JP2006340482A - 発光装置及び発光システム並びに発光装置の電力補完方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の独立電源型の発光装置の発光状態を均一化する。
【解決手段】 自然エネルギーを用いて自立的に電力を発生する独立電源と、該独立電源からの給電によって発光する発光手段と、余剰電力を蓄電する蓄電池とからなる発光装置において、前記蓄電池が十分な充電状態にある場合には、自らの独立電源の出力を1あるいは複数の他の発光装置に供給する電力連系手段を備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 自然エネルギーを用いて自立的に電力を発生する独立電源と、該独立電源からの給電によって発光する発光手段と、余剰電力を蓄電する蓄電池とからなる発光装置において、前記蓄電池が十分な充電状態にある場合には、自らの独立電源の出力を1あるいは複数の他の発光装置に供給する電力連系手段を備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、発光装置及び発光システム並びに発光装置の電力補完方法に関する。
例えば特開2003−346521号公報には、独立電源型の照明装置(街灯)が開示している。この照明装置は、風力発電装置や太陽電池パネル等、外部の商用配電系統から電力供給を受けることなく自立的に電力を発生する独立電源を備えるものであり、当該独立電源からの給電によって高輝度発光ダイオード等の照明用発光体を発光させるものである。また、この照明装置には、余剰電力を蓄電する蓄電池が備えられており、独立電源による給電が期待できないときには、蓄電池から照明用発光体に給電を行うようになっている。
特開2003−346521号公報
しかしながら、上記独立電源型の照明装置を各所に複数設置した場合、各々の照明装置は、その設置場所に応じて風の状態や日照状態が異なるので、当然に発電量が異なってくる。特に大きな建造物の陰に位置し、当該建造物によって風が遮られてしまうような場所に設置された照明装置は、発電量が著しく低いので、近隣に設置され発電量が比較的大きな他の照明装置に比較して不均衡な照明状態(照度が低い状態)となる。
また、このような発電量が比較的低い照明装置と比較的高い照明装置とでは、蓄電池における電力の充放電状態が異なるので、蓄電池の劣化状態に差異が生じる。すなわち、個々の照明装置毎に蓄電池に関する必要メンテナンス間隔が異なることになり、メンテナンスが煩雑となるという問題がある。
また、このような発電量が比較的低い照明装置と比較的高い照明装置とでは、蓄電池における電力の充放電状態が異なるので、蓄電池の劣化状態に差異が生じる。すなわち、個々の照明装置毎に蓄電池に関する必要メンテナンス間隔が異なることになり、メンテナンスが煩雑となるという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
(1)複数の独立電源型の発光装置の発光状態を均一化する。
(2)複数の独立電源型の発光装置における蓄電池の使用状態を均一化する。
(3)独立電源型の発光装置におけるメンテナンスを容易化する。
(1)複数の独立電源型の発光装置の発光状態を均一化する。
(2)複数の独立電源型の発光装置における蓄電池の使用状態を均一化する。
(3)独立電源型の発光装置におけるメンテナンスを容易化する。
上記目的を達成するために、本発明では、発光装置に係る第1の解決手段として、自然エネルギーを用いて自立的に電力を発生する独立電源と、該独立電源からの給電によって発光する発光手段と、余剰電力を蓄電する蓄電池とからなる発光装置において、前記蓄電池が十分な充電状態にある場合には、自らの独立電源の出力を1あるいは複数の他の発光装置に供給する電力連系手段を備える、という手段を採用する。
発光装置に係る第2の解決手段として、上記第1の手段において、電力連系手段は、複数の他の発光装置のうち、蓄電池の充電状態が不十分な発光装置に対して選択的に独立電源の出力を供給する、という手段を採用する。
発光装置に係る第3の解決手段として、上記第1または第2の手段において、独立電源は、太陽電池パネル及び/あるいは風力発電装置である、という手段を採用する。
発光装置に係る第4の解決手段として、上記第1〜第3いずれかの手段において、発光手段は屋外照明用の照明装置であることを特徴とする、という手段を採用する。
