CN102088199A - 太阳能电池充电站 - Google Patents

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内桥健二
宫井宏幸
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种太阳能电池充电站，其在夜间等高效率地使用被积蓄电力的二次电池的电力，高效率地对尽可能多的电动车等进行充电。因此，本发明的太阳能电池充电站具有：被设立在地面的支承杆10支承的屋顶部11；设置在屋顶部11上的太阳能电池模块2；积蓄由太阳能电池模块2产生的电力的二次电池；对车辆供给充电用电力的充电台；具有用从二次电池供给的电力点亮的高亮度LED照明元件和低亮度LED照明元件的LED照明3；和检测车辆来控制上述照明器具的点亮的控制部。

Description

太阳能电池充电站
本专利申请所基于的申请号为JP2009-278856的优先权申请通过参照合并与此。
技术领域
本发明涉及太阳能电池充电站，涉及利用从太阳光得到的电力，对于电动车或插电式混合动力车(plug in Hybrid)等进行供电等的太阳能电池充电站。
背景技术
作为考虑环保的车，公知有电动车(electric car)或混合动力车(Hybrid Vehicle)。
混合动力车，除现有的内燃机之外，还搭载有蓄电机构、逆变器和电动机作为车辆移动用的动力源。在这样的混合动力车中，以提高仅使用电动机时的移动距离为目的而能够从车辆外部的电源(家庭用电源等)对蓄电机构充电的、所谓的插电式混合动力车受到注目。
此外，不具备内燃机的电动车仅使用电动机来移动。这些插电式混合动力车和电动车中，如果利用太阳能电池产生的电力对积蓄从外部供给的电力的蓄电机构进行充电，则能够进一步考虑环保。
提案有不使用商用电源而使用从太阳光得到的电力对电动车进行充电的系统。这样的系统例如在日本专利公开号码2003-102104号公报中公开。
这种系统包括太阳能电池模块、积蓄用太阳能电池模块产生的电力(电能)的二次电池(可充电电池)、和向电动车等供给充电用电力的充电器。
发明内容
在上述的系统中，能够利用从太阳光得到的电力对电动车等进行充电。而且，夜间等使用白天在二次电池中积蓄的电力进行充电等作业。二次电池的电池容量有限，希望尽可能高效率地利用所积蓄的电力。
本发明的目的在于，提供一种在夜间等高效率地使用白天被积蓄电力的二次电池的电力、高效率地对尽可能多的电动车等充电的装置。
本发明的太阳能电池充电站，其特征在于，包括：被支承体支承的屋顶部；设置在上述屋顶部上的太阳能电池模块；积蓄由上述太阳能电池模块产生的电力的二次电池；对车辆供给充电用电力的充电台；照明装置，其具有用从上述二次电池供给的电力点亮的照明器具；和控制上述照明器具的点亮的控制部。
能够构成为，上述照明器具包括低亮度的LED照明元件和高亮度的LED照明元件，上述控制部，在等待时使低亮度的LED照明元件点亮，当检测到车辆进入停车位时，用上述高亮度LED照明元件对停车位进行照明。
能够构成为，具有检测车辆的传感器，上述照明器具具有多个照明元件，上述控制部根据上述传感器的输出，选择要点亮的照明元件。
能够构成为，上述照明器具包括对充电台的操作部进行照明的照明器具，当车辆停在停车位置时，控制部使对操作部进行照明的照明器具点亮。
能够构成为，其与商用电力系统连接，上述二次电池的充电并用由太阳能电池模块产生的电力和来自商用电力系统的电力。
另外，上述充电台包括交流充电台和直流充电台。
另外，能够构成为，上述支承体包括柱部和从柱部向上部扩展的拱形部，在上述拱形部安装有照明装置。
另外，能够构成为，上述屋顶部包括圆形的外框和呈格子状地与外框连接设置的支承框。
这样，本发明能够控制照明装置的点亮，高效率地控制二次电池的消费，确保对于车辆的充电量。另外，对车辆的停车位置也能够容易地进行引导。
附图说明
图1是本发明的实施方式的太阳能电池充电站的立体图。
图2是从地面侧观看本发明的实施方式的太阳能电池充电站时的底面图。
图3是本发明的实施方式的太阳能电池充电站的正面图。
图4是表示本发明的实施方式的太阳能电池充电站的停车位的平面图。
图5是表示使车辆进入本发明的实施方式的太阳能电池充电站的停车位的状态的平面图。
图6是表示使车辆在本发明的实施方式的太阳能电池充电站的停车位上停车的状态的侧面图。
图7是表示本发明的实施方式的太阳能电池充电站的LED照明的示意图。
图8是表示本发明的实施方式的太阳能电池充电站的结构的框图。
图9是表示本发明的第二实施方式的太阳能电池充电站的结构的框图。
图10是表示本发明的第三实施方式的太阳能电池充电站的结构的框图。
图11是表示本发明的第三实施方式的太阳能电池充电站的LED照明的示意图。
