ソーラ電源装置
【課題】 任意の場所に設置され負荷の要求に合わせて任意の電圧を出力し得る太陽電池を用いたソーラ電源装置を提供する。
【解決手段】 発電面を露光して配置される太陽電池２を収納する平面状ケース１は取付具３を介し任意の設置場所４にセットされる。太陽電池２には出力制御部５が連結され、出力制御部５は多種類の負荷の駆動に必要な出力電圧を出力する。
【解決手段】 発電面を露光して配置される太陽電池２を収納する平面状ケース１は取付具３を介し任意の設置場所４にセットされる。太陽電池２には出力制御部５が連結され、出力制御部５は多種類の負荷の駆動に必要な出力電圧を出力する。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、太陽電池を利用した電源装置に係り、特に、動作電圧の異なる多種類の負荷を駆動し得る可変出力電圧を有するソーラ電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池を用いてその電気エネルギにより負荷を駆動するものは近年次第に数を増してきている。このためのソーラ電源装置も各種のものが採用されている。
この場合、ソーラ電源装置としては、太陽電池で充電された蓄電池の出力をそのまま負荷に供給するように構成されていた。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
然し乍ら、一般に給電すべき負荷の要求する電源電圧は多様であり、その負荷を駆動するに必要、且つ十分の電力を供給することが必要になる。常時一定の出力電圧を負荷側に送る電源装置の場合には、出力電力の不足や出力電力の余剰が生じ負荷側の要求との整合性を欠く問題点がある。一方、負荷に応じて直列接続する蓄電池の数を変化させる手段もあるが、操作が煩雑であり、装置構造が複雑となり、高価なものとなる問題点がある。
【０００４】
本考案は、以上の問題点を解決するもので、負荷の要求に見合う出力電圧を供給でき、多種類の負荷の駆動が円滑に行なわれるソーラ電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本考案は以上の目的を達成するために、太陽光線のエネルギを電気エネルギに変換する太陽電池を用いた電源装置であって、前記太陽電池をその発電面を露光せしめて収納する平面状ケースと、設置場所に前記平面状ケースを取り付けるための取付具と、前記太陽電池からの電力を蓄電する蓄電池を備えると共に負荷要求に合わせて前記蓄電池の出力電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータを備えた出力制御部とを設けたソーラ電源装置を構成するものである。更に具体的に、前記設置場所がカメラ用三脚であり、前記取付具が前記平面状ケースを前記カメラ用三脚にねじ固定するねじ固定具であり、前記設置場所が鉄板などの磁性体からなり、前記取付具が、磁石であり、前記設置場所が比較的滑らかな面からなり、前記取付具が前記平面状ケース側に固着される吸盤であることを特徴とするものである。また、前記磁石は設置場所の取付面の形成に磁石がなじむように弾性体により支持されるようにされている。
【０００６】
平面状ケースに太陽電池をその発電面を露光せしめて配置することにより、太陽光線のエネルギが吸収され太陽電池内において電気エネルギに変換される。この電気エネルギは蓄電池に充電される。一方、蓄電池にはＤＣ−ＤＣコンバータが連結され負荷側の要求電圧に応じた出力電圧が出力される。従って、必要な電力のみが出力され無駄な電力消費が防止される。一方、平面状ケースは取付具を介して所望の設置場所に簡単に取り付けられる。これにより、広範囲用途への使用が可能になる。
【０００７】
【考案の実施の形態】
以下、本考案のソーラ電源装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１は本考案の基本的構成を示すものである。平面状ケース１には多数個の太陽電池２が収納されている。太陽電池２はその発電面を露光して配置される。太陽電池２は公知技術であり、ＰＮ接合半導体の一種である光起電素子を使用したシリコン光電池が一般に使用されている。
