(54)【考案の名称】インテリジェント機能搭載蓄発電システムまたは太陽電池蓄発電一体パネルおよびそれを用いた蓄発電一体装置ステーション

(73)【実用新案権者】有限会社ジーイーエム

(72)【考案者】【考案者】

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【選択図】図2

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、インテリジェント機能搭載蓄発電システム、太陽電池蓄発電一体パネルおよび各種電力発電機との蓄発電一体装置ステーションに関する。

【従来の技術】

【0002】
軽量なアルミラミネート使用の小型サイズリチウムイオン二次電池セルの使用とセル組み合わせによる各種モジュールの製作技術および熱遮断層の配置に拠る蓄発電システムの保護技術とシステム制御技術は知られている(非特許文献1および非特許文献2)が、これらは軽量小型化ではない。
【0003】
【非特許文献1】太陽電池とリチウムイオン電池を一体化した薄型街路灯(パナソニック(株)社製「製品名EVERLEDS」。
【非特許文献2】ジェットNEKO(株)社製「ソラ・ウナギネオ(SOLA−UNAGI NEO)」(ソーラー式ポータブル発電器、鉛電池搭載、総重量11kgs)。

【考案が解決しようとする課題】
【0004】
本考案は、防災または緊急災害時にとくに有用な携帯可能な小型軽量のインテリジェント機能付き蓄発電システムまたは太陽電池蓄発電一体パネルおよび各種電力発電機との蓄発電一体装置ステーションを得ることを目的とする。

【効果】

【0020】
本考案によれば、防災または緊急災害時の停電時にとくに有用な携帯可能な小型軽量で、充放電、蓄電および補助充放電の制御システムを併せ有するインテリジェント機能付き蓄発電システムまたは太陽電池蓄発電一体パネルを得ることができる。また、これらと各種発電機とを組み合わせることにより、蓄発電一体ステーションを得ることができる。
これに拠って、ライフラインの通信機能維持や住民への警報、情報通知や交信、夜間照明を安全に確保することができる。また、充電されたステーションを、自由に持ち出し可能な折りたたみキャリーバッグ形式にすることに拠って、これらを既存街路灯やソーラー、風力街路灯に取付け、緊急対策電源として利用できる。また、ライフラインの通信機能を管轄する人や避難民が使用することにより、設置する場所を大幅に拡大することができる。さらに、電源がない場所においてノートパソコン、携帯電話、ゲーム機、ポータブルデジタルカメラ、ビデオなどの家電製品の補充電源、屋外でのLED照明、簡易な音楽や映画鑑賞、イルミネーションなどの娯楽、そして広告宣伝用装飾の電源としても活用出来る。さらに、軍事用移動通信機などへの小型軽量な補助電源としても活用できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】 本考案の蓄発電システムの平面図(折りたたみ式両面タイプの太陽電池パネル面)

【0022】
【図2】 図1の裏面図

【0023】
【図3】 図1の側面図(操作面と蝶番面と外部コネクトLED照明)

【0024】
【図4】 図1の底面図

【0025】
【図5】 図1の太陽電池パネルの使用図(請求項1〜3)

【0026】
【図6】 本考案のキャリーバッグ型蓄発電ユニット(請求項7)

【0027】
【図7】 本考案の緊急電源取付け治具(請求項8)

【0028】
【図8】 本考案の太陽射光を一年を通して変化する仰角に調整可能なスタンドや遠隔角度補正治具(請求項9)

