JP2001092391A - Solar battery sign system - Google Patents
Solar battery sign systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、昼間に太陽電池で
蓄電池を充電し、夜間には、充電された蓄電池で発光ダ
イオード等の発光体を点灯するサインシステムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sign system for charging a storage battery with a solar battery in the daytime and lighting a light emitting body such as a light emitting diode with the charged storage battery in the nighttime.
【０００２】[0002]
【従来の技術】昼間に太陽電池で蓄電池を充電し、充電
された蓄電池が夜間に光源を点灯するサインシステム
は、電源ラインを接続する必要がないので、簡単に設置
して、しかも、毎日、夜間に点灯できる便利なシステム
である。この構造のサインシステムは、発電所の発電電
力を利用することなく、昼間に地球にふりそそがれた太
陽エネルギーを有効に活用するので、石油等の化石エネ
ルギーを消費しない極めてクリーンなシステムである。
この種のサインシステムは、１年、３６５日毎日点灯さ
れるので、年間をトータルした消費電力も相当に大き
く、電源を太陽電池に置き換えることによって、化石エ
ネルギーの消費を相当に大きく削減できる。2. Description of the Related Art A sign system in which a storage battery is charged by a solar cell in the daytime and the charged storage battery turns on a light source in the nighttime does not need to be connected to a power line. It is a convenient system that can be turned on at night. The sign system of this structure is an extremely clean system which does not consume fossil energy such as petroleum, because it effectively utilizes the solar energy spilled on the earth during the day without using the power generated by the power plant.
Since this type of sign system is lit every day for 365 days a year, the total power consumption of the year is considerably large, and the consumption of fossil energy can be considerably reduced by replacing the power supply with a solar cell.
【０００３】ところで、緊急施設表示用の照明システム
として、昼間に太陽電池で蓄電池を充電し、夜間になる
と蓄電池で発光ダイオードを点灯するシステムが開発さ
れている（特開平７−２１９４６７号公報）。この公報
に記載されるシステムは、図１に示すように、ダイオー
ド１５を介して太陽電池１を蓄電池２に接続して、太陽
電池１で蓄電池２を充電する。蓄電池２は、日照判別ス
イッチ回路１３と点灯制御回路１４とを介して発光ダイ
オード４に接続している。日照判別スイッチ回路１３
は、夜間と昼間を識別し、点灯制御回路１４は、発光ダ
イオード４の電流を調整する。この図に示すシステム
は、夜間になると日照判別スイッチ回路１３がオンにな
って、昼間に充電した蓄電池２で発光ダイオード４を点
灯する。発光ダイオード４を点灯するとき、点灯制御回
路１４が、点滅する周期やデューティ比、ピーク電流等
を制御して、発光ダイオード４の電流を調整している。As a lighting system for displaying emergency facilities, a system has been developed in which a storage battery is charged with a solar battery in the daytime and a light-emitting diode is lit with the storage battery at night (Japanese Patent Laid-Open No. 7-219467). In the system described in this publication, as shown in FIG. 1, the solar battery 1 is connected to the storage battery 2 via the diode 15, and the storage battery 2 is charged by the solar battery 1. The storage battery 2 is connected to the light emitting diode 4 via a sunshine determination switch circuit 13 and a lighting control circuit 14. Sunlight discrimination switch circuit 13
Distinguishes between night and day, and the lighting control circuit 14 adjusts the current of the light emitting diode 4. In the system shown in this figure, at night, the sunshine determination switch circuit 13 is turned on, and the light emitting diode 4 is turned on by the storage battery 2 charged during the day. When the light emitting diode 4 is turned on, the lighting control circuit 14 controls the blinking cycle, the duty ratio, the peak current, and the like to adjust the current of the light emitting diode 4.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この図のシステムは、
昼間の充電電力と夜間の消費電力とをバランスさせて、
毎夜、発光ダイオードを点灯できる。しかしながら、こ
のシステムは、実際に発光ダイオードを毎日点灯する
と、発光ダイオードを決められた時間点灯できなくなっ
てしまう。それは、昼間に太陽電池が発電するトータル
発電電力が、その日の天気に左右されるからである。晴
れの日には、太陽電池の出力電力が大きく、蓄電池の充
電容量が大きくなって発光ダイオードを長い時間点灯で
きる。しかしながら、天気の悪い日には太陽電池の出力
電力が小さく、昼間に蓄電池に充電できる充電容量が小
さくなって、夜間の点灯時間が短くなってしまう。した
がって、図１に示すシステムは、毎日決められた時間発
光ダイオードを確実に点灯するのが難しい。The system shown in FIG.
Balancing daytime charging power and nighttime power consumption,
The light emitting diode can be turned on every night. However, in this system, if the light emitting diode is actually turned on every day, the light emitting diode cannot be turned on for a predetermined time. This is because the total power generated by the solar cells in the daytime depends on the weather of the day. On a sunny day, the output power of the solar cell is large, the charge capacity of the storage battery is large, and the light emitting diode can be turned on for a long time. However, on a bad weather day, the output power of the solar cell is small, the charge capacity that can charge the storage battery in the daytime becomes small, and the lighting time at night becomes short. Therefore, it is difficult for the system shown in FIG. 1 to reliably light the light emitting diode for a predetermined time every day.
