JP2000102193A - 太陽電池照明装置 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽電池による発電電力をより効率良く蓄電
し、利用することのできる、新しい太陽電池照明装置を
提供する。 【解決手段】 太陽電池（１）による発電電力が電気二
重層コンデンサ（３）に蓄電され、照明対象物体が検知
された場合にのみ蓄電電力を用いて照明器具（４）を点
灯させる太陽電池照明装置であって、太陽電池（１）の
出力電圧を用いて昼夜の判定を行ない、この昼夜の判定
に従って照明対象物体検知の作動および停止を制御する
制御回路（２）が備えられている。
し、利用することのできる、新しい太陽電池照明装置を
提供する。 【解決手段】 太陽電池（１）による発電電力が電気二
重層コンデンサ（３）に蓄電され、照明対象物体が検知
された場合にのみ蓄電電力を用いて照明器具（４）を点
灯させる太陽電池照明装置であって、太陽電池（１）の
出力電圧を用いて昼夜の判定を行ない、この昼夜の判定
に従って照明対象物体検知の作動および停止を制御する
制御回路（２）が備えられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、太陽電池
照明装置に関するものである。さらに詳しくは、この出
願の発明は、太陽電池による発電電力をより効率良く蓄
電し、且つ利用して、効率の良い照明器具の照明を実現
することのできる、新しい太陽電池照明装置に関するも
のである。
照明装置に関するものである。さらに詳しくは、この出
願の発明は、太陽電池による発電電力をより効率良く蓄
電し、且つ利用して、効率の良い照明器具の照明を実現
することのできる、新しい太陽電池照明装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、太陽電池による発電電力を蓄
電池に蓄電し、この蓄電電力により照明器具を点灯させ
る照明装置が知られている。だが、この従来一般的な太
陽電池照明装置には、以下のような解決すべき問題点が
あった。すなわち、一般に蓄電池の実力寿命は１〜３年
程度の短いものであるため、その短い寿命に合わせて蓄
電池の交換を定期的に行う必要があり、メンテナンスに
手間を要するといった問題があった。
電池に蓄電し、この蓄電電力により照明器具を点灯させ
る照明装置が知られている。だが、この従来一般的な太
陽電池照明装置には、以下のような解決すべき問題点が
あった。すなわち、一般に蓄電池の実力寿命は１〜３年
程度の短いものであるため、その短い寿命に合わせて蓄
電池の交換を定期的に行う必要があり、メンテナンスに
手間を要するといった問題があった。
【０００３】また、太陽電池の設置方角が太陽に対して
適当でない場合や曇雨天候などの不日照時に屋外照度が
低い場合などでは、太陽電池からの出力電流が微弱とな
ってしまい、蓄電池の蓄電効率が低下するといった問題
があった。さらにまた、照明の点灯・消灯などの制御を
行う制御装置の消費電力も相対的に大きくなり、蓄電効
率のさらなる低下の要因ともなっていた。たとえば、従
来の制御装置は、昼夜に関係なく常に動作しており、無
駄に蓄電電力を消費していた。
適当でない場合や曇雨天候などの不日照時に屋外照度が
低い場合などでは、太陽電池からの出力電流が微弱とな
ってしまい、蓄電池の蓄電効率が低下するといった問題
があった。さらにまた、照明の点灯・消灯などの制御を
行う制御装置の消費電力も相対的に大きくなり、蓄電効
率のさらなる低下の要因ともなっていた。たとえば、従
来の制御装置は、昼夜に関係なく常に動作しており、無
駄に蓄電電力を消費していた。
【０００４】そこで、従来では、交換頻度の低減および
蓄電効率の向上を図るために、通常の蓄電池を、微弱電
流でも充電効率の良く、且つ長寿命である電気二重層コ
ンデンサに置き換えた装置が提案されている。
蓄電効率の向上を図るために、通常の蓄電池を、微弱電
流でも充電効率の良く、且つ長寿命である電気二重層コ
ンデンサに置き換えた装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気二
重層コンデンサを用いた装置であっても問題は本質的解
消されていないのである。それと言うのも、この太陽電
池照明装置では、単純に蓄電池を電気二重層コンデンサ
に置き換えただけであり、制御回路による蓄電電力の消
費に起因する蓄電効率の低下を解消することはできてい
ないからである。
重層コンデンサを用いた装置であっても問題は本質的解
消されていないのである。それと言うのも、この太陽電
池照明装置では、単純に蓄電池を電気二重層コンデンサ
に置き換えただけであり、制御回路による蓄電電力の消
費に起因する蓄電効率の低下を解消することはできてい
ないからである。
【０００６】この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑
みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し
て、太陽電池による発電電力をより効率良く蓄電し、利
用することのできる、新しい太陽電池照明装置を提供す
ることを目的としている。
みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し
て、太陽電池による発電電力をより効率良く蓄電し、利
用することのできる、新しい太陽電池照明装置を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、太陽電池による発電電力
