制御するので、雨天時日陰
設置での所要負荷電力量を保証し、更に南向けの陽当た
りの良い場所への設置では折角の大容量太陽電池による
大出力を活かして大電力を充電蓄電し、より大きい負荷
電力量を供給することが自己判断で自動的に実行できる
機能をもたせることができ、無駄のない効率的な太陽電
池装置を実現する。
の太陽電池装置において、蓄電器への入力充電量に応じ
て負荷に対する出力放電量を制御するので、雨天時日陰
設置での所要負荷電力量を保証し、更に南向けの陽当た
りの良い場所への設置では折角の大容量太陽電池による
大出力を活かして大電力を充電蓄電し、より大きい負荷
電力量を供給することが自己判断で自動的に実行できる
機能をもたせることができ、無駄のない効率的な太陽電
池装置を実現する。
【００１８】本発明の請求項２に係る太陽電池装置は、
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エ
ネルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する
放電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量
検知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電
量データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放
電量を制御する放電量制御手段とから構成した。
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エ
ネルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する
放電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量
検知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電
量データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放
電量を制御する放電量制御手段とから構成した。
【００１９】こうして、太陽電池が実設置されて、長期
間、毎日安定に確実に動作するように上記各手段をとる
が、長期間に亘る自己の充放電データを累積記憶し、且
つ自己学習や自己診断の機能をもち、その結果を自己の
放電量制御手段に微調反映させればより効率的な放電量
制御が実施できる。また、その充放電データを採取すれ
ば保守メンテ、品質管理、設置場所や天候条件等におけ
る貴重な地域データとして次の製品開発に反映させ、更
なる次への高信頼、高品質化に役立たせることができ
る。
間、毎日安定に確実に動作するように上記各手段をとる
が、長期間に亘る自己の充放電データを累積記憶し、且
つ自己学習や自己診断の機能をもち、その結果を自己の
放電量制御手段に微調反映させればより効率的な放電量
制御が実施できる。また、その充放電データを採取すれ
ば保守メンテ、品質管理、設置場所や天候条件等におけ
る貴重な地域データとして次の製品開発に反映させ、更
なる次への高信頼、高品質化に役立たせることができ
る。
【００２０】本発明の請求項３に係る太陽電池装置は、
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記充電量検知手段からの充電
量検知情報に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御
するもの、あるいは前記蓄電器への入力充電量を検知す
る充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エネ
ルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する放
電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量検
知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電量
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放電
量を制御する放電量制御手段とから構成し、前記充電量
検知手段は前記蓄電器の充電電圧を検知する充電電圧検
知手段とした。
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記充電量検知手段からの充電
量検知情報に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御
するもの、あるいは前記蓄電器への入力充電量を検知す
る充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エネ
ルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する放
電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量検
知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電量
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放電
量を制御する放電量制御手段とから構成し、前記充電量
検知手段は前記蓄電器の充電電圧を検知する充電電圧検
知手段とした。
【００２１】入力充電電力量を検知する手段としては、
例えば蓄電器に電気二重層コンデンサを用いた場合は次
のようになる。即ち、コンデンサの電力エネルギー量
は、１／２ＣＶ2＝Ｗ・Ｓ（但し、Ｃ＝静電容量、Ｖ＝
端子電圧、Ｗ・Ｓ＝充電電力量である）で定義される