【０００５】本発明は、極めて簡単な回路でこの欠点を
解決することに成功したものである。したがって、本発
明の大切な目的は、多数の発光ダイオードを決められた
時間点灯して、蓄電池を保護して放電させることによっ
て、寿命を長くできる太陽電池で点灯されるサインシス
テムを提供することにある。The present invention has succeeded in solving this drawback with a very simple circuit. Therefore, an important object of the present invention is to provide a sign system that is lit by a solar cell that can extend the life by lighting a large number of light emitting diodes for a predetermined time and protecting and discharging the storage battery. is there.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池サイン
システムは、太陽電池１と、この太陽電池１で昼間に充
電される蓄電池２と、蓄電池２の昼間の充電容量を検出
する充電容量検出回路３と、昼間に充電された蓄電池２
で夜間に点灯される発光体とを備える。本発明の請求項
１の太陽電池サインシステムは、昼間に充電される蓄電
池２の充電容量が小さくなると、充電容量検出回路３が
このことを検出して、発光体へ供給する電流値を減少さ
せるように制御している。The solar battery sign system of the present invention comprises a solar battery 1, a storage battery 2 charged by the solar battery 1 in the daytime, and a charge capacity detection for detecting the daytime charge capacity of the storage battery 2. Circuit 3 and storage battery 2 charged during the day
And a illuminant that is lit at night. In the solar cell sign system according to the first aspect of the present invention, when the charge capacity of the storage battery 2 charged during the day becomes small, the charge capacity detection circuit 3 detects this and reduces the current value supplied to the light emitter. Control.
【０００７】さらに、本発明の請求項２の太陽電池サイ
ンシステムは、昼間に充電される蓄電池２の充電容量が
小さくなると、充電容量検出回路３がこのことを検出し
て、発光体への供給電力を、１／３０秒よりも長い周期
でオンオフさせるように制御している。Further, in the solar cell sign system according to the second aspect of the present invention, when the charge capacity of the storage battery 2 charged during the day becomes small, the charge capacity detection circuit 3 detects this and supplies the light to the luminous body. The power is controlled to be turned on and off at a cycle longer than 1/30 second.
【０００８】本発明の請求項３の太陽電池サインシステ
ムは、太陽電池１と、この太陽電池１で昼間に充電され
る蓄電池２と、蓄電池２の昼間の充電容量を検出する充
電容量検出回路３と、昼間に充電された蓄電池２で夜間
に点灯される発光ダイオード４と、発光ダイオード４を
蓄電池２に接続して発光ダイオード４を点滅させる制御
素子５と、前記充電容量検出回路３で検出された蓄電池
２の充電容量により、制御素子５のオンオフの時間比率
であるデューティ比を変更する制御回路６とを備える。
このサインシステムは、昼間に充電される蓄電池２の充
電容量が小さくなると、充電容量検出回路３がこのこと
を検出して、制御素子５のデューティ比を小さくして発
光ダイオード４を点灯するように制御している。According to a third aspect of the present invention, a solar battery sign system includes a solar battery 1, a storage battery 2 charged by the solar battery 1 in the daytime, and a charging capacity detection circuit 3 for detecting the daytime charging capacity of the storage battery 2. A light-emitting diode 4 that is lit at night with the storage battery 2 charged during the day, a control element 5 that connects the light-emitting diode 4 to the storage battery 2 and causes the light-emitting diode 4 to blink, and the charge capacity detection circuit 3 detects the light-emitting diode 4. And a control circuit 6 for changing a duty ratio, which is an on / off time ratio of the control element 5, according to the charged capacity of the storage battery 2.
In this sign system, when the charge capacity of the storage battery 2 charged in the daytime becomes small, the charge capacity detection circuit 3 detects this and reduces the duty ratio of the control element 5 to turn on the light emitting diode 4. Controlling.
【０００９】本発明の請求項４の太陽電池サインシステ
ムは、太陽電池１と、この太陽電池１で昼間に充電され
る蓄電池２と、蓄電池２を冷却する冷却ファン９と、こ
の冷却ファン９と太陽電池１との間に接続されて、冷却
ファン９の運転を制御するスイッチング素子１０と、蓄
電池２の昼間の充電容量を検出する充電容量検出回路３
と、昼間に充電された蓄電池２で夜間に点灯される発光
ダイオード４と、発光ダイオード４を蓄電池２に接続し
て発光ダイオード４を点滅させる制御素子５と、前記充
電容量検出回路３で検出された蓄電池２の充電容量によ
り、制御素子５のオンオフの時間比率であるデューティ
比を変更すると共に、スイッチング素子１０を制御して
冷却ファン９の運転を制御する制御回路６とを備える。
このサインシステムは、昼間に充電される蓄電池２の充
電容量が小さくなると、充電容量検出回路３がこのこと
を検出して、制御回路６が制御素子５のデューティ比を
小さくして発光ダイオード４を点灯するように制御し、
さらに、昼間に蓄電池２が満充電され、あるいは満充電
に近い状態になって電池温度が高くなると制御回路６が
スイッチング素子１０をオンにして冷却ファン９で蓄電
池２を冷却するようにしている。A solar battery sign system according to a fourth aspect of the present invention includes a solar battery 1, a storage battery 2 charged by the solar battery 1 in the daytime, a cooling fan 9 for cooling the storage battery 2, and a cooling fan 9. A switching element 10 connected to the solar cell 1 for controlling the operation of the cooling fan 9; and a charge capacity detection circuit 3 for detecting the daytime charge capacity of the storage battery 2
A light-emitting diode 4 that is lit at night with the storage battery 2 charged during the day, a control element 5 that connects the light-emitting diode 4 to the storage battery 2 and causes the light-emitting diode 4 to blink, and the charge capacity detection circuit 3 detects the light-emitting diode 4. The control circuit 6 controls the switching element 10 to control the operation of the cooling fan 9 by changing the duty ratio, which is the ON / OFF time ratio of the control element 5, according to the charging capacity of the storage battery 2.
In this sign system, when the charge capacity of the storage battery 2 charged during the day becomes small, the charge capacity detection circuit 3 detects this, and the control circuit 6 reduces the duty ratio of the control element 5 to switch the light emitting diode 4. Control to light up,
Further, when the storage battery 2 is fully charged or close to full charge in the daytime and the battery temperature rises, the control circuit 6 turns on the switching element 10 to cool the storage battery 2 with the cooling fan 9.
