JP2006288039A - Exterior lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自然エネルギー利用の電源とそれ以外の補助電源を用いる屋外照明装置に関する。 The present invention relates to an outdoor lighting device that uses a power source utilizing natural energy and another auxiliary power source.
太陽電池を電源とする屋外照明装置は、太陽電池装置に接続して用いられる。この太陽電池装置は、太陽電池と照明灯(負荷)との間に蓄電池又はコンデンサを設け、太陽電池が昼間の日射光により発電した電力を蓄電池又はコンデンサに充電し、夜間に放電させて照明灯に電力を供給するように構成されている。 An outdoor lighting device using a solar cell as a power source is used by being connected to the solar cell device. In this solar cell device, a storage battery or a capacitor is provided between the solar cell and an illuminating lamp (load), and the solar battery charges the storage battery or the capacitor with electric power generated by sunlight in the daytime, and discharges it at night. Is configured to supply power.
蓄電池を用いる太陽電池装置では、太陽電池の設置場所や季節により太陽の日射量が異なり、発電力に大きなバラツキがあるので、安定した電力の供給を可能にするため、太陽電池容量と蓄電池容量は設置場所の日射量を基に十分な余裕を持って設定されており、蓄電池容量は一般に負荷の5〜30日分の容量に設定されている。 In solar battery devices that use storage batteries, the amount of solar radiation varies depending on the location and season of the solar battery, and there is a large variation in power generation. To enable stable power supply, the solar battery capacity and storage battery capacity are It is set with a sufficient margin based on the amount of solar radiation at the installation location, and the storage battery capacity is generally set to a capacity for 5 to 30 days of load.
このように太陽電池容量と蓄電池容量を十分な余裕を持つように設定されるため、蓄電池を用いる太陽電池装置は、大型化とコスト上昇を招くとともに、寿命が短く、鉛蓄電池は充電液の補充や比重測定などの定期的な点検が必要でメンテナンスに手間が掛かり、廃棄すると公害問題を起こすため回収の必要があるなどの難点があることから、最近は、小型化が可能で、長期間メンテナンスが不要で、寿命が長い電気二重層コンデンサ(キャパシタとも呼ばれる。)を用いるものが知られている(例えば、特許文献1参照。)
上記電気二重層コンデンサの蓄電容量は、太陽電池容量とともに、雨天又は曇天の場合の一日の日射量と負荷の一日の消費電力を考慮して設定されるが、公園などに設置される屋外照明装置の消費電力は比較的大きいので、容量の大きな電気二重層コンデンサが必要となる。ところで、電気二重層コンデンサは、その原材料コスト及び製造コストが高く、生産量が多くないため、その価格は蓄電容量当たりで決定される。従って、電気二重層コンデンサを用いる太陽電池式の屋外照明装置は、非常に高額なものとなるため、市場に出されても購入数量が伸びないという問題がある。 The electric storage capacity of the electric double layer capacitor is set in consideration of the amount of solar radiation in a rainy or cloudy day and the daily power consumption of the load in addition to the solar cell capacity. Since the power consumption of the lighting device is relatively large, an electric double layer capacitor having a large capacity is required. By the way, the electric double layer capacitor has a high raw material cost and a high manufacturing cost, and the amount of production is not large. Therefore, the price is determined per storage capacity. Therefore, a solar cell type outdoor lighting device using an electric double layer capacitor is very expensive, and there is a problem that the purchase quantity does not increase even if it is put on the market.
