JP2002058177A - 太陽電池を電源とする夜間給電装置 - Google Patents
太陽電池を電源とする夜間給電装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 昼間に太陽電池の発電電力を電気二重層コン
デンサに蓄え、夜間にその電気二重層コンデンサを電源
としてLED等を点灯させる夜間給電装置であって、負荷
に安定的に給電でき作動不良を防止し得るようにする。 【解決手段】 太陽電池１の発電電圧が所定の充電開始
電圧以下では太陽電池１と電気二重層コンデンサ２との
接続が断たれ充電開始電圧以上になると該太陽電池の発
電電力が電気二重層コンデンサに充電されるようにする
充電制御回路４と、太陽電池の発電電圧が所定の点灯開
始電圧以上では電気二重層コンデンサと負荷７との接続
が断たれ点灯開始電圧以下になると電気二重層コンデン
サに充電されている電力が負荷に供給されるようにする
点灯制御回路９と、電気二重層コンデンサと負荷との間
に介在され該電気二重層コンデンサの出力電圧が所定の
定格電圧以下になると昇圧する昇圧インバータ６とを備
え、前記充電開始電圧は点灯開始電圧より高い電圧に設
定してなる。
デンサに蓄え、夜間にその電気二重層コンデンサを電源
としてLED等を点灯させる夜間給電装置であって、負荷
に安定的に給電でき作動不良を防止し得るようにする。 【解決手段】 太陽電池１の発電電圧が所定の充電開始
電圧以下では太陽電池１と電気二重層コンデンサ２との
接続が断たれ充電開始電圧以上になると該太陽電池の発
電電力が電気二重層コンデンサに充電されるようにする
充電制御回路４と、太陽電池の発電電圧が所定の点灯開
始電圧以上では電気二重層コンデンサと負荷７との接続
が断たれ点灯開始電圧以下になると電気二重層コンデン
サに充電されている電力が負荷に供給されるようにする
点灯制御回路９と、電気二重層コンデンサと負荷との間
に介在され該電気二重層コンデンサの出力電圧が所定の
定格電圧以下になると昇圧する昇圧インバータ６とを備
え、前記充電開始電圧は点灯開始電圧より高い電圧に設
定してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、昼間に太陽電池の
発電電力を電気二重層コンデンサに蓄え、夜間にその電
気二重層コンデンサを電源としてLED等を点灯させる夜
間給電装置に関するものである。
発電電力を電気二重層コンデンサに蓄え、夜間にその電
気二重層コンデンサを電源としてLED等を点灯させる夜
間給電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池と電気二重層コンデンサとが並
列に接続され、該太陽電池の起電圧が電気二重層コンデ
ンサの出力電圧を上回ると、該太陽電池の発電電力が該
電気二重層コンデンサに蓄えられ、太陽電池の起電圧が
一定以下になったことが制御回路によって検知されると
その電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をLED等の
負荷に供給し点灯させる装置は、周知のように交通信号
器，交差点道路鋲，表示標識等においてすでに利用され
ている。
列に接続され、該太陽電池の起電圧が電気二重層コンデ
ンサの出力電圧を上回ると、該太陽電池の発電電力が該
電気二重層コンデンサに蓄えられ、太陽電池の起電圧が
一定以下になったことが制御回路によって検知されると
その電気二重層コンデンサに蓄えられた電力をLED等の
負荷に供給し点灯させる装置は、周知のように交通信号
器，交差点道路鋲，表示標識等においてすでに利用され
ている。
【０００３】ところで、上記電気二重層コンデンサは、
放電して容量が少なくなると電圧が容量に比例して低下
する性質があり、そのため容量が若干でも少なくなる
と、ＬＥＤの発光量が落ちて暗くなり、やがてＬＥＤの
定格電圧以下まで放電すると、容量が半分程度残ってい
るにもかかわらず消灯してしまうおそれがあった。
放電して容量が少なくなると電圧が容量に比例して低下
する性質があり、そのため容量が若干でも少なくなる
と、ＬＥＤの発光量が落ちて暗くなり、やがてＬＥＤの
定格電圧以下まで放電すると、容量が半分程度残ってい
るにもかかわらず消灯してしまうおそれがあった。
【０００４】こうした欠点を解消するために、電気二重
層コンデンサの電圧を昇圧する昇圧インバータを負荷と
の間に介在させることが考えられた。しかしながら、従
来の上記給電装置に昇圧インバータを介在させると、太
陽電池が逆流防止用ダイオード等を通して電気二重層コ
ンデンサと並列に接続されているため、電気二重層コン
デンサが放電状態の時には、太陽が昇って太陽電池が発