图12是表示本发明的第三实施方式的太阳能电池充电站的LED照明的示意图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，为避免重复说明而不反复对其说明。
图1是本发明的太阳能电池充电站的立体图。如图1所示，该实施方式的太阳能电池充电站1，通过在地面(路面)100上设立的多个支承杆10支承安装有太阳能电池模块2的屋顶部11。在该实施方式中，用6根支承杆10支承圆形的屋顶部11。
该支承杆10包括从地面(路面)100垂直立起的柱部10a和从该柱部10a向上部展开的拱形部(arch)10b。在由柱部10a包围的中央的主干部4收容有二次电池。在该主干部4内，除二次电池外，还收容有充电器(充电台)、具有控制该装置的电气设备的控制单元等。
在拱形部10b安装有LED照明3，用于照射停车位和设置有充电插头(plug)等的充电台的操作部等。
如图2、图3所示，屋顶部11具有圆形的外框11a和格子状地与外框11a连接设置的支承框11b。该屋顶部11以规定的角度倾斜地被支承杆10支承，使得太阳光能够尽可能从垂直方向入射太阳能电池模块2的受光面。在该实施方式中，以向南20度～40度的角度倾斜地被支承。
在屋顶部11安装有多个太阳能电池模块2。该太阳能电池模块2具有多个太阳能电池，这些太阳能电池被电连接，输出规定的电力。
作为太阳能电池，能够使用：使用单晶硅或多晶硅的结晶类太阳能电池、使用非晶硅或微晶硅的薄膜太阳能电池、其他化合物太阳能电池等各种太阳能电池。
太阳能电池模块2的被电连接的多个太阳能电池构成为，在具有如玻璃、透光性塑料那样的透光性的正面部件，和由如耐候性膜(weather resistance film)或玻璃、透光性塑料那样的具有透光性的部件构成的背面部件之间，用由作为耐候性、耐湿性优异的耐候性树脂剂的EVA(ethylene vinylacetate，乙烯基醋酸乙烯)等具有透光性的密封用树脂剂构成的密封材料密封。在该实施方式中，使用背面部件也用透光性部件构成、光从正背面入射的两面入射型太阳能电池模块2。
太阳能电池模块2，根据它们的发电能力被串联或并联地连接，它们的配线收容在主干部4，与控制单元连接。照射安装有多个太阳能电池模块2的屋顶部11的太阳光在各太阳能电池模块2进行发电，将其电力积蓄在二次电池内。而且，从太阳能电池模块2的太阳能电池之间的间隙向屋顶部11的下方漏过太阳光，如从树叶间隙射进来的阳光那样的感觉的阳光照射。
由太阳能电池模块2产生的电力被积蓄在主干部4内所收容的二次电池中，在该实施方式中，通过控制单元对4台电动车或插电式混合动力车等汽车C供电，对这些汽车C内的二次电池充电。
如图4和图5所示，在该实施方式中，设置有4台数量的停车位5。在各停车位5，在地面(路面)100上绘制有表示停车位5的划分线51和例如停车号码。在从该停车位5能够访问的主干部4部分设置有充电台。
该实施方式中的充电台，例如能够进行DC400V的直流充电和AC200V的交流充电。另外，充电台不限于此，也能够使用能够输出AC100V和AC200V的充电台。
LED照明3用于停车位用照明、设置有充电插头的充电台的操作部用照明、等待时用照明。这些LED照明3用从二次电池供给的电力点亮。在该实施方式中，为高效率地进行二次电池的电力消费，进行控制以使得仅在必要时点亮与各区域相对应的LED照明3。
如图7所示，与所照射的区域相对应地，LED照明3具有输出大的高亮度的LED照明元件3a和输出小的低亮度的LED照明元件3b。为进行该LED照明3a、3b的点亮控制，在太阳能电池充电站1设置有检测进入各停车位5的车辆C的传感器。根据该传感器的输出，控制LED照明3的点亮。
在通过传感器确认车辆不存在时，使输出小的低亮度LED照明3b点亮，抑制消耗电力。而且，当根据传感器的输出检测到车辆C接近时，为指示相应的停车位5，点亮该部分的高亮度LED照明元件3a，照射划分线51和停车号码等，引导车辆C。
而且，当通过传感器检测到车辆C已停车时，用于引导停车位5的LED照明3a熄灭，使操作部的LED照明点亮，容易地进行充电作业的动作。
这样，根据车辆C的位置，控制LED照明3的点亮，高效率地控制二次电池的消费，确保对于车辆C的充电量。
下面根据图8的框图进一步说明本发明的实施方式。
由设置在屋顶部11的太阳能电池模块2产生的电力被供给到收容在主干部4内的控制单元6。控制单元6具有控制整体的控制器60、DC/DC控制器61、二次电池62、逆变器63、DC/DC变换器64、交流充电台65和直流充电台66。