が電気二重層コンデンサに蓄電され、照明対象物体が検
知された場合にのみ蓄電電力を用いて照明器具を点灯さ
せる太陽電池照明装置であって、太陽電池の出力電圧を
用いて昼夜の判定を行ない、この昼夜の判定に従って照
明対象物体検知の作動および停止を制御する制御回路が
備えられていることを特徴とする太陽電池照明装置と、
太陽電池による発電電力が電気二重層コンデンサに蓄電
され、照明対象物体が検知された場合にのみ蓄電電力を
用いて照明器具を点灯させる太陽電池照明装置であっ
て、電気二重層コンデンサの電圧低下を判定し、この電
圧低下の判定に従って照明対象物体検知の作動および停
止を制御する制御回路が備えられていることを特徴とす
る太陽電池照明装置と、太陽電池による発電電力が電気
二重層コンデンサに蓄電され、照明対象物体が検知され
た場合にのみ蓄電電力を用いて照明器具を点灯させる太
陽電池照明装置であって、太陽電池の出力電圧を用いて
昼夜の判定を行ない、また電気二重層コンデンサの電圧
低下の判定を行ない、昼夜の判定および電圧低下の判定
に従って照明対象物体の検知の作動および停止を制御す
る制御回路が備えられていることを特徴とする太陽電池
照明装置とを提供する。
の課題を解決するものとして、太陽電池による発電電力
が電気二重層コンデンサに蓄電され、照明対象物体が検
知された場合にのみ蓄電電力を用いて照明器具を点灯さ
せる太陽電池照明装置であって、太陽電池の出力電圧を
用いて昼夜の判定を行ない、この昼夜の判定に従って照
明対象物体検知の作動および停止を制御する制御回路が
備えられていることを特徴とする太陽電池照明装置と、
太陽電池による発電電力が電気二重層コンデンサに蓄電
され、照明対象物体が検知された場合にのみ蓄電電力を
用いて照明器具を点灯させる太陽電池照明装置であっ
て、電気二重層コンデンサの電圧低下を判定し、この電
圧低下の判定に従って照明対象物体検知の作動および停
止を制御する制御回路が備えられていることを特徴とす
る太陽電池照明装置と、太陽電池による発電電力が電気
二重層コンデンサに蓄電され、照明対象物体が検知され
た場合にのみ蓄電電力を用いて照明器具を点灯させる太
陽電池照明装置であって、太陽電池の出力電圧を用いて
昼夜の判定を行ない、また電気二重層コンデンサの電圧
低下の判定を行ない、昼夜の判定および電圧低下の判定
に従って照明対象物体の検知の作動および停止を制御す
る制御回路が備えられていることを特徴とする太陽電池
照明装置とを提供する。
【０００８】また、この発明は、上記の装置において、
制御回路が、照明器具の点灯時間の制限制御を行うこと
や、制御回路が、太陽電池による発電電力の電気二重層
コンデンサへの蓄電量の制限制御を行うこと等もその態
様として提供する。
制御回路が、照明器具の点灯時間の制限制御を行うこと
や、制御回路が、太陽電池による発電電力の電気二重層
コンデンサへの蓄電量の制限制御を行うこと等もその態
様として提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明の一実施例である太陽電池
照明装置の要部ブロック構成を例示したものである。た
とえばこの図１に例示した太陽電池照明装置では、太陽
電池（１）の出力電圧を用いて昼夜の判定を行ない、こ
の昼夜の判定に従って照明対象物体検知の作動および停
止を制御する制御回路（２）が備えられている。この制
御回路（２）は、太陽電池（１）の出力電圧が規定値以
上であるか規定値以下であるかによって昼か夜かを判定
する昼夜判定部（２１）と、昼夜判定部（２１）の判定
に従って電源部（２３）をＯＮ／ＯＦＦ制御する電源Ｏ
Ｎ／ＯＦＦ制御部（２２）と、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部
（２２）のＯＮ／ＯＦＦ制御に従って照明対象検知部
（２４）に電気二重層コンデンサ（３）の蓄電電力を供
給する電源部（２３）と、電源部（２３）からの供給電
力により駆動されて、人体や車などの照明対象物体を検
知する照明対象検知部（２４）とを有している。
照明装置の要部ブロック構成を例示したものである。た
とえばこの図１に例示した太陽電池照明装置では、太陽
電池（１）の出力電圧を用いて昼夜の判定を行ない、こ
の昼夜の判定に従って照明対象物体検知の作動および停
止を制御する制御回路（２）が備えられている。この制
御回路（２）は、太陽電池（１）の出力電圧が規定値以
上であるか規定値以下であるかによって昼か夜かを判定
する昼夜判定部（２１）と、昼夜判定部（２１）の判定
に従って電源部（２３）をＯＮ／ＯＦＦ制御する電源Ｏ
Ｎ／ＯＦＦ制御部（２２）と、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部
（２２）のＯＮ／ＯＦＦ制御に従って照明対象検知部
（２４）に電気二重層コンデンサ（３）の蓄電電力を供
給する電源部（２３）と、電源部（２３）からの供給電
力により駆動されて、人体や車などの照明対象物体を検
知する照明対象検知部（２４）とを有している。
【００１１】この場合さらに説明すると、太陽電池
（１）の出力電圧を用いた昼夜判定の基準となる規定値
は、夜間において太陽電池（１）が出力するであろう電
圧の値と同程度の値に設定しておく。ここで、夜間と
は、文字通り太陽の沈んだ夜を意味するだけではなく、
昼間であっても照明が必要な程度の屋外照度であると
き、たとえば曇雨天候時などをも含んでいる。
（１）の出力電圧を用いた昼夜判定の基準となる規定値
は、夜間において太陽電池（１）が出力するであろう電
圧の値と同程度の値に設定しておく。ここで、夜間と