こうして、本発明は、小型化可能、長期間メンテナンス不要、長寿命という利点を有し、しかも、蓄電容量が小さくて安価な電気二重層コンデンサを用いて、安定した電源供給が可能な屋外照明装置を安価に提供することを目的とする。、 Thus, the present invention has the advantages of being miniaturizable, requiring no long-term maintenance, and having a long service life, and is capable of stable power supply using an inexpensive electric double layer capacitor with a small storage capacity. Is intended to be provided at low cost. ,
上記目的は、本発明の次の構成要素からなる屋外照明装置により達成される。すなわち、(a)太陽電池と、(b)その太陽電池が発電する電力を蓄電する電気二重層コンデンサと、(c)自然エネルギー利用の電源以外の補助電源供給線と、(d)照明灯と、(e)その照明灯の周囲の照度を測定する照度センサと、(f)その照度センサの測定値が所定値以上である場合は前記電気二重層コンデンサから前記照明灯への電力供給及び前記補助電源供給線から前記照明灯への補助電源の供給を遮断し、前記照度センサの測定値が所定値未満で、かつ、前記電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値以上である場合は前記電気二重層コンデンサから前記照明灯へ電力を供給させるとともに前記補助電源供給線から前記照明灯への補助電源の供給を遮断し、前記照度センサの測定値が所定値未満で、かつ、前記電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値未満である場合は前記電気二重層コンデンサから前記照明灯への電力供給を遮断するとともに、前記補助電源供給線から前記照明灯へ補助電源を供給させるスイッチ回路とである(請求項1)。 The above object is achieved by an outdoor lighting device comprising the following components of the present invention. That is, (a) a solar cell, (b) an electric double layer capacitor that stores electric power generated by the solar cell, (c) an auxiliary power supply line other than a power source using natural energy, and (d) an illumination lamp , (E) an illuminance sensor that measures the illuminance around the illuminating lamp, and (f) when the measured value of the illuminance sensor is greater than or equal to a predetermined value, power supply from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp and When the supply of auxiliary power from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp is cut off, the measured value of the illuminance sensor is less than a predetermined value, and the power accumulated in the electric double layer capacitor is greater than or equal to a predetermined value Power is supplied from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp, and the auxiliary power supply from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp is cut off, and the measured value of the illuminance sensor is less than a predetermined value, and the electric A switch circuit that cuts off power supply from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp and supplies auxiliary power from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp when the power accumulated in the multilayer capacitor is less than a predetermined value. (Claim 1).
上記の構成を有する屋外照明装置では、照度センサの測定値が所定値以上となる明るい日中は、スイッチ回路は電気二重層コンデンサから照明灯への電力供給も、補助電源の照明灯への供給も遮断する。そして、電気二重層コンデンサには太陽電池からの電力が充電される。これに対し、例えば夜間などの照度センサの測定値が所定値未満である時は、スイッチ回路は照明灯への電力供給を可能にする。この場合、電気二重層コンデンサの蓄電電圧が所定値以上である場合は、スイッチ回路はその電気二重層コンデンサに蓄積された電力を照明灯へ供給するとともに補助電源供給線から照明灯への補助電源の供給を遮断する。これに対し、電気二重層コンデンサの蓄電電圧が所定値未満である場合は、スイッチ回路は補助電源供給線からの補助電源を照明灯に供給し、電気二重層コンデンサから前記照明灯への電力供給を遮断する。すなわち、太陽電池からの電源が主として用いられ、不足の場合には補助電源が補助的に用いられる。従って、自然エネルギー活用による省エネルギー効果が得られるともに、安定した電源の供給が実現される。 In the outdoor lighting device having the above-described configuration, the switch circuit supplies power from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp and supplies the auxiliary power source to the illuminating lamp during the bright day when the measured value of the illuminance sensor exceeds a predetermined value. Also shuts off. The electric double layer capacitor is charged with power from the solar cell. In contrast, when the measured value of the illuminance sensor is less than a predetermined value, for example, at night, the switch circuit enables power supply to the illuminating lamp. In this case, when the storage voltage of the electric double layer capacitor is equal to or higher than a predetermined value, the switch circuit supplies the electric power accumulated in the electric double layer capacitor to the illuminating lamp and also supplies the auxiliary power from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp. Shut off the supply. On the other hand, when the storage voltage of the electric double layer capacitor is less than a predetermined value, the switch circuit supplies auxiliary power from the auxiliary power supply line to the lighting lamp, and supplies power from the electric double layer capacitor to the lighting lamp. Shut off. That is, the power source from the solar cell is mainly used, and in the case of shortage, the auxiliary power source is used auxiliary. Therefore, an energy saving effect by utilizing natural energy can be obtained and a stable power supply can be realized.