从太阳能电池模块2输出的电力被供给到DC/DC控制器61。DC/DC控制器61，对从太阳能电池模块2输出的直流电力进行过电流防止、逆流防止、过充电防止等的控制，产生与镍氢蓄电池或锂离子二次电池等二次电池62相对应的电压，向二次电池62供给电流。二次电池62由从DC/DC控制器61供给的电流充电。即，二次电池62被从太阳能电池模块2产生的电力给充电。
从二次电池62基于控制器60的控制对LED照明3的高亮度LED3a、低亮度LED3b、充电台照明用LED3c输出电力。
另外，从二次电池62对逆变器63、DC/DC变换器64输出电力。逆变器63将直流电力变化为规定电压例如100V或200V的交流电力。来自逆变器63的交流电力例如作为3线200V的交流电源供给到交流充电台65。在该充电台65进行与通常的充电台同样的处理，通过未图示的连接器对电动车或插电式混合动力车等车辆C进行充电。另外，在白天时也能够将从太阳能电池模块2产生的电力由DC/DC控制器61控制为规定的电压，直接供给到逆变器63、DC/DC变换器64，并供给交流充电台65、直流充电台66。
对电动车的充电方式是任意的，但是通过电磁感应以非接触的方式传递电力的“200V感应充电方式”，和现有的通过预先设置插入式充电的“200/100V传导充电方式”，能够与各种电动车对应。
如上所述，通过设置二次电池62，能够不浪费地积蓄由太阳能电池模块2产生的电力，即使在夜间不能发电时也能够利用在二次电池62中积蓄的电力对车辆C进行充电。另外，即使二次电池62中的蓄电量少，在太阳能电池模块2所产生的电力量足够的情况下，也能够直接利用该电力对车辆C进行充电。
另一方面，DC/DC变换器64将从二次电池62输出的电压变化为最大电压400V、最大电流75A的直流，供给到直流充电台66。由该充电台66进行与通常的充电台同样的处理，通过未图示的连接器对车辆C进行充电。
将所使用的充电台的信息提供给控制器60，控制器60根据使用的充电台，使逆变器63或DC/DC变换器64动作。
与所照射的区域相应地，LED照明3具有输出大的高亮度的LED照明元件3a、输出小的低亮度的LED照明元件3b和充电台照明3c。为进行该LED照明3的点亮控制，在太阳能电池充电站1设置有检测进入各停车位5的车辆C的传感器7。该传感器7的输出被供给控制器60。控制器60根据传感器7的输出，对输出大的高亮度的LED照明元件3a、输出小的低亮度的LED照明元件3b和充电台照明3c的点亮进行控制。
在通过传感器7确认不存在进入的车辆C或者在停车位5内不存在车辆C时，控制器60使低亮度LED照明3b点亮，作为等待状态抑制消费电力。而且，当根据传感器7的输出检测到车辆C接近时，如图5和图6所示，为指示相应的停车位5，点亮那个部分的高亮度LED照明元件3a，照射划分线51以及停车号码来引导车辆。在图5所示的情况下，传感器7检测到车辆C进入停车号码1所表示的停车位5内，用高亮度LED照明元件3a照射表示该部分的划分线51和停车号码“1”。
而且，当通过传感器7检测到车辆C已停车时，用于停车位引导的LED 3a熄灭，为容易看见充电台65、66的操作部而使充电台照明3c的LED点亮，容易地进行充电作业的动作。
这样，根据车辆C的位置控制LED照明3的点亮，高效率地控制二次电池62的消费，确保对于车辆的充电量。
此外，LED照明3不限于白色，也可以改变引导车辆时的LED、照射操作部的LED、等待时的LED的颜色。
另外，本发明的车辆并不限于电动车或插电式混合动力车等汽车，当然也包含电动助力自行车等。
另外，在上述实施方式中，二次电池的充电通过太阳能电池模块2产生的电力进行，但是不限于此。能够构成为对于二次电池的充电并用来自商用电力系统的电力。对于二次电池的充电并用来自商用电力系统的电力的第二实施方式，参照图9进行说明。另外，对于与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记，为避免说明的重复这里将省略其说明。
将来自商用电力系统9的电力供给到控制单元6。来自商用电力系统9的交流电力通过AC/DC变换器68变换为直流电力。然后，该直流电力通过开关电路67被供给到DC/DC控制器61。开关电路67也被供给来自太阳能电池模块2的电力。开关电路67在控制器60的控制下，将向DC/DC控制器61供给的电力切换为太阳能电池模块2或商用电力系统7。
控制器60从二次电池62的电压等检测二次电池62的剩余容量。然后，在二次电池62的剩余容量成为规定量以下或者得不到来自太阳能电池模块2的发电的情况下，控制器60控制开关电路67，将向DC/DC控制器61供给的电力切换到来自商用电力系统9的电力。来自商用电力系统9的交流电力由AC/DC变换器68变换为直流电力，从开关电路67供给到DC/DC控制器61。