は、文字通り太陽の沈んだ夜を意味するだけではなく、
昼間であっても照明が必要な程度の屋外照度であると
き、たとえば曇雨天候時などをも含んでいる。
【００１２】規定値をこのような値に設定しておくこと
により、出力電圧がこの規定値以上であれば、屋外が照
明の不要な照度であり、照明器具（４）を点灯させる必
要がないことを判定できるため、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御
部（２２）により電源部（２３）をＯＦＦにして照明対
象検知部（２４）の動作を止めておくことができる。こ
の逆に出力電圧が規定値以下と判定されれば、照明器具
（４）の点灯が必要であるので、電源部（２３）がＯＮ
にされて電気二重層コンデンサ（３）から蓄電電力が照
明対象検知部（２４）に供給され、照明対象検知部（２
４）が照明対象物体の検知動作を始める。なお、電源部
（２３）は、電気二重層コンデンサ（３）の電圧を規定
電圧値に安定化する機能を有していても良い。
により、出力電圧がこの規定値以上であれば、屋外が照
明の不要な照度であり、照明器具（４）を点灯させる必
要がないことを判定できるため、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御
部（２２）により電源部（２３）をＯＦＦにして照明対
象検知部（２４）の動作を止めておくことができる。こ
の逆に出力電圧が規定値以下と判定されれば、照明器具
（４）の点灯が必要であるので、電源部（２３）がＯＮ
にされて電気二重層コンデンサ（３）から蓄電電力が照
明対象検知部（２４）に供給され、照明対象検知部（２
４）が照明対象物体の検知動作を始める。なお、電源部
（２３）は、電気二重層コンデンサ（３）の電圧を規定
電圧値に安定化する機能を有していても良い。
【００１３】この発明は、上述のように太陽電池（１）
の出力電圧を監視するだけで、照明が必要な時にのみ照
明対象検知を行う自動制御を実現できるため、照明が不
要な時の照明対象検知の動作を無くして、蓄電電力の無
駄な消費を抑制することができ、蓄電効率の向上を図る
ことができる。そして、駆動された照明対象検知部（２
４）が、赤外線検出等を行うセンサによるセンサ出力信
号を処理して人体や車などの照明対象物体を検知した場
合にのみ、制御回路（２）に備えられている点灯ＯＮ／
ＯＦＦ制御部（２５）が電気二重層コンデンサ（３）の
蓄電電力を照明器具（４）へ供給し、照明器具（４）が
自動的に点灯される。
の出力電圧を監視するだけで、照明が必要な時にのみ照
明対象検知を行う自動制御を実現できるため、照明が不
要な時の照明対象検知の動作を無くして、蓄電電力の無
駄な消費を抑制することができ、蓄電効率の向上を図る
ことができる。そして、駆動された照明対象検知部（２
４）が、赤外線検出等を行うセンサによるセンサ出力信
号を処理して人体や車などの照明対象物体を検知した場
合にのみ、制御回路（２）に備えられている点灯ＯＮ／
ＯＦＦ制御部（２５）が電気二重層コンデンサ（３）の
蓄電電力を照明器具（４）へ供給し、照明器具（４）が
自動的に点灯される。
【００１４】ここで、制御回路部（２）は、照明器具
（４）の点灯時間の制限制御を行うようになっていても
よく、図１の例ではこの点灯時間制限制御を行うタイマ
ー部（２６）を有している。このタイマー部（２６）
は、照明対象検知部（２４）からの検知信号により規定
時間だけ照明を駆動する制御信号を点灯ＯＮ／ＯＦＦ制
御部（２５）へ出力する。点灯ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２
５）は、この制御信号に従って規定時間だけ蓄電電力を
照明器具（４）に供給する。規定時間経過後は自動的に
蓄電電力供給が遮断されて照明器具（４）は消灯するの
で、余分に長い照明器具（４）の点灯を行わずにすみ、
蓄電電力をより効率良く利用することができるようにな
る。
（４）の点灯時間の制限制御を行うようになっていても
よく、図１の例ではこの点灯時間制限制御を行うタイマ
ー部（２６）を有している。このタイマー部（２６）
は、照明対象検知部（２４）からの検知信号により規定
時間だけ照明を駆動する制御信号を点灯ＯＮ／ＯＦＦ制
御部（２５）へ出力する。点灯ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２
５）は、この制御信号に従って規定時間だけ蓄電電力を
照明器具（４）に供給する。規定時間経過後は自動的に
蓄電電力供給が遮断されて照明器具（４）は消灯するの
で、余分に長い照明器具（４）の点灯を行わずにすみ、
蓄電電力をより効率良く利用することができるようにな
る。
【００１５】図１に示した例では、点灯ＯＮ／ＯＦＦ制
御部（２５）により供給される蓄電電力は、照明器具
（４）に供給される前に照明点灯回路（５）に送られ
る。この照明点灯回路（５）では、たとえば以下のよう
な蓄電電力の安定化調整等が行われる。まず第一に、電
気二重層コンデンサ（３）の出力電圧は電力消費により
低下してしまうので、この電圧低下した蓄電電力を効率
良く一定電圧に変換する。この変換のために、たとえば
ＤＣ−ＤＣコンバータ部（５１）を備えており、このＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ部（５１）によって蓄電電力の利用
効率をさらに向上させることができる。
御部（２５）により供給される蓄電電力は、照明器具
（４）に供給される前に照明点灯回路（５）に送られ
る。この照明点灯回路（５）では、たとえば以下のよう
