JPS6378412A - 太陽電池を用いた電源の開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は太陽電池を用いた電源の開閉装置に係り、特に
、電気機器への電力の供給をその雰囲気の明るさによっ
て自動的に制御するようにした太陽電池を使った電源の
開閉装置に関する。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、フォトダイオー
ドやフォトトランジスタなどの光センサを利用した制御
回路により始動、停止を行う電源の開閉装置があった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記フォトトランジスタ等を用いたＷｉ
Ｚでは、センサを働かせるための回路、信号を処理する
回路、電力の供給回路などが必要となるなどの問題があ
った。

本発明は、上記従来技術が持っていた問題点を除去する
ように、太陽電池を用い、上記した従来の種々の回路を
省略し、回路を簡素化した太陽電池を用いた電源の開閉
装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、太陽電池を使
った電源の開閉装置において、少なくとも、太陽電池の
発生電力によって動作するスイッチング回路とリレーの
駆動巻線とを接続した制御回路と、電源と負荷との間に
リレーの接点を接続した負荷回路とよりなり、太陽電池
の発生電力によってスイッチング回路を動作してリレー
の駆動Ｓ線を励磁し、負荷回路のリレーの接点を開閉す
るようにしたものである。

（作用及び発明の効果） 本発明によれば、以上のように電源の開閉装置を構成し
たので、太陽電池はリレー、トランジスタ等を動かすの
に十分な電力発生及び信号発生の作用をなし、スイッチ
ング回路は太陽電池の発生電力によってスイッチング動
作し、リレーの駆動巻線は励磁されてその接点を開閉動
作する。その太陽電池の発生電力によってスイッチング
回路を動作してリレーの駆動巻線を励磁し、負荷回路の
リレーの接点を開閉する。

本発明によれば、（１）電力発生と切換信号発生を太陽
電池によって節単に行える。（２）電灯等を消すことに
よって自動的に電源がオフされるので、消し忘れかない
。（３）時間ではな（、その日の天候、季節により電源
をオンにすることができる。

（４）太陽電池が切換信号発生を行うため、切換のため
のスイッチを省略できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す太陽電池を用いた電
源の開閉装置の回路図であって、明るくなると電源をオ
ンし、暗くなるとオフにするもので、制御回路の電源を
太陽電池とは別電源とした例である。この回路の主な特
徴は、制御回路の電源を負荷回路を介して発生させるよ
うにした点である。

この図において、負荷回路は、電ａ２０−トランス２１
の１次Ｓ線−リレー２３の切換接点−負荷２７−電源２
０から成る回路構成となっている。制御回路は、トラン
ス２１の２次巻線−整流回路２２−リレー２３の駆動Ｓ
緑２４−スイッチング回路−整流回路２２−トランス２
１の２次巻線から成る回路構成となっている。ここで、
スイッチング回路はトランジスタ２５のエミッターベー
ス間に太陽電池２６を接続したものとなっている。この
ようにトランジスタ２５のベースに太陽電池を接続する
と、電池容量が少な（て済む利点がある。

上記の回路において、太陽電池２６に光が照射されない
状態では、トランジスタ２５がオフとなっているため、
制御回路は動作せず、リレー２３の可動接点はオフ状態
に維持されている。

次に、太陽電池２６に光が照射されると、トランジスタ
２５のヘースーエミンタ間が所定電圧で順バイアスされ
るため、トランジスタ２５はオンとなる。

その結果、トランス２１の２次巻線により発生した電流
は整流回路２２を介して直流にされ、リレー２３の駆動
巻線２４を励磁して、リレー２３の可動接点を図示のよ
うにオン状態に保持する。この結果、負荷２７には電源
が供給される。この実施例の場合、太陽電池はスイッチ
ング回路を動作させるだけの容量があればよいので、太
陽電池の安価なものを使用できる。なお、電源２０は交
流としているが直流電源にする場合はその直流電源の分
圧電圧を制御回路の電圧とする等の処理を行えば良い。

第２図は本発明の第２実施例を示す太陽電池を用いた電
源の開閉装置の回路図であって、太陽電池のみでリレー
をオン、オフし、回路を簡単にした例である。この回路
の主な特徴は、リレーの駆動巻線に太陽電池を接続した
点である。