【０００８】
以上の太陽電池２を収納した平面状ケース１は取付具３を介し、所望の設置場所４に設置される。また、太陽電池２は出力制御部５に連結される。出力制御部５は負荷の要求に応じた出力電圧を送るものであり、図７にその基本構成を示し、図８にその具体的回路構成の一例を示す。
【０００９】
図７に示すように、出力制御部５は蓄電池７とＤＣ−ＤＣコンバータ８とから構成される。なお、太陽電池２と蓄電池７との間には、太陽電池が発電していない時に電流の逆流防止をするダイオード６が挿入されておりＤＣ−ＤＣコンバータ８は蓄電池の出力電圧を負荷９を駆動するに必要な出力電圧に変換するためのものである。
【００１０】
図８に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ８は直流を直流に変換するもので本例では制御ＩＣ１０，トランジスタ１１，各種のコンデンサ，コイル，抵抗等と出力電圧を大まかに調整するスイッチ２９と、細かく調整する可変抵抗器１３等からなる。図２に示した出力電圧調整ツマミ１４は可変抵抗器１３に連結され、これを駆動することにより出力部６の出力電圧端子１５から所望の出力電圧，出力電流の電気を負荷９側に送る。本例では出力電圧は４つのステップからなり、例えば出力電圧は２４Ｖ乃至１２Ｖ，１２Ｖ乃至６Ｖ，６Ｖ乃至３Ｖ，３Ｖ乃至２Ｖの４段階となり、これに対応する出力電流は０．５Ａ乃至１Ａ，１Ａ乃至２Ａ，２Ａ乃至３Ａ，３Ａの４段階となり約１０Ｗの出力が得られる。勿論、これは一例に過ぎず、任意の電圧，電流を発生させることができる。
【００１１】
次に、本考案の具体例を図２乃至図６により説明する。図２，図３は太陽電池２を収納した平面状ケース１を設置場所の１つであるカメラ用三脚１６にねじ固定具１７を用いて取り付けた実施の形態を示す。なお、出力制御部５は図８に示した構成要素を内部に収納した箱体１８を有するものからなり、前記したように箱体１８の表面には出力電圧調整ツマミ１４と出力電圧端子１５が設けられている。また、出力制御部５と平面状ケース１とはフレキシブルの送電ケーブル１９により連結される。
【００１２】
図３に示すように、ねじ固定具１７は平面状ケース１の背面に固定される可変継手２０とこれに連結するねじ板２１と、ロックねじ２２等からなり、カメラ用三脚１６の取付板２３にねじ板２１を搭載し、ロックねじ２２でねじ板２１を取付板２３に固定するように構成される。なお、本例のねじ固定具１７は取付具の一例であり、カメラ用三脚１６側と連結される適宜の構造の機構が採用されてもよい。
【００１３】
平面状ケース１をカメラ用三脚１６に取り付けることにより、任意の位置に太陽電池２をセットすることができ、極めて便利に使用される。
【００１４】
図４は自動車２４のルーフパネル２５に平面状ケース１をセットしたものである。なお、この場合、送電ケーブル１９により連結された出力制御部５は例えば自動車２４の車内に取り込まれ、電圧の調整が行なわれる。
【００１５】
自動車２４のルーフパネル２５に平面状ケース１を取り付ける取付具が図５および図６に示されている。図５は取付具として磁石２６を使用したものであり、ルーフパネル２５は磁性体の鉄板から形成される。磁石２６は平面状ケース１に直接固定してもよいが、ルーフパネル２５のように曲面状の部材の設置場所の場合には磁石２６とルーフパネル２５との密着度が不十分となる。そのため、磁石２６はゴムや合成樹脂やスプリング等の弾性体２７を介して平面状ケース１に固定される。これにより、曲面形状のその他の磁性体の設置場所に平面状ケース１を簡単に固定することができる。
【００１６】
図６は取付具として吸盤２８を用いたものである。吸盤２８は可撓性および弾性を有するため曲面の設置場所になじみ易く、且つ設置場所が鉄板のような磁性体でなくてもよく広範囲に使用される。なお、吸盤２８は図示のように平面状ケース１に直接固定することができる。
【００１７】