本発明の上記目的は、次の構成要素からなる屋外照明装置によっても達成される。すなわち、(a)照明灯と、(b)その照明灯が一日に消費する電力よりも小さな電力を発電する容量を有する太陽電池と、(c)その太陽電池が発電する電力を蓄積し、前記照明灯が一日に消費する電力と等しい電力又はそれよりも少ない電力を供給し得る蓄電容量を有する電気二重層コンデンサと、(d)自然エネルギー利用の電源以外の補助電源供給線と、(e)前記照明灯の周囲の照度を測定する照度センサと、(f)その照度センサの測定値が所定値以上である場合は前記電気二重層コンデンサから前記照明灯への電力供給及び前記補助電源供給線から前記照明灯への補助電源の供給を遮断し、前記照度センサの測定値が所定値未満で、かつ、前記電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値以上である場合は前記電気二重層コンデンサから前記照明灯へ電力を供給させるとともに前記補助電源供給線から前記照明灯への補助電源の供給を遮断し、前記照度センサの測定値が所定値未満で、かつ、前記電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値未満である場合は前記電気二重層コンデンサから前記照明灯への電力供給を遮断するとともに、前記補助電源供給線から前記照明灯へ補助電源を供給させるスイッチ回路とである(請求項2)。 The above object of the present invention can also be achieved by an outdoor lighting device comprising the following components. That is, (a) an illuminating lamp, (b) a solar cell having a capacity for generating electric power smaller than the electric power consumed by the illuminating lamp per day, and (c) accumulating electric power generated by the solar cell, An electric double layer capacitor having a storage capacity capable of supplying power equal to or less than the power consumed by the illuminator per day, and (d) an auxiliary power supply line other than a natural energy power source, e) an illuminance sensor for measuring the illuminance around the illuminating lamp; and (f) when the measured value of the illuminance sensor is equal to or greater than a predetermined value, power supply from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp and the auxiliary power source. When the supply of auxiliary power from the supply line to the illuminating lamp is cut off, the measured value of the illuminance sensor is less than a predetermined value, and the electric power accumulated in the electric double layer capacitor is greater than or equal to the predetermined value, the electric power Double layer The power is supplied from the capacitor to the illuminating lamp and the auxiliary power supply from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp is cut off, the measured value of the illuminance sensor is less than a predetermined value, and the electric double layer capacitor is A switch circuit that cuts off the power supply from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp when the accumulated power is less than a predetermined value and supplies auxiliary power from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp; (Claim 2).
上記の構成を有する屋外照明装置では、太陽電池は照明灯が一日に消費する電力よりも小さな電力を発電する容量を有する小型のものでよく、電気二重層コンデンサは前記太陽電池が発電する電力を蓄積し、前記照明灯が一日に消費する電力と等しい電力又はそれよりも少ない電力を供給し得る蓄電容量を有する小型のものでよい。そして、太陽電池からの電源が主として用いられ、不足の場合には補助電源が補助的に用いられる。従って、自然エネルギー活用による省エネルギー効果がさらに促進され、かつ、安定した電源供給が可能である。 In the outdoor lighting device having the above-described configuration, the solar cell may be a small one having a capacity for generating electric power smaller than the electric power consumed by the illuminating lamp per day, and the electric double layer capacitor is the electric power generated by the solar cell. And having a storage capacity capable of supplying power equal to or less than the power consumed by the illuminating lamp per day. And the power supply from a solar cell is mainly used, and when it is insufficient, an auxiliary power supply is used auxiliary. Therefore, the energy saving effect by utilizing natural energy is further promoted, and stable power supply is possible.
上記屋外照明装置において、太陽電池、照明灯は支柱の上部に取り付けられ、照度センサ、電気二重層コンデンサ、出力回路及びスイッチ回路は、前記支柱の下部の中空部内に設けられ、その支柱の下部には前記中空部を密閉するメンテナンス用扉が開閉自在に備えられていることが望ましい(請求項3)。
上記の構成により、太陽電池への日照時間が長くなり、より大きな容量の蓄電を行うことができる。照明灯は広い範囲を照明することができる。照度センサ、電気二重層コンデンサ、出力回路及びスイッチ回路等の電気回路は、支柱の中で保護される。扉を開ければ、電気回路のメンテナンスを行うことができる。
In the outdoor lighting device described above, the solar cell and the illumination lamp are attached to the upper portion of the support column, and the illuminance sensor, the electric double layer capacitor, the output circuit, and the switch circuit are provided in the hollow portion at the lower portion of the support column, It is desirable that a maintenance door for sealing the hollow portion is provided so as to be openable and closable (claim 3).
With the above-described configuration, the sunshine time for the solar cell is increased, and a larger capacity of electricity can be stored. The illuminating lamp can illuminate a wide area. Electrical circuits such as an illuminance sensor, an electric double layer capacitor, an output circuit, and a switch circuit are protected in the column. If the door is opened, the electric circuit can be maintained.