この図において、負荷回路はＴ１．　’６ｆＡ　２０−
リレー２３の接点−負荷２７−電源２０から成る回路構
成となっている。制御回路は接地端子−リレー２３の駆
動巻線２４−太陽電池２６−接地端子から成る回路構成
となっている。

そこで、太陽電池２６に光が照射された状態では、リレ
ー２３の駆動巻線２４には所定の駆動電流が流れていた
め、リレー２３の可動接点はオフ状態に維持されている
。

太陽電池２６に光が照射される状態では、リレー２３の
駆動巻線２４に所定の駆動電流が流れるため、リレー２
３の可動接点がオン状態に保持される。

この実施例の場合には、制御回路の電源とスイッチング
回路とを太陽電池で兼用できるので、構造簡単で、しか
も安価に構成できる。

第３図は本発明の第３実施例を示す太陽電池を用いた電
源の開閉装置の回路図であって、可変抵抗を変えること
によって、スイッチング回路のオン、オフの閾値を変え
るようにしたものである。

この回路の主な特徴は、スイッチング回路を構成するト
ランジスタのベース−エミッタ間に抵抗と太陽電池の直
列回路と可変抵抗回路を並列接続した点にある。

この図において、負荷回路は電源２０−トランス２１の
１次巻線−リレー２３の接点−負荷２７−電源２゜から
成る回路構成となっている。ｉＩｉ＋７御回路はトラン
ス２１の２次巻線−整流回路２２−リレー２３の駆動巻
線２４−スイッチング回路〜整流回路２２−トランス２
１の２次＠線から成る回路と、整流回路２２の出力側に
接続された平滑及びリップル除去用コンデンサ２８から
成る回路構成となっている。

ここで、スイッチング回路は、トランジスタ２５のベー
ス−エミッタ間にバイアス用の抵抗２９と、可変抵抗３
１と、電流抑制用の抵抗３０と太陽電池２６の直列接続
回路とを並列接続して構成している。

まず、可変抵抗３１を所定値に設定する。この状態で太
陽電池２６に光が照射されない状態では、トランジスタ
２５はオフ状態を維持しているので、リレー２３の接点
はオフ状態を維持している。

次に、太陽電池２６に光が照射された状態では、トラン
ジスタ２５のベース−エミッタ間には所定の順バイアス
がかかるため、トランジスタ２５はオンとなり、リレー
２３の駆動巻線２４に整流回路２２の出力電流が流れ、
リレー２３の接点をオン状態に保持する。

太陽電池２６に光が照射されなくなると、トランジスタ
２５がオフとなり、上記保持状態が解消される。この実
施例では、制御回路の電源をトランス巻線により発生さ
せているため、太陽電池はトランジスタの駆動容量だけ
あればよいので、小さな容量で済む。また、トランジス
タの動作点を設定できる可変手段を設けたので、種々の
明るさ特性の制ｍｖＪ作を行うことができる。

第４図は本発明の第４実施例を示す太陽電池を用いた電
源の開閉装置の回路図であって、電源供給の動作モード
を変更できるようにした例である。

この回路の主な特徴は、リレー２３の接点と直列に切換
スイッチ３２を設けた点である。

この図において、負荷回路は、電源２０−トランス２１
の１次巻線−リレー２３の接点−切換スイノチ３２−負
荷２７−電源２０から成る回路構成となっている。制御
回路は、トランス２１の２次巻線−整流回路２２−リレ
ー２３の駆動巻線２４−スイッチング回路−整流回路２
２−トランス２１の２次巻線からなる回路と、整流回路
２２の出力側に設けられた平滑及びリップル除去用のコ
ンデンサ２８からなる回路とよりなる。