な蓄電電力の安定化調整等が行われる。まず第一に、電
気二重層コンデンサ（３）の出力電圧は電力消費により
低下してしまうので、この電圧低下した蓄電電力を効率
良く一定電圧に変換する。この変換のために、たとえば
ＤＣ−ＤＣコンバータ部（５１）を備えており、このＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ部（５１）によって蓄電電力の利用
効率をさらに向上させることができる。
【００１６】次に、照明器具（４）には、電球、蛍光
灯、ハロゲン灯、ＬＥＤ等さまざまな光源を用いること
ができるが、光源の種類にあわせて、電気二重層コンデ
ンサ（３）からの直流電圧を照明器具駆動用の信号に変
換してから照明器具（４）に供給する必要があり、照明
点灯回路（５）は、この信号変換を行なう照明駆動部
（５２）を備えている。たとえば照明器具（４）が蛍光
灯の場合には、電気二重層コンデンサ（３）からの直流
電圧を高周波の交流信号に変換する必要があり、照明駆
動部（５２）としてはインバータを用いる。直流信号に
より直接照明器具（４）を駆動できる場合には、このよ
うな信号変換は必要でない。
灯、ハロゲン灯、ＬＥＤ等さまざまな光源を用いること
ができるが、光源の種類にあわせて、電気二重層コンデ
ンサ（３）からの直流電圧を照明器具駆動用の信号に変
換してから照明器具（４）に供給する必要があり、照明
点灯回路（５）は、この信号変換を行なう照明駆動部
（５２）を備えている。たとえば照明器具（４）が蛍光
灯の場合には、電気二重層コンデンサ（３）からの直流
電圧を高周波の交流信号に変換する必要があり、照明駆
動部（５２）としてはインバータを用いる。直流信号に
より直接照明器具（４）を駆動できる場合には、このよ
うな信号変換は必要でない。
【００１７】上述したように、この発明では、電気二重
層コンデンサの蓄電効率および利用効率を向上させるこ
とができ、優れた太陽電池照明装置を実現することがで
きる。また、太陽電池（１）による発電電力の電気二重
層コンデンサ（３）への蓄電は、電気二重層コンデンサ
（３）の特性を考慮して、電気二重層コンデンサ（３）
に障害を起こさない程度の規定電圧値、たとえば蓄電量
が満量となる電圧値、を超えて蓄電することがないよう
に過蓄電防止制御することが好ましく、図１に示した例
では、制御回路（２）が、この制御を行う蓄電制限部
（２７）を太陽電池（１）と電気二重層コンデンサ
（３）との間に有している。このような蓄電制限部（２
７）による過蓄電防止制御によって、電気二重層コンデ
ンサ（３）を保護し、寿命の低減を防止することができ
る。
層コンデンサの蓄電効率および利用効率を向上させるこ
とができ、優れた太陽電池照明装置を実現することがで
きる。また、太陽電池（１）による発電電力の電気二重
層コンデンサ（３）への蓄電は、電気二重層コンデンサ
（３）の特性を考慮して、電気二重層コンデンサ（３）
に障害を起こさない程度の規定電圧値、たとえば蓄電量
が満量となる電圧値、を超えて蓄電することがないよう
に過蓄電防止制御することが好ましく、図１に示した例
では、制御回路（２）が、この制御を行う蓄電制限部
（２７）を太陽電池（１）と電気二重層コンデンサ
（３）との間に有している。このような蓄電制限部（２
７）による過蓄電防止制御によって、電気二重層コンデ
ンサ（３）を保護し、寿命の低減を防止することができ
る。
【００１８】この蓄電制限部（２７）および上述した昼
夜判定部（２１）は、常に太陽電池（１）からの出力電
圧を監視するため、太陽電池（１）からの出力電圧の消
費を極力抑えた低消費型のものとすることが望ましい。
たとえば高抵抗化、低消費電流のＣ−ＭＯＳＩＣを使用
することで消費を抑えることができる。ところで、電気
二重層コンデンサ（３）の出力電圧は蓄電電力の消費に
よって低下する。この低下が著しくなると、照明対象検
知部（２４）に供給される電源が異常低下して、照明対
象検知部（２４）が誤動作したり、動作しなかったりす
る可能性がある。
夜判定部（２１）は、常に太陽電池（１）からの出力電
圧を監視するため、太陽電池（１）からの出力電圧の消
費を極力抑えた低消費型のものとすることが望ましい。
たとえば高抵抗化、低消費電流のＣ−ＭＯＳＩＣを使用
することで消費を抑えることができる。ところで、電気
二重層コンデンサ（３）の出力電圧は蓄電電力の消費に
よって低下する。この低下が著しくなると、照明対象検
知部（２４）に供給される電源が異常低下して、照明対
象検知部（２４）が誤動作したり、動作しなかったりす
る可能性がある。
【００１９】そこで、この発明の装置では、電気二重層
コンデンサ（３）の電圧低下を判定し、電圧低下の判定
に従って照明対象物体の検知の作動および停止をを制御
する制御回路（２）が備えられていることが好ましい。
この場合、制御回路（２）は、たとえば図２に例示した
ように電気二重層コンデンサ（３）の出力電圧が規定値
以下となった場合に電圧低下を検出する電圧低下検出部
（２８）を有することができ、この電圧低下検出部（２
８）の電圧低下判定に従って、電源部（２３）への電源
供給を遮断し、照明対象検知部（２４）の動作を止め
る。
コンデンサ（３）の電圧低下を判定し、電圧低下の判定
に従って照明対象物体の検知の作動および停止をを制御
する制御回路（２）が備えられていることが好ましい。
この場合、制御回路（２）は、たとえば図２に例示した
ように電気二重層コンデンサ（３）の出力電圧が規定値
以下となった場合に電圧低下を検出する電圧低下検出部
（２８）を有することができ、この電圧低下検出部（２