電していても太陽電池の電圧は一定以上にならず、制御
回路が朝を検出できず負荷に電力を供給したままとなっ
て、正常に充電がなされない状態となるおそれがあっ
た。
層コンデンサの電圧を昇圧する昇圧インバータを負荷と
の間に介在させることが考えられた。しかしながら、従
来の上記給電装置に昇圧インバータを介在させると、太
陽電池が逆流防止用ダイオード等を通して電気二重層コ
ンデンサと並列に接続されているため、電気二重層コン
デンサが放電状態の時には、太陽が昇って太陽電池が発
電していても太陽電池の電圧は一定以上にならず、制御
回路が朝を検出できず負荷に電力を供給したままとなっ
て、正常に充電がなされない状態となるおそれがあっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、昇圧
インバータを使用し、負荷に常に定格電圧が供給される
ようにするとともに、上記のような作動不良が確実に防
止されるようにするものである。
インバータを使用し、負荷に常に定格電圧が供給される
ようにするとともに、上記のような作動不良が確実に防
止されるようにするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の太陽
電池を電源とする夜間給電装置は、太陽電池の発電電圧
が所定の充電開始電圧以下では太陽電池と電気二重層コ
ンデンサとの接続が断たれ充電開始電圧以上になると該
太陽電池の発電電力が電気二重層コンデンサに充電され
るようにする充電制御回路と、太陽電池の発電電圧が所
定の点灯開始電圧以上では電気二重層コンデンサと負荷
との接続が断たれ点灯開始電圧以下になると電気二重層
コンデンサに充電されている電力が負荷に供給されるよ
うにする点灯制御回路と、電気二重層コンデンサと負荷
との間に介在され該電気二重層コンデンサの出力電圧が
所定の定格電圧以下になると昇圧する昇圧インバータと
を備え、前記充電開始電圧は点灯開始電圧より高い電圧
に設定してなることを特徴とする。また本発明は上記夜
間給電装置において、電気二重層コンデンサの電圧が所
定の過充電保護電圧以上になると作動する過充電保護回
路を設けたことを特徴とする。また本発明は上記夜間給
電装置において、負荷はＬＥＤであることを特徴とす
る。
電池を電源とする夜間給電装置は、太陽電池の発電電圧
が所定の充電開始電圧以下では太陽電池と電気二重層コ
ンデンサとの接続が断たれ充電開始電圧以上になると該
太陽電池の発電電力が電気二重層コンデンサに充電され
るようにする充電制御回路と、太陽電池の発電電圧が所
定の点灯開始電圧以上では電気二重層コンデンサと負荷
との接続が断たれ点灯開始電圧以下になると電気二重層
コンデンサに充電されている電力が負荷に供給されるよ
うにする点灯制御回路と、電気二重層コンデンサと負荷
との間に介在され該電気二重層コンデンサの出力電圧が
所定の定格電圧以下になると昇圧する昇圧インバータと
を備え、前記充電開始電圧は点灯開始電圧より高い電圧
に設定してなることを特徴とする。また本発明は上記夜
間給電装置において、電気二重層コンデンサの電圧が所
定の過充電保護電圧以上になると作動する過充電保護回
路を設けたことを特徴とする。また本発明は上記夜間給
電装置において、負荷はＬＥＤであることを特徴とす
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に図面に従い本発明の実施の形
態を説明する。図１にこの装置の電気回路のブロック図
を示す。１は太陽電池、２は逆流防止用ダイオード３を
通して該太陽電池と並列に接続される電気二重層コンデ
ンサ、４は該太陽電池と電気二重層コンデンサとの接続
が断続できるように直列に設けられた充電制御回路、５
は該太陽電池および電気二重層コンデンサと並列に接続
された過充電保護回路、６は電気二重層コンデンサ２と
負荷７との間に介在された昇圧インバータ、８は負荷７
への給電を断続制御する負荷制御回路、９は太陽電池１
の発電電圧を検出し負荷制御回路８にその制御信号を出
力する点灯制御回路である。
態を説明する。図１にこの装置の電気回路のブロック図
を示す。１は太陽電池、２は逆流防止用ダイオード３を
通して該太陽電池と並列に接続される電気二重層コンデ
ンサ、４は該太陽電池と電気二重層コンデンサとの接続
が断続できるように直列に設けられた充電制御回路、５
は該太陽電池および電気二重層コンデンサと並列に接続
された過充電保護回路、６は電気二重層コンデンサ２と
負荷７との間に介在された昇圧インバータ、８は負荷７
への給電を断続制御する負荷制御回路、９は太陽電池１
の発電電圧を検出し負荷制御回路８にその制御信号を出