が、該当する電気二重層コンデンサの端子電圧を測定検
出すれば充電電力量が検出できる。一例として、Ｃ＝１
００Ｆ、Ｖ＝３Ｖとすると、Ｗ・Ｓ＝１／２ＣＶ2＝４
５０Ｗatt秒＝０．１２５Ｗatt時間である。即ち、４５
０Ｗattを１秒間または０．１２５Ｗattを１時間供給で
きる電力を充電して保有していると判断される。
例えば蓄電器に電気二重層コンデンサを用いた場合は次
のようになる。即ち、コンデンサの電力エネルギー量
は、１／２ＣＶ2＝Ｗ・Ｓ（但し、Ｃ＝静電容量、Ｖ＝
端子電圧、Ｗ・Ｓ＝充電電力量である）で定義される
が、該当する電気二重層コンデンサの端子電圧を測定検
出すれば充電電力量が検出できる。一例として、Ｃ＝１
００Ｆ、Ｖ＝３Ｖとすると、Ｗ・Ｓ＝１／２ＣＶ2＝４
５０Ｗatt秒＝０．１２５Ｗatt時間である。即ち、４５
０Ｗattを１秒間または０．１２５Ｗattを１時間供給で
きる電力を充電して保有していると判断される。
【００２２】本発明の請求項４に係る太陽電池装置は、
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記充電量検知手段からの充電
量検知情報に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御
するもの、あるいは前記蓄電器への入力充電量を検知す
る充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エネ
ルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する放
電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量検
知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電量
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放電
量を制御する放電量制御手段とから構成し、前記充電量
検知手段は前記蓄電器への積算充電電力量を検知する積
算充電電力量検知手段とした。
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記充電量検知手段からの充電
量検知情報に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御
するもの、あるいは前記蓄電器への入力充電量を検知す
る充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エネ
ルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する放
電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量検
知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電量
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放電
量を制御する放電量制御手段とから構成し、前記充電量
検知手段は前記蓄電器への積算充電電力量を検知する積
算充電電力量検知手段とした。
【００２３】本発明の請求項５に係る太陽電池装置は、
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記充電量検知手段からの充電
量検知情報に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御
するもの、あるいは前記蓄電器への入力充電量を検知す
る充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エネ
ルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する放
電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量検
知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電量
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放電
量を制御する放電量制御手段とから構成し、前記充電量
検知手段は前記蓄電器に並列に接続されたモニター用コ
ンデンサの充電電圧を検知するモニター用コンデンサ充
電電圧検知手段とした。
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記充電量検知手段からの充電
量検知情報に応じて前記負荷に対する出力放電量を制御
するもの、あるいは前記蓄電器への入力充電量を検知す
る充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エネ
ルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する放
電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量検
知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電量
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放電
量を制御する放電量制御手段とから構成し、前記充電量
検知手段は前記蓄電器に並列に接続されたモニター用コ
ンデンサの充電電圧を検知するモニター用コンデンサ充
電電圧検知手段とした。
【００２４】こうして、蓄電器への充電量検知手段は前
記蓄電器の充電電圧を検知する、また、蓄電器への積算