以上の磁石２６や吸盤２８の取付具を使用することにより、平面状ケース１を任意の設置場所に簡単に取り付けることができる。
【００１８】
以上の説明において、各構成要素の形状や配置は１つの実施の形態を示したものでそれ等に限定されたものではない。
【００１９】
【考案の効果】
１）本考案の請求項１のソーラ電源装置によれば、平面状ケースに太陽電池を発電面を露光して設置することにより、太陽エネルギを有効に吸収することができると共に、出力制御部を採用することにより、任意の出力電圧で負荷側を駆動することができる。このため、電力消費を低減することができる。また、取付具により設置場所に容易にセットすることができる。
２）本考案の請求項２のソーラ電源装置によれば、平面状ケースをカメラ用三脚に取り付けることにより持ち運び自在となり、任意の場所で使用することができる。
３）本考案の請求項３のソーラ電源装置によれば、取付具として磁石を用いることにより、磁性体からなる設置場所に極めて簡単にセットすることができる。
４）本考案の請求項４のソーラ電源装置によれば、磁石は弾性体を介して平面状ケース側に取り付けられるため、設置場所が曲面状のものであっても確実に取り付けることができる。
５）本考案の請求項５のソーラ電源装置によれば、取付具として吸盤を用いることにより、設置場所が磁性体でなくとも容易に取り付けられ、且つ曲面状の設置場所にも容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の全体構成図。
【図２】設置場所としてカメラ用三脚を用いた本考案の実施の形態を示す斜視図。
【図３】図２の側面図。
【図４】設置場所としての自動車のルーフパネルに取り付けられた本考案の平面状ケース等を示す斜視図。
【図５】取付具として磁石を用いた図４のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図６】取付具として吸盤を用いた図４のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図７】本考案の出力制御部の一例を示す構成図。
【図８】本考案の出力制御部の詳細構成図。
【符号の説明】
１ 平面状ケース
２ 太陽電池
３ 取付具
４ 設置場所
５ 出力制御部
６ 逆流防止ダイオード
７ 蓄電池
８ ＤＣ−ＤＣコンバータ
９ 負荷
１０ ＩＣ
１１ トランジスタ
１２ 出力電圧切換スイッチ
１３ 可変抵抗器
１４ 出力電圧調整ツマミ
１５ 出力電圧端子
１６ カメラ用三脚
１７ ねじ固定具
１８ 箱体
１９ 送電ケーブル
２０ 可変継手
２１ ねじ板
２２ ロックねじ
２３ 取付板
２４ 自動車
２５ ルーフパネル
２６ 磁石
２７ 弾性体
２８ 吸盤
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、太陽電池を利用した電源装置に係り、特に、動作電圧の異なる多種類の負荷を駆動し得る可変出力電圧を有するソーラ電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池を用いてその電気エネルギにより負荷を駆動するものは近年次第に数を増してきている。このためのソーラ電源装置も各種のものが採用されている。
この場合、ソーラ電源装置としては、太陽電池で充電された蓄電池の出力をそのまま負荷に供給するように構成されていた。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
然し乍ら、一般に給電すべき負荷の要求する電源電圧は多様であり、その負荷を駆動するに必要、且つ十分の電力を供給することが必要になる。常時一定の出力電圧を負荷側に送る電源装置の場合には、出力電力の不足や出力電力の余剰が生じ負荷側の要求との整合性を欠く問題点がある。一方、負荷に応じて直列接続する蓄電池の数を変化させる手段もあるが、操作が煩雑であり、装置構造が複雑となり、高価なものとなる問題点がある。
【０００４】