【００１０】本発明の請求項５の太陽電池サインシステ
ムは、太陽電池１と蓄電池２との間に充電スイッチ８を
接続しており、制御回路６が充電スイッチ８を制御して
蓄電池２の過充電を防止している。In the solar cell sign system according to a fifth aspect of the present invention, a charging switch 8 is connected between the solar cell 1 and the storage battery 2, and the control circuit 6 controls the charging switch 8 to operate the storage battery 2. Prevents charging.
【００１１】本発明の請求項６の太陽電池１で点灯させ
るサインシステムは、制御回路６が制御素子５をオンオ
フに切り換える周期を、１／３０秒よりも短くしてい
る。In the sign system for lighting with the solar cell 1 according to claim 6 of the present invention, the cycle in which the control circuit 6 switches the control element 5 on and off is shorter than 1/30 second.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのサインシステムを例示す
るものであって、本発明はサインシステムを以下のもの
に特定しない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a sign system for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the sign system as follows.
【００１３】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。Further, in this specification, in order to make it easier to understand the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments will be referred to as “claims” and “ In the column of “means”.
However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.
【００１４】図２に示すサインシステムは、太陽電池１
と、この太陽電池１で昼間に充電される蓄電池２と、蓄
電池２の昼間の充電容量を検出する充電容量検出回路３
と、昼間に充電された蓄電池２で夜間に点灯される発光
体である発光ダイオード４と、発光ダイオード４を蓄電
池２に接続して発光ダイオード４を点滅させ、あるいは
発光ダイオード４の電流を制御する制御素子５と、充電
容量検出回路３で検出された蓄電池２の充電容量によ
り、制御素子５のオンオフの時間比率であるデューティ
比を変更し、あるいは電流を制御する制御回路６とを備
える。The sign system shown in FIG.
A storage battery 2 charged by the solar cell 1 in the daytime; and a charge capacity detection circuit 3 for detecting the daytime charge capacity of the storage battery 2
And a light-emitting diode 4 that is a light-emitting body that is lit at night with the storage battery 2 charged in the daytime, and the light-emitting diode 4 is connected to the storage battery 2 to blink the light-emitting diode 4 or control the current of the light-emitting diode 4. The control device includes a control element and a control circuit that changes a duty ratio, which is an on / off time ratio of the control element, or controls a current according to the charge capacity of the storage battery detected by the charge capacity detection circuit.
【００１５】太陽電池１は、晴れた昼間における１日の
トータルの発電電力が、夜間に発光ダイオード４を充分
に明るく点灯できる消費電力に等しくなる容量に設計さ
れる。たとえば、５０００個の発光ダイオード４を備え
るサインシステムは、発光ダイオード４を連続して点灯
する状態で約２００Ｗの電力を消費する。発光ダイオー
ド４の点灯時間を１０時間とすると、２ＫＷｈの電力量
を消費する。しだかって、このサインシステムは、晴天
の昼間に２ＫＷｈの電力量を発電する容量の太陽電池１
を使用する。太陽電池１は、図３に示すように、ケース
の上面に固定される。The solar cell 1 is designed to have a capacity such that the total power generated during the daytime during a sunny day is equal to the power consumption at which the light emitting diode 4 can be turned on sufficiently brightly at night. For example, a sign system including 5000 light emitting diodes 4 consumes about 200 W of power while the light emitting diodes 4 are continuously turned on. Assuming that the lighting time of the light emitting diode 4 is 10 hours, 2 KWh of power is consumed. Therefore, this sign system is a solar cell 1 having a capacity of generating 2 kWh of electric power in the daytime of fine weather.
Use The solar cell 1 is fixed to the upper surface of the case as shown in FIG.
【００１６】蓄電池２は、晴れた一日の昼間に、太陽電
池１が発電する電力を蓄えることができる容量とされ
る。蓄電池２は、密閉式または非密閉式の鉛バッテリ
ー、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、
リチウムイオン二次電池等が使用できる。The storage battery 2 has a capacity capable of storing electric power generated by the solar cell 1 during the daytime of a sunny day. The storage battery 2 includes a sealed or unsealed lead battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery,
A lithium ion secondary battery or the like can be used.
【００１７】充電容量検出回路３は、蓄電池２の充電電
流を積算して、充電容量を検出する。充電容量検出回路
３は、蓄電池２の充電電流と放電電流の両方を積算し
て、蓄電池２の残存容量を検出することができる。充電
容量検出回路３は、蓄電池２に直列に接続している電流
検出抵抗７の両端に発生する電圧を検出して、充電電流
と放電電流を検出する。充電電流を時間で積分すると、
蓄電池２に充電される充電容量が演算できる。また、放
電電流を時間で積分すると、蓄電池２から放電される放
電容量となり、充電容量から放電容量を減算して残存容
量が演算される。The charge capacity detection circuit 3 detects the charge capacity by integrating the charge current of the storage battery 2. The charge capacity detection circuit 3 can detect the remaining capacity of the storage battery 2 by integrating both the charge current and the discharge current of the storage battery 2. The charge capacity detection circuit 3 detects a voltage generated at both ends of a current detection resistor 7 connected in series to the storage battery 2 to detect a charge current and a discharge current. Integrating the charging current over time gives
The charge capacity for charging the storage battery 2 can be calculated. When the discharge current is integrated with time, the discharge capacity is discharged from the storage battery 2, and the remaining capacity is calculated by subtracting the discharge capacity from the charge capacity.