充電電力量を検知する、あるいは蓄電器に並列に接続さ
れたモニター用コンデンサの充電電圧を検知することに
より簡単に構成できる。そしてこの充電量に応じて、出
力放電量を制御することにより、負荷の種類に対応した
所望の電力量を考慮に入れた電力供給制御を行なえ、雨
天時日陰設置での所要負荷電力量を保証し、更に南向け
の陽当たりの良い場所への設置では折角の大容量太陽電
池による大出力を活かして大電力を充電蓄電し、より大
きい負荷電力量を供給することが自己判断で自動的に実
行できる機能をもたせることができる。
記蓄電器の充電電圧を検知する、また、蓄電器への積算
充電電力量を検知する、あるいは蓄電器に並列に接続さ
れたモニター用コンデンサの充電電圧を検知することに
より簡単に構成できる。そしてこの充電量に応じて、出
力放電量を制御することにより、負荷の種類に対応した
所望の電力量を考慮に入れた電力供給制御を行なえ、雨
天時日陰設置での所要負荷電力量を保証し、更に南向け
の陽当たりの良い場所への設置では折角の大容量太陽電
池による大出力を活かして大電力を充電蓄電し、より大
きい負荷電力量を供給することが自己判断で自動的に実
行できる機能をもたせることができる。
【００２５】本発明の請求項６に係る太陽電池装置は、
上記請求項１乃至請求項５に記載の太陽電池装置の前記
放電量制御手段は、前記負荷に対する出力のＰＷＭ制
御、時間制御、出力電圧制御、出力電流制御により該負
荷に対する出力放電量を制御するような構成とした。
上記請求項１乃至請求項５に記載の太陽電池装置の前記
放電量制御手段は、前記負荷に対する出力のＰＷＭ制
御、時間制御、出力電圧制御、出力電流制御により該負
荷に対する出力放電量を制御するような構成とした。
【００２６】こうして、出力制御手段の放電量制御方法
としては、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御、時間（間欠）
制御、出力電流制御、出力電圧制御等の手法のうち、負
荷の種類に応じて適当な任意の手法を採用することがで
きる。
としては、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御、時間（間欠）
制御、出力電流制御、出力電圧制御等の手法のうち、負
荷の種類に応じて適当な任意の手法を採用することがで
きる。
【００２７】本発明の請求項７に係る太陽電池装置は、
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エ
ネルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する
放電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量
検知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電
量データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放
電量を制御する放電量制御手段と、前記記憶手段に記憶
された充放電データに基づいてメンテナンス情報あるい
は警報を出力する出力手段とから構成した。
太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器に充電して蓄
え、その充電された電気エネルギーを負荷に供給する太
陽電池装置において、前記蓄電器への入力充電量を検知
する充電量検知手段と、前記蓄電器に充電された電気エ
ネルギーが前記負荷に供給される出力放電量を検知する
放電量検知手段と、前記充電量検知手段及び前記放電量
検知手段により検知された前記蓄電器の長期間の充放電
量データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた充放電量データに基づいて前記負荷に対する出力放
電量を制御する放電量制御手段と、前記記憶手段に記憶
された充放電データに基づいてメンテナンス情報あるい
は警報を出力する出力手段とから構成した。
【００２８】こうして、記憶手段に制御要素の現在の各
種指令信号のデータ及び過去の制御に基づく長期の充放
電記録データが時系列的に記憶し、このデータが表示手
段あるいは外部機器に出力され表示される。また、デー
タメモリに基づいて自己学習自己診断に基づく長期安定
動作保証と信頼性維持機能や保守メンテ機能等をもた
せ、保守、交換時期、警報、不良原因箇所指示等の情報
を出力させることができる。
種指令信号のデータ及び過去の制御に基づく長期の充放
電記録データが時系列的に記憶し、このデータが表示手
段あるいは外部機器に出力され表示される。また、デー
タメモリに基づいて自己学習自己診断に基づく長期安定
動作保証と信頼性維持機能や保守メンテ機能等をもた
せ、保守、交換時期、警報、不良原因箇所指示等の情報
を出力させることができる。
【００２９】本発明の請求項８に係る太陽電池装置は、
上記請求項１乃至請求項７に記載の前記太陽電池は製品
の側面に複数個の太陽電池パネルを地面に垂直配置して
構成した。
上記請求項１乃至請求項７に記載の前記太陽電池は製品
の側面に複数個の太陽電池パネルを地面に垂直配置して
構成した。
【００３０】こうして、製品の側面に複数個の太陽電池
パネルを地面に垂直配置して構成しているので、太陽電
池パネルの数に対して占有設置面積は少なくてすみ、太
陽電池パネルの発電量および蓄電器の充電量を十分確保
でき、鳥糞や雪害から太陽電池を保護することができ
る。
パネルを地面に垂直配置して構成しているので、太陽電
池パネルの数に対して占有設置面積は少なくてすみ、太
陽電池パネルの発電量および蓄電器の充電量を十分確保
でき、鳥糞や雪害から太陽電池を保護することができ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１、図２