力する点灯制御回路である。
【０００８】上記充電制御回路４は、太陽電池１の発電
電圧が所定の充電開始電圧（１．４Ｖ）以下であるとき
に太陽電池１と電気二重層コンデンサ２との接続を断
ち、その発電電圧が充電開始電圧以上になると太陽電池
１と電気二重層コンデンサ２とを並列接続させて該太陽
電池の発電電力が該電気二重層コンデンサに充電される
ようにする。
電圧が所定の充電開始電圧（１．４Ｖ）以下であるとき
に太陽電池１と電気二重層コンデンサ２との接続を断
ち、その発電電圧が充電開始電圧以上になると太陽電池
１と電気二重層コンデンサ２とを並列接続させて該太陽
電池の発電電力が該電気二重層コンデンサに充電される
ようにする。
【０００９】また、過充電保護回路５は、電気二重層コ
ンデンサ２の電圧が所定の過充電保護電圧（２．５Ｖ）
以上になると作動し、太陽電池１の発電電力が電気二重
層コンデンサ２に充電されるのを制限する。また、昇圧
インバータ６は、電気二重層コンデンサ２の出力電圧が
負荷７の定格電圧（２．０Ｖ）以下になるとその電圧を
この定格電圧まで昇圧し負荷７に印加する。なお、該昇
圧インバータ６は、電気二重層コンデンサ２の出力電圧
が所定電圧（０．３Ｖ）以下となるまで負荷の定格電圧
を一定に保つことができる。
ンデンサ２の電圧が所定の過充電保護電圧（２．５Ｖ）
以上になると作動し、太陽電池１の発電電力が電気二重
層コンデンサ２に充電されるのを制限する。また、昇圧
インバータ６は、電気二重層コンデンサ２の出力電圧が
負荷７の定格電圧（２．０Ｖ）以下になるとその電圧を
この定格電圧まで昇圧し負荷７に印加する。なお、該昇
圧インバータ６は、電気二重層コンデンサ２の出力電圧
が所定電圧（０．３Ｖ）以下となるまで負荷の定格電圧
を一定に保つことができる。
【００１０】また、点灯制御回路９は、太陽電池１の発
電電圧が所定の点灯開始電圧（１．２Ｖ）以上であると
き電気二重層コンデンサ２と負荷７との接続を断つべく
負荷制御回路８を制御するとともに、太陽電池１の発電
電圧がその点灯開始電圧以下になると電気二重層コンデ
ンサ２に充電されている電力を負荷７に供給するべく負
荷制御回路８を制御する。
電電圧が所定の点灯開始電圧（１．２Ｖ）以上であると
き電気二重層コンデンサ２と負荷７との接続を断つべく
負荷制御回路８を制御するとともに、太陽電池１の発電
電圧がその点灯開始電圧以下になると電気二重層コンデ
ンサ２に充電されている電力を負荷７に供給するべく負
荷制御回路８を制御する。
【００１１】図２は、上記充電開始電圧，点灯開始電
圧，昇圧停止電圧，負荷定格電圧，過充電保護電圧の設
定値を列挙したもので、同図に示したように本発明では
この充電開始電圧が点灯開始電圧より高い電圧に設定さ
れる。
圧，昇圧停止電圧，負荷定格電圧，過充電保護電圧の設
定値を列挙したもので、同図に示したように本発明では
この充電開始電圧が点灯開始電圧より高い電圧に設定さ
れる。
【００１２】このように構成した本発明の装置では、電
気二重層コンデンサ２の電圧が負荷の定格電圧を下回っ
た時、昇圧インバータ６の作動によって定格電圧に昇圧
された電力が負荷７に供給されるので、ＬＥＤ等の光度
が安定し、交通信号器等に必要とされる機能を確実に発
揮できる。また、太陽電池１の発電電圧が充電開始電圧
以下であるときに充電制御回路４が作動し太陽電池１と
電気二重層コンデンサ２との接続を断つことから点灯制
御回路９が太陽電池１の発電電圧を正確に検出し得るよ
うになることから、この点灯制御回路９は、その太陽電
池１の発電電圧がさらに点灯開始電圧以下であるときは
負荷に給電し、点灯開始電圧以上であればその給電を停
止するので、この点灯開始電圧を適当に設定することに
より、真に給電が必要な明るさの時にだけ負荷に給電し
ＬＥＤ等を点灯させることができる。そして、太陽電池
１の発電電圧が充電開始電圧以上に上昇しない限り太陽
電池１と電気二重層コンデンサ２とは接続されないの
で、従来のように薄明かり時において負荷への給電が不
安定になるようなおそれがないとともに、太陽電池１の
発電電圧が充電開始電圧以上になれば確実に充電が開始
されるようになる。
気二重層コンデンサ２の電圧が負荷の定格電圧を下回っ
た時、昇圧インバータ６の作動によって定格電圧に昇圧
された電力が負荷７に供給されるので、ＬＥＤ等の光度
が安定し、交通信号器等に必要とされる機能を確実に発
揮できる。また、太陽電池１の発電電圧が充電開始電圧
以下であるときに充電制御回路４が作動し太陽電池１と
電気二重層コンデンサ２との接続を断つことから点灯制
御回路９が太陽電池１の発電電圧を正確に検出し得るよ
うになることから、この点灯制御回路９は、その太陽電