８）の電圧低下判定に従って、電源部（２３）への電源
供給を遮断し、照明対象検知部（２４）の動作を止め
る。
【００２０】これにより、照明対象検知部（２４）の電
源低下に起因する誤動作を防止することができるととも
に、電気二重層コンデンサ（３）の蓄電電力の無駄な消
費を防止することができるようになる。もちろん、照明
対象検知部（２４）が動作しなくなるので、照明器具
（４）への電源供給も行われず、電圧低下に起因する照
明器具（４）の不点灯やちらつき照明などの発生も防ぐ
ことができる。
源低下に起因する誤動作を防止することができるととも
に、電気二重層コンデンサ（３）の蓄電電力の無駄な消
費を防止することができるようになる。もちろん、照明
対象検知部（２４）が動作しなくなるので、照明器具
（４）への電源供給も行われず、電圧低下に起因する照
明器具（４）の不点灯やちらつき照明などの発生も防ぐ
ことができる。
【００２１】この発明では、制御回路（２）は、前述し
た太陽電池（１）の出力電圧を用いて昼夜判定と電気二
重層コンデンサ（３）の電圧低下判定とを両方組み合わ
せて行うようにしてもよい。すなわち、太陽電池（１）
の出力電圧が規定値以下となり夜と判定され、且つ電気
二重層コンデンサ（３）の出力電圧が規定値以上と判定
された場合にのみ、照明対象物体の検知動作を行い、ま
た夜であっても、電気二重層コンデンサ（３）の電圧低
下が検出された場合には、照明対象物体の検知動作を停
止するといった制御を行うことができる。したがって、
両判定を組み合わせることによって、二重層コンデンサ
（３）の蓄電電力の不要な消費をより効果的に防止する
ことができ、蓄電効率のさらなる向上を実現できる。
た太陽電池（１）の出力電圧を用いて昼夜判定と電気二
重層コンデンサ（３）の電圧低下判定とを両方組み合わ
せて行うようにしてもよい。すなわち、太陽電池（１）
の出力電圧が規定値以下となり夜と判定され、且つ電気
二重層コンデンサ（３）の出力電圧が規定値以上と判定
された場合にのみ、照明対象物体の検知動作を行い、ま
た夜であっても、電気二重層コンデンサ（３）の電圧低
下が検出された場合には、照明対象物体の検知動作を停
止するといった制御を行うことができる。したがって、
両判定を組み合わせることによって、二重層コンデンサ
（３）の蓄電電力の不要な消費をより効果的に防止する
ことができ、蓄電効率のさらなる向上を実現できる。
【００２２】この場合、制御回路（２）は、たとえば図
３に例示したように、昼夜判定部（２１）と電圧低下検
出部（２８）とを備え、昼夜判定部（２１）による出力
電圧規定値以下という夜信号により、電源ＯＮ／ＯＦＦ
制御部（２２）が電気二重層コンデンサ（３）の蓄電電
力を電源部（２３）に供給し、この蓄電電力の供給の間
中常に、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２２）と電源部（２
３）との間に設けられた電圧低下検出部（２８）は蓄電
電力を規定値と比較しており、規定値より少なくなった
ときに電圧低下と判断して、蓄電電力の供給を遮断す
る。
３に例示したように、昼夜判定部（２１）と電圧低下検
出部（２８）とを備え、昼夜判定部（２１）による出力
電圧規定値以下という夜信号により、電源ＯＮ／ＯＦＦ
制御部（２２）が電気二重層コンデンサ（３）の蓄電電
力を電源部（２３）に供給し、この蓄電電力の供給の間
中常に、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２２）と電源部（２
３）との間に設けられた電圧低下検出部（２８）は蓄電
電力を規定値と比較しており、規定値より少なくなった
ときに電圧低下と判断して、蓄電電力の供給を遮断す
る。
【００２３】図４〜図８は、上述の図３に例示したこの
発明の装置における具体的な回路構成の一実施例を示し
たものであり、それぞれ、その回路構成の一部を示し、
対応する英大文字が付された各接続線により接続されて
一つの回路構成となっている。これら図４〜図８に例示
した回路構成において、太陽電池（１）からの出力電圧
は、昼夜判定部（２１）および蓄電制限部（２７）に送
られる。まず、蓄電制限部（２７）の説明をすると、蓄
電制限部（２７）では、太陽電池（１）からの出力電圧
が規定値以上とならないように出力電圧が印加されてい
る間中常に監視し、電圧が規定値に達する前までは、低
消費電流のＣ−ＭＯＳＩＣであるＩＣ１出力がクローズ
し、Ｑ５がＯＦＦ、Ｑ４がＯＮとなって、太陽電池
（１）の出力電圧を電気二重層コンデンサ部（３１）に
供給し続ける。そして、電圧が規定値に達すると、ＩＣ
１出力がオープンし、Ｑ５がＯＮとなり、Ｑ４がＯＦＦ
となって、電気二重層コンデンサ部（３１）への電圧供
給を遮断する。ここで、電気二重層コンデンサ部（３
１）は、複数個の電気二重層コンデンサ（３）が直列接
続されて構成されている。
発明の装置における具体的な回路構成の一実施例を示し
たものであり、それぞれ、その回路構成の一部を示し、
対応する英大文字が付された各接続線により接続されて
一つの回路構成となっている。これら図４〜図８に例示
した回路構成において、太陽電池（１）からの出力電圧
は、昼夜判定部（２１）および蓄電制限部（２７）に送
られる。まず、蓄電制限部（２７）の説明をすると、蓄
電制限部（２７）では、太陽電池（１）からの出力電圧
が規定値以上とならないように出力電圧が印加されてい
る間中常に監視し、電圧が規定値に達する前までは、低
消費電流のＣ−ＭＯＳＩＣであるＩＣ１出力がクローズ
し、Ｑ５がＯＦＦ、Ｑ４がＯＮとなって、太陽電池