本発明は、上記構成の屋外照明装置において、支柱の上部に風力発電機が設けられ、その風力発電機の発電する電力と太陽電池の発電する電力がともに電気二重層コンデンサに充電されることを特徴としている(請求項4)。
上記構成により、日射量が多く、かつ、風力があるときは電気二重層コンデンサに十分に充電され、また、日射量が少なくとも風力が大きい場合は、電気二重層コンデンサに十分に充電される。そして、太陽電池及び風力発電機からの充電量が所定値以上である場合は、電気二重層コンデンサに蓄積された電力が照明灯に供給され、太陽電池及び風力発電機からの充電量が所定値未満であるときは補助電源が供給される。従って、天候による影響を最低限にして、常に安定した照明を実現することができる。
According to the present invention, in the outdoor lighting device having the above-described configuration, a wind power generator is provided on an upper portion of the support column, and both the electric power generated by the wind power generator and the power generated by the solar cell are charged in the electric double layer capacitor. It is characterized (claim 4).
With the above configuration, when the amount of solar radiation is large and wind power is present, the electric double layer capacitor is sufficiently charged, and when the amount of solar radiation is at least large, the electric double layer capacitor is sufficiently charged. And when the charge amount from a solar cell and a wind power generator is more than predetermined value, the electric power accumulate | stored in the electric double layer capacitor is supplied to an illumination lamp, and the charge amount from a solar cell and a wind power generator is predetermined value. When it is less than that, auxiliary power is supplied. Accordingly, it is possible to always realize stable lighting with the influence of the weather being minimized.
太陽電池、風力発電機、照明灯は支柱の上部に取り付けられ、照度センサ、電気二重層コンデンサ、出力回路及びスイッチ回路等の電気回路は、前記支柱の下部の中空部内に設けられ、その支柱の下部には前記中空部を密閉するメンテナンス用扉が開閉自在に備えられていることが望ましい(請求項5)。
これにより、太陽電池への日照時間が長くなり、風力発電機には風が当り易いので、より大きな容量の蓄電が可能であり、照明灯は広い範囲を照明する。電気回路は支柱により保護される。さらに、扉を開けるとメンテナンスが可能である。
Solar cells, wind power generators, and illuminating lamps are attached to the upper part of the column, and electrical circuits such as an illuminance sensor, an electric double layer capacitor, an output circuit, and a switch circuit are provided in the hollow part at the lower part of the column. It is desirable that a maintenance door for sealing the hollow portion is provided at the lower part so as to be freely opened and closed (Claim 5).
As a result, the sunshine time for the solar cell is increased, and the wind power generator is easily hit by the wind, so that a larger capacity can be stored, and the illuminating lamp illuminates a wide range. The electrical circuit is protected by a support. Furthermore, maintenance is possible when the door is opened.
請求項1の発明によれば、照度センサの測定値が所定値以上である場合は電気二重層コンデンサから照明灯への電力供給及び補助電源供給線から照明灯への補助電源の供給が遮断され、照度センサの測定値が所定値未満で、かつ、電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値以上である場合は電気二重層コンデンサから照明灯へ電力が供給されるとともに補助電源供給線から照明灯への補助電源の供給が遮断され、照度センサの測定値が所定値未満で、かつ、電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値未満である場合は電気二重層コンデンサから照明灯への電力供給が遮断されるとともに、補助電源供給線から照明灯へ補助電源が供給されるから、天候の影響を最小限に止め、自然エネルギーを最大限に利用して、低コストで屋外照明を行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, when the measured value of the illuminance sensor is a predetermined value or more, the power supply from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp and the auxiliary power supply from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp are cut off. When the measured value of the illuminance sensor is less than the predetermined value and the electric power accumulated in the electric double layer capacitor is greater than or equal to the predetermined value, electric power is supplied from the electric double layer capacitor to the illuminating lamp and from the auxiliary power supply line When the auxiliary power supply to the illuminating lamp is cut off, the measured value of the illuminance sensor is less than the predetermined value, and the electric power stored in the electric double layer capacitor is less than the predetermined value, the electric double layer capacitor to the illuminating lamp As the power supply is cut off and the auxiliary power is supplied from the auxiliary power supply line to the illuminating lamp, the influence of the weather is minimized, the natural energy is maximized, and the outdoor is low-cost. It is possible to carry out a light.