池１の発電電圧がさらに点灯開始電圧以下であるときは
負荷に給電し、点灯開始電圧以上であればその給電を停
止するので、この点灯開始電圧を適当に設定することに
より、真に給電が必要な明るさの時にだけ負荷に給電し
ＬＥＤ等を点灯させることができる。そして、太陽電池
１の発電電圧が充電開始電圧以上に上昇しない限り太陽
電池１と電気二重層コンデンサ２とは接続されないの
で、従来のように薄明かり時において負荷への給電が不
安定になるようなおそれがないとともに、太陽電池１の
発電電圧が充電開始電圧以上になれば確実に充電が開始
されるようになる。
【００１３】なお、負荷制御回路８は点灯制御回路９か
らの制御信号によって給電を断続するほか、ＬＥＤ等を
夜間点滅させる場合には自ら給電を断続する。
らの制御信号によって給電を断続するほか、ＬＥＤ等を
夜間点滅させる場合には自ら給電を断続する。
【００１４】
【発明の効果】このように本発明に係る太陽電池を電源
とする夜間給電装置は、太陽電池の発電電圧が所定の充
電開始電圧以下では太陽電池と電気二重層コンデンサと
の接続が断たれ充電開始電圧以上になると該太陽電池の
発電電力が電気二重層コンデンサに充電されるようにす
る充電制御回路と、太陽電池の発電電圧が所定の点灯開
始電圧以上では電気二重層コンデンサと負荷との接続が
断たれ点灯開始電圧以下になると電気二重層コンデンサ
に充電されている電力が負荷に供給されるようにする点
灯制御回路と、電気二重層コンデンサと負荷との間に介
在され該電気二重層コンデンサの出力電圧が所定の定格
電圧以下になると昇圧する昇圧インバータとを備え、前
記充電開始電圧は点灯開始電圧より高い電圧に設定して
なるので、負荷に安定的に給電でき作動不良を防止し得
る有益な効果がある。
とする夜間給電装置は、太陽電池の発電電圧が所定の充
電開始電圧以下では太陽電池と電気二重層コンデンサと
の接続が断たれ充電開始電圧以上になると該太陽電池の
発電電力が電気二重層コンデンサに充電されるようにす
る充電制御回路と、太陽電池の発電電圧が所定の点灯開
始電圧以上では電気二重層コンデンサと負荷との接続が
断たれ点灯開始電圧以下になると電気二重層コンデンサ
に充電されている電力が負荷に供給されるようにする点
灯制御回路と、電気二重層コンデンサと負荷との間に介
在され該電気二重層コンデンサの出力電圧が所定の定格
電圧以下になると昇圧する昇圧インバータとを備え、前
記充電開始電圧は点灯開始電圧より高い電圧に設定して
なるので、負荷に安定的に給電でき作動不良を防止し得
る有益な効果がある。
【図１】本発明に係る太陽電池を電源とする夜間給電装
置の実施形態を示すブロック図。
置の実施形態を示すブロック図。
【図２】発明に係る給電装置の各電圧設定を例示した説
明用図。
明用図。
１ 太陽電池 ２ 電気二重層コンデンサ ３ 逆流防止用ダイオード ４ 充電制御回路 ５ 過充電保護回路 ６ 昇圧インバータ ７ 負荷 ８ 負荷制御回路 ９ 点灯制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F051 BA05 BA11 JA17 JA20 5G003 AA06 BA01 CA11 CC02 DA07 DA15 EA01 FA08 GB06 5G015 FA03 GB06 HA15 JA06 JA21 JA34 JA60 KA01
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池の発電電圧が所定の充電開始電
圧以下では太陽電池と電気二重層コンデンサとの接続が
断たれ充電開始電圧以上になると該太陽電池の発電電力
が電気二重層コンデンサに充電されるようにする充電制
御回路と、太陽電池の発電電圧が所定の点灯開始電圧以
上では電気二重層コンデンサと負荷との接続が断たれ点
灯開始電圧以下になると電気二重層コンデンサに充電さ
れている電力が負荷に供給されるようにする点灯制御回
路と、電気二重層コンデンサと負荷との間に介在され該
電気二重層コンデンサの出力電圧が所定の定格電圧以下
になると昇圧する昇圧インバータとを備え、前記充電開
始電圧は点灯開始電圧より高い電圧に設定してなること
を特徴とした太陽電池を電源とする夜間給電装置。 - 【請求項２】 電気二重層コンデンサの電圧が所定の過
充電保護電圧以上になると作動する過充電保護回路を設
けた請求項１に記載の太陽電池を電源とする夜間給電装
置。 - 【請求項３】 負荷はＬＥＤである請求項１または２に