【0029】
本考案は、上記したとおり、蓄電池ユニット(1)、充放電制御システム(2)を一体化したシステム機能保有して、補助充放電制御システム機能を併せ有し、かつ軽量で小型化されたインテリジェント機能付き蓄発電システムまたは太陽電池蓄発電一体パネルであることが最大の特徴である。このような軽量で小型化するためには、蓄電池ユニット(1)を軽量で小型化することが最適である。蓄電池ユニットを軽量で小型化するためには、軽量でコンパクトな二次電池を搭載することが好適である。この二次電池は、軽量でコンパクトなリチウムイオン二次電池(LIB=Litium Ion Battery)が最適であり、特に軽量で安全性の高いラミネートセル型過充放電防止回路および温度ヒューズ搭載のLIBモジュール(パイオトレック株式会社製「PelLicle」LIBを使用)が最適である。
本考案を以下の実施形態に基づいて説明する。
【0030】
実施形態1(ステーションの形態)
本発明の太陽電池蓄発電一体パネルを、請求項8記載の設置環境適合型発電装置と組合せて(両者の一体組み合わせ方式または分離型方式)ステーションとして使用する。蓄電池ユニット(1)としては 軽量でコンパクトな持ち運びが簡単なポータブル方式とする。これにより、10W太陽電池モジュールを2個連結した蓄電池ユニット(1)とする。充放電制御システムユニット(2)とDC−ACインバータを内部装備した補助充放電制御システム(3)には小型軽量化DC−DCコンバータおよび小型軽量化AC−DCコンバータを外付けしたポートを搭載し、12V120W電源搭載した太陽電池蓄発電一体パネルキャリーバッグの総重量を6.0kg以内に軽量化することができ、5.0kg以下が好適で、4.5kg以下が最適である。
【0031】
実施形態2(システムまたはパネルの形態)
本考案に使用の太陽電池蓄発電システムユニットに1モジュール以上の汎用太陽電池パネルをハーネスにて結合し、蝶番等を取り付けて折りたたみ式として組み立てる。さらに、組み立てた太陽電池蓄発電システムユニットの各モジュールパネルを個々に取り外し、太陽光照射の受け角度を補正することや太陽パネルの発電効率の欠点である陰がパネルに出来た場合に大幅な発電力急降下をことへの対策として2枚パネルを太陽光照射の受け角度に変化を持たせる変角度スタンド治具を設置して、それぞれのモジュールパネルが太陽射光を一年間通して地域別季節別そして日照時間での太陽光を最も効率的に取り込む角度である仰角が維持出来るように半面或いは柱や壁などに治具を取り付けて設置する。また電柱や高い処に取付け設置した場合には遠隔角度補正治具を設置することにより、効率の良い発電条件を設定することもできる。この場合、太陽電池蓄発電システムユニットを結合しても良く、連結する太陽電池モジュール数に制限はない。
【0032】
実施形態3(システムまたはパネルの形態)
1パネル最高出力5W以上のモジュールを2個以上組み合わせた太陽電池パネルを地面に置いて太陽射光を集光するに最適な仰角を維持する折りたたみ式支え台を太陽電池セルパネルの裏側に設置し、2モジュール以上の太陽電池パネルが運搬しやすいカバン形式の持ち手を付ける。運搬移動中に太陽電池パネルが途中で開かないように固定化が出来るフックを取りつける。
【0033】
実施形態4(システムまたはパネルの形態)
壁や柱などの1m以上の高さ、好適には1.5m以上の高さにフック或いは治具取付けねじ止め、そこに本発明のシステムまたはパネルを設置して使用する。電柱や高い処に設置する場合には、太陽射光を集光するに最適な太陽電池パネル仰角を維持する為に、太陽電池パネル設置受け台治具の付け根にモータ式仰角遠隔補正治具を設置することもできる。
【0034】
実施形態5(システムまたはパネルの形態)
日照時間や太陽光強度不足による発電量が不足する場合には、家庭用電源100から125V家庭用電源、鉛蓄電池、アルカリ蓄電池、Ni−H蓄電池等の既設蓄電池から、DC−AC転換して電流を取り込むか、または自動車鉛蓄電池などからDC−DC電流を取り込む。さらに、太陽電池による発電力に依存するだけでなく、風力発電機、波力発電機、または燃料セル発電機などの自然エネルギー発電機との組み合わせにより発電量を確保することができる。