（１）の出力電圧を電気二重層コンデンサ部（３１）に
供給し続ける。そして、電圧が規定値に達すると、ＩＣ
１出力がオープンし、Ｑ５がＯＮとなり、Ｑ４がＯＦＦ
となって、電気二重層コンデンサ部（３１）への電圧供
給を遮断する。ここで、電気二重層コンデンサ部（３
１）は、複数個の電気二重層コンデンサ（３）が直列接
続されて構成されている。
【００２４】一方、昼夜判定部（２１）は、太陽電池
（１）の出力電圧を常に監視して、昼夜判定の規定電圧
値以下となった場合にのみ、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部
（２２）に信号を発生する。電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部
（２２）は、その信号に従い、電気二重層コンデンサ部
（３１）の蓄電電力を電源部（２３）に供給する。具体
的には、電圧が規定値以上の場合に、低消費電流のＣ−
ＭＯＳＩＣであるＩＣ１出力がオープンして、Ｑ３がＯ
Ｎとなり、これによって電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２
２）のＱ２がＯＦＦとされるので蓄電電力は電源部（２
３）に供給されない。電圧が規定値以上になるとＩＣ１
出力がクローズして、Ｑ３がＯＦＦとなり、電源ＯＮ／
ＯＦＦ制御部（２２）のＱ２がＯＮとされて、蓄電電力
が電源部（２３）に供給されるようになる。
（１）の出力電圧を常に監視して、昼夜判定の規定電圧
値以下となった場合にのみ、電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部
（２２）に信号を発生する。電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部
（２２）は、その信号に従い、電気二重層コンデンサ部
（３１）の蓄電電力を電源部（２３）に供給する。具体
的には、電圧が規定値以上の場合に、低消費電流のＣ−
ＭＯＳＩＣであるＩＣ１出力がオープンして、Ｑ３がＯ
Ｎとなり、これによって電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２
２）のＱ２がＯＦＦとされるので蓄電電力は電源部（２
３）に供給されない。電圧が規定値以上になるとＩＣ１
出力がクローズして、Ｑ３がＯＦＦとなり、電源ＯＮ／
ＯＦＦ制御部（２２）のＱ２がＯＮとされて、蓄電電力
が電源部（２３）に供給されるようになる。
【００２５】この電源供給の際中常に、電源ＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御部（２２）と電源部（２３）との間において電圧
低下検出部（２８）が、蓄電電力の電圧を監視して、規
定電圧値以上の場合にのみ蓄電電力を電源部（２３）に
通し、規定電圧値以下となった場合、つまり電圧低下が
発見された場合には、低消費電流のＣ−ＭＯＳＩＣであ
るＩＣ２がＯＦＦとなって電源部（２３）への電力の供
給を遮断するようになっている。
Ｆ制御部（２２）と電源部（２３）との間において電圧
低下検出部（２８）が、蓄電電力の電圧を監視して、規
定電圧値以上の場合にのみ蓄電電力を電源部（２３）に
通し、規定電圧値以下となった場合、つまり電圧低下が
発見された場合には、低消費電流のＣ−ＭＯＳＩＣであ
るＩＣ２がＯＦＦとなって電源部（２３）への電力の供
給を遮断するようになっている。
【００２６】このような昼夜判定部（２１）および電圧
低下検出部（２８）の監視を通った蓄電電力は、電源部
（２３）から照明対象検知部（２４）に供給される。照
明対象検知部（２４）は電源供給をもって自動的に始動
し、照明対象物体を検知した場合にのみ検知信号をタイ
マー部（２６）に送る。タイマー部（２６）は、検知信
号の受信により、点灯時間制御信号を点灯ＯＮ／ＯＦＦ
制御部（２５）に送り、点灯ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２
５）はその点灯時間制御信号に従った時間だけ電気二重
層コンデンサ部（３１）より照明点灯回路（５）へ蓄電
電力を供給する。
低下検出部（２８）の監視を通った蓄電電力は、電源部
（２３）から照明対象検知部（２４）に供給される。照
明対象検知部（２４）は電源供給をもって自動的に始動
し、照明対象物体を検知した場合にのみ検知信号をタイ
マー部（２６）に送る。タイマー部（２６）は、検知信
号の受信により、点灯時間制御信号を点灯ＯＮ／ＯＦＦ
制御部（２５）に送り、点灯ＯＮ／ＯＦＦ制御部（２
５）はその点灯時間制御信号に従った時間だけ電気二重
層コンデンサ部（３１）より照明点灯回路（５）へ蓄電
電力を供給する。
【００２７】より具体的には、照明対象検知部（２４）
におけるＰＩＲの出力（短時間、たとえば1 秒未満）に
よりタイマー部（２６）のＱ８がＯＮとなり、続いてＩ
Ｃ８出力が規定時間（たとえば１０Ｓ〜３０Ｓ）だけＯ
Ｎとなる。このＩＣ８出力がＯＮの間、Ｑ９がＯＮとな
り、点灯ＯＮ／ＦＦ制御部（２５）のＱ１がＯＮとな
る。よって、規定時間だけ、電気二重層コンデンサ部
（３１）の蓄電電力が照明点灯回路（５）へ供給され
る。
におけるＰＩＲの出力（短時間、たとえば1 秒未満）に
よりタイマー部（２６）のＱ８がＯＮとなり、続いてＩ
Ｃ８出力が規定時間（たとえば１０Ｓ〜３０Ｓ）だけＯ
Ｎとなる。このＩＣ８出力がＯＮの間、Ｑ９がＯＮとな
り、点灯ＯＮ／ＦＦ制御部（２５）のＱ１がＯＮとな
る。よって、規定時間だけ、電気二重層コンデンサ部