DC/DC控制器61对用AC/DC变换器68变换后的直流电力进行过电流防止、逆流防止、过充电防止等控制，产生与镍氢蓄电池或锂离子二次电池等二次电池62相对应的电压，向二次电池62供给电流。二次电池62通过从DC/DC控制器61供给的电流充电。这样，能够通过来自商用电力系统9的电力给二次电池62充电。
另外，也可以将从商用电力系统9用AC/DC变换器68变换后的直流电力从DC/DC控制器61供给到逆变器63、DC/DC变换器64，并供给到交流充电台65、直流充电台66。
接着根据图10到图12说明本发明的第三实施方式。上述的实施方式具有高亮度LED3a和低亮度LED3b，用控制单元6控制高亮度LED3a和低亮度LED3b的点亮。与此相对，该第三实施方式根据传感器7的输出控制要点亮的LED的个数。因此，在该第三实施方式中，将LED照明作为第一LED组30a、第二LED组30b，控制这些LED组的点亮。
如图11以及图12所示，在拱形部10b安装有由第一LED组30a、第二LED组30b组成的LED照明，照射停车位和设置有充电插头等的充电台的操作部等。该LED照明交替地排列第一LED组30a和第二LED组30b。
如图11所示，在通过传感器7确认车辆不存在时，控制器60进行控制，使得第一LED组30a点亮。通过仅点亮第一LED组30a，抑制消费电力。另外，当根据传感器的输出检测到车辆C接近时，为指示相应的停车位5，如图12所示，控制器60进行控制，使得第一LED组30a和第二LED照明30b两者都点亮。这样，照射划分线51和停车号码等，以引导车辆C。
然后，当通过传感器7检测到车辆C已停车时，第二LED照明30b熄灭，使LED操作部的LED照明点亮，容易地进行充电作业的动作。
这样，根据车辆C的位置，控制第一LED组30a、第二LED组30b的点亮，高效率地控制二次电池62的消费，确保对于车辆C的充电量。
另外，LED元件的点亮个数不限于上述例子，相对于第一LED组30a为两个的元件，第二LED组30b的元件为1个时，其个数和配置能够适当变更。
此外，在上述实施方式中，对4台电动车或插电式混合动力车等供电，但是不限于此，能够根据需要适当变更充电台和可充电的车辆的台数。
应该理解，这里公开的实施方式在任何方面都仅作为例子，而不进行限制。本发明的范围不由上述实施方式决定，而由所附权利要求决定。所有落在权利要求的方式和范围中的变化或者这种方式和范围的等同，都意图由权利要求所包含。

Claims (8)

1.一种太阳能电池充电站，其特征在于，包括：
被支承体支承的屋顶部；
设置在所述屋顶部上的太阳能电池模块；
积蓄由所述太阳能电池模块产生的电力的二次电池；
对车辆供给充电用电力的充电台；
照明装置，其具有用从所述二次电池供给的电力点亮的照明器具；和
控制所述照明器具的点亮的控制部。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池充电站，其特征在于：
具有检测车辆的传感器，
所述照明器具具有多个照明元件，
所述控制部根据所述传感器的输出，选择要点亮的照明元件。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池充电站，其特征在于：
所述照明器具包括低亮度的LED照明元件和高亮度的LED照明元件，
所述控制部，在等待时使低亮度的LED照明元件点亮，当检测到车辆进入停车位时，用所述高亮度LED照明元件对停车位进行照明。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池充电站，其特征在于：
所述照明器具包括对充电台的操作部进行照明的照明器具，当车辆停在停车位置时，控制部使对操作部进行照明的照明器具点亮。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池充电站，其特征在于：
其与商用电力系统连接，所述二次电池的充电并用由太阳能电池模块产生的电力和来自商用电力系统的电力。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池充电站，其特征在于：
所述充电台包括交流充电台和直流充电台。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池充电站，其特征在于：
所述支承体包括柱部和从柱部向上部扩展的拱形部，在所述拱形部安装有照明装置。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池充电站，其特征在于：
所述屋顶部包括圆形的外框和呈格子状地与外框连接设置的支承框。
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