ここで、スイッチング回路は、トランジスタ２５と、そ
のベース−エミッタ間に太陽電池２Ｇを順バイアス状態
に接続したものである。

この回路は、切換スイッチ３２の可動接点を上側又は下
側の固定接点へ切り換えることにより、電源供給の動作
モードを変更することができる。例えば、切換スイッチ
３２の可動接点を上側固定接点へ接続されている状態に
おいては、太陽電池２Ｇに所定量の光が入射されない時
には、トランジスタ２５はオフのままであり、駆動巻線
２４が励磁されず、負荷２７に電源が供給される。この
状態から、太陽電池２６に所定量の光が入射されたら、
太陽電池２６によってトランジスタ２５のベース−エミ
ッタ間に所定の順バイアス電圧が印加されるため、トラ
ンジスタ２５はオンし、リレー２３の駆動巻線２４は励
磁され、リレー２３の可動接点は下側固定接点に切り換
わるので、負荷には電源が供給されない、一方、切換ス
イッチ３２の可８Ｊ］接点を下側固定接点に切り換えた
状態においては、太陽電池２Ｇに所定量の光が入射され
ない特番こは、トランジスタはオフのままなので、リレ
ーが上記タイプの接点では、リレー２３の駆動巻線２４
が励磁されず、リレー２３の可動接点は上側固定接点に
接触したままになっていて、負荷２７には電源が供給さ
れない、この状態から、太陽電池２Ｇに所定量の光が入
射されたら、トランジスタ２５がオンし、駆動巻線２４
が励磁され、リレー２３の可動接点は下側固定接点と接
触し、負荷２７に電源が供給される。

第５図は本発明の第５実施例を示す太陽電池を用いた電
源の開閉装置の回路図であって、複数個のスイッチによ
って種々の［源供給動作態様を取り得るようにしたもの
である。この回路の主な特徴は、第１のスイッチを電源
と負荷との直列回路中に設け、第２のスイッチをリレー
の接点と並列に接続し、第３のスイッチをリレーの駆動
巻線を駆動する回路中に設けた点である。

この図において、負荷回路は、電源２０−第１のスイッ
チ３５−トランス２１の１次Ｓ線−リレー２３の接点と
第２のスイッチ３３の並列接続回路−負荷２７−電源２
０から成る回路構成となっている。制御回路は、トラン
ス２１の２次巻線−！ｉ！流回路２２−第３のスイッチ
３４−リレー２３の駆動巻線２４−スイッチング回路−
整流回路２２−トランス２１の２次！！！、綿から成る
回路と、！ｉ！流回路２２の出力側に設けた平滑及びリ
ップル除去用のコンデンサ２８の回路とよりなっている
。

まず、第１のスイッチ３５をオフにした場合、電源２０
が第１のスイッチ３５でオフされるので、常に負荷２７
には電源が供給されない、一方、第１のスイッチ３５を
オンにした場合には、第２のスイッチ３３及び第３のス
イッチ３４の関係によって種々の電源供給動作ａ様をと
ることができる。

次に、第２のスイッチ３３をオンにした場合、第１のス
イッチ３５がオンならば、制御回路の動作に関係なく、
常に負荷２７に電源が供給される。一方、第２のスイッ
チ３３をオフとした場合には、第１のスイッチ３５及び
第３のスイッチ３４の関係によって種々の電源供給動作
態様をとることができる。

更に、第３のスイッチ３４をオフにした場合、太陽電池
の動作に関係なく、リレー２３の駆動をｙＡ２４が励ζ
〃されないため、電源の制御は明るさに無関係となる。

以上の動作態様の外に、制御回路が動作する場合につい
て説明する。第１のスイッチ３５がオン、第２のスイッ
チ３３がオフ、第３のスイッチ３４がオンの場合、太陽
電池２６に所定量の光が入射すると、太陽電池２６の出
力がトランジスタ２５の所定の順方向バイアス電圧以下
となるため、トランジスタ２５がオンし、駆動巻線２４
がｗ１磁される。それによって、リレー２３の可動接点
が下側固定接点に接触し、負荷２７に電源が供給される
。

第６図は本発明の第６実施例を示す太陽電池を用いた電
源の開閉装置の回ＰＩ図であり、一度ｆＬ荷回路がオフ
になると、再度、投入スイッチを投入諜作しないと再起
動しない例である。