本考案は、以上の問題点を解決するもので、負荷の要求に見合う出力電圧を供給でき、多種類の負荷の駆動が円滑に行なわれるソーラ電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本考案は以上の目的を達成するために、太陽光線のエネルギを電気エネルギに変換する太陽電池を用いた電源装置であって、前記太陽電池をその発電面を露光せしめて収納する平面状ケースと、設置場所に前記平面状ケースを取り付けるための取付具と、前記太陽電池からの電力を蓄電する蓄電池を備えると共に負荷要求に合わせて前記蓄電池の出力電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータを備えた出力制御部とを設けたソーラ電源装置を構成するものである。更に具体的に、前記設置場所がカメラ用三脚であり、前記取付具が前記平面状ケースを前記カメラ用三脚にねじ固定するねじ固定具であり、前記設置場所が鉄板などの磁性体からなり、前記取付具が、磁石であり、前記設置場所が比較的滑らかな面からなり、前記取付具が前記平面状ケース側に固着される吸盤であることを特徴とするものである。また、前記磁石は設置場所の取付面の形成に磁石がなじむように弾性体により支持されるようにされている。
【０００６】
平面状ケースに太陽電池をその発電面を露光せしめて配置することにより、太陽光線のエネルギが吸収され太陽電池内において電気エネルギに変換される。この電気エネルギは蓄電池に充電される。一方、蓄電池にはＤＣ−ＤＣコンバータが連結され負荷側の要求電圧に応じた出力電圧が出力される。従って、必要な電力のみが出力され無駄な電力消費が防止される。一方、平面状ケースは取付具を介して所望の設置場所に簡単に取り付けられる。これにより、広範囲用途への使用が可能になる。
【０００７】
【考案の実施の形態】
以下、本考案のソーラ電源装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１は本考案の基本的構成を示すものである。平面状ケース１には多数個の太陽電池２が収納されている。太陽電池２はその発電面を露光して配置される。太陽電池２は公知技術であり、ＰＮ接合半導体の一種である光起電素子を使用したシリコン光電池が一般に使用されている。
【０００８】
以上の太陽電池２を収納した平面状ケース１は取付具３を介し、所望の設置場所４に設置される。また、太陽電池２は出力制御部５に連結される。出力制御部５は負荷の要求に応じた出力電圧を送るものであり、図７にその基本構成を示し、図８にその具体的回路構成の一例を示す。
【０００９】
図７に示すように、出力制御部５は蓄電池７とＤＣ−ＤＣコンバータ８とから構成される。なお、太陽電池２と蓄電池７との間には、太陽電池が発電していない時に電流の逆流防止をするダイオード６が挿入されておりＤＣ−ＤＣコンバータ８は蓄電池の出力電圧を負荷９を駆動するに必要な出力電圧に変換するためのものである。
【００１０】
図８に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ８は直流を直流に変換するもので本例では制御ＩＣ１０，トランジスタ１１，各種のコンデンサ，コイル，抵抗等と出力電圧を大まかに調整するスイッチ２９と、細かく調整する可変抵抗器１３等からなる。図２に示した出力電圧調整ツマミ１４は可変抵抗器１３に連結され、これを駆動することにより出力部６の出力電圧端子１５から所望の出力電圧，出力電流の電気を負荷９側に送る。本例では出力電圧は４つのステップからなり、例えば出力電圧は２４Ｖ乃至１２Ｖ，１２Ｖ乃至６Ｖ，６Ｖ乃至３Ｖ，３Ｖ乃至２Ｖの４段階となり、これに対応する出力電流は０．５Ａ乃至１Ａ，１Ａ乃至２Ａ，２Ａ乃至３Ａ，３Ａの４段階となり約１０Ｗの出力が得られる。勿論、これは一例に過ぎず、任意の電圧，電流を発生させることができる。
【００１１】