一方、本発明では、発光システムに係る解決手段として、上記第1〜第4いずれかの手段に係る発光装置を閉ループ状あるいは開ループ状に相互接続する、という手段を採用する。
さらに、本発明では、発光装置の電力補完方法に係る第1の解決手段として、自然エネルギーを用いて自立的に電力を発生する独立電源と、該独立電源からの給電によって発光する発光手段と、余剰電力を蓄電する蓄電池とからなる発光装置における電力の補完方法であって、複数の発光装置を閉ループ状あるいは開ループ状に相互接続し、前記蓄電池が十分な充電状態にある場合には、各発光装置から隣り合う一方あるいは両方の発光装置に独立電源の出力を供給する、という手段を採用する。
発光装置の電力補完方法に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、隣り合う発光装置のうち、蓄電池の充電状態が不十分な発光装置に対して選択的に独立電源の出力を供給する、という手段を採用する。
発光装置の電力補完方法に係る第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、独立電源が太陽電池パネル及び/あるいは風力発電装置である、という手段を採用する。
発光装置の電力補完方法に係る第4の解決手段として、上記第1〜第3いずれかの解決手段において、発光手段が屋外照明用の照明装置である、という手段を採用する。
発光装置に係る第2の解決手段として、上記第1の手段において、電力連系手段は、複数の他の発光装置のうち、蓄電池の充電状態が不十分な発光装置に対して選択的に独立電源の出力を供給する、という手段を採用する。
発光装置に係る第3の解決手段として、上記第1または第2の手段において、独立電源は、太陽電池パネル及び/あるいは風力発電装置である、という手段を採用する。
発光装置に係る第4の解決手段として、上記第1〜第3いずれかの手段において、発光手段は屋外照明用の照明装置であることを特徴とする、という手段を採用する。
一方、本発明では、発光システムに係る解決手段として、上記第1〜第4いずれかの手段に係る発光装置を閉ループ状あるいは開ループ状に相互接続する、という手段を採用する。
さらに、本発明では、発光装置の電力補完方法に係る第1の解決手段として、自然エネルギーを用いて自立的に電力を発生する独立電源と、該独立電源からの給電によって発光する発光手段と、余剰電力を蓄電する蓄電池とからなる発光装置における電力の補完方法であって、複数の発光装置を閉ループ状あるいは開ループ状に相互接続し、前記蓄電池が十分な充電状態にある場合には、各発光装置から隣り合う一方あるいは両方の発光装置に独立電源の出力を供給する、という手段を採用する。
発光装置の電力補完方法に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、隣り合う発光装置のうち、蓄電池の充電状態が不十分な発光装置に対して選択的に独立電源の出力を供給する、という手段を採用する。
発光装置の電力補完方法に係る第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、独立電源が太陽電池パネル及び/あるいは風力発電装置である、という手段を採用する。
発光装置の電力補完方法に係る第4の解決手段として、上記第1〜第3いずれかの解決手段において、発光手段が屋外照明用の照明装置である、という手段を採用する。
本発明によれば、各発光装置は、蓄電池が十分な充電状態にある場合には独立電源の出力を他の発光装置に供給するので、複数の発光装置の発光状態を均一化することが可能であると共に、複数の発光装置における蓄電池の使用状態を均一化することが可能である。また、蓄電池の使用状態が均一化するので、各発光装置における蓄電池の劣化状態を均一化することが可能となり、よって複数の発光装置に関する蓄電池のメンテナンスを容易化することが可能である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第1及び第2実施形態は、本発明に係る発光システムを屋外照明に適用した場合に関するものである。