（３１）の蓄電電力が照明点灯回路（５）へ供給され
る。
【００２８】そして、照明点灯回路（５）では、ＤＣ−
ＤＣコンバータ部（５１）および必要な場合には照明駆
動部（５２）を介して照明器具（４）に蓄電電力を供給
し、照明器具（４）が点灯する。ここでは、照明駆動部
（５２）は、照明器具（４）が蛍光灯であるためインバ
ータとなっている。このような一連の制御により、照明
器具（４）は、夜間において照明対象物体を検知した場
合にのみ、且つ規定時間だけ照明を行うようになり、電
気二重層コンデンサ（３）の蓄電電力の効率の良い蓄電
および利用が実現されることとなる。
ＤＣコンバータ部（５１）および必要な場合には照明駆
動部（５２）を介して照明器具（４）に蓄電電力を供給
し、照明器具（４）が点灯する。ここでは、照明駆動部
（５２）は、照明器具（４）が蛍光灯であるためインバ
ータとなっている。このような一連の制御により、照明
器具（４）は、夜間において照明対象物体を検知した場
合にのみ、且つ規定時間だけ照明を行うようになり、電
気二重層コンデンサ（３）の蓄電電力の効率の良い蓄電
および利用が実現されることとなる。
【００２９】ここで、上述した図４〜図８の回路構成に
おける具体的な各種数値例として、たとえば太陽電池
（１）に１Ｗ，Ｖｐ＝８Ｖ，Ｉｐ＝１２２ｍＡの電力を
発電できるのものを用いた場合において、蓄電制限部
（２７）における規定値は約９Ｖと設定し、昼夜判定部
（２１）における規定値は約２Ｖ（または約１００Ｉ
ｘ）と設定する。また、電圧低下検出部（２８）におけ
る規定値は約３Ｖと設定し、約２Ｖ以下でＰＩＲ異常発
振が防止されるようになっている。タイマー部（２６）
は、たとえば点灯時間を約１０〜３０秒に設定する。照
明点灯回路（５）におけるＤＣ−ＤＣコンバータ部（５
１）では入力２．５〜１０Ｖの電圧を、効率８５％で出
力１２Ｖに変換する。照明器具（４）としてはツイン蛍
光灯６Ｗを用いる。電気二重層コンデンサ部（３１）と
しては、２．５Ｖ、１００Ｆの電気二重層コンデンサ
（３）を４個直列して用いる。
おける具体的な各種数値例として、たとえば太陽電池
（１）に１Ｗ，Ｖｐ＝８Ｖ，Ｉｐ＝１２２ｍＡの電力を
発電できるのものを用いた場合において、蓄電制限部
（２７）における規定値は約９Ｖと設定し、昼夜判定部
（２１）における規定値は約２Ｖ（または約１００Ｉ
ｘ）と設定する。また、電圧低下検出部（２８）におけ
る規定値は約３Ｖと設定し、約２Ｖ以下でＰＩＲ異常発
振が防止されるようになっている。タイマー部（２６）
は、たとえば点灯時間を約１０〜３０秒に設定する。照
明点灯回路（５）におけるＤＣ−ＤＣコンバータ部（５
１）では入力２．５〜１０Ｖの電圧を、効率８５％で出
力１２Ｖに変換する。照明器具（４）としてはツイン蛍
光灯６Ｗを用いる。電気二重層コンデンサ部（３１）と
しては、２．５Ｖ、１００Ｆの電気二重層コンデンサ
（３）を４個直列して用いる。
【００３０】以上の各設定を用いて照明制御を試みたと
ころ、制御回路（２）による電力の消費を減少させるこ
とができ、太陽電池（１）による発電電力の蓄電および
利用を効率よく行うことができた。もちろん、上述した
各態様の太陽電池照明装置では、太陽電池（１）の発電
電力を蓄電する手段として電気二重層コンデンサ（３）
を用いているので、屋外照度が低い条件下で太陽電池
（１）からの出力電流が微弱な場合（たとえば数ｍＡ程
度）の場合でも、効率良く蓄電することが可能である。
ころ、制御回路（２）による電力の消費を減少させるこ
とができ、太陽電池（１）による発電電力の蓄電および
利用を効率よく行うことができた。もちろん、上述した
各態様の太陽電池照明装置では、太陽電池（１）の発電
電力を蓄電する手段として電気二重層コンデンサ（３）
を用いているので、屋外照度が低い条件下で太陽電池
（１）からの出力電流が微弱な場合（たとえば数ｍＡ程
度）の場合でも、効率良く蓄電することが可能である。
【００３１】図４の例では、この電気二重層コンデンサ
（３）が電気二重層コンデンサ部（３１）において４個
直列で用いられているが、電気二重層コンデンサ（３）
は、照明器具（４）の負荷容量、点灯時間などにあわせ
て、その使用個数および接続態様（たとえば直列、並
列、直並列）を変更することが好ましい。この発明は以
上の例に限定されるものではなく、細部については様々
な態様が可能であることは言うまでもない。
（３）が電気二重層コンデンサ部（３１）において４個
直列で用いられているが、電気二重層コンデンサ（３）
は、照明器具（４）の負荷容量、点灯時間などにあわせ
て、その使用個数および接続態様（たとえば直列、並
列、直並列）を変更することが好ましい。この発明は以
上の例に限定されるものではなく、細部については様々
な態様が可能であることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、太陽電池による発電電力をより効率良く蓄電し、
且つ利用して、効率の良い照明器具の照明を実現させる
ことができる。
って、太陽電池による発電電力をより効率良く蓄電し、
且つ利用して、効率の良い照明器具の照明を実現させる
ことができる。
【図１】この発明の一実施例である太陽電池照明装置を
例示した要部ブロック構成図である。
例示した要部ブロック構成図である。
【図２】この発明の他の一実施例である太陽電池照明装
置を例示した要部ブロック構成図である。
置を例示した要部ブロック構成図である。
【図３】この発明のさらに別の一実施例である太陽電池
照明装置を例示した要部ブロック構成図である。
照明装置を例示した要部ブロック構成図である。