に基づいて以下に詳述する。図１は本発明の太陽電池装
置の制御の基本構成を示し、図２は本発明の太陽電池装
置の放電量制御装置の制御態様例を示す。
に基づいて以下に詳述する。図１は本発明の太陽電池装
置の制御の基本構成を示し、図２は本発明の太陽電池装
置の放電量制御装置の制御態様例を示す。
【００３２】図１において、太陽電池装置１は、複数の
パネルで構成される太陽電池２、放電量制御装置３、蓄
電器４、外部センサー・通信機器６、表示・アラーム装
置７で構成され、負荷５に電力を供給している。ここ
で、太陽電池２は、占有設置面積も少なくてすみ、鳥糞
や雪害から電池を保護できるように、製品の側面に複数
個の太陽電池パネルを地面に垂直配置して構成してい
る。
パネルで構成される太陽電池２、放電量制御装置３、蓄
電器４、外部センサー・通信機器６、表示・アラーム装
置７で構成され、負荷５に電力を供給している。ここ
で、太陽電池２は、占有設置面積も少なくてすみ、鳥糞
や雪害から電池を保護できるように、製品の側面に複数
個の太陽電池パネルを地面に垂直配置して構成してい
る。
【００３３】放電量制御装置３は、充電制御手段３ａ、
充電量検出手段３ｂ、放電量検出手段３ｃ、外部ＩＦ
（インターフェース）手段３ｄ、演算・判断手段３ｅ、
記憶手段３ｆ、タイマー・時刻・カレンダ制御手段３
ｇ、日照判定手段ｈ、放電制御手段３ｉ、データ出力手
段３ｊ、放電出力手段３ｋから構成されている。
充電量検出手段３ｂ、放電量検出手段３ｃ、外部ＩＦ
（インターフェース）手段３ｄ、演算・判断手段３ｅ、
記憶手段３ｆ、タイマー・時刻・カレンダ制御手段３
ｇ、日照判定手段ｈ、放電制御手段３ｉ、データ出力手
段３ｊ、放電出力手段３ｋから構成されている。
【００３４】このように、本発明は、太陽電池２からの
電気エネルギーを蓄電器４に充電して蓄え、その充電さ
れた電気エネルギーを負荷５に供給する太陽電池装置１
であって、各種の放電量制御装置３により、蓄電器４の
充電量に応じて、出力放電量をコントロールすると同時
に、外部センサー・通信機器６の出力及び各種データメ
モリの内容に基づいて、最適な動作保証と信頼性維持を
行ない、表示・アラーム装置７で動作状態を表示する太
陽電池装置である。ここで、外部センサー・通信機器６
には、環境温度、湿度を検出するセンサー、外部信号通
信用機器等が含まれる。
電気エネルギーを蓄電器４に充電して蓄え、その充電さ
れた電気エネルギーを負荷５に供給する太陽電池装置１
であって、各種の放電量制御装置３により、蓄電器４の
充電量に応じて、出力放電量をコントロールすると同時
に、外部センサー・通信機器６の出力及び各種データメ
モリの内容に基づいて、最適な動作保証と信頼性維持を
行ない、表示・アラーム装置７で動作状態を表示する太
陽電池装置である。ここで、外部センサー・通信機器６
には、環境温度、湿度を検出するセンサー、外部信号通
信用機器等が含まれる。
【００３５】次に、図１の太陽電池装置における放電量
制御装置３の各部の機能を説明する。充電制御手段３ａ
は、太陽電池２の出力を蓄電器４に充電する際、例えば
充電電流の制限、過充電防止を図る等、スムーズな充電
を行なう機能を有する。
制御装置３の各部の機能を説明する。充電制御手段３ａ
は、太陽電池２の出力を蓄電器４に充電する際、例えば
充電電流の制限、過充電防止を図る等、スムーズな充電
を行なう機能を有する。
【００３６】充電量検出手段３ｂは、例えば蓄電器４の
充電電圧を分圧抵抗を介しての充電電圧検知手段、蓄電
器４の積算充電電力量を積算充電電力量検知手段、蓄電
器４に並列構成のモニター用コンデンサ充電検知手段等
で構成され、蓄電器４にどれだけ充電されているかを検
出する手段である。
充電電圧を分圧抵抗を介しての充電電圧検知手段、蓄電
器４の積算充電電力量を積算充電電力量検知手段、蓄電
器４に並列構成のモニター用コンデンサ充電検知手段等
で構成され、蓄電器４にどれだけ充電されているかを検
出する手段である。
【００３７】放電量検出手段３ｃは、蓄電器４の放電量
を検知する手段であり、負荷にどれだけの電力量を供給
したかを検出する手段である。外部ＩＦ（インターフェ
ース）手段３ｄは検出されたアナログ信号を、また、後
述の外部センサー・通信機器６の出力を、レベル調整、
ディジタル信号に変換して、次段の演算・判断手段３ｅ
に供給する手段である。
を検知する手段であり、負荷にどれだけの電力量を供給
したかを検出する手段である。外部ＩＦ（インターフェ
ース）手段３ｄは検出されたアナログ信号を、また、後
述の外部センサー・通信機器６の出力を、レベル調整、
ディジタル信号に変換して、次段の演算・判断手段３ｅ
に供給する手段である。
【００３８】演算・判断手段３ｅはマイコンで構成され
ており、放電量制御装置３全体をコントロールする信号
処理手段であり、上記検出手段の検知信号、日照判定手
段３ｈの判定信号及び外部信号を入力し、記憶手段３ｆ
の各種指令信号と共にディジタル処理して放電制御手段
３ｉに制御信号を出力する。また、演算・判断手段３ｅ
の出力は、タイマー・時刻・カレンダ制御手段３ｇの日
時、時間信号に合せて、記憶手段３ｆに記憶される。
ており、放電量制御装置３全体をコントロールする信号
処理手段であり、上記検出手段の検知信号、日照判定手
段３ｈの判定信号及び外部信号を入力し、記憶手段３ｆ
の各種指令信号と共にディジタル処理して放電制御手段
３ｉに制御信号を出力する。また、演算・判断手段３ｅ
の出力は、タイマー・時刻・カレンダ制御手段３ｇの日
時、時間信号に合せて、記憶手段３ｆに記憶される。
【００３９】記憶手段３ｆは、種々のメモリで構成でき
るが、負荷の種類に応じて個別の制御ができるように、
メモリカード、ＭＯ等の交換可能なメモリであることが
好ましい。そして、記憶手段３ｆからは、制御要素の現
在の各種指令信号のデータ及び過去の制御に基づく制御