【００１８】図２と図３に示すサインシステムは、多数
の発光ダイオード４を文字や図形に配列して、文字等を
表示する。さらに、サインシステムは、多数の発光ダイ
オード４を格子状に配列して、点灯する発光ダイオード
４を切り換えて、動く文字や図形を表示することもでき
る。本発明のサインシステムは、発光体を発光ダイオー
ドに特定しない。発光体には、たとえば、供給電力を減
少して効率よく発光できる全てのもの、たとえば、ＥＬ
ランプ等も使用できる。The sign system shown in FIGS. 2 and 3 displays characters and the like by arranging a large number of light emitting diodes 4 in characters and figures. Further, the sign system can display a moving character or figure by arranging a large number of light emitting diodes 4 in a lattice pattern and switching the light emitting diodes 4 to be turned on. The signature system of the present invention does not specify a light emitter as a light emitting diode. The luminous body includes, for example, all that can efficiently emit light by reducing the supply power, for example, EL
Lamps and the like can also be used.
【００１９】制御素子５は、夜間にオンに切り換えられ
て発光ダイオード４を点灯する。制御素子５には、ＦＥ
Ｔやトランジスター等の半導体スイッチング素子が使用
される。図２の回路図は、全ての発光ダイオード４を単
一の制御素子５に接続している。このサインシステム
は、制御素子５がオンになると、全ての発光ダイオード
４が点灯する。ただ、本発明のサインシステムは、複数
の制御素子を介して、複数のグループに分割して発光ダ
イオードを蓄電池に接続することもできる。このサイン
システムは、点灯する発光ダイオードを選択して、動く
文字や図形を表示できる。The control element 5 is turned on at night to light the light emitting diode 4. The control element 5 has FE
Semiconductor switching elements such as T and transistors are used. The circuit diagram of FIG. 2 connects all the light emitting diodes 4 to a single control element 5. In this sign system, when the control element 5 is turned on, all the light emitting diodes 4 are turned on. However, the sign system of the present invention can be divided into a plurality of groups and connected to the storage battery via a plurality of control elements. This sign system can display a moving character or figure by selecting a light emitting diode to be turned on.
【００２０】制御素子５は、オンオフに切り換えるデュ
ーティ比を調整し、あるいは内部抵抗を調整して、発光
体の電流値を制御する。オンオフに切り換えてデューテ
ィ比で電流を制御する制御素子５は、蓄電池２の充電容
量が少ないときに、オン時間を短くして、平均電流を小
さくする。昼間の天候が悪くて蓄電池２の充電量が少な
くなっている日の夜間に、制御素子５が低抵抗な状態で
連続してオンになると、発光ダイオード４がある時間帯
で発光しなくなる。この弊害を防止するために、制御素
子５は、内部抵抗を大きく制御し、あるいは連続してオ
フに保持されることなく、所定の周期でオンオフに切り
換えられて平均電流を減少するように制御される。な
お、充電容量が充分であれば、夜間の所定時間制御素子
５を連続してオンすることもできる。The control element 5 controls the current value of the luminous body by adjusting the duty ratio for switching on and off or adjusting the internal resistance. The control element 5, which switches on and off to control the current with the duty ratio, shortens the on-time and reduces the average current when the charge capacity of the storage battery 2 is small. If the control element 5 is continuously turned on in a low resistance state during the night when the amount of charge of the storage battery 2 is low due to bad weather in the daytime, the light emitting diode 4 does not emit light in a certain time zone. In order to prevent this adverse effect, the control element 5 controls the internal resistance to a large value, or is controlled so as to be switched on and off at a predetermined cycle to reduce the average current without being continuously kept off. You. If the charging capacity is sufficient, the control element 5 can be continuously turned on for a predetermined time at night.
【００２１】制御回路６は、制御素子５をオンオフに切
り換える比率、すなわちデューティ比を制御して、１日
のトータルのオン時間を制御して平均電流を調整し、あ
るいは、制御素子５の内部抵抗を制御して平均電流を制
御する。制御回路６は、蓄電池２の充電容量によって、
制御素子５のデューティ比や内部抵抗を制御する。制御
回路６は、蓄電池２の充電容量が小さいときに、デュー
ティ比を小さくし、あるいは、制御素子５の内部抵抗を
大きくする。デューティ比を小さくすると、１周期のオ
ン時間が短くなって、トータルのオン時間が短くなって
平均電流が減少する。デューティ比は、昼間に充電され
た蓄電池２の充電容量で、夜間に所定の時間発光ダイオ
ード４を点灯できるように調整される。たとえば、蓄電
池２の充電容量が、規定値の５０％であると、制御素子
５をオンオフに切り換えるデューティ比を５０％とし
て、１日のトータルのオン時間を半分とする。また、制
御素子５の内部抵抗を大きくして、発光ダイオードに供
給する電流値を少なくすることもできる。The control circuit 6 controls the ratio at which the control element 5 is turned on and off, that is, the duty ratio, controls the total on-time of one day to adjust the average current, or adjusts the internal resistance of the control element 5. To control the average current. The control circuit 6 determines the charge capacity of the storage battery 2
The duty ratio and the internal resistance of the control element 5 are controlled. The control circuit 6 reduces the duty ratio or increases the internal resistance of the control element 5 when the charge capacity of the storage battery 2 is small. When the duty ratio is reduced, the ON time of one cycle is shortened, the total ON time is shortened, and the average current is reduced. The duty ratio is the charging capacity of the storage battery 2 charged during the day, and is adjusted so that the light emitting diode 4 can be turned on for a predetermined time at night. For example, if the charge capacity of the storage battery 2 is 50% of the specified value, the duty ratio for switching the control element 5 on and off is set to 50%, and the total on-time per day is halved. Further, the internal resistance of the control element 5 can be increased to reduce the current value supplied to the light emitting diode.