この回路の主な特徴は、負荷回路中にリレーのａ接点と
投入スイッチとを並列に接続した点である。

この図において、負荷回路は、電源２０−リレー２３の
接点と双極スイッチ３８の並列回路−トランス２１の１
次巻線−負荷２７−リレー２３の接点と双極スイッチ３
８−［ｆｉ２０の並列回路から成る回路構成となってい
る。制御回路はトランス２１の２次巻線−整流回路２２
−コンデンサ２日とリレー２３の駆動巻線２４−スイッ
チング回路の直列回路とを並列接続した回路−整流回路
２２−トランス２１の２次巻線から成る回路構成となっ
ている。

ここで、スイッチング回路は、スイッチング素子として
ｌ・ランジスタ２５を用い、そのベース−エミッタ間に
太陽電池２６を順バイアス状態に接続している。

そこで、リレー２３が励磁されていない場合、その可動
接点は上側固定接点に接触して、オフ状態となっている
。双極スイッチは投入時のみ接点が閉成する。この状態
から、双極スイッチ３８を投入１１作すると、負荷２７
に電源が供給される。更に、この状態から太陽電池２６
に所定量の光が照射されると、トランジスタ２５はオン
となり、トランス２１の２次側電圧が整流され、リレー
２３の駆動巻線２４は励磁され、リレー２３の可動接点
は下側固定接点と接触するように切り換えられる。この
結果、リレー２３の接点はオンにされ、負荷２７へ電源
が供給される。この後、双極スイッチ３８をオフしても
、自己保持状態が持続される。その結果、負荷２７に電
源が供給され続ける。この状態から、太陽電池２６に光
が照射されなくなり、その出力電圧がトランジスタ２５
０ベース−エミッタ間の所定のバイアス電圧以下になる
と、トランジスタ２５はオフとなり、リレー２３の接点
がオフとなり、負荷２７へ電源が供給されなくなる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す太陽電池を用いた電
源の開閉装置の回路図、第２図は本発明の第２実施例を
示す太陽電池を用いた電源の開閉装置の回路図、第３図
は本発明の第３実施例を示す太陽電池を用いた電源の開
閉装置の回路図、第４図は本発明の第４実施例を示す太
陽電池を用いた電源の開閉装置の回路図、第５図は本発
明の第５実施例を示す太陽電池を用いた電源の開閉装置
の回路図、第６図は本発明の第６実施例を示す太陽電池
を用いた電源の開閉装置の回路口である。 ２０・・・ＴＦｉ源、２１・・・トランス、２２・・・
整流回路、２３・・・リレー、２４・・・駆動巻線、２
５・・・トランジスタ、２Ｇ・・・太陽電池、２７・・
・負荷、２日・・・コンデンサ、２９．３０・・・抵抗
、３１・・・可変抵抗、３２・・・切換スイッチ、３３
・・・第２スイノヂ、３４・・・第３スイツチ、３５・
・・第１スイツチ、３６・・・第１接点、３７・・・第
２接点、３８・・・双奢】スイッチ・ 特許出願人　アイシン・ワーナー株式会社代　理　人　
　弁理士　清　　水　　　９第１図 ± 本危明の名２更υｊ芝示す開閉ザ！の口販第２図 立　　　　　　３０−枇托 ３１−可丈低−４Ｌ 本発明の第３大引ｉ作・座示す開閉々１パの回路の第３
図 本発明の第−Ｊ、寅施存荘ホ寸ｒ磯ごｙりＩの区４にコ
第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源と負荷との間にリレーの接点を接続した負荷
   回路と、太陽電池を含むスイッチング回路と前記リレー
   の駆動巻線とを接続した制御回路とを設け、前記太陽電
   池の発生電力によって前記スイッチング回路を動作して
   前記リレーの駆動巻線を励磁し、前記負荷回路のリレー
   の接点を開閉するように構成したことを特徴とする太陽
   電池を用いた電源の開閉装置。
2. （２）前記スイッチング回路はトランジスタのベース−
   エミッタ間に順バイアス方向に前記太陽電池を接続する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の太陽電池を用いた電源の開閉装置。
3. （３）前記トランジスタのオン、オフの閾値を可変にす
   るように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の太陽電池を用いた電源の開閉装置。
4. （４）前記リレーに直列にオン、オフモードを選択可能
   な切換スイッチを設けるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の太陽電池を用いた電源の開閉
   装置。