JP2000164906A - 太陽電池の盗難検知回路及び太陽電池配電盤 - Google Patents

太陽電池の盗難検知回路及び太陽電池配電盤

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JP2000164906A JP10335159A JP33515998A JP2000164906A JP 2000164906 A JP2000164906 A JP 2000164906A JP 10335159 A JP10335159 A JP 10335159A JP 33515998 A JP33515998 A JP 33515998A JP 2000164906 A JP2000164906 A JP 2000164906A
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池を用いた遠隔装置における太陽電池
の盗難検知回路及び該盗難検知回路を備えた太陽電池配
電盤に関し、太陽電池の盗難を直ちに検知する。 【解決手段】 太陽電池SB1〜SBnとは別に設けた
盗難検知用電流供給電源1−4を備え、該盗難検知用電
流供給電源1−4から太陽電池SB1〜SBnを経由し
て盗難検知用電流を流し、該盗難検知用電流を検出する
盗難検知用電流検出回路1−5とを備える。盗難検知用
電流検出回路1−5は、盗難検知用電流が所定電流より
低下したことを検出してその検出結果を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を用いた
遠隔測定・遠隔監視・遠隔制御等を行なう遠隔装置にお
ける太陽電池の盗難検知回路及び該盗難検知回路を備え
た太陽電池配電盤に関する。
【0002】雨量や水位等の遠隔の観測データ等を収集
する太陽電池を用いたテレメータ等の遠隔装置が全国で
多数稼働している。それらの遠隔装置が設置される場所
は、山間部の僻地や水上等、様々な場所に設置され、商
用電源を供給することが困難な場所に設置する場合には
遠隔装置に太陽電池が利用される。
【0003】太陽電池は高価であり、またその機能上、
太陽光を効率良く取り込むよう保護ケース等に保管され
ることなく、無防備状態で屋外に設置されるため、時折
太陽電池の盗難の被害にあっている。
【0004】テレメータ等の遠隔装置が設置される遠隔
局は無人運用の場合が多く、また、太陽電池で動作する
遠隔装置には、夜間や天候不順時でも負荷に対して電源
を供給するようにバックアップ用蓄電池が備えられ、太
陽電池が無くても該バックアップ用蓄電池で数日〜1ヶ
月間動作し続けるため、太陽電池の盗難があっても即座
に発覚されず、太陽電池の盗難に対する対応措置が遅
れ、また、太陽電池の盗難によるバックアップ用蓄電池
の予想外に急な消耗を予期できず、テレメータ等の遠隔
装置のシステムダウンや重要なデータの観測漏れ等にも
つながっている。
【0005】
【従来の技術】図4に従来の太陽電池配電盤の回路図を
示す。太陽電池SB1〜SBnは、所定の発電電圧が得
られるよう複数の太陽電池SB1〜SBnが直列に接続
され、太陽電池配電盤4−1における給電線4−2,4
−3に接続されている。
【0006】直列に接続された各太陽電池SB1〜SB
nには、並列にバイパスダイオードBD1〜BDnが接
続され、太陽電池SB1〜SBnの一部が日陰になって
も、日陰になった太陽電池をバイパスして電流が流れる
ようにすることによって、太陽電池SB1〜SBn全体
の発電機能の低下を防いでいる。
【0007】太陽電池配電盤4−1内には、給電線4−
2,4−3のいずれか一方に逆流防止ダイオードRPD
が備えられ、また、給電線4−2,4−3の出力端子の
ほかに、バックアップ用蓄電池BATTを接続する接続
端子が備えられ、該接続端子は給電線4−2,4−3に
接続されている。
【0008】従って、バックアップ用蓄電池BATTは
給電線4−2,4−3間に接続され、バックアップ用蓄
電池BATTからも負荷rに給電されるようになってい
る。そのため、夜間や曇天時に太陽電池SB1〜SBn
の発電電圧が低下したときでも、負荷rへ安定した電源
供給がなされる。
【0009】バックアップ用蓄電池BATTによるバッ
クアップ可能な時間は、日本国内のテレメータ等の遠隔
装置においては、長期の天候不順にも充分に耐えられる
よう一般的にlヶ月間程度となっている。
【0010】太陽電池SB1〜SBnで発電された電気
は、逆流防止ダイオードRPDを経由して負荷rに供給
される。逆流防止ダイオードRPDは、太陽電池が発電