【図４】この発明の太陽電池照明装置の回路構成の一部
を例示した図である。
を例示した図である。
【図５】この発明の太陽電池照明装置の回路構成の一部
を例示した図である。
を例示した図である。
【図６】この発明の太陽電池照明装置の回路構成の一部
を例示した図である。
を例示した図である。
【図７】この発明の太陽電池照明装置の回路構成の一部
を例示した図である。
を例示した図である。
【図８】この発明の太陽電池照明装置の回路構成の一部
を例示した図である。
を例示した図である。
１ 太陽電池 ２ 制御回路 ２１ 昼夜判定部 ２２ 電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部 ２３ 電源部 ２４ 照明対象検知部 ２５ 点灯ＯＮ／ＯＦＦ制御部 ２６ タイマー部 ２７ 蓄電制限部 ２８ 電圧低下検出部 ３ 電気二重層コンデンサ ３１ 電気二重層コンデンサ部 ４ 照明器具 ５ 照明点灯回路 ５１ ＤＣ−ＤＣコンバータ部 ５２ 照明駆動部
Claims (5)
- 【請求項１】 太陽電池による発電電力が電気二重層コ
ンデンサに蓄電され、照明対象物体が検知された場合に
のみ蓄電電力を用いて照明器具を点灯させる太陽電池照
明装置であって、 太陽電池の出力電圧を用いて昼夜の判定を行ない、この
昼夜の判定に従って照明対象物体検知の作動および停止
を制御する制御回路が備えられていることを特徴とする
太陽電池照明装置。 - 【請求項２】 太陽電池による発電電力が電気二重層コ
ンデンサに蓄電され、照明対象物体が検知された場合に
のみ蓄電電力を用いて照明器具を点灯させる太陽電池照
明装置であって、 電気二重層コンデンサの電圧低下を判定し、この電圧低
下の判定に従って照明対象物体検知の作動および停止を
制御する制御回路が備えられていることを特徴とする太
陽電池照明装置。 - 【請求項３】 太陽電池による発電電力が電気二重層コ
ンデンサに蓄電され、照明対象物体が検知された場合に
のみ蓄電電力を用いて照明器具を点灯させる太陽電池照
明装置であって、 太陽電池の出力電圧を用いて昼夜の判定を行ない、また
電気二重層コンデンサの電圧低下の判定を行ない、昼夜
の判定および電圧低下の判定に従って照明対象物体の検
知の作動および停止を制御する制御回路が備えられてい
ることを特徴とする太陽電池照明装置。 - 【請求項４】 制御回路が、照明器具の点灯時間の制限
制御を行う請求項１ないし３のいずれかの太陽電池照明
装置。 - 【請求項５】 制御回路が、太陽電池による発電電力の
電気二重層コンデンサへの蓄電量の制限制御を行う請求
項１ないし４のいずれかの太陽電池照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270361A JP2000102193A (ja) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | 太陽電池照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270361A JP2000102193A (ja) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | 太陽電池照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000102193A true JP2000102193A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17485208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10270361A Pending JP2000102193A (ja) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | 太陽電池照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000102193A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007516689A (ja) * | 2003-12-17 | 2007-06-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 非常灯装置及び非常灯システム |
| WO2021212630A1 (zh) * | 2020-04-20 | 2021-10-28 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 照明装置及轨道车辆 |
-
1998
- 1998-09-24 JP JP10270361A patent/JP2000102193A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007516689A (ja) * | 2003-12-17 | 2007-06-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 非常灯装置及び非常灯システム |
| WO2021212630A1 (zh) * | 2020-04-20 | 2021-10-28 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 照明装置及轨道车辆 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |