(54)【考案の名称】投光機付き電力供給装置の充電システム

(73)【実用新案権者】大坪電気株式会社

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、投光機付き電力供給装置の充電システムに関する。

【従来の技術】

【0002】
近年、世界各地において震災等の自然災害が発生している。被災地においては、停電により電力供給が長期間遮断されることがある。そして、停電により夜間に道路照明灯が点灯しなくなることが道路通行の安全性や防犯の観点から問題となっている。また、停電により携帯電話等の外部機器の充電ができないことで、被災者の安否確認が困難になるという問題もある。
【0003】
必要な場所に速やかに照明灯を提供する従来技術としては次のようなものがある。すなわち、土地に定着させた第1支柱と、太陽光発電機、照明灯、および蓄電池を取り付けた第2支柱と、を着脱可能に連結し、必要に応じて連結を解除することで照明灯の必要な場所への移動を可能とするというものがある(特許文献1)。
【0004】

【効果】

【0009】
太陽光モジュールを屋根材に有する収納庫に、充電池、電力供給器、および投光機を備える投光機付き電力供給装置を収納し、太陽光モジュールに充電池を接続させることで太陽光モジュールによる発電電力を電力供給装置に充電可能とする。また、太陽光モジュールと充電池との接続を外すことで投光機付き電力供給装置を収納庫の外へ移動可能とする。これにより、昼間は太陽光モジュールによる発電電力を充電するとともに、夜間は充電した電力を利用して投光機により必要な場所への投光を行うことができる。さらに、必要な場所において外部機器への充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本考案の実施形態に係る投光機付き電力供給装置の充電システムの構成を示す説明図である。
【図2】本考案の実施形態に係る投光機付き電力供給装置の充電システムの構成要素である、太陽光モジュールおよびコントロールユニットのブロック図である。
【図3】本考案の実施形態に係る投光機付き電力供給装置の充電システムの構成要素である、電力供給装置および投光機のブロック図である。
【図4】投光機付き電力供給装置の正面図と、電力供給装置を省略した投光機付き電力供給装置の正面図とを示す図である。
【図5】電力供給装置を省略した投光機付き電力供給装置の正面図と側面図とを示す図である。
【図6】収納庫の正面図と側面図とを示す図である。