していない夜間時等に、バックアップ用蓄電池BATT
から太陽電池SB1〜SBnに電流が逆流しないように
設けられている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池SB1〜SB
nが盗難されたり損壊されたりすると、バックアップ用
蓄電池BATTのみで負荷rに給電するが、いずれは電
池の消耗により負荷rはその機能停止してしまう。
【0012】太陽電池配電盤4−1から給電されるテレ
メータ等の遠隔装置は、通常、給電電圧の低下を検出す
る機能を備えているが、バックアップ用蓄電池BATT
の消耗が相当大きくなってからでないと給電電圧の低下
を検出することができないため、太陽電池盗難の被害
は、数日から1ヶ月を経てからでないと判明されなかっ
た。
【0013】本発明は、太陽電池を用いた遠隔装置等に
おいて、太陽電池の盗難を直ちに検知する太陽電池の盗
難検知回路及びその盗難検知回路を備えた太陽電池配電
盤を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池の盗難
検知回路は、(1)太陽電池とは別に設けた盗難検知用
電流供給電源と、該盗難検知用電流供給電源から太陽電
池を経由して盗難検知用電流を流す手段と、該盗難検知
用電流を検出する盗難検知用電流検出回路とを備え、前
記盗難検知用電流検出回路は、前記盗難検知用電流が所
定電流より低下したことを検出してその検出結果を出力
する構成を有するものである。
【0015】また、(2)前記太陽電池にバイパスダイ
オードを並列に、太陽電池の正極端子にバイパスダイオ
ードのカソード端子を、太陽電池の負極端子にバイパス
ダイオードのアノード端子を接続したものである。
【0016】また、(3)前記盗難検知用電流供給電源
から送出する盗難検知用電流を、接続指示信号に応動し
て動作する接続スイッチを介して流す手段を備えたもの
である。
【0017】また、本発明の太陽電池配電盤は、(4)
前記(1)、(2)又は(3)記載の太陽電池の盗難検
知回路と、太陽電池を接続する接続端子と、負荷への給
電端子とを備えたものである。
【0018】また、(5)太陽電池からの正極給電線と
負極給電線との間に接続したバックアップ用蓄電池と、
通常時は太陽電池の正極端子側を前記正極給電線に、太
陽電池の負極端子側を前記負極給電線に接続し、切り替
え指示信号に応動して、前記バックアップ用蓄電池か
ら、盗難検知用電流検出回路を介して盗難検知用電流が
太陽電池に流れるように接続を切り替える切り替えスイ
ッチと、前記盗難検知用電流が所定電流より低下したこ
とを検出してその検出結果を出力する盗難検知用電流検
出回路と、太陽電池を接続する接続端子と、負荷への給
電端子とを備えたものである。
【0019】また、(6)前記接続スイッチ又は切り替
えスイッチを動作させる接続指示信号又は切り替え指示
信号として、負荷の消費電流が所定電流以上に増大した
ことを検出する検出信号を用いたものである。
【0020】
【発明の実施の形態】図1に本発明の第1の実施の形態
の太陽電池の盗難検知回路を示す。複数の太陽電池SB
1〜SBnを直列に接続した太陽電池SB1〜SBn
が、太陽電池配電盤1−1における給電線1−2,1−
3に接続される。
【0021】直列に接続された各太陽電池SB1〜SB
nに並列に接続されたバイパスダイオードBD1〜BD
nの機能は、前述した図4におけるものと同様である。
また、逆流防止ダイオードRPD及びバックアップ用蓄
電池BATTの機能も、前述した図4におけるものと同
様であるので重複した説明は省略する。
【0022】図1に示すように、太陽電池配電盤1−1
において、太陽電池SB1〜SBnからの給電線1−
2,1−3の間に、太陽電池の盗難を検知するための盗
難検知用電流供給電源1−4と盗難検知用電流検出回路
1−5の直列回路から成る盗難検知回路を接続し、盗難
検知用電流供給電源1−4から、盗難検知用電流検出回
路1−5及び太陽電池SB1〜SBnを経由して、盗難
検知用電流を流し、盗難検知用電流検出回路1−5にお
いて該電流が所定電流以下に低下したことを検出し、そ
の検出結果を外部に出力するようにしたものである。
【0023】盗難検知用電流供給電源1−4の極性は、
太陽電池SB1〜SBnの電圧と打ち消し合わないよう
に、太陽電池SB1〜SBnの正極側の給電線1−2に
は盗難検知用電流供給電源1−1の負極側を、太陽電池
SB1〜SBnの負極側の給電線1−3には盗難検知用
電流供給電源1−4の正極側を接続する。