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る照明システムのシステム構成図である。この図に示すように、本照明システムは、相互に電力連系するN個の街灯1〜N(照明装置)から構成されている。これら街灯1〜Nは例えば図2に示すように建物の周囲に離散して設置されており、本照明システムは、このように互いに隣り合うN個の街灯1〜Nを電線によって閉ループ状に相互接続することによって形成されている。また、本第1実施形態は、街灯1〜Nの電力供給方向が一方向、つまり街灯1→街灯2→……→街灯N→街灯1に設定されている点を特徴としている。
図1は、第1実施形態に係る照明システムのシステム構成図である。この図に示すように、本照明システムは、相互に電力連系するN個の街灯1〜N(照明装置)から構成されている。これら街灯1〜Nは例えば図2に示すように建物の周囲に離散して設置されており、本照明システムは、このように互いに隣り合うN個の街灯1〜Nを電線によって閉ループ状に相互接続することによって形成されている。また、本第1実施形態は、街灯1〜Nの電力供給方向が一方向、つまり街灯1→街灯2→……→街灯N→街灯1に設定されている点を特徴としている。
なお、図1に示すように、各街灯1〜Nにおける構成要件は全く同一である。したがって、各街灯1〜Nの構成要件において、同一の構成要件については同一の添え字a〜jを付し、重複する説明を省略するために、以下では代表として街灯1の構成について説明する。
街灯1は、太陽電池パネル1a(独立電源)、逆流防止ダイオード1b,1e、選択スイッチ1c、風力発電装置1d(独立電源)、昇降圧コンバータ1f、蓄電池1g、開閉スイッチ1h、照明灯1i(発光手段)及び制御装置1jを備えている。これら構成要件のうち、選択スイッチ1c及び制御装置1jは、本第1実施形態における連系手段を構成している。
太陽電池パネル1aは、自然エネルギーの1つである太陽光に基づいて電力を発生する半導体太陽電池が複数実装されたものであり、地上に立設されたポールの上端近傍に設けられている。逆流防止ダイオード1bは、太陽電池パネル1aの出力端と選択スイッチ1cの共通端子との間に設けられており、アノード端子が太陽電池パネル1aの出力端に、またカソード端子が選択スイッチ1cの共通端子にそれぞれ接続されている。
選択スイッチ1cは、上記共通端子を一方の選択端子Aあるいは他方の選択端子Bに択一的に接続するものであり、一方の選択端子Aが蓄電池の入出力端子に、また他方の選択端子Bが照明装置2の選択スイッチ2cの共通端子にそれぞれ接続されている。風力発電装置1dは、自然エネルギーの1つである風速に基づいて電力を発生するものである。この風力発電装置1dの方式としては、風車の回転軸が垂直な垂直軸方式あるいは風車の回転軸が水平な水平軸方式の何れであっても良い。
逆流防止ダイオード1eは、このような風力発電装置1dと昇降圧コンバータ1fとの間に設けられており、アノード端子が風力発電装置1dの出力端に、またカソード端子が昇降圧コンバータ1fの入力端にそれぞれ接続されている。昇降圧コンバータ1fは、太陽電池パネル1aの出力電圧に一致させるように上記逆流防止ダイオード1eを介して入力される風力発電装置1dの出力電圧を昇圧/降圧するDC/DC変換器であり、その出力端が上記選択スイッチ1cの共通端子に接続されている。
蓄電池1gは、選択スイッチ1cを介して入出力端子に入力される太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの出力電力を蓄電(充電)すると共に、当該出力電力に応じて自らが蓄電した電力を入出力端子を介して外部に放電する。開閉スイッチ1hは、照明灯1iと蓄電池1gの入出力端子及び選択スイッチ1cの一方の選択端子Aとの間に設けられており、需要電力(太陽電池パネル1aの出力電力、風力発電装置1dの出力電力あるいは蓄電池1gの出力電力)の照明灯1iへの供給を規制するものである。
制御装置1jには、図示するように蓄電池1gにおける入出力端子の端子電圧が入力されるようになっており、制御装置1jは、この端子電圧に基づいて上記選択スイッチ1cを制御する。また、この制御装置1jは、上記選択スイッチ1cの制御に加え、開閉スイッチ1hの開閉制御も行うように構成されている。