請求項2の発明によれば、太陽電池は照明灯が一日に消費する電力よりも小さな電力を発電する容量を有するものが用いられ、電気二重層コンデンサは太陽電池が発電する電力を蓄積し、照明灯が一日に消費する電力よりも少ない電力を供給し得る蓄電容量を有するものが用いられるから、太陽電池及び電気二重層コンデンサには小型で安価なものを使用することができため、省エネルギー型の屋外照明装置を格段に低価格で提供することができる。 According to the invention of claim 2, a solar cell having a capacity for generating electric power smaller than the electric power consumed by the illuminating lamp per day is used, and the electric double layer capacitor stores the electric power generated by the solar cell. Since a lamp having a storage capacity capable of supplying less power than the power consumed by a daylight is used, a small and inexpensive solar cell and electric double layer capacitor can be used. Energy-saving outdoor lighting devices can be provided at a significantly lower price.
請求項3の発明によれば、太陽電池は長い日照時間を確保して、より大きな容量の蓄電を行うことができ、照明灯は広い範囲を照明することができ、電気回路は支柱の中で保護され、しかも、電気回路のメンテナンスを容易に行うことができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、太陽電池及び風力発電機を備えて、太陽電池及び風力発電機からの充電量が所定値よりも多い場合は電気二重層コンデンサに蓄積された電力が照明灯に供給され、太陽電池及び風力発電機からの充電量が所定値よりも少なくなったときに補助電源が供給されるから、自然エネルギーが一層有効に活用されて、省エネルギー効果が増大される。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、太陽電池、風力発電機、照明灯は支柱の上部に取り付けられ、照度センサ、電気二重層コンデンサ、出力回路及びスイッチ回路等の電気回路は、前記支柱の下部の中空部内に設けられ、その支柱の下部には前記中空部を密閉するメンテナンス用扉が開閉自在に備えられているから、太陽電池に対する日照時間が長くなり、風力発電機には風が当り易いので、より大きな容量の蓄電が可能であり、照明灯は広い範囲を照明することができ、電気回路は支柱により保護され、さらに、メンテナンス用扉を開けて、電気回路のメンテナンスを容易に行うことができる。
According to invention of
続いて、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明による省エネルギー型の屋外照明装置の斜視図、図2は同装置の電気回路図、図3は図2のスイッチ回路の具体的構成の一例を示す図、図4は同スイッチ回路の諸条件に対応する作用を説明する図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a perspective view of an energy-saving outdoor lighting device according to the present invention, FIG. 2 is an electric circuit diagram of the device, FIG. 3 is a diagram showing an example of a specific configuration of the switch circuit of FIG. 2, and FIG. It is a figure explaining the effect | action corresponding to various conditions of a circuit.
図1において、1は大地に立設された支柱であり、その支柱の上部に筐体2が取り付けてある。その筐体2の中には照明灯3が、その光線が街路や庭園などを照明することができる方向に向けて設けてある。また、図示の好ましい実施例においては、筐体2は高い安定性と均整の取れた美観を具備するように、支柱の両側に対称形に延出され、その両側の上面にそれぞれ一つの小型の風力発電機4が取り付けられている。
In FIG. 1,
支柱1はさらに上方に延長され、その上部に1個又は複数個のパネル式の太陽電池5が設けられている。支柱1には、さらに、照度センサ6が設けられている。照度センサ6は、この屋外照明装置の設置されている場所及びその周辺の照度(明るさ)を近似的に検知するものであり、予め設定された照度を検知したとき、検知信号を出力して図2に示された後記電気回路7に与えるようになっている。
The
風力発電機4、太陽電池5及び照度センサ6は、図2に示すように、電気回路7に接続されている。電気回路7は、逆流防止素子8′及び過充電防止機能を有する充電回路8と、この充電回路により充電される電気二重層コンデンサ9と、電気二重層コンデンサ9の後段に接続された出力回路10と、出力回路10の後段に設けられたスイッチ回路11とから構成されている。
The
充電回路8は、風力発電機4及び太陽電池5の出力が電気二重層コンデンサ9の過充電電圧に達しない限度で電気二重層コンデンサ9に充電するものである。4及び5は、照明灯3が一日に消費する電力よりも小さな電力を発電する容量を有する。電気二重層コンデンサ9は、既知のものであり、活性炭と有機溶剤の異種2相を接触させた構造を有し、充電に化学反応に伴う電子の移動を行うことなくコンデンサと同様に電荷を蓄積するだけであるので、微小電流による充電も行うことができる。このため、雨天や曇天などの日射量が少なく、風力発電機4又は太陽電池5の出力電流が少なくなった場合でも充電を行うことができる。太陽電池が発電する電力を蓄積し、前記照明灯が一日に消費する電力と等しい電力又はそれよりも少ない電力を供給し得る蓄電容量を有する。従って、照明灯3は、その消費電力が可及的に小さいLEDで構成されているものが好ましい。