【0024】盗難検知用電流検出回路1−5は、盗難検
知用電流供給電源1−4からの検知用電流が太陽電池S
B1〜SBnを経由して流れる径路中のいずれの箇所に
設けても良いが、以下に述べる理由により太陽電池SB
1〜SBnの給電線1−2,1−3の間に設けることが
好ましい。
【0025】盗難検知用電源1−4は、太陽電池SB1
〜SBnが夜間等に出力電圧が低下した場合でも、太陽
電池SB1〜SBnを経由する盗難検知用電流が流れる
ように設けたものであり、その消費電流を節減するため
には、盗難検知用電流が流れる径路に高インピーダンス
素子を介在させる必要がある。
【0026】前記高インピーダンス素子を、太陽電池S
B1〜SBnの正極側給電線1−2又は負極側給電線1
−3の途中に設けると、太陽電池SB1〜SBnから負
荷rへ給電する電圧及び電力が低下してしまうので、太
陽電池SB1〜SBnの給電線1−2,1−3の途中に
は高インピーダンス素子を設けるのは不適当であり、太
陽電池SB1〜SBnの給電線1−2,1−3の間の検
知用電流が流れる径路に介在させなければならない。
【0027】盗難検知用電流検出回路1−5を、太陽電
池SB1〜SBnの給電線1−2,1−3の間の、盗難
検知用電流が流れる径路中に設けた場合には、盗難検知
用電流検出回路1−5を前述の高インピーダンス素子と
兼用することができ、また、盗難検知用電流検出回路1
−5に流れる電流は微少な電流となり、回路を小型化す
ることができる。
【0028】一方、盗難検知用電流検出回路1−5を、
太陽電池SB1〜SBnの正極側給電線1−2又は負極
側給電線1−3の途中に設けた場合は、太陽電池SB1
〜SBnから負荷rへの給電電流も、盗難検知用電流検
出回路部1−5に流れることになり、盗難検知用電流検
出回路1−5での大きな電力損失を生じてしまうことと
なる。
【0029】従って、盗難検知用電流供給電源1−4と
盗難検知用電流検出回路1−5との直列回路を、太陽電
池SB1〜SBnの給電線1−3,1−4の間に接続し
た構成とするのが最も好ましい。
【0030】更に、逆流防止ダイオードRPDを介在さ
せてバックアップ用蓄電池BATTが接続されている場
合は、バックアップ用蓄電池BATTからの電流が該盗
難検知用電流検出回路1−2に流れ込まないように、前
記盗難検知用電流供給電源1−4と盗難検知用電流検出
回路1−5との直列回路を、太陽電池SB1〜SBnと
逆流防止ダイオードRPDとの間の給電線の途中に接続
する。
【0031】太陽電池SB1〜SBnが盗難等により取
り外されると、盗難検知用電流が流れる径路が切断状態
となるので盗難検知用電流が流れなくなり、盗難検知用
電流検出回路1−5は、該盗難検知用電流の低下を検出
し、その検出結果を外部に出力する。
【0032】図2は本発明の第2の実施の形態の太陽電
池の盗難検知回路を示す。同図において、太陽電池SB
1〜SBnは太陽電池配電盤2−1に接続され、太陽電
池配電盤2−1は、負荷装置としてテレメータ観測装置
2−6に給電する構成例を示している。
【0033】テレメータ観測装置2−6は、遠隔にある
監視局から定期的(例えば、l0分〜l時間毎)にポー
リングされる。ポーリングされたテレメータ観測装置2
−6は、雨量や水位等の観測データを監視局に送り返す
が、その送り返しのタイミングでメークする返送送信接
点2−61により、盗難検知回路を接続する接続スイッ
チ用のリレーRLSへ地気を送出する。
【0034】また、テレメータ観測装置2−6等の負荷
は、観測データ送信時等、稼動時に消費電流が増大する
ことを利用し、負荷の消費電流が所定電流以上になった
ことを検出して、盗難検知回路接続スイッチ用のリレー
RLSを動作させるように構成することもできる。
【0035】前記リレーRLSは、テレメータ観測装置
2−6内の返送送信接点2−61の地気送出による接続
指示信号に応動してり動作し、その接点スイッチrls
により、太陽電池SB1〜SBnとの接続線を給電線2
−2から、盗難検知用電流供給電源2−4と盗難検知用
電流検出回路2−5のリレーRLGの直列回路から成る
盗難検知回路へ切り替える。
【0036】このとき、太陽電池SB1〜SBnが太陽
電池配電盤2−1に正常に接続されていれば、盗難検知
用電流供給電源2−4から送出される盗難検知用電流
が、盗難検知用電流検出回路2−5のリレーRLG及び
太陽電池SB1〜SBnを経由して流れ、盗難検知用電
流検出回路2−5のリレーRLGは、その電流により動
作する。
【0037】盗難検知用電流検出回路2−5のリレーR