【００２２】制御回路６が制御素子５をオンオフに切り
換える周期を１／３０秒よりも短くすると、点滅される
発光ダイオード４のちらつきが判らなくなる。したがっ
て、制御回路６は、たとえば１０μｓｅｃ〜３０ｍｓｅ
ｃ、好ましくは１００μｓｅｃ〜３０ｍｓｅｃ、さらに
好ましくは１ｍｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃの周期で、制御素
子５をオンオフに切り換える。発光ダイオード４は、応
答速度が極めて速いので、この程度の周期で制御素子５
がオンオフに切り換えられると、オンにした瞬間に点灯
されて、オフにした瞬間に消灯され、点灯消灯の時間遅
れはほとんど問題にならない。点滅される発光ダイオー
ド４は、デューティ比が小さくなるにしたがって、平均
電流が減少して明るさは低下する。このため、制御回路
６は、１日に充電された蓄電池２の充電容量を、その日
の夜に完全に、あるいはほぼ完全に放電できるように、
制御素子５のデューティ比をできるかぎり大きく制御す
る。If the cycle of the control circuit 6 switching the control element 5 on and off is shorter than 1/30 seconds, the flickering of the light-emitting diode 4 which is blinking cannot be recognized. Therefore, the control circuit 6 controls, for example, 10 μsec to 30 msec.
The control element 5 is turned on and off at a cycle of c, preferably 100 μsec to 30 msec, more preferably 1 msec to 10 msec. Since the light emitting diode 4 has an extremely fast response speed, the control element 5 has such a cycle.
Is turned on and off, the light is turned on at the moment of turning on, and is turned off at the moment of turning off, so that the time delay of turning on and off hardly causes a problem. As the duty ratio becomes smaller, the average current of the blinking light emitting diode 4 decreases, and the brightness decreases. For this reason, the control circuit 6 discharges the charged capacity of the storage battery 2 charged on one day completely or almost completely on the night of the day.
The duty ratio of the control element 5 is controlled as large as possible.
【００２３】発光体の平均電流は、以上のように、制御
素子５のデューティ比を変更し、あるいは、制御素子５
の内部抵抗を変更して制御できるが、制御素子５をオン
オフに動作させてデューティ比で平均電流を制御するサ
インシステムは、制御素子５の電力損失が少なく、蓄電
池に充電された電力で効率よく発光できる。As described above, the average current of the light emitter changes the duty ratio of the control element 5,
However, the sign system in which the control element 5 is turned on and off to control the average current by the duty ratio has a small power loss in the control element 5 and efficiently uses the power charged in the storage battery. Can emit light.
【００２４】本発明のサインシステムは、１／３０秒よ
りも長い周期で、発光ダイオード４を点滅することもで
きる。この周期で点滅される発光ダイオード４は、たと
えば、制御素子５をオンオフに切り換える周期を、０．
５ｓｅｃ〜数ｓｅｃとする。この周期で点滅される発光
ダイオード４は、点滅することにより、文字等をより目
だつようにできる。この周期でオンオフに切り換えられ
る制御素子５も、１日に充電された蓄電池２の充電容量
を、その日の夜に完全に、あるいはほぼ完全に放電でき
るように、制御素子５のデューティ比をできるかぎり大
きくして、発光ダイオード４の点灯時間を長くする。The sign system of the present invention can blink the light emitting diode 4 at a cycle longer than 1/30 second. For example, the light emitting diode 4 that blinks at this cycle sets the cycle at which the control element 5 is turned on and off to 0.
5 seconds to several seconds. The light emitting diode 4 which blinks in this cycle can make characters and the like stand out more by blinking. The control element 5, which is switched on and off in this cycle, also sets the duty ratio of the control element 5 as much as possible so that the charged capacity of the storage battery 2 charged in one day can be completely or almost completely discharged that night. The lighting time of the light emitting diode 4 is increased by increasing the size.
【００２５】さらに、図２に示すサインシステムは、太
陽電池１と蓄電池２との間に、蓄電池２が満充電にな
り、あるいはほぼ満充電になると、蓄電池２の充電を停
止する充電スイッチ８を接続している。本発明のサイン
システムは、快晴である一日の昼間に、蓄電池２を満充
電できるように太陽電池１と、蓄電池２の容量を設計す
る。ただ、たとえ快晴であっても、夏と冬では太陽電池
１の出力が変化する。図に示すように、充電スイッチ８
で蓄電池２の充電を制御するシステムは、太陽電池１の
出力が大きいときに蓄電池２が過充電されるのを防止で
きる。充電スイッチ８は、制御回路６に制御される。制
御回路６は、充電容量検出回路３で検出する蓄電池２の
充電容量により、蓄電池２が満充電され、あるいはほぼ
満充電されたことを検出して、充電スイッチ８をオフに
切り換える。Further, the sign system shown in FIG. 2 has a charging switch 8 between the solar battery 1 and the storage battery 2 which stops charging the storage battery 2 when the storage battery 2 is fully charged or almost fully charged. Connected. The sign system of the present invention designs the capacity of the solar cell 1 and the capacity of the storage battery 2 so that the storage battery 2 can be fully charged during the daytime of a sunny day. However, even if it is fine, the output of the solar cell 1 changes in summer and winter. As shown in FIG.
The system for controlling the charging of the storage battery 2 by using can prevent the storage battery 2 from being overcharged when the output of the solar cell 1 is large. The charge switch 8 is controlled by the control circuit 6. The control circuit 6 detects that the storage battery 2 is fully charged or almost fully charged based on the charge capacity of the storage battery 2 detected by the charge capacity detection circuit 3, and switches off the charge switch 8.