ここで、街灯1はこのような構成を有するが、街灯1〜Nにおける選択スイッチの共通端子は、上述した電力供給方向において上流側に位置する街灯1〜Nの選択スイッチにおける他方の選択端子Bと図示するように相互接続されている。例えば街灯1の選択スイッチ1cの共通端子は、上流側に位置する街灯Nの選択スイッチNcにおける他方の選択端子Bと接続され、街灯Nの選択スイッチNcの共通端子は、上流側に位置する街灯N−1の選択スイッチN−1cにおける他方の選択端子Bと接続されている。
次に、このように構成された照明システムの動作について詳しく説明する。
最初に、街灯1において、制御装置1jは、上記蓄電池1gの入出力端子における端子電圧が十分な充電状態を示す所定のしきい値以上の場合(例えば蓄電池1gが満充電状態にある場合)、選択スイッチ1cの共通端子を他方の選択端子Bと接続させる。すなわち、この状態では、太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの各出力電力は、電力供給方向において下流側に位置する街灯2に供給され、街灯1の照明灯1iが蓄電池1gからの給電によって駆動される。街灯1の制御装置1jは、夜間になって照明が必要になると開閉スイッチ1hを閉じ、蓄電池1gからの給電によって照明灯1iを作動させる。
最初に、街灯1において、制御装置1jは、上記蓄電池1gの入出力端子における端子電圧が十分な充電状態を示す所定のしきい値以上の場合(例えば蓄電池1gが満充電状態にある場合)、選択スイッチ1cの共通端子を他方の選択端子Bと接続させる。すなわち、この状態では、太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの各出力電力は、電力供給方向において下流側に位置する街灯2に供給され、街灯1の照明灯1iが蓄電池1gからの給電によって駆動される。街灯1の制御装置1jは、夜間になって照明が必要になると開閉スイッチ1hを閉じ、蓄電池1gからの給電によって照明灯1iを作動させる。
そして、この場合、街灯2では、蓄電池2gの入出力端子における端子電圧が所定のしきい値以上の場合(つまり蓄電池2gが満充電状態にある場合)、選択スイッチ2cの共通端子を他方の選択端子と接続させることにより、街灯1の太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの各出力電力並びに街灯2の太陽電池パネル2a及び風力発電装置2dの各出力電力を電力供給方向においてさらに下流側に位置する街灯3に供給する。
すなわち、各街灯1〜Nの制御装置1j〜Njは、蓄電池1g〜Ngが十分な充電状態にある場合には、太陽電池パネル1a〜Na及び風力発電装置1d〜Ndの各出力電力を電力供給方向において下流側に位置する街灯1〜Nに順次供給するので、各街灯1〜Nにおいて照明灯1i〜Niに供給される給電電力が均一化され、何れかの照明灯1i〜Niの照度が他の照明灯1i〜Niの照度よりも極端に低い(暗い)という事態の発生を防止することができる。
一方、各々の街灯1〜Nにおいて、制御装置1j〜Njは、蓄電池1g〜Ngの入出力端子における端子電圧が所定のしきい値を下回る場合(つまり蓄電池1g〜Ngが満充電状態にない場合)には、選択スイッチ1c〜Ncの共通端子を一方の選択端子Aと接続させ、自らの太陽電池パネル1a〜Naあるいは風力発電装置1d〜Ndからの電力を蓄電池1g〜Ngに充電させる。また、制御装置1j〜Njは、夜間になって照明が必要になると開閉スイッチ1h〜Nhを閉じ、太陽電池パネル1a〜Naあるいは風力発電装置1d〜Ndからの給電あるいは蓄電池1g〜Ngからの給電によって照明灯1i〜Niを作動させる。
ここで、例えば街灯2の太陽電池パネル2a及び風力発電装置2dが十分な電力を出力できない状態にある場合であっても、街灯1から供給された太陽電池パネル1aあるいは風力発電装置1dの出力電力によって街灯2の照明灯2iを作動させることができると共に、街灯2の蓄電池2gをも充電することができるので、各々の街灯1〜Nにおける蓄電池1g〜Ngの充電状態は均一化され、よって寿命も均一化される。したがって、各街灯1〜Nのメンテナンス間隔を均一化することができるので、メンテナンスの容易化を図ることができる。
〔第2実施形態〕
図3は、本発明の第2実施形態に係る照明システムのシステム構成図である。上述した第1実施形態では、電力連系における電力供給方向が街灯1→街灯2→……→街灯N→街灯1の順番で一方向に固定されていたが、本第2実施形態では上記電力供給方向が双方向、つまり街灯1’→街灯2’→……→街灯N’の方向(第1の方向)と街灯N’→……→街灯2’→街灯1’の方向(第2の方向)との両方に設定されている。