結果が時系列的に記憶されたデータが表示手段に、ある
いは外部機器に出力され表示される。また、データメモ
リから得られたデータに基づき自己学習・自己診断機能
により、保守、交換時期、警報、不良原因箇所指示等の
情報を出力させることができる。
るが、負荷の種類に応じて個別の制御ができるように、
メモリカード、ＭＯ等の交換可能なメモリであることが
好ましい。そして、記憶手段３ｆからは、制御要素の現
在の各種指令信号のデータ及び過去の制御に基づく制御
結果が時系列的に記憶されたデータが表示手段に、ある
いは外部機器に出力され表示される。また、データメモ
リから得られたデータに基づき自己学習・自己診断機能
により、保守、交換時期、警報、不良原因箇所指示等の
情報を出力させることができる。
【００４０】日照判定手段３ｈは、晴天か、雨天あるい
は曇天等の日陰状態であるか、又は全く日照がない夜間
であるかを判定する手段であり、太陽電池の出力電圧ま
たは出力電流を検知して、その大小で天候の状態を判定
することができる。
は曇天等の日陰状態であるか、又は全く日照がない夜間
であるかを判定する手段であり、太陽電池の出力電圧ま
たは出力電流を検知して、その大小で天候の状態を判定
することができる。
【００４１】放電制御手段３ｉは、演算・判断手段３ｅ
のマイコンからの指令信号を制御信号として、次段の放
電出力手段３ｋをコントロールする。放電出力手段３ｋ
はパワートランジスタ等で構成され、制御信号に従って
負荷５に必要とされる電力を供給する。
のマイコンからの指令信号を制御信号として、次段の放
電出力手段３ｋをコントロールする。放電出力手段３ｋ
はパワートランジスタ等で構成され、制御信号に従って
負荷５に必要とされる電力を供給する。
【００４２】このように構成された太陽電池装置は、図
３に一覧的に示すように、大別して、（１）光、照明分
野、（２）動力分野、（３）情報、通信分野、（４）そ
の他、と広い分野の負荷に適用されるので、負荷の運転
特性に適応した充放電制御を行なう必要がある。
３に一覧的に示すように、大別して、（１）光、照明分
野、（２）動力分野、（３）情報、通信分野、（４）そ
の他、と広い分野の負荷に適用されるので、負荷の運転
特性に適応した充放電制御を行なう必要がある。
【００４３】例えば、光、照明分野で、特に室外で使用
される信号機等の負荷では、晴天の日中には周囲が明る
いので、照明を明るくし、雨天あるいは曇天時、夜間に
は照明は昼間より減少できるので、蓄電器の蓄電量に応
じて出力放電量を制御することにより、負荷の数と供給
電力を調整して対応できる。
される信号機等の負荷では、晴天の日中には周囲が明る
いので、照明を明るくし、雨天あるいは曇天時、夜間に
は照明は昼間より減少できるので、蓄電器の蓄電量に応
じて出力放電量を制御することにより、負荷の数と供給
電力を調整して対応できる。
【００４４】また、動力分野では、運転を開始したら一
定の連続した動力を要求する負荷が多いので、蓄電器へ
の充電量に応じて出力放電量を制御することにより、雨
天時日陰設置では、必要最小限の負荷にのみ所要負荷電
力量を供給する。更に、南向けの陽当たりの良い場所へ
の設置では、折角の大容量太陽電池による大出力を活か
して大電力を充電蓄電し、より多くの負荷に大きい電力
量を供給することで対応することができる。
定の連続した動力を要求する負荷が多いので、蓄電器へ
の充電量に応じて出力放電量を制御することにより、雨
天時日陰設置では、必要最小限の負荷にのみ所要負荷電
力量を供給する。更に、南向けの陽当たりの良い場所へ
の設置では、折角の大容量太陽電池による大出力を活か
して大電力を充電蓄電し、より多くの負荷に大きい電力
量を供給することで対応することができる。
【００４５】図１における動作の概要を説明する。太陽
電池２の出力は蓄電器４に、充電制御手段３ａにより、
充電電流の制限、過充電防止を図りながら円滑に充電さ
れる。この時、例えば蓄電器４の充電電圧を分圧抵抗を
介して検出する充電電圧検知手段、蓄電器４の積算充電
電力量を検出する積算充電電力量検知手段、あるいは蓄
電器４に並列接続のモニター用コンデンサ充電検知手段
等で構成される、充電量検出手段３ｂが蓄電器４にどれ
だけ充電されているかを検出する。
電池２の出力は蓄電器４に、充電制御手段３ａにより、
充電電流の制限、過充電防止を図りながら円滑に充電さ
れる。この時、例えば蓄電器４の充電電圧を分圧抵抗を
介して検出する充電電圧検知手段、蓄電器４の積算充電
電力量を検出する積算充電電力量検知手段、あるいは蓄
電器４に並列接続のモニター用コンデンサ充電検知手段
等で構成される、充電量検出手段３ｂが蓄電器４にどれ
だけ充電されているかを検出する。
【００４６】また、放電量検出手段３ｃは、負荷にどれ
だけの電力量を供給したかを検知するために蓄電器４の
放電量を検知する。検出されたアナログ信号は、後述の
外部センサー・通信機器６の出力と共に、外部ＩＦ（イ
ンターフェース）手段３ｄでレベル調整、ディジタル信
号へ変換して、次段の演算・判断手段３ｅに供給され
る。
だけの電力量を供給したかを検知するために蓄電器４の
放電量を検知する。検出されたアナログ信号は、後述の
外部センサー・通信機器６の出力と共に、外部ＩＦ（イ
ンターフェース）手段３ｄでレベル調整、ディジタル信
号へ変換して、次段の演算・判断手段３ｅに供給され
る。
【００４７】演算・判断手段３ｅはマイコンで構成され
ていて、放電量制御装置３全体をコントロールする信号
処理手段であり、上記検出手段の検知信号及び外部信号
が入力され、記憶手段３ｆの負荷に応じた適正な各種指
令信号と共にディジタル処理して放電制御手段３ｉに制
御信号を出力する。また、演算・判断手段３ｅの出力
は、タイマー・時刻・カレンダ制御手段３ｇの日時、時
間信号によって、制御要素の現在の各種指令信号と過去
の制御結果が時系列的に記憶手段３ｆに記憶される。