【００２６】さらに、図に示すサインシステムは、蓄電
池２を強制的に冷却するための冷却ファン９を備える。
冷却ファン９はスイッチング素子１０で運転が制御され
る。スイッチング素子１０は、太陽電池１と冷却ファン
９との間に接続されており、制御回路６でオンオフに切
り換えられる。制御回路６は、蓄電池２に取り付けられ
た温度検出素子１２で検出される電池温度が、所定の温
度よりも高くなったときにスイッチング素子１０をオン
にして冷却ファン９を始動させる。制御回路６は、昼間
に蓄電池２が満充電され、あるいは満充電に近い状態に
なって電池温度が高くなると、スイッチング素子１０を
オンに切り換えて冷却ファン９を運転して蓄電池２を冷
却する。Further, the sign system shown in the figure is provided with a cooling fan 9 for forcibly cooling the storage battery 2.
The operation of the cooling fan 9 is controlled by the switching element 10. The switching element 10 is connected between the solar cell 1 and the cooling fan 9 and is turned on and off by the control circuit 6. The control circuit 6 turns on the switching element 10 and starts the cooling fan 9 when the battery temperature detected by the temperature detecting element 12 attached to the storage battery 2 becomes higher than a predetermined temperature. The control circuit 6 switches the switching element 10 on to operate the cooling fan 9 to cool the storage battery 2 when the storage battery 2 is fully charged or near full charge in the daytime and the battery temperature rises.
【００２７】蓄電池２は、満充電され、あるいは満充電
に近くなった状態で、さらに充電されると電池温度が高
くなる。電池温度が高くなるのは、蓄電池２が満充電に
近くなり、あるいは満充電された状態、いいかえると、
蓄電池２を充電する必要がなくなったときである。この
とき、太陽電池１の出力を、蓄電池２の充電から冷却フ
ァン９に切り換えて冷却ファン９を運転すると、太陽電
池１の出力を極めて有効に利用できる。When the storage battery 2 is fully charged or near full charge, and is further charged, the battery temperature increases. The battery temperature rises because the storage battery 2 is close to full charge or is in a fully charged state, in other words,
This is when it is no longer necessary to charge the storage battery 2. At this time, when the output of the solar cell 1 is switched from the charging of the storage battery 2 to the cooling fan 9 to operate the cooling fan 9, the output of the solar cell 1 can be used very effectively.
【００２８】制御回路６は、昼間に充電スイッチ８をオ
ンにして蓄電池２を充電して、夜間には充電スイッチ８
をオフにして、制御素子５をオンにして発光ダイオード
４を点灯させる。制御回路６は太陽電池１の出力を検出
して昼間と夜間を判別し、あるいは、タイマーで昼間と
夜間を判別する。制御回路６は、太陽電池１の出力が設
定値よりも大きくなると昼間と判定して、充電スイッチ
８をオン、制御素子５をオフとし、また、太陽電池１の
出力が設定値よりも小さくなると、充電スイッチ８をオ
フ、制御素子５をオンにして発光ダイオード４を点灯す
る。この方式のサインシステムは、夜間の長さが四季に
よって変化するので、太陽電池１の出力で夜間の時間を
演算して、夜間に発光ダイオード４を点灯できるよう
に、制御回路６で制御素子５のデューティ比を制御す
る。ただし、本発明のサインシステムは、夜間の長さが
変化しても、一定の決められた時間をカウントするタイ
マーを制御回路に内蔵させて、タイマーで決められた時
間に発光ダイオードを点灯させることもできる。このサ
インシステムは、点灯時間と充電容量から制御素子をオ
ンオフに切り換えるデューティ比を演算して、発光ダイ
オードを点滅させる。The control circuit 6 turns on the charge switch 8 in the daytime to charge the storage battery 2, and in the nighttime, the charge switch 8
Is turned off, the control element 5 is turned on, and the light emitting diode 4 is turned on. The control circuit 6 determines the daytime and nighttime by detecting the output of the solar cell 1, or determines the daytime and nighttime using a timer. When the output of the solar cell 1 becomes larger than the set value, the control circuit 6 determines that it is daytime, turns on the charge switch 8 and turns off the control element 5, and when the output of the solar cell 1 becomes smaller than the set value. Then, the charge switch 8 is turned off and the control element 5 is turned on to turn on the light emitting diode 4. In the sign system of this system, since the length of the night varies with the seasons, the control circuit 6 calculates the time of the night with the output of the solar cell 1 and controls the control element 5 so that the light emitting diode 4 can be turned on at night. Is controlled. However, in the sign system of the present invention, even if the length of the night changes, a timer for counting a fixed time is incorporated in the control circuit, and the light emitting diode is turned on at the time determined by the timer. Can also. This sign system calculates the duty ratio for switching the control element on and off from the lighting time and the charging capacity, and blinks the light emitting diode.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明のサインシステムは、蓄電池に充
電された電力を最も有効に利用できるように、多数の発
光体を決められた時間点灯して、しかも、蓄電池の過放
電を防止して、蓄電池を保護しながら長期間にわたって
使用できる特長がある。それは、本発明のサインシステ
ムが、昼間に充電された蓄電池の充電容量によって、夜
間に発光体に供給する電流値を減少させて、あるいは、
発光体への供給電力を周期的にオンオフさせてオン時間
を制御することによって、決められた時間発光体を点灯
させるからである。このため、本発明のサインシステム
は、昼間の天気が悪くて、蓄電池には充分に充電できて
いない夜間においても、決められた時間は発光体を点灯
することができ、また、天気のよい昼間に充分に充電さ
れた蓄電池では、夜間に明るく決められた時間を点灯で
きる特長がある。According to the sign system of the present invention, a large number of light emitters are turned on for a predetermined time so that the electric power charged in the storage battery can be used most effectively. Another advantage is that the battery can be used for a long time while protecting the storage battery. That is, the sign system of the present invention reduces the current value supplied to the luminous body at night by the charging capacity of the storage battery charged during the day, or
This is because the power supply to the light emitter is periodically turned on and off to control the on time, so that the light emitter is turned on for a predetermined time. For this reason, the sign system of the present invention can turn on the luminous body for a predetermined time even at night when the daytime weather is bad and the storage battery cannot be sufficiently charged. A fully charged storage battery has the feature that it can be turned on for a determined time at night.