図3は、本発明の第2実施形態に係る照明システムのシステム構成図である。上述した第1実施形態では、電力連系における電力供給方向が街灯1→街灯2→……→街灯N→街灯1の順番で一方向に固定されていたが、本第2実施形態では上記電力供給方向が双方向、つまり街灯1’→街灯2’→……→街灯N’の方向(第1の方向)と街灯N’→……→街灯2’→街灯1’の方向(第2の方向)との両方に設定されている。
このような双方向の電力供給を実現するためには、本照明システムでは、図示するように街灯1’〜N’について、第2の選択スイッチ1k〜Nkを各々追加している。これら第2の選択スイッチ1k〜Nkは、第1の選択スイッチである選択スイッチ1c〜Ncの他方の選択端子Bに共通端子が接続され、一方の選択端子Aが第1の方向において上流側(第2の方向において下流側)に位置する第1の選択スイッチ1c〜Ncの共通端子に接続され、また他方の選択端子Bが第1の方向において下流側(第2の方向において上流側)に位置する第1の選択スイッチ1c〜Ncの共通端子に接続されている。
例えば街灯1の第2の選択スイッチ1kについては、共通端子が第1の選択スイッチ1cの他方の選択端子Bに接続され、一方の選択端子Aが第1の方向において上流側に位置する第Nの選択スイッチNcの共通端子に接続され、また他方の選択端子Bが第1の方向において下流側に位置する第2の選択スイッチ2cの共通端子に接続されている。
また、各街灯1’〜N’の制御装置1j’〜Nj’には、図示するように蓄電池1gの入出力端子における端子電圧に加えて、第2の選択スイッチ1k〜Nkの一方の選択端子Aの端子電圧及び他方の選択端子Bの端子電圧が入力されるようになっており、各制御装置1j’〜Nj’は、これら各端子電圧に基づいて上記第1の選択スイッチ1c〜Nc及び第2の選択スイッチ1k〜Nkを制御する。
このように構成された本照明システムの動作、つまり各制御装置1j’〜Nj’の動作について、図4に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。なお、各街灯1’〜N’の動作は同一なので、以下では代表として街灯1の制御装置1j’の動作を説明する。
制御装置1j’は、蓄電池1gの端子電圧を十分な充電状態を示すしきい値(80%しきい値)と比較することにより、自らの蓄電池1gが満充電に対して80%の充電状態にあるか否かを判断する(ステップS1)。そして、制御装置1j’は、この判断が「NO」の場合、第1の選択スイッチ1cの共通端子を選択端子Aに接続させる(ステップS2)。この結果、太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの出力電力は第1の選択スイッチ1cを介して蓄電池1gに供給されて充電が行われる。
一方、制御装置1j’は、ステップS1の判断が「YES」の場合には、第1の方向において下流側に位置する街灯2’の蓄電池2gが満充電に対して80%の充電状態にあるか否かを判断する(ステップS3)。ここで、各街灯1’〜N’における各第1の選択スイッチ1c〜Ncは基準状態では選択端子Aを選択するようになっているため、制御装置1j’は、蓄電池2gの入出力端に接続された第1の選択スイッチ2cを介して街灯2’の蓄電池2gの端子電圧(充電電圧)を把握することができる。
制御装置1j’は、ステップS3における判断が「NO」の場合、第1の選択スイッチ1cの共通端子を選択端子Bに接続させ(ステップS4)、さらに第2の選択スイッチ1kの共通端子を選択端子B(下流側)に接続させる(ステップS5)。この結果、街灯1の太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの出力電力は第1の方向において下流側に位置する街灯2’に供給され、第1の選択スイッチ2cを介して蓄電池2gに供給され、当該蓄電池2gを充電させる。
一方、制御装置1j’は、ステップS3における判断が「YES」の場合、第1の方向において上流側に位置する街灯N’の蓄電池Ngが満充電に対して80%の充電状態にあるか否かを判断する(ステップS6)。そして、この判断が「NO」の場合、第1の選択スイッチ1cの共通端子を選択端子Bに接続させ(ステップS7)、さらに第2の選択スイッチ1kの共通端子を選択端子A(上流側)に接続させる(ステップS8)。この結果、街灯1の太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの出力電力は第1の方向において上流側に位置する街灯N’に供給され、第1の選択スイッチNcを介して蓄電池Ngに供給され、当該蓄電池Ngを充電させる。
さらに、制御装置1j’は、ステップS6における判断が「YES」の場合には、蓄電池1gの端子電圧を上述した80%しきい値よりもさらに十分な充電状態であることを示す100%しきい値と比較することにより、自らの蓄電池1gが満充電状態にあるか否かを判断する(ステップS9)。そして、制御装置1j’は、この判断が「NO」の場合、第1の選択スイッチ1cの共通端子を選択端子Aに接続させて(ステップS2)、蓄電池1gを満充電状態とさせる一方、判断が「YES」の場合には、第1の方向において下流側に位置する街灯2’の蓄電池2gが満充電状態にあるか否かを判断する(ステップS10)。
そして、制御装置1j’は、ステップS10における判断が「NO」の場合、第1の選択スイッチ1cの共通端子を選択端子Bに接続させ(ステップS4)、さらに第2の選択スイッチ1kの共通端子を選択端子B(下流側)に接続させる(ステップS5)ことにより、街灯2’の蓄電池2gを満充電状態とする。一方、制御装置1j’は、ステップS10における判断が「YES」の場合には、第1の方向において上流側に位置する街灯N’の蓄電池Ngが満充電状態にあるか否かを判断する(ステップS11)。
そして、制御装置1j’は、ステップS11における判断が「NO」の場合、第1の選択スイッチ1cの共通端子を選択端子Bに接続させ(ステップS7)、さらに第2の選択スイッチ1kの共通端子を選択端子A(上流側)に接続させる(ステップS8)ことにより、街灯N’の蓄電池Ngを満充電状態とする。そして、制御装置1j’は、ステップS11における判断が「YES」の場合には、第1の選択スイッチ1cの共通端子を選択端子Aに接続させる(ステップS2)、すなわち第1の選択スイッチ1cを基準状態に復帰させる。
このような本実施形態によれば、各街灯1’〜N’は、自らの蓄電池1g〜Ngの充電状態が80%充電の状態にあるときは、上流側あるいは下流側の街灯1’〜N’の蓄電池1g〜Ngを充電させる。さらに、各街灯1’〜N’は、自らの蓄電池1g〜Ngの充電状態が満充電状態にあるときは、上流側あるいは下流側の各街灯1’〜N’の蓄電池1g〜Ngを満充電状態とすべく、自らの太陽電池パネル1a〜Na及び風力発電装置1d〜Ndの出力電力を上流側あるいは下流側の街灯1’〜N’に供給する。
すなわち、各街灯1’〜N’は、自らの蓄電池1g〜Ngの充電状態が十分な充電状態にあるときには、自らの太陽電池パネル1a〜Na及び風力発電装置1d〜Ndの出力電力を第1あるいは第2の電力供給方向に選択的に供給する。第1実施形態では電力供給方向が街灯1→街灯2→……→街灯N→街灯1の一方向に設定されていたが、本第2実施形態では上記電力供給方向が双方向に設定されており、したがって、各街灯1’〜N’における蓄電池1g〜Ngの充電状態がより確実に均一化され、以って照明灯1i〜Niの照度及び蓄電池1g〜Ngの寿命がより確実に均一化される。
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)上記各実施形態では各街灯1〜N,1’〜N’を閉ループ状に接続したが、各街灯1〜N,1’〜N’の配置が例えば直線状であった場合には、始端と終端に位置する街灯を接続して閉ループ状にするためには、始端の街灯と終端の街灯とを接続する比較的に長い電線が必要となる。このような場合には、各街灯1〜N,1’〜N’を閉ループ状ではなく、開ループ状(例えば街灯1と街灯Nを接続しない、あるいは街灯1’と街灯N’とを接続しない状態)に接続しても良い。
(1)上記各実施形態では各街灯1〜N,1’〜N’を閉ループ状に接続したが、各街灯1〜N,1’〜N’の配置が例えば直線状であった場合には、始端と終端に位置する街灯を接続して閉ループ状にするためには、始端の街灯と終端の街灯とを接続する比較的に長い電線が必要となる。このような場合には、各街灯1〜N,1’〜N’を閉ループ状ではなく、開ループ状(例えば街灯1と街灯Nを接続しない、あるいは街灯1’と街灯N’とを接続しない状態)に接続しても良い。
例えば、第1実施形態における街灯1〜Nを開ループ状に接続した場合、電力供給方向において最上流に位置する街灯1は街灯Nから給電を受けることができないが、街灯1の太陽電池パネル1a及び風力発電装置1dの出力容量が他の街灯Nの出力容量よりも大きい場合には、街灯1の蓄電池1gは、他の街灯Nに比べて十分に充電された状態にある確率が高くなるので、街灯1が街灯Nから給電を受けることができないことは大きな障害とはならない。
(2)上記各実施形態では、各街灯1〜N,1’〜N’の制御装置1j〜Nj,1j’〜Nj’は、蓄電池1g〜Ngの充電電圧のみをモニタして第1の選択スイッチ1c〜Ncや第2の選択スイッチ1k〜Nkを制御するが、上記充電電圧に加え、自らの太陽電池パネル1a〜Na及び風力発電装置1d〜Ndの各出力電力をもモニタし、これら出力電力をも加味して第1の選択スイッチ1c〜Ncや第2の選択スイッチ1k〜Nkを制御するようにしても良い。
(3)また、自ら、上流側及び下流側の蓄電池1g〜Ngが満充電状態になった場合に、制御装置1j〜Nj,1j’〜Nj’が風力発電装置1d〜Ndの風車の回転を抑えるようにブレーキを制御するようにしても良い。
(4)上記各実施形態では、蓄電池1g〜Ngが十分な充電状態にあることを80%しきい値や100%しきい値によって判定したが、十分な充電状態にあることを判定するためのしきい値はこれに限定されるものではない。
(4)上記各実施形態では、蓄電池1g〜Ngが十分な充電状態にあることを80%しきい値や100%しきい値によって判定したが、十分な充電状態にあることを判定するためのしきい値はこれに限定されるものではない。
(5)上記各実施形態では、本発明を照明システムに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば発光装置の一種である表示装置(例えば屋外において発光によって文字や図形を表示する装置)に適用することが考えられる。
1〜N…街灯、1a〜Na…太陽電池パネル(独立電源)、1b〜Nb,1e〜Ne…逆流防止ダイオード、1c〜Nc…選択スイッチ、1d〜Nd…風力発電装置(独立電源)、1f〜Nf…昇降圧コンバータ、1g〜Ng…蓄電池、1h〜Nh…開閉スイッチ、1i〜Ni…照明灯(発光手段)、1j〜Nj…制御装置
Claims (9)
- 自然エネルギーを用いて自立的に電力を発生する独立電源と、該独立電源からの給電によって発光する発光手段と、余剰電力を蓄電する蓄電池とからなる発光装置であって、
前記蓄電池が十分な充電状態にある場合には、自らの独立電源の出力を1あるいは複数の他の発光装置に供給する電力連系手段を備える
ことを特徴とする発光装置。 - 電力連系手段は、複数の他の発光装置のうち、蓄電池の充電状態が不十分な発光装置に対して選択的に独立電源の出力を供給することを特徴とする請求項1記載の発光装置。
- 独立電源は太陽電池パネル及び/あるいは風力発電装置であることを特徴とする請求項1または2記載の発光装置。
- 発光手段は屋外照明用の照明装置であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の発光装置。
- 複数の請求項1〜4いずれかの発光装置を閉ループ状あるいは開ループ状に相互接続したことを特徴とする発光システム。
- 自然エネルギーを用いて自立的に電力を発生する独立電源と、該独立電源からの給電によって発光する発光手段と、余剰電力を蓄電する蓄電池とからなる発光装置における電力の補完方法であって、
複数の発光装置を閉ループ状あるいは開ループ状に相互接続し、
前記蓄電池が十分な充電状態にある場合には、各発光装置から隣り合う一方あるいは両方の発光装置に独立電源の出力を供給することを特徴とする発光装置の電力補完方法。 - 隣り合う発光装置のうち、蓄電池の充電状態が不十分な発光装置に対して選択的に独立電源の出力を供給することを特徴とする請求項6記載の発光装置の電力補完方法。
- 独立電源が太陽電池パネル及び/あるいは風力発電装置であることを特徴とする請求項6または7記載の発光装置の電力補完方法。
- 発光手段が屋外照明用の照明装置であることを特徴とする請求項6〜8いずれかに記載の発光装置の電力補完方法。
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