ていて、放電量制御装置３全体をコントロールする信号
処理手段であり、上記検出手段の検知信号及び外部信号
が入力され、記憶手段３ｆの負荷に応じた適正な各種指
令信号と共にディジタル処理して放電制御手段３ｉに制
御信号を出力する。また、演算・判断手段３ｅの出力
は、タイマー・時刻・カレンダ制御手段３ｇの日時、時
間信号によって、制御要素の現在の各種指令信号と過去
の制御結果が時系列的に記憶手段３ｆに記憶される。
【００４８】次に、演算・判断手段３ｅのマイコンから
の指令信号が制御信号として放電制御手段３ｉに入力さ
れ、また、晴天か、雨天あるいは曇天等の日陰状態であ
るか、又は全く日照がない夜間であるかを日照判定手段
３ｈが、例えば太陽電池の出力電圧または出力電流の大
小で判定し、その判定信号も放電制御手段３ｉに入力さ
れる。放電制御手段３ｉの蓄電器への充電量に応じて負
荷への出力放電量を制御する制御信号は、次段の放電出
力手段３ｋをコントロールする。そして、パワートラン
ジスタ等で構成される放電出力手段３ｋは負荷５に必要
とされる電力を供給する。
の指令信号が制御信号として放電制御手段３ｉに入力さ
れ、また、晴天か、雨天あるいは曇天等の日陰状態であ
るか、又は全く日照がない夜間であるかを日照判定手段
３ｈが、例えば太陽電池の出力電圧または出力電流の大
小で判定し、その判定信号も放電制御手段３ｉに入力さ
れる。放電制御手段３ｉの蓄電器への充電量に応じて負
荷への出力放電量を制御する制御信号は、次段の放電出
力手段３ｋをコントロールする。そして、パワートラン
ジスタ等で構成される放電出力手段３ｋは負荷５に必要
とされる電力を供給する。
【００４９】次に、本発明の太陽電池装置の放電量制御
装置における制御態様の一例について説明する。図にお
いて、図１のものと同一物には同じ符号を付しているの
で、説明は省略する。３ｐは逆流防止用のショットキー
ダイオード、３ｍは過充電保護手段、３ｎは過放電保護
手段、３ｑは出力制御手段であり、３ｘは充電電圧検出
手段、３ｙは積算充電量検出手段、３ｚはモニター充電
電圧検出手段であって充電量検出手段３ｂを構成してい
る。６ａは外部センサー・通信機器６の環境温度、湿度
信号である。
装置における制御態様の一例について説明する。図にお
いて、図１のものと同一物には同じ符号を付しているの
で、説明は省略する。３ｐは逆流防止用のショットキー
ダイオード、３ｍは過充電保護手段、３ｎは過放電保護
手段、３ｑは出力制御手段であり、３ｘは充電電圧検出
手段、３ｙは積算充電量検出手段、３ｚはモニター充電
電圧検出手段であって充電量検出手段３ｂを構成してい
る。６ａは外部センサー・通信機器６の環境温度、湿度
信号である。
【００５０】太陽電池２で発電された電気エネルギーは
逆流防止用のショットキーダイオード３ｐ、過充電保護
手段３ｍを介して充電制御手段により、蓄電器４に充電
される。蓄電器４からは過放電保護手段３ｎを介して、
放電制御手段と放電出力手段でなる出力制御手段３ｑで
制御されて負荷５に電力を制御する。
逆流防止用のショットキーダイオード３ｐ、過充電保護
手段３ｍを介して充電制御手段により、蓄電器４に充電
される。蓄電器４からは過放電保護手段３ｎを介して、
放電制御手段と放電出力手段でなる出力制御手段３ｑで
制御されて負荷５に電力を制御する。
【００５１】出力制御手段３ｑの放電制御手段には、蓄
電器４の充電電圧を検出する充電電圧検出手段３ｘ、ま
たは積算充電量を検出する積算充電量検出手段３ｙ、あ
るいは充電電圧をモニターして検出するモニター充電電
圧検出手段３ｚのいづれかの検出信号が入力される。
電器４の充電電圧を検出する充電電圧検出手段３ｘ、ま
たは積算充電量を検出する積算充電量検出手段３ｙ、あ
るいは充電電圧をモニターして検出するモニター充電電
圧検出手段３ｚのいづれかの検出信号が入力される。
【００５２】また、出力制御手段３ｑの放電制御手段に
は、日照判定手段３ｈが、例えば太陽電池２の出力電圧
または出力電流を検知してその大小により晴天か、雨天
あるいは曇天等の日陰状態かを判定し、その信号が入力
される。
は、日照判定手段３ｈが、例えば太陽電池２の出力電圧
または出力電流を検知してその大小により晴天か、雨天
あるいは曇天等の日陰状態かを判定し、その信号が入力
される。
【００５３】そして晴天時には、出力制御手段３ｑは大
容量太陽電池により充電蓄電された大電力を活用して、
放電出力量が雨天日陰時の充放電動作保証による一定出
力に設定固定されているのではなく、多くの負荷に大き
い電力量を供給するように、負荷５への出力制御を行な
う。雨天あるいは曇天等の日陰状態には、出力制御手段
３ｑの出力に充放電動作保証の制限を設け、通常の制御
系と共に、蓄電器４の充電量を考慮して負荷５への出力
制御を行なう。
容量太陽電池により充電蓄電された大電力を活用して、
放電出力量が雨天日陰時の充放電動作保証による一定出
力に設定固定されているのではなく、多くの負荷に大き
い電力量を供給するように、負荷５への出力制御を行な
う。雨天あるいは曇天等の日陰状態には、出力制御手段
３ｑの出力に充放電動作保証の制限を設け、通常の制御
系と共に、蓄電器４の充電量を考慮して負荷５への出力
制御を行なう。
【００５４】充電量検出手段３ｂには、制御要素の各種
指令信号が記憶されている記憶手段３ｆから指令信号
と、外部センサー６の環境温度、湿度信号が入力され、
制御要素として用られている。記憶手段３ｆからは、制
御要素の現在の各種指令信号のデータ及び過去の制御に
基づく制御結果が時系列的に記憶されたデータが表示手
段に、あるいは外部機器に出力され表示される。また、
データメモリーからのデータに基づき自己学習・自己診
断機能により、保守、交換時期、警報、不良原因箇所指
示等の情報を出力させることができる。
指令信号が記憶されている記憶手段３ｆから指令信号
と、外部センサー６の環境温度、湿度信号が入力され、