The charging circuit 8 charges the electric double layer capacitor 9 as long as the outputs of the
出力回路10は、電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値未満、例えば12V未満である場合は、風力発電機4又は太陽電池5からの電力を電気二重層コンデンサ9に充電させ、電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値、例えば12V以上である場合は、電気二重層コンデンサ9に蓄積された電力を放電させるように制御して、電気二重層コンデンサ9に毎日充放電を繰り返させるものである。
When the electric power stored in the electric double layer capacitor is less than a predetermined value, for example, less than 12 V, the
スイッチ回路11には、照度センサ6と、補助電源供給線の一例として、先端にACアダプタ12を有する商用電源供給線12aが接続されている。ACアダプタ12は100Vの交流電源を12Vの直流電源に変換するものである。
The
スイッチ回路11は、図3に示すように、これに限定されないが、接点切替回路13と、スイッチング素子14とから構成されている。接点切替回路13には、出力回路10と照度センサ6が接続されている。そして、接点切替回路13は、出力回路10の出力レベルから電気二重層コンデンサ9の充電電圧が規定値、例えば、12V以上か否かを判定するとともに、照度センサ6の測定値が所定値以上のときに出力する検知信号を入力しているか否かを照査し、その照査結果に基づいて、スイッチング素子14を動作させるように構成してある。
As illustrated in FIG. 3, the
スイッチング素子14は、一例として可動接点14aと、ダミー固定接点14bと、第1固定接点14cと、第2固定接点14dとを有している。そして、可動接点14aは照明灯3と電気的に接続され、第1固定接点14cは出力回路10に、第2固定接点14dは商用電源供給線12aに、それぞれ電気的に接続されている。また、接点切替回路13は、照度センサ6から検知信号を入力している(明るい)とき、すなわち、照度センサの測定値が所定値以上である場合は、図4(a)に示すように、可動接点14aをダミー固定接点14bに接触させて、電気二重層コンデンサ9から照明灯3への電力供給及び商用電源供給線12aから照明灯3への商用電源の供給を遮断する。
これに対して、照度センサ6から検知信号を入力しない(暗い)とき、すなわち、照度センサの測定値が所定値未満のときは、出力回路10の出力レベルが所定値以上である場合、すなわち、電気二重層コンデンサ9の充電電圧が所定値以上である場合は、接点切替回路13は、図4(b)に示すように、可動接点14aを第1固定接点14cに接触させる。これにより、電気二重層コンデンサ9から照明灯3へ電力を供給させるとともに、商用電源供給線12aから照明灯への商用電源の供給を遮断する。さらに、照度センサの測定値が所定値未満であって、かつ、電気二重層コンデンサに蓄積された電力が所定値未満である場合は、接点切替回路13は、図4(c)に示すように、可動接点14aを第2固定接点14dに接触させる結果、商用電源供給線12aから照明灯3へ商用電源を供給させるとともに、電気二重層コンデンサ9から照明灯3への電力供給を遮断するように作用する。
As an example, the switching
On the other hand, when the detection signal is not input from the illuminance sensor 6 (dark), that is, when the measurement value of the illuminance sensor is less than a predetermined value, when the output level of the
上記構成により、この屋外照明装置を風力発電機4に対する風当たりが良く、かつ太陽電池5に対する日射量ができるだけ多い場所に設置し、ACアダプタ12を商用電源に接続すると、日中などの日射量が多い時間帯に照度センサ6が検出する照度が所定値以上である時は、スイッチ回路11の接点切替回路13は可動接点14aをダミー固定接点14bに接触された状態に保持する。従って、照明灯3は点灯されない。
With the above configuration, when this outdoor lighting device is installed in a place where the
これに対して、夜間などの日射量が少ない時間帯は、照度センサ6が検知する照度が所定値未満であり、かつ、出力回路10の出力レベルが所定値以上である時は、スイッチ回路11の接点切替回路13が、可動接点14aを第1固定接点14cに接触された状態に保持する。従って、電気二重層コンデンサ9からの出力電流が照明灯3に供給される。そして、昼間の日照量が多かった日は、電気二重層コンデンサ9に蓄積される電力が多いので、電気二重層コンデンサ9からの出力電流のみで照明灯3が比較的長時間点灯される。
On the other hand, when the illuminance detected by the
好ましい実施例では、電気二重層コンデンサ9の蓄電容量は照明灯3が1日に消費する電力よりも小さくしてあるので、電気二重層コンデンサ9を小型化することができる反面、日射量が少ない日には、電気二重層コンデンサ9からの出力電流のみで照明灯3を点灯することができない場合があり得る。その場合は、電気二重層コンデンサ9からの充電電圧が所定値よりも小さくなって出力回路10の出力レベルが所定値未満になった時は、接点切替回路13の作用により、スイッチ素子14が可動接点14aを第2固定接点14dに移動させて、電力の供給元を電気二重層コンデンサ9から商用電源に切り替えるので、以後は、商用電源が供給される。それも、商用電源は補助的に比較的短時間のみ消費されるから、太陽電池による天然エネルギーの活用による電力コスト削減効果が低減されることはない。