記載の太陽電池を電源とする夜間給電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000243173A JP3401486B2 (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 太陽電池を電源とする夜間給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000243173A JP3401486B2 (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 太陽電池を電源とする夜間給電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002058177A true JP2002058177A (ja) | 2002-02-22 |
| JP3401486B2 JP3401486B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=18734079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000243173A Expired - Fee Related JP3401486B2 (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 太陽電池を電源とする夜間給電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401486B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093316A1 (fr) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Zhoulong Peng | Lampe de type reverbere a base de del |
| JP4875779B1 (ja) * | 2011-06-09 | 2012-02-15 | ネクストワンクリエイト有限会社 | 電源システム、電源装置及び電力供給方法 |
| JP2012139009A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Kyocera Corp | 携帯端末装置 |
| JP2012244846A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | 環境発電装置、環境発電装置システムおよびセンサ装置 |
| WO2017104681A1 (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Ｍｉｒａｉ－Ｌａｂｏ株式会社 | 充電装置 |
-
2000
- 2000-08-10 JP JP2000243173A patent/JP3401486B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093316A1 (fr) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Zhoulong Peng | Lampe de type reverbere a base de del |
| JP2012139009A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Kyocera Corp | 携帯端末装置 |
| JP2012244846A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | 環境発電装置、環境発電装置システムおよびセンサ装置 |
| JP4875779B1 (ja) * | 2011-06-09 | 2012-02-15 | ネクストワンクリエイト有限会社 | 電源システム、電源装置及び電力供給方法 |
| US9118211B2 (en) | 2011-06-09 | 2015-08-25 | Next One Create, Ltd. | Power supply system, power-supply device and power-supply method |
| WO2017104681A1 (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Ｍｉｒａｉ－Ｌａｂｏ株式会社 | 充電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3401486B2 (ja) | 2003-04-28 |
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