制御要素として用られている。記憶手段３ｆからは、制
御要素の現在の各種指令信号のデータ及び過去の制御に
基づく制御結果が時系列的に記憶されたデータが表示手
段に、あるいは外部機器に出力され表示される。また、
データメモリーからのデータに基づき自己学習・自己診
断機能により、保守、交換時期、警報、不良原因箇所指
示等の情報を出力させることができる。
【００５５】出力制御手段３ｑの放電量制御手法として
は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御、時間（間欠）制御、
出力電流制御、出力電圧制御等の手法のうち、負荷の種
類に応じて適当な任意の手法を採用することができる。
は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御、時間（間欠）制御、
出力電流制御、出力電圧制御等の手法のうち、負荷の種
類に応じて適当な任意の手法を採用することができる。
【００５６】
【発明の効果】以上のように、本発明の太陽電池装置
は、太陽電池と充電器を組み合わせ、蓄電器への入力充
電量に応じて負荷に対する出力放電量を制御するので、
雨天時日陰設置での所要負荷電力量を保証し、更に南向
けの陽当たりの良い場所への設置では折角の大容量太陽
電池による大出力を活かして大電力を充電蓄電し、より
大きい負荷電力量を供給することが自己判断で自動的に
実行できる機能をもたせることができる。
は、太陽電池と充電器を組み合わせ、蓄電器への入力充
電量に応じて負荷に対する出力放電量を制御するので、
雨天時日陰設置での所要負荷電力量を保証し、更に南向
けの陽当たりの良い場所への設置では折角の大容量太陽
電池による大出力を活かして大電力を充電蓄電し、より
大きい負荷電力量を供給することが自己判断で自動的に
実行できる機能をもたせることができる。
【００５７】また、記憶手段に制御要素の現在の各種指
令信号のデータ及び過去の制御に基づく長期の充放電記
録データが時系列的に記憶し、このデータが表示手段あ
るいは外部機器に出力され表示される。また、データメ
モリに基づいて自己学習・自己診断に基づく長期安定動
作保証と信頼性維持機能や保守メンテ機能等をもたせ、
保守、交換時期、警報、不良原因箇所指示等の情報を出
力させることができる。
令信号のデータ及び過去の制御に基づく長期の充放電記
録データが時系列的に記憶し、このデータが表示手段あ
るいは外部機器に出力され表示される。また、データメ
モリに基づいて自己学習・自己診断に基づく長期安定動
作保証と信頼性維持機能や保守メンテ機能等をもたせ、
保守、交換時期、警報、不良原因箇所指示等の情報を出
力させることができる。
【００５８】更に、製品の側面に複数個の太陽電池パネ
ルを地面に垂直配置して構成しているので、太陽電池パ
ネルの数に対して占有設置面積は少なくてすみ、太陽電
池パネルの発電量および蓄電器の充電量を十分確保で
き、鳥糞や雪害から太陽電池を保護することができる。
ルを地面に垂直配置して構成しているので、太陽電池パ
ネルの数に対して占有設置面積は少なくてすみ、太陽電
池パネルの発電量および蓄電器の充電量を十分確保で
き、鳥糞や雪害から太陽電池を保護することができる。
【図１】本発明の太陽電池装置の制御の基本構成。
【図２】本発明の太陽電池装置の放電量制御装置の制御
態様。
態様。
【図３】本発明の太陽電池装置の適用分野表。
１ 太陽電池装置 ２ 太陽電池 ３ 放電量制御装置 ３ａ〜３ｚ 放電量制御装置の各部制御手段 ４ 電気二重層コンデンサでなる蓄電器 ５ 負荷 ６ 外部センサー・通信機器 ７ 表示・アラーム装置
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月２７日（２０００．１．２
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】理論値として、例えば、一日あたり出力電
力量を１０Ｗｈ／ｄａｙとすると、南向け理想配置では １０Ｗｈ／３ｈ（平均日照時間）＝３．３Ｗ の太陽電池でよいが、雨天日陰設置では １０Ｗｈ／８ｈ（日中充電時間）×２０（雨天日陰の減
衰係数）＝２５Ｗ という大型の大出力の太陽電池が必要となる。
力量を１０Ｗｈ／ｄａｙとすると、南向け理想配置では １０Ｗｈ／３ｈ（平均日照時間）＝３．３Ｗ の太陽電池でよいが、雨天日陰設置では １０Ｗｈ／８ｈ（日中充電時間）×２０（雨天日陰の減
衰係数）＝２５Ｗ という大型の大出力の太陽電池が必要となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】次に、本発明の太陽電池装置の放電量制御
装置における制御態様の一例について説明する。図２に
おいて、図１のものと同一物には同じ符号を付している
ので、説明は省略する。３ｐは逆流防止用のショットキ
ーダイオード、３ｍは過充電保護手段、３ｎは過放電保
護手段、３ｑは出力制御手段であり、３ｘは充電電圧検
出手段、３ｙは積算充電量検出手段、３ｚはモニター充
電電圧検出手段であって充電量検出手段３ｂを構成して
いる。６ａは外部センサー・通信機器６の環境温度、湿
度信号である。
装置における制御態様の一例について説明する。図２に
おいて、図１のものと同一物には同じ符号を付している
ので、説明は省略する。３ｐは逆流防止用のショットキ
ーダイオード、３ｍは過充電保護手段、３ｎは過放電保
護手段、３ｑは出力制御手段であり、３ｘは充電電圧検
出手段、３ｙは積算充電量検出手段、３ｚはモニター充
電電圧検出手段であって充電量検出手段３ｂを構成して
いる。６ａは外部センサー・通信機器６の環境温度、湿