【0035】
実施形態6(システムまたはパネルの形態)
地震、台風、水害、事故等による災害が発生した場合、緊急非常電源として、さらには軍事作戦上の携帯電源として利用する。本考案のシステムまたはパネルは、軽量で容積も小さいので小型電源として極めて有用である。因みに、パソコン12V24W仕様を本発明の蓄発電システムまたは太陽電池蓄発電一体パネルの12V120W仕様に使用した場合、3時間以上の連続使用が可能である。また、5WLED照明の場合は、20時間以上の連続の照明が可能である。さらに、USBポートからの携帯電話、カメラなどに代表される携帯用電気器具への充電電源としても使用される。また、天災発生の緊急告知表示板や警報サイレンやシグナルなどの稼働電源、緊急対策の通信機器や画像通信機の電源などに使用することが出来る。既設太陽電池や風力発電外灯などの施設に緊急用電源として、本考案のシステムまたはパネルを、後付け治具を使用して取付けることもできる。防災及び緊急有事用として必要に応じたシステムまたはパネル個数及び後付け治具を常備しておき、緊急事態発生時に必要個数を発生現場等に分散配置し、多角的地域通信システムの緊急対応電源として、更に夜間照明の確保や簡易ヒーターや伝熱使用の電源としても活用できる。
【0036】
実施形態7(システムまたはパネルの形態)
雨天の時に使用する場合には、本発明のシステムまたはパネルを防水処理しておくこともできる。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本考案のインテリジェント蓄発電システム、太陽電池蓄発電一体パネルまたは蓄発電ステーションは、防災または緊急災害時にとくに有用であり、携帯電話などの通信機、パソコン、カメラなどの電源として利用でき、さらにまた夜間照明(人感センサーによる人がいる時に点灯)や湯沸かしや暖房ヒーターなどの熱源の電源などにも利用できる。
【0038】
1 蓄電池ユニット(リチウムイオン二次電池・キャパシタ・コンデンサ組み)
2 充放電制御システムおよびプログラムマイコンユニットとデジタル電力発電量表示液晶
3 DC−ACインバーター
4 人感センサーとLEDランプ
5 AC−DC・DC−DCコンバータポート
6 外部照度センサー
7 ソーラーパネル結合ポート(アレイ構成ポート)
8 USBポート
9 冷却ファン
10 マイコンスイッチと稼働パイロットランプ
11 太陽電池リード線口
12 メインスイッチと稼働パイロットランプ
13 人感センサー
14 人感センサーLEDランプ
15 外付けLED照明ポート
16 取り付け型折りたたみ式仰角スタンド取り付け口
17 折りたたみロック
18 折りたたみ蝶番
19 カバン型取っ手
20 蓄発電システム面の蓋
21 太陽パネル裏面熱遮断層部(塗料塗り或シート貼り合わせ)
22 外付けLED器具(ランプ、イルミネーション、LED信号・誘導ボード、警告LED表示ボード、LED広告ボードなどのLED器具類)
23 平面設置スタンド(太陽射光仰角四季表示付き:夏至、冬至、春秋分日仰角)
24 平面設置スタンドの留めネジ
25 緊急電源取付治具−太陽パネル取付台遠隔操作仰角補正機付き
26 AC電源ポート

(57)【要約】

【課題】災害発生になどによる停電時に有用な小型で携帯可能な太陽電池蓄発電一体パネルを提供する。【解決手段】リチウムイオン二次電池単独またはリチウムイオン二次電池とキャパシタコンデンサー併用に拠る蓄電池ユニット1、充放電コントローラー、定電流ダイオード、露点変換器、端子レギュレータ、フロート式流量計、パルス幅変調機、出力コントローラー、過充電過放電保護回路、内部温度上昇によるシステム破壊防止用温度ヒューズ、サーミスタおよび逆流防止ダイオードを搭載して充放電制御システムユニット2を構成する。また、インバータシステムからなる補助充放電制御システムユニット3を一体化し、充放電、蓄電および補助充放電の制御システム機能を併せ有する太陽電池蓄発電一体パネルとする。


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