LGの動作により、その接点スイッチrlgのメークに
より、テレメータ観測装置2−6に太陽電池が正常に接
続されている旨の信号が送出される。
【0038】他方、太陽電池SB1〜SBnが盗難さ
れ、太陽電池配電盤2−1から切り離されていると、盗
難検知用電流供給電源2−4から送出される盗難検知用
電流が、盗難検知用電流検出回路2−5のリレーRLG
に流れないため、盗難検知用電流検出回路2−5のリレ
ーRLGは不動作となり、その接点スイッチrlgがブ
レーク状態のままとなり、テレメータ観測装置2−6に
太陽電池が接続されていない旨の信号が送出される。
【0039】なお、前記リレーRLSの接点スイッチr
lsにより、太陽電池SB1〜SBnとの接続線を給電
線2−2から、盗難検知用電流供給電源2−4と盗難検
知用電流検出回路2−5のリレーRLGの直列回路から
成る盗難検知回路へ切り替える構成に代えて、太陽電池
SB1〜SBnとの接続線を給電線2−2に接続したま
まとし、前記リレーRLSの接点スイッチrlsによ
り、太陽電池SB1〜SBnとの接続線を、盗難検知用
電流供給電源2−4と盗難検知用電流検出回路2−5の
リレーRLGの直列回路から成る盗難検知回路に接続す
る構成としてもよい。
【0040】また、検知用電流検出回路2−5のリレー
RLGには、盗難検知用電流供給電源2−4の電圧と受
光時の太陽電池SB1〜SBnの発電電圧との和の電圧
が印加されるため、盗難検知用電流検出回路2−5のリ
レーRLGは、その最大電圧以上の耐電圧を有するもの
を用いることは言うまでもない。
【0041】盗難検知用電流検出回路2−5のリレーR
LGの接点情報は、観測データと共にテレメータ観測装
置2−6から監視局へ返送され、監視局ではこの情報ビ
ットにより太陽電池SB1〜SBnが正常に接続されて
いるか又は盗難等により取り外されたかを判断する。
【0042】図2に示した本発明の実施の形態は、図1
に示した本発明の実施の形態に較べて、テレメータ観測
装置2−6等の遠隔装置からのデータ収集時等に、太陽
電池配電盤2−1における太陽電池の盗難等を検知する
盗難検知回路を動作させるため、盗難検知用電流供給電
源の消費電流を節減することができる。
【0043】図3は本発明の第3の実施の形態の太陽電
池の盗難検知回路を示す。この実施の形態は、太陽電池
の盗難等を検知するための盗難検知用電流を、バックア
ップ用蓄電池BATTから供給するようにしたもので、
盗難検知用電流供給電源を別途設ける必要がないように
したものである。
【0044】図3に示す実施の形態において、テレメー
タ観測装置2−6は、図2に示した実施の形態における
ものと同様に動作し、その構成も同一であるので重複し
た説明は省略する。
【0045】太陽電池配電盤3−1の各リレーの接点の
開閉状態は、テレメータ観測装置2−6がポーリングさ
れていないとき、図3に示している状態となり、太陽電
池SB1〜SBnからの発電電圧は、給電線3−2,3
−3、逆流防止ダイオードRPDを経由して、テレメー
タ観測装置2−6に給電される。
【0046】太陽電池配電盤3−1内の切り替えリレー
RLSが、テレメータ観測装置2−6内の返送送信接点
2−61の地気送出による切り替え指示信号に応動して
動作すると、その接点スイッチrls1及び接点スイッ
チrls2により、太陽電池SB1〜SBnとの接続線
を、給電線3−2,3−3から切り離し、バックアップ
用蓄電池BATTと盗難検知用電流検出回路3−5のリ
レーRLGとの直列回路から成る盗難検知回路へ、太陽
電池SB1〜SBnとの接続線を接続する。
【0047】このとき、太陽電池SB1〜SBnが太陽
電池配電盤3−1に正常に接続されていれば、バックア
ップ用蓄電池BATTの正極→盗難検知用電流検出回路
3−5のリレーRLG→接点rls2→太陽電池SB1
〜SBn→接点rls1→バックアップ用蓄電池BAT
Tの負極へと盗難検知用電流が流れ、盗難検知用電流検
出回路3−5のリレーRLGは、その電流により動作す
る。
【0048】盗難検知用電流検出回路3−5のリレーR
LGが動作すると、その接点スイッチrlgのメークに
より、テレメータ観測装置2−6に太陽電池が正常に接
続されている旨の信号を送出する。
【0049】他方、太陽電池SB1〜SBnが太陽電池
配電盤3−1から取り外され、接続されていなければ、
バックアップ用蓄電池BATTから送出される盗難検知
用電流が、盗難検知用電流検出回路3−5のリレーRL
Gに流れないため、盗難検知用電流検出回路3−5のリ
レーRLGは不動作となり、その接点スイッチrlgが
ブレーク状態のままとなり、テレメータ観測装置2−6
に太陽電池が接続されていない旨の信号が送出される。
【0050】なお、盗難検知用電流検出回路3−5のリ
レーRLGを、バックアップ用蓄電池BATTの正極側
と接点スイッチrls2との間に設ける構成に代えて、
バックアップ用蓄電池BATTの負極側と接点スイッチ
rls1との間に設ける構成としても同様に動作する。
【0051】ここで、前述のリレーRLS及びリレーR
LGを用いたスイッチとして、電磁リレー、フォトモス
リレー等のスイッチ素子のほか、トランジスタを用いた
スイッチ回路を使用することができる。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽電池を経由して盗難検知用電流を流し、該盗難検知
用電流の有無を検出することにより、太陽電池の盗難を
すぐに検知することができ、警察への通報やテレメータ
等の遠隔装置のシステム停止の事前回避等、迅速な対応
措置を取ることができ、被害の拡大を抑えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の太陽電池の盗難検
知回路の説明図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態の太陽電池の盗難検
知回路の説明図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態の太陽電池の盗難検
知回路の説明図である。
【図4】従来の太陽電池配電盤の回路の説明図である。
【符号の説明】
1−1 太陽電池配電盤 1−2,1−3 における給電線 1−4 盗難検知用電流供給電源 1−5 盗難検知用電流検出回路 SB1〜SBn 太陽電池 BD1〜BDn バイパスダイオード RPD 逆流防止ダイオード BATT バックアップ用蓄電池

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池とは別に設けた盗難検知用電流
    供給電源と、該盗難検知用電流供給電源から太陽電池を
    経由して盗難検知用電流を流す手段と、該盗難検知用電
    流を検出する盗難検知用電流検出回路とを備え、 前記盗難検知用電流検出回路は、前記盗難検知用電流が
    所定電流より低下したことを検出してその検出結果を出
    力する構成を有することを特徴とする太陽電池の盗難検
    知回路。
  2. 【請求項2】 前記太陽電池にバイパスダイオードを並
    列に、太陽電池の正極端子にバイパスダイオードのカソ
    ード端子を、太陽電池の負極端子にバイパスダイオード
    のアノード端子を接続したことを特徴とする請求項1記
    載の太陽電池の盗難検知回路。
  3. 【請求項3】 前記盗難検知用電流供給電源から送出す
    る盗難検知用電流を、接続指示信号に応動して動作する
    接続スイッチを介して流す手段を備えたことを特徴とす
    る請求項1又は2記載の太陽電池の盗難検知回路。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の太陽電池の盗
    難検知回路と、太陽電池を接続する接続端子と、負荷へ
    の給電端子とを備えたことを特徴とする太陽電池配電
    盤。
  5. 【請求項5】 太陽電池からの正極給電線と負極給電線
    との間に接続したバックアップ用蓄電池と、 通常時は太陽電池の正極端子側を前記正極給電線に、太
    陽電池の負極端子側を前記負極給電線に接続し、切り替
    え指示信号に応動して、前記バックアップ用蓄電池か
    ら、盗難検知用電流検出回路を介して盗難検知用電流が
    太陽電池に流れるように接続を切り替える切り替えスイ
    ッチと、 前記盗難検知用電流が所定電流より低下したことを検出
    してその検出結果を出力する盗難検知用電流検出回路
    と、 太陽電池を接続する接続端子と、負荷への給電端子とを
    備えたことを特徴とする太陽電池配電盤。
  6. 【請求項6】 前記接続スイッチ又は切り替えスイッチ
    を動作させる接続指示信号又は切り替え指示信号とし
    て、負荷の消費電流が所定電流以上に増大したことを検
    出する検出信号を用いたことを特徴とする請求項4又は
    5記載の太陽電池配電盤。
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