次に、本考案の具体例を図２乃至図６により説明する。図２，図３は太陽電池２を収納した平面状ケース１を設置場所の１つであるカメラ用三脚１６にねじ固定具１７を用いて取り付けた実施の形態を示す。なお、出力制御部５は図８に示した構成要素を内部に収納した箱体１８を有するものからなり、前記したように箱体１８の表面には出力電圧調整ツマミ１４と出力電圧端子１５が設けられている。また、出力制御部５と平面状ケース１とはフレキシブルの送電ケーブル１９により連結される。
【００１２】
図３に示すように、ねじ固定具１７は平面状ケース１の背面に固定される可変継手２０とこれに連結するねじ板２１と、ロックねじ２２等からなり、カメラ用三脚１６の取付板２３にねじ板２１を搭載し、ロックねじ２２でねじ板２１を取付板２３に固定するように構成される。なお、本例のねじ固定具１７は取付具の一例であり、カメラ用三脚１６側と連結される適宜の構造の機構が採用されてもよい。
【００１３】
平面状ケース１をカメラ用三脚１６に取り付けることにより、任意の位置に太陽電池２をセットすることができ、極めて便利に使用される。
【００１４】
図４は自動車２４のルーフパネル２５に平面状ケース１をセットしたものである。なお、この場合、送電ケーブル１９により連結された出力制御部５は例えば自動車２４の車内に取り込まれ、電圧の調整が行なわれる。
【００１５】
自動車２４のルーフパネル２５に平面状ケース１を取り付ける取付具が図５および図６に示されている。図５は取付具として磁石２６を使用したものであり、ルーフパネル２５は磁性体の鉄板から形成される。磁石２６は平面状ケース１に直接固定してもよいが、ルーフパネル２５のように曲面状の部材の設置場所の場合には磁石２６とルーフパネル２５との密着度が不十分となる。そのため、磁石２６はゴムや合成樹脂やスプリング等の弾性体２７を介して平面状ケース１に固定される。これにより、曲面形状のその他の磁性体の設置場所に平面状ケース１を簡単に固定することができる。
【００１６】
図６は取付具として吸盤２８を用いたものである。吸盤２８は可撓性および弾性を有するため曲面の設置場所になじみ易く、且つ設置場所が鉄板のような磁性体でなくてもよく広範囲に使用される。なお、吸盤２８は図示のように平面状ケース１に直接固定することができる。
【００１７】
以上の磁石２６や吸盤２８の取付具を使用することにより、平面状ケース１を任意の設置場所に簡単に取り付けることができる。
【００１８】
以上の説明において、各構成要素の形状や配置は１つの実施の形態を示したものでそれ等に限定されたものではない。
【００１９】
【考案の効果】
１）本考案の請求項１のソーラ電源装置によれば、平面状ケースに太陽電池を発電面を露光して設置することにより、太陽エネルギを有効に吸収することができると共に、出力制御部を採用することにより、任意の出力電圧で負荷側を駆動することができる。このため、電力消費を低減することができる。また、取付具により設置場所に容易にセットすることができる。
２）本考案の請求項２のソーラ電源装置によれば、平面状ケースをカメラ用三脚に取り付けることにより持ち運び自在となり、任意の場所で使用することができる。
３）本考案の請求項３のソーラ電源装置によれば、取付具として磁石を用いることにより、磁性体からなる設置場所に極めて簡単にセットすることができる。
４）本考案の請求項４のソーラ電源装置によれば、磁石は弾性体を介して平面状ケース側に取り付けられるため、設置場所が曲面状のものであっても確実に取り付けることができる。
５）本考案の請求項５のソーラ電源装置によれば、取付具として吸盤を用いることにより、設置場所が磁性体でなくとも容易に取り付けられ、且つ曲面状の設置場所にも容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の全体構成図。
【図２】設置場所としてカメラ用三脚を用いた本考案の実施の形態を示す斜視図。
【図３】図２の側面図。
【図４】設置場所としての自動車のルーフパネルに取り付けられた本考案の平面状ケース等を示す斜視図。
【図５】取付具として磁石を用いた図４のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図６】取付具として吸盤を用いた図４のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図７】本考案の出力制御部の一例を示す構成図。
【図８】本考案の出力制御部の詳細構成図。
【符号の説明】
１ 平面状ケース
２ 太陽電池
３ 取付具
４ 設置場所
５ 出力制御部
６ 逆流防止ダイオード
７ 蓄電池
８ ＤＣ−ＤＣコンバータ
９ 負荷
１０ ＩＣ
１１ トランジスタ
１２ 出力電圧切換スイッチ
１３ 可変抵抗器
１４ 出力電圧調整ツマミ
１５ 出力電圧端子
１６ カメラ用三脚
１７ ねじ固定具
１８ 箱体
１９ 送電ケーブル
２０ 可変継手
２１ ねじ板
２２ ロックねじ
２３ 取付板
２４ 自動車
２５ ルーフパネル
２６ 磁石
２７ 弾性体
２８ 吸盤
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】 太陽光線のエネルギを電気エネルギに変換する太陽電池を用いた電源装置であって、前記太陽電池をその発電面を露光せしめて収納する平面状ケースと、設置場所に前記平面状ケースを取り付けるための取付具と、前記太陽電池からの電力を蓄電する蓄電池を備えると共に負荷要求に合わせて前記蓄電池の出力電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータを備えた出力制御部を設けることを特徴とするソーラ電源装置。
【請求項２】 前記設置場所がカメラ用三脚であり、前記取付具が前記平面状ケースを前記カメラ用三脚にねじ固定するねじ固定具である請求項１に記載のソーラ電源装置。
【請求項３】 前記設置場所が鉄板などの磁性体からなり、前記取付具が、磁石である請求項１に記載のソーラ電源装置。
【請求項４】 前記磁石と前記平面状ケース間には変形可能な弾性体が介設されてなる請求項３に記載のソーラ電源装置。
【請求項５】 前記設置場所が比較的滑らかな面からなり、前記取付具が前記平面状ケース側に固着される吸盤である請求項１に記載のソーラ電源装置。
【請求項１】 太陽光線のエネルギを電気エネルギに変換する太陽電池を用いた電源装置であって、前記太陽電池をその発電面を露光せしめて収納する平面状ケースと、設置場所に前記平面状ケースを取り付けるための取付具と、前記太陽電池からの電力を蓄電する蓄電池を備えると共に負荷要求に合わせて前記蓄電池の出力電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータを備えた出力制御部を設けることを特徴とするソーラ電源装置。
【請求項２】 前記設置場所がカメラ用三脚であり、前記取付具が前記平面状ケースを前記カメラ用三脚にねじ固定するねじ固定具である請求項１に記載のソーラ電源装置。
【請求項３】 前記設置場所が鉄板などの磁性体からなり、前記取付具が、磁石である請求項１に記載のソーラ電源装置。
【請求項４】 前記磁石と前記平面状ケース間には変形可能な弾性体が介設されてなる請求項３に記載のソーラ電源装置。
【請求項５】 前記設置場所が比較的滑らかな面からなり、前記取付具が前記平面状ケース側に固着される吸盤である請求項１に記載のソーラ電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【登録番号】第３０３１７１７号
【登録日】平成８年（１９９６）９月１１日
【発行日】平成８年（１９９６）１２月３日
【考案の名称】ソーラ電源装置
【国際特許分類】
【評価書の請求】未請求
【出願番号】実願平８−５５８８
【出願日】平成８年（１９９６）５月２８日
【出願人】（０００１５０１６５）株式会社竹内製作所 (2)
【出願人】（３９２０３４４５８）
【登録日】平成８年（１９９６）９月１１日
【発行日】平成８年（１９９６）１２月３日
【考案の名称】ソーラ電源装置
【国際特許分類】
【出願番号】実願平８−５５８８
【出願日】平成８年（１９９６）５月２８日
【出願人】（０００１５０１６５）株式会社竹内製作所 (2)
【出願人】（３９２０３４４５８）
[ Back to top ]