度信号である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K073 AA21 AA37 AA42 AA86 AA92 BA00 BA05 BA31 CF14 CG06 CG13 CG15 CG34 CG45 CH21 CH24 CJ05 CJ19 CJ22 CL07 5F051 BA11 BA18 JA11 JA17 KA02 KA03 KA08 5G003 AA06 BA01 CA05 CA14 CB02 DA04 DA13 DA15 GC05
Claims (8)
- 【請求項１】 太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器
に充電して蓄え、その充電された電気エネルギーを負荷
に供給する太陽電池装置において、前記蓄電器への入力
充電量を検知する充電量検知手段と、前記充電量検知手
段からの充電量検知情報に応じて前記負荷に対する出力
放電量を制御する放電量制御手段とを有することを特徴
とする太陽電池装置。 - 【請求項２】 太陽電池からの電気エネルギーを蓄電器
に充電して蓄え、その充電された電気エネルギーを負荷
に供給する太陽電池装置において、前記蓄電器への入力
充電量を検知する充電量検知手段と、前記蓄電器に充電
された電気エネルギーが前記負荷に供給される出力放電
量を検知する放電量検知手段と、前記充電量検知手段及
び前記放電量検知手段により検知された前記蓄電器の長
期間の充放電量データを記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に記憶された充放電量データに基づいて前記負荷に
対する出力放電量を制御する放電量制御手段とを有する
ことを特徴とする太陽電池装置。 - 【請求項３】 前記充電量検知手段は前記蓄電器の充電
電圧を検知する充電電圧検知手段であることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の太陽電池装置。 - 【請求項４】 前記充電量検知手段は前記蓄電器への積
算充電電力量を検知する積算充電電力量検知手段である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電
池装置。 - 【請求項５】 前記充電量検知手段は前記蓄電器に並列
に接続されたモニター用コンデンサの充電電圧を検知す
るモニター用コンデンサ充電電圧検知手段であることを
特徴とした請求項１又は請求項２に記載の太陽電池装
置。 - 【請求項６】 前記放電量制御手段は、前記負荷に対す
る出力のＰＷＭ制御、時間制御、出力電圧制御、出力電
流制御により該負荷に対する出力放電量を制御すること
を特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の太陽電池装
置。 - 【請求項７】 前記記憶手段に記憶された充放電データ
に基づいてメンテナンス情報あるいは警報を出力する出
力手段を有することを特徴とする請求項２に記載の太陽
電池装置。 - 【請求項８】 前記太陽電池は製品の側面に複数個の太
陽電池パネルを地面に垂直配置して構成していることを
特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の太陽電池装
置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP12475199A JP2000324716A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 太陽電池装置 |
| US09/553,755 US6346670B1 (en) | 1999-04-30 | 2000-04-21 | Solar battery system |
| KR1020000021687A KR20010014816A (ko) | 1999-04-30 | 2000-04-24 | 태양 전지 장치 |
| TW089108004A TW468301B (en) | 1999-04-30 | 2000-04-27 | Solar battery apparatus |
| EP00109212A EP1049232A3 (en) | 1999-04-30 | 2000-04-28 | Solar battery system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP12475199A JP2000324716A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 太陽電池装置 |
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|---|---|
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ID=14893225
Family Applications (1)
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| JP (1) | JP2000324716A (ja) |
| KR (1) | KR20010014816A (ja) |
| TW (1) | TW468301B (ja) |
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- 2000-04-21 US US09/553,755 patent/US6346670B1/en not_active Expired - Fee Related
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- 2000-04-27 TW TW089108004A patent/TW468301B/zh not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010410 |