In the preferred embodiment, the electric storage capacity of the electric double layer capacitor 9 is smaller than the electric power consumed by the illuminating
太陽電池5は、照明灯3に求められる照度を達成するために必要な電力を発電できるだけの任意の数が設置される。
The
図1の風力発電機4は、この屋外照明装置が設置される場所が風の当たりやすい地域である場合に、付加することが好ましいものである。また、観光施設又は娯楽施設などで顧客の目を楽しませるためにも、付加されると好ましいものである。この風力発電機4は、図2に鎖線で示したように、電気回路の構成としては、太陽電池5と並列接続され、逆流防止素子8’を介して充電回路8に接続され、その発電した電力は電気二重層コンデンサ9に蓄積され、また、その発電電流は出力回路10を経てスイッチ回路11の第1固定接点14cに与えられる。従って、接点切替回路13は、太陽電池5の単独発電力、風力発電機4の単独発電力又は双方の総合発電力が、照明灯3の消費電力に応じて設定される所定値以上か未満かによって、照明灯の点灯用電力として電気二重層コンデンサ9からの出力電流を用いるか、商用電源を用いるかを決定することとなる。
It is preferable to add the
以上のように、照明灯の一日の消費電力よりも小さな発電容量を有する太陽電池5と風力発電機4を設け、これにその照明灯の1日の消費電力よりも小さい蓄電容量を有する電気二重層コンデンサ9を接続し、その出力電流を主として用い、そのほかに商用電源を補助的に利用できるようにした場合は、自然エネルギーを有効に利用して所要時間の照明を継続して行うことができる小型で安価な屋外照明装置を提供することができる。
As described above, the
上には、スイッチ回路を理解しやすいように、メカニカルスイッチ構成で説明したが、電子回路で構成することが可能である。また、自然エネルギー利用電源以外の補助電源としては、燃料電池を用いることもできる。 Although the mechanical switch configuration has been described above so that the switch circuit can be easily understood, it can be configured with an electronic circuit. A fuel cell can also be used as an auxiliary power source other than the natural energy utilization power source.
1 支柱
2 筐体
3 照明灯
4 風力発電機
5 太陽電池
6 照度センサ
8 充電回路
9 電気二重層コンデンサ
10 スイッチ回路
11 商用電源供給線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005103171A JP2006288039A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Exterior lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005103171A JP2006288039A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Exterior lighting system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006288039A true JP2006288039A (en) | 2006-10-19 |
Family
ID=37409369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005103171A Pending JP2006288039A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Exterior lighting system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006288039A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013073271A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | シャープ株式会社 | Electricity generating device |
KR101466084B1 (en) | 2011-01-28 | 2014-11-28 | 유재헌 | Solar Thermal Power Plants |
JP2017221094A (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 勝方光電科技股▲分▼有限公司 | Movable machine charging system |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005103171A patent/JP2006288039A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101466084B1 (en) | 2011-01-28 | 2014-11-28 | 유재헌 | Solar Thermal Power Plants |
WO2013073271A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | シャープ株式会社 | Electricity generating device |
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