【００３０】とくに、制御素子をオンオフさせてデュー
ティ比を変化させるサインシステムは、オン時間を制御
することによって実質的な平均電流を小さくできると共
に、制御素子の電力損失が少ないので、蓄電池に充電さ
れた電力で効率よく発光体を発光できる特長がある。さ
らに、発光体に供給する電力のオンオフの周期を１／３
０秒よりも短くするサインシステムは、点滅される発光
体のちらつきを判らなくして発光できる特長がある。In particular, the sign system in which the control element is turned on and off to change the duty ratio can reduce the substantial average current by controlling the on-time, and can reduce the power loss of the control element. There is a feature that the luminous body can emit light efficiently with the reduced power. Further, the on / off cycle of the power supplied to the light emitter is reduced to 1/3.
The sign system that makes the time shorter than 0 seconds has a feature that the light can be emitted without observing the flickering of the blinking illuminant.
【００３１】さらに、蓄電池が満充電され、あるいは満
充電に近くなって電池温度が高くなったときに、太陽電
池の出力で冷却ファンを運転するサインシステムにあっ
ては、太陽電池の出力を最も有効に利用して、蓄電池が
高温になって電池性能が低下するのを有効に防止でき
る。このサインシステムは、太陽電池の出力が大きくな
る夏期における蓄電池の劣化を極めて有効に防止できる
特長がある。それは、夏の暑いときに、太陽電池が蓄電
池を満充電した後、冷却ファンを運転して蓄電池の温度
を低くできるからである。Further, in a sign system in which the cooling fan is operated by the output of the solar battery when the storage battery is fully charged or near full charge and the battery temperature rises, the output of the solar battery is most reduced. By making effective use of the battery, it is possible to effectively prevent the temperature of the storage battery from becoming high and the battery performance from being lowered. This sign system has a feature that the storage battery can be extremely effectively prevented from deteriorating in summer when the output of the solar cell becomes large. This is because, in a hot summer, after the solar battery fully charges the storage battery, the cooling fan can be operated to lower the temperature of the storage battery.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】従来の照明システムの回路構成を示すブロック
図FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional lighting system.
【図２】本発明の実施例の太陽電池サインシステムの回
路構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a solar cell sign system according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例の太陽電池サインシステムの斜
視図FIG. 3 is a perspective view of a solar cell sign system according to an embodiment of the present invention.
１…太陽電池 ２…蓄電池 ３…充電容量検出回路 ４…発光ダイオード ５…制御素子 ６…制御回路 ７…電流検出抵抗 ８…充電スイッチ ９…冷却ファン １０…スイッチング素子 １１…ケース １２…温度検出素子 １３…日照判別スイッチ回路 １４…点灯制御回路 １５…ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar cell 2 ... Storage battery 3 ... Charge capacity detection circuit 4 ... Light emitting diode 5 ... Control element 6 ... Control circuit 7 ... Current detection resistance 8 ... Charge switch 9 ... Cooling fan 10 ... Switching element 11 ... Case 12 ... Temperature detection element 13 ... Sunlight discrimination switch circuit 14 ... Lighting control circuit 15 ... Diode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 7/34 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｑ (72)発明者 田中 庸介 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 富士本 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5C096 AA16 AA21 AA29 BA04 CC06 DC02 DC06 DC10 DC19 DC25 DC29 DD04 DD05 FA02 5F041 BB13 BB27 BB33 FF16 5F051 JA17 5G003 AA06 BA01 CA01 CB05 CC02 DA04 DA15 EA05 5G065 AA01 EA03 HA17 LA03 MA10 NA04 NA06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02J 7/34 H01L 31/04 Q (72) Inventor Yousuke Tanaka 2-5-2 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Takashi Fujimoto 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term in Sanyo Electric Co., Ltd. 5C096 AA16 AA21 AA29 BA04 CC06 DC02 DC06 DC10 DC19 DC25 DC29 DD04 DD05 FA02 5F041 BB13 BB27 BB33 FF16 5F051 JA17 5G003 AA06 BA01 CA01 CB05 CC02 DA04 DA15 EA05 5G065 AA01 EA03 HA17 LA03 MA10 NA04 NA06
Claims (6)
に充電される蓄電池(2)と、蓄電池(2)の昼間の充電容量
を検出する充電容量検出回路(3)と、昼間に充電された
蓄電池(2)で夜間に点灯される発光体とを備え、 昼間に充電される蓄電池(2)の充電容量が小さくなる
と、充電容量検出回路(3)がこのことを検出して、発光
体へ供給する電流値を減少させるように制御してなる太
陽電池サインシステム。1. A solar cell (1), a storage battery (2) charged by the solar cell (1) in daytime, and a charging capacity detection circuit (3) for detecting a daytime charging capacity of the storage battery (2). A light-emitting body that is lit at night with a storage battery (2) charged during the day, and when the storage capacity of the storage battery (2) charged during the day decreases, the charging capacity detection circuit (3) detects this. A solar cell sign system that controls to reduce the current value supplied to the light emitter.
に充電される蓄電池(2)と、蓄電池(2)の昼間の充電容量
を検出する充電容量検出回路(3)と、昼間に充電された
蓄電池(2)で夜間に点灯される発光体とを備え、 昼間に充電される蓄電池(2)の充電容量が小さくなる
と、充電容量検出回路(3)がこのことを検出して、発光
体への供給電力を、１／３０秒よりも長い周期でオンオ
フさせるように制御してなる太陽電池サインシステム。2. A solar battery (1), a storage battery (2) charged by the solar battery (1) in daytime, and a charging capacity detection circuit (3) for detecting a daytime charging capacity of the storage battery (2). A light-emitting body that is lit at night with a storage battery (2) charged during the day, and when the storage capacity of the storage battery (2) charged during the day decreases, the charging capacity detection circuit (3) detects this. A solar cell sign system that controls power supply to the light emitter to be turned on and off at a cycle longer than 1/30 second.
に充電される蓄電池(2)と、蓄電池(2)の昼間の充電容量
を検出する充電容量検出回路(3)と、昼間に充電された
蓄電池(2)で夜間に点灯される発光ダイオード(4)と、発
光ダイオード(4)を蓄電池(2)に接続して発光ダイオード
(4)を点滅させる制御素子(5)と、前記充電容量検出回路
(3)で検出された蓄電池(2)の充電容量により、制御素子
(5)のオンオフの時間比率であるデューティ比を変更す
る制御回路(6)とを備え、 昼間に充電される蓄電池(2)の充電容量が小さくなる
と、充電容量検出回路(3)がこのことを検出して、制御
素子(5)のデューティ比を小さくして発光ダイオード(4)
を点灯するように制御してなる太陽電池サインシステ
ム。3. A solar battery (1), a storage battery (2) charged by the solar battery (1) in daytime, and a charge capacity detection circuit (3) for detecting a daytime charge capacity of the storage battery (2). A light-emitting diode (4) lit at night with a storage battery (2) charged during the day, and a light-emitting diode connected to the light-emitting diode (4) by the storage battery (2).
(4) a control element (5) for blinking, the charge capacity detection circuit
Based on the charge capacity of the storage battery (2) detected in (3), the control element
A control circuit (6) for changing the duty ratio, which is the ON / OFF time ratio of (5), is provided.When the charge capacity of the storage battery (2) charged during the day becomes small, the charge capacity detection circuit (3) And reduce the duty ratio of the control element (5) to reduce the light emitting diode (4)
A solar sign system controlled to turn on.
に充電される蓄電池(2)と、蓄電池(2)を冷却する冷却フ
ァン(9)と、この冷却ファン(9)と太陽電池(1)との間に
接続されて、冷却ファン(9)の運転を制御するスイッチ
ング素子(10)と、蓄電池(2)の昼間の充電容量を検出す
る充電容量検出回路(3)と、昼間に充電された蓄電池(2)
で夜間に点灯される発光ダイオード(4)と、発光ダイオ
ード(4)を蓄電池(2)に接続して発光ダイオード(4)を点
滅させる制御素子(5)と、前記充電容量検出回路(3)で検
出された蓄電池(2)の充電容量により、制御素子(5)のオ
ンオフの時間比率であるデューティ比を変更すると共
に、スイッチング素子(10)を制御して冷却ファン(9)の
運転を制御する制御回路(6)とを備え、 昼間に充電される蓄電池(2)の充電容量が小さくなる
と、充電容量検出回路(3)がこのことを検出して、制御
回路(6)が制御素子(5)のデューティ比を小さくして発光
ダイオード(4)を点灯するように制御し、さらに、昼間
に蓄電池(2)が満充電され、あるいは満充電に近い状態
になって電池温度が高くなると制御回路(6)がスイッチ
ング素子(10)をオンにして冷却ファン(9)で蓄電池(2)を
冷却するようにしてなる太陽電池サインシステム。4. A solar battery (1), a storage battery (2) charged by the solar battery (1) in the daytime, a cooling fan (9) for cooling the storage battery (2), and the cooling fan (9). A switching element (10) connected between the solar battery (1) and controlling the operation of the cooling fan (9); and a charge capacity detection circuit (3) for detecting the daytime charge capacity of the storage battery (2). And storage battery (2) charged during the day
A light-emitting diode (4) lit at night, a control element (5) for connecting the light-emitting diode (4) to the storage battery (2) and blinking the light-emitting diode (4), and the charge capacity detection circuit (3) The duty ratio, which is the ON / OFF time ratio of the control element (5), is changed according to the charge capacity of the storage battery (2) detected in step (1), and the operation of the cooling fan (9) is controlled by controlling the switching element (10). When the charge capacity of the storage battery (2) charged during the day becomes small, the charge capacity detection circuit (3) detects this, and the control circuit (6) controls the control element ( Control the light emitting diode (4) to light up by reducing the duty ratio of (5), and furthermore, control the storage battery (2) in the daytime when the storage battery (2) is fully charged or almost full charge and the battery temperature rises The circuit (6) turns on the switching element (10) and cools the storage battery (2) with the cooling fan (9). Solar sign system comprising Te.
イッチ(8)を接続しており、制御回路(6)が充電スイッチ
(8)を制御して蓄電池(2)の過充電を防止する請求項３ま
たは４に記載される太陽電池サインシステム。5. A charge switch (8) is connected between the solar cell (1) and the storage battery (2), and the control circuit (6) is connected to the charge switch.
5. The solar cell sign system according to claim 3, wherein (8) is controlled to prevent overcharge of the storage battery (2).
切り換える周期が、１／３０秒よりも短い請求項３また
は４に記載される太陽電池サインシステム。6. The solar cell sign system according to claim 3, wherein a cycle in which the control circuit switches the control element on and off is shorter than 1/30 second.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26843099A JP2001092391A (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Solar battery sign system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26843099A JP2001092391A (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Solar battery sign system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001092391A true JP2001092391A (en) | 2001-04-06 |
Family
ID=17458391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26843099A Pending JP2001092391A (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Solar battery sign system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001092391A (en) |
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-
1999
- 1999-09-22 JP JP26843099A patent/JP2001092391A/en active Pending
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