【0011】
以下、図面を参照して、本考案の実施形態に係る投光機付き電力供給装置の充電システムについて詳細に説明する。
【0012】
図1は、本考案の実施形態に係る投光機付き電力供給装置の充電システムの構成を示す説明図である。
【0013】
図1に示すように、投光機付き電力供給装置の充電システム1は、太陽光モジュール11sを有する屋根材11、収納庫10、電力供給装置20、投光機30、および、コントロールユニット40を有して構成される。
【0014】
太陽光モジュール11sは、太陽電池が複数接続されることでパネル状をなし、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換することにより電力を発生させる。太陽光モジュール11sは、屋根ベース11aに嵌め込まれることで屋根ベース11aとともに収納庫11の屋根材11をなす。
【0015】
収納庫10は、太陽光モジュール11sを屋根材の一部として有し、電力供給装置20、投光機30、および、コントロールユニット40を収納する。収納庫10は、投光機30と電力供給装置20とが一体となって構成される投光機付き電力供給装置50を分解することなく収納庫10の出入口から出し入れすることができるような大きさを有するように構成される。
【0016】
電力供給装置20は、太陽光モジュール11sが発電した電力により充電され、充電された電力を投光機30、および電力供給装置20に接続される外部機器の少なくともいずれかに供給する。外部機器としては、例えば、携帯電話、家庭用充電器が考えられる。なお、電力供給装置20は、太陽光モジュール11s以外の発電装置等から供給された電力により充電されることもできる。
【0017】
投光機30は、電力供給装置20に充電された電力を利用して光を照射する。
【0018】
コントロールユニット40は、最大電力点追尾装置(MPPT:Maximum Power Point Trucker)を有することにより、太陽光モジュール11sの出力電圧を電力供給装置20の充電が可能な電圧に降圧し、コントロールユニット40に接続された電力供給装置20の充電を行うことができる。コントロールユニット40は、さらにパワーコンディショナーを有することにより、太陽光モジュール11sで発生した直流電力を100Vの交流電圧による交流電力に変換し、コントロールユニット40に接続される外部機器に交流電力を供給できるようにすることができる。
【0019】
図2は、投光機付き電力供給装置の充電システム1の構成要素である、太陽光モジュールおよびコントロールユニットのブロック図である。
【0020】
図2に示すように、太陽光モジュール11sはコントロールユニット40に接続される。コントロールユニット40は、最大電力点追尾装置41、充電用DC出力コンセント42、パワーコンディショナー43、およびAC出力コンセント44を有する。
【0021】
最大電力点追尾装置41は、太陽光モジュール11sの出力電圧を電力供給装置20に充電可能な電圧に降圧させる機能を有する。また、最大電力点追尾装置41は、太陽光モジュール11sの出力電力を利用して、充電用DC出力コンセント42を介して最大電力点追尾装置41に接続される電力供給装置20の充電を、直流電力により行う。最大電力点追尾装置41は、例えば、24Vの直流電圧により電力供給装置20の充電を行うことができる。
【0022】
充電用DC出力コンセント42は、最大電力点追尾装置41と電力供給装置20との接続のためのインターフェースである。
【0023】
パワーコンディショナー43は、太陽光モジュール11sで発生した直流電力を100Vの交流電圧による交流電力に変換し、AC出力コンセント44を介してパワーコンディショナー43に接続される外部機器に電力を供給することができる。
【0024】
AC出力コンセント44は、コントロールユニット40に接続される外部機器に100Vの交流電圧による交流電力を供給するためのインターフェースである。
【0025】
図3は、投光機付き電力供給装置の充電システムの構成要素である、電力供給装置および投光機のブロック図である。
【0026】
図3に示すように、投光機30は電力供給装置20に接続される。電力供給装置20は、充電池21、充電用DC入力プラグ22、インバータ23、AC出力コンセント24、整流器25、および充電用AC入力プラグ26を有する。
【0027】
投光機30、インバータ23、整流器25、および充電用AC入力プラグは充電池21に対し並列に接続される。
【0028】
投光機30は、例えば、LED(Light Emitting Diode)を有して構成されることができる。投光機30は2台設けられ、各投光機30は充電池21に並列に接続され、充電池21に充電された電力が供給される。投光機30には、例えば、24Vの電圧による直流電力が供給される。これにより、投光機30は、LEDに直流電力を印加することで光を発生させ、道路等を照射する街灯等として機能することができる。投光機30にLEDが使用されることにより、発光効率を向上させて光の照射時間をより増大させることができる。
【0029】
電力供給装置20の構成要素である充電池21は、例えば、直列接続された2つの鉛蓄電池により構成されることができる。充電池21は、例えば、24Vの直流電圧で150Ahの容量の二次電池として構成されることができる。
【0030】
充電用DC入力プラグ22は、電力供給装置20の充電池21とコントロールユニット40との接続のためのインターフェースである。具体的には、充電用DC入力プラグ22は、コントロールユニット40の充電用DC出力コンセント42と接続される。これにより、太陽光モジュール11sから出力される直流の出力電力が充電用DC入力プラグ22を介して充電池21に供給され充電池21に充電がなされる。
【0031】
インバータ23は、直流電力を交流電力に変換する機能を有する。これにより、インバータ23は、充電池21から出力される直流電力を100Vの交流電圧による交流電力に変換してAC出力コンセント24を介して出力する。
【0032】
AC出力コンセント24は、電力供給装置20に接続される外部機器に100Vの交流電圧による交流電力を供給するためのインターフェースである。
【0033】
整流器25は、交流電力を直流電力に変換する機能を有する。これにより、整流器25は、充電用AC入力プラグ26に接続された外部の装置から供給される100Vの交流電圧による交流電力を、例えば24Vの直流電圧による直流電力に変換し、充電池21の充電をすることができる。
【0034】
充電用AC入力プラグ26は、電力供給装置20に接続される外部の装置から100Vの交流電圧による交流電力が供給されるためのインターフェースである。
【0035】
投光機30は電力供給装置20と機械的に結合されることで一体となり収納庫10に収納可能な投光機付き電力供給装置50が構成される。
【0036】
投光機付き電力供給装置50は、太陽光モジュール11sとのコントロールユニット40を介した接続が外されることにより、収納庫10の外へ移動させることができる。これにより、昼間は太陽光モジュール11sによる発電電力を充電するとともに、夜間は充電した電力を利用して投光機30により必要な場所への投光を行うことができる。さらに、必要な場所において外部機器への充電を行うことができる。
【0037】
図4は、投光機付き電力供給装置の正面図と、電力供給装置を省略した投光機付き電力供給装置の正面図とを示す図である。図4のAは投光機付き電力供給装置の正面図であり、図4のBは電力供給装置を省略した投光機付き電力供給装置の正面図である。
【0038】
図4に示すように、投光機付き電力供給装置50は、キャスター付きの台車34の上に投光機30と電力供給装置20とが載置されて構成されている。このように、投光機付き電力供給装置50に構成要素としてキャスター付きの台車34を設けることで、投光機付き電力供給装置50の移動を容易にすることができる。また、構成要素としてキャスター付きの台車34が設けられた投光機付き電力供給装置50を収納庫10に収納することにより、投光機付き電力供給装置50の必要な場所への移動が容易となり、さらに収納庫10への投光機付き電力供給装置50の収納も容易となる。
【0039】
図5は、電力供給装置を省略した投光機付き電力供給装置の正面図と側面図とを示す図である。図5のAは電力供給装置を省略した投光機付き電力供給装置の正面図であり、図4のBは電力供給装置を省略した投光機付き電力供給装置の側面図である。
【0040】
図5のAの矢印で示すように、投光機付き電力供給装置50の投光機30は、その投射面31を水平面に360°回転させることができるように構成される。そのために、例えば、投光機30に円柱状の支柱30aを固定し、台車34に一端が固定された支持部32の他端に設けられた円筒状の支柱受け32aに支柱30aを差し込み、所望の回転角度でボルト33により支柱30aを固定するように構成することができる。
【0041】
また、図5のBの矢印で示すように、投光機30は、少なくとも水平面に対し下方向30度から上方向120度まで垂直面に平行に回動させることができるように構成される。そのために、例えば、支柱30aへの投光機30の固定をボルトとナットで行うことにより構成することができる。
【0042】
また、支持部32は伸縮自在に構成される。支持部32を伸縮自在に構成することで、収納庫10に投光機付き電力供給装置50を収納する際の投光機30による占有部分を小さくし、その分収納庫10の大きさを小さくすることができる。
【0043】
支持部32を伸縮自在とするために、例えば、支持部32を調節螺軸とし、コントロールボックス35内において、該調節螺軸にナットを螺合させる。そして、ナットを回転させることにより支持部32を昇降させることができる。この際、支持部32と回転軸が直交する傘歯車とナットとを螺合させ、傘歯車を操作ハンドル36で回転させることによりナットを回転させてもよい。
【0044】
このように、投光機30の投光面31の回転または投光機30の高さの変更により、投光機30の投光面31の方向の自由度を増大させることができる。これにより、投光機30による投射方向の自由度が向上するため、投光機付き電力供給装置50の設置場所が制限されても、より広く、必要な場所への投光を実現することができる。
【0045】
また、2台の投光機30の各投光面31は、それぞれ独立に調整可能とすることができる。これにより、投光機付き電力供給装置50の設置場所が制限されても、さらに広く、必要な場所への投光を実現することができる。
【0046】
なお、投光機付き電力供給装置50の台車34には持ち手37を設けることができる。
【0047】
図6は、収納庫の正面図と側面図とを示す図である。なお、図6においては、コントロールユニット40も併せて示されている。また、投光機付き電力供給装置50の出入口に設けられる扉は省略されている。
【0048】
図6に示すように、収納庫10は、太陽光モジュール11sを有する屋根材11、側面パネル11b、背面パネル11d、アルミパレット11c、および、図示されない扉を有する。
【0049】
屋根材11は、屋根ベース11aに太陽光モジュール11sが複数嵌め込まれてなり、太陽光の照射による発電量がより大きくなるように水平面に対する角度が調整されている。
【0050】
収納庫10は、分解および組立が可能であり、次の手順により組立てられる。
【0051】
収納庫10を設置する位置を決め、その位置にアルミパレット11cを設置する。アルミパレット11cには側面パネル11bの柱を嵌め込むことが可能な適当な長さの支柱が設けられており、側面パネル11bの柱を該支柱に嵌め込むことで側面パネル11bをアルミパレット11cに固定する。屋根ベース11aを2つの側面パネル11bの上部に載置する。背面パネル11dを側面パネル11bの後方の柱に設けられた引掛け用アングルを利用して側面パネル11bの後方の柱に取り付ける。太陽光モジュール11sを屋根ベース11aに嵌め込む。側面パネル11bの前方の柱に扉を取り付ける。
【0052】
なお、収納庫10は、上述した組立の手順の逆の手順により分解されることができる。
【0053】
このように、収納庫10を分解かつ組立可能とすることにより、投光機付き電力供給装置の充電システム1をより適切な場所に簡易に設置することができる。
【0054】
以上、本考案の実施形態に係る投光機付き電力供給装置の充電システムについて説明したが、本実施形態は以下の効果を奏する。
【0055】
太陽光モジュールを屋根材に有する収納庫に、充電池、電力供給器、および投光機を備える投光機付き電力供給装置を収納し、太陽光モジュールに充電池を接続させることで太陽光モジュールによる発電電力を電力供給装置に充電可能とする。また、太陽光モジュールと充電池との接続を外すことで投光機付き電力供給装置を収納庫の外へ移動可能とする。これにより、昼間は太陽光モジュールによる発電電力を充電するとともに、夜間は充電した電力を利用して投光機により必要な場所への投光を行うことができる。
【0056】
また、必要な場所において外部機器への充電を行うことができる。
【0057】
また、収納庫を分解かつ組立可能とすることにより、投光機付き電力供給装置の充電システムをより適切な場所に簡易に設置することができる。
【0058】
また、電力供給器に充電池が充電した電力を100Vの交流電圧による交流電力に変換するインバータを設ける。これにより、必要な場所において、投光機付き電力供給装置に接続された外部機器に対し、一般仕様である100Vの交流電圧による交流電力を供給することができる。
【0059】
また、投光機による投光をLEDによる発光により行うことで、発光効率を向上させて光の照射時間をより増大させることができる。
【0060】
また、投光機付き電力供給装置の底部にキャスターを設けることにより、投光機付き電力供給装置の移動を容易にすることができる。また、収納庫への投光機付き電力供給装置の収納を容易とすることができる。
【0061】
また、投光機を投光機付き電力供給装置に一端が固定された伸縮自在の支持部の他端に設けることにより、投光機による光投射方向の自由度を向上させ、投光機付き電力供給装置の設置場所が制限されても、より広く、必要な場所への投光を実現することができる。
【0062】
また、投光機の投光面を水平面に対し平行に回転自在とすることにより、投光機による光投射方向の自由度をより向上させ、投光機付き電力供給装置の設置場所が制限されても、より広く、必要な場所への投光を実現することができる。
【0063】
また、投光機の投光面が少なくとも水平面に対し下方向30度から上方向120度まで垂直面に平行に回動自在とすることにより、投光機による光投射方向の自由度をさらに向上させ、投光機付き電力供給装置の設置場所が制限されても、より広く、必要な場所への投光を実現することができる。
【0064】
なお、本考案は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【0065】
例えば、上記実施形態においては、充電池を鉛蓄電池で構成しているが、リチウムイオン二次電池等の他の二次電池により構成してもよい。
【0066】
また、上記実施形態においては、投光機の数を2台としているが投光機の数は3台以上でも1台としてもよい。投光機を複数設ける場合は、各投光機の投光面は、それぞれ独立に調整可能とすることができる。
【0067】
1 投光機付き電力供給装置の充電システム、
10 収納庫、
11 屋根材、
11s 太陽光モジュール、
20 電力供給装置、
21 充電池、
22 充電用DC入力プラグ、
23 インバータ、
24 AC出力コンセント、
25 整流器、
26 充電用AC入力プラグ、
30 投光機、
31 投射面、
34 台車、
40 コントロールユニット、
41 最大電力点追尾装置、
42 充電用DC出力コンセント、
43 パワーコンディショナー、
44 AC出力コンセント、
50 投光機付き電力供給装置。

(57)【要約】

【課題】昼間は太陽光モジュールによる発電電力を充電するとともに、夜間は充電した電力を利用して投光機により必要な場所における投光および外部機器への充電を行うことができる投光機付き電力供給装置の充電システムを提供する。【解決手段】太陽光のエネルギーを変換して電力を発生させる太陽光モジュール11sを屋根材に有する収納庫10と、太陽光モジュールに接続されて太陽光モジュールが発生した電力により充電される充電池20と、接続される外部機器に充電池に充電された電力を供給する電力供給器20と、を有する電力供給装置20と、充電池に充電された電力を利用して光を照射する投光機30と、を有し、投光機は電力供給装置と一体となって収納庫に収納可能な投光機付き電力供給装置50をなし、投光機付き電力供給装置は太陽光モジュールと充電池との接続を外すことにより収納庫の外へ移動可能とする。


【パテントレビュー】

あなたの意見を伝えましょう:


【インターネット特許番号リンク】

インターネット上にあるこの特許番号にリンクします(発見しだい自動作成):