JP2007082270A - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 太陽光発電による蓄電池の充電が不十分な場合でも十分な照度を確保することができ、さらに太陽光発電の余剰電力も有効に使用できるＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】 ＬＥＤ照明装置Ａ１は、昼間は、ＬＥＤユニット７を消灯した状態で、太陽電池１の発電電力を蓄電池３に充電し、太陽電池１の発電電力が充電電力等の本装置の消費電力より大きい場合、余剰電力は系統連系装置５を介して商用電源ＡＣ側に逆潮流させて、電力会社に売電する。太陽電池１での発電量が低下する夜間は、蓄電池３の充電電荷を用いて、ＤＣ／ＡＣ変換器４、系統連系装置５、ＡＣ／ＤＣ変換器６を介してＬＥＤユニット７に点灯電力を供給する。このとき、昼間の天候不順等によって蓄電池３への充電が不十分であった場合、商用電源ＡＣからも系統連系装置５、ＡＣ／ＤＣ変換器６を介してＬＥＤユニット７に点灯電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ照明装置に関するものである。
太陽光発電を利用した防犯灯、街灯装置、広告灯等の照明装置が従来からあり、太陽電池で発電した電力を蓄電池に充電し、この蓄電池に充電された電力を用いてＬＥＤ素子を点灯させている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００３−１００１１１号公報
しかし、太陽光発電を利用した上記従来の照明装置では、天候不順等で蓄電池への充電が不十分であった場合、ＬＥＤ素子の点灯電力が不足し、十分な照度を得ることができなかった。
また、太陽電池の発電電力が装置の消費電力よりも大きくなった場合、この余剰電力の有効な用途もなかった。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽光発電による蓄電池の充電が不十分な場合でも十分な照度を確保することができ、さらに太陽光発電の余剰電力も有効に使用できるＬＥＤ照明装置を提供することにある。
請求項１の発明は、太陽電池と、太陽電池で発電した電力によって充電される蓄電池と、蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器と、商用電源に接続した幹線とＤＣ／ＡＣ変換器の出力との間に挿入されＤＣ／ＡＣ変換器と商用電源との系統連系と系統分離との切換を行なう系統連系装置と、ＤＣ／ＡＣ変換器、商用電源から系統連系装置を介して入力される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器と、ＡＣ／ＤＣ変換器から出力される直流電力によって点灯するＬＥＤ素子とを備え、太陽電池の発電電力が本装置の消費電力より大きい場合、余剰電力が系統連系装置を介して商用電源側に逆潮流することを特徴とする。
この発明によれば、昼間の天候不順等によって蓄電池への充電が不十分で、ＬＥＤ素子へ必要な点灯電力を長時間供給できない場合でも、商用電源から系統連系装置、ＡＣ／ＤＣ変換器を介してＬＥＤ素子に点灯電力を供給することで、ＬＥＤ素子に必要な点灯電力を商用電源で補償し、蓄電池の充電状態に関わらず十分な照度を確保することができる。さらに、太陽光発電によって装置の運用コストを削減するだけでなく、昼間、太陽電池で発電した電力が本装置の消費電力より大きい場合、余剰電力を電力会社に売電しており、余剰電力の有効利用が可能となる。
以上説明したように、本発明では、太陽光発電による蓄電池の充電が不十分な場合でも十分な照度を確保することができ、さらに太陽光発電の余剰電力も有効に使用できるという効果がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）
図１は、本実施形態のＬＥＤ照明装置Ａ１のブロック構成を示し、太陽電池１と、充電部２と、蓄電池３と、ＤＣ／ＡＣ変換器４と、系統連系装置５と、ＡＣ／ＤＣ変換器６と、ＬＥＤユニット７とから構成される。
まず、太陽電池１で発電された電力は充電部２を介して蓄電池３に充電され、蓄電池３が出力する直流電力はＤＣ／ＡＣ変換器４で交流電力に変換される。
系統連系装置５は、ＤＣ／ＡＣ変換器４の出力と商用電源ＡＣの幹線との間に挿入されて、ＤＣ／ＡＣ変換器４と商用電源ＡＣとの系統連系と系統分離との切換を行なうもので、商用電源ＡＣの周波数変動や電圧変動、或いは停電等を検出して、ＤＣ／ＡＣ変換器４と商用電源ＡＣとを解列する系統連系保護機能を有している。
ＡＣ／ＤＣ変換器６は、系統連系装置５を介してＤＣ／ＡＣ変換器４，商用電源ＡＣから入力される交流電力を直流電力に変換して、負荷であるＬＥＤユニット７に供給する。
ＬＥＤユニット７は、１つ以上のＬＥＤ素子を備えており、ＡＣ／ＤＣ変換器６から供給される電力によってＬＥＤ素子が点灯する。
このように構成されたＬＥＤ照明装置Ａ１は、図示しない照度センサあるいはタイマーによって昼間と夜間とを識別して点灯、消灯制御を行っており、昼間は、ＬＥＤユニット７を消灯した状態で、太陽電池１の発電電力を蓄電池３に充電する。太陽電池１の発電電力が充電電力等の本装置の消費電力より大きい場合、余剰電力は系統連系装置５を介して商用電源ＡＣ側に逆潮流させて、電力会社に売電する。したがって、太陽光発電によって装置の運用コストを削減するだけでなく、昼間の余剰電力を電力会社に売電しており、余剰電力の有効利用が可能となる。
太陽電池１での発電量が低下する夜間は、蓄電池３の充電電荷を用いて、ＤＣ／ＡＣ変換器４、系統連系装置５、ＡＣ／ＤＣ変換器６を介してＬＥＤユニット７に点灯電力を供給する。このとき、昼間の天候不順等によって蓄電池３への充電が不十分であった場合、ＬＥＤユニット７へ必要な点灯電力を長時間供給できないが、本実施形態では、商用電源ＡＣからも系統連系装置５、ＡＣ／ＤＣ変換器６を介してＬＥＤユニット７に点灯電力を供給することで、ＬＥＤユニット７に必要な点灯電力を商用電源ＡＣで補償し、蓄電池３の充電状態に関わらず十分な照度を確保することができる。
図２は、上記ＬＥＤ照明装置Ａ１を用いた防犯灯ユニットＡ２の外観斜視図であり、防犯灯ユニットＡ２は、電柱Ｂに取り付けられている。
防犯灯ユニットＡ２は、函型の電池回路ユニット１０と、電池回路ユニット１０の上方に接続部１１を介して設けられた横長のランプユニット１２とを備え、電池回路ユニット１０の後面が電柱Ｂに固定される。電池回路ユニット１０は、充電部２と、蓄電池３と、ＤＣ／ＡＣ変換器４と、系統連系装置５と、ＡＣ／ＤＣ変換器６とを収納し、ランプユニット１２は、太陽電池１を上面に配置し、複数のＬＥＤ素子７ａを具備するＬＥＤユニット７を前面に配置している。
このような防犯灯ユニットＡ２は、屋外の電柱Ｂに取り付けられ、充電が不十分な蓄電池３からの供給電力を商用電源ＡＣからの供給電力で補償しているので、蓄電池３の充電状態に関わらず安定してＬＥＤ素子７ａを点灯させることができ、防犯灯としての機能を確実に果たすことができる。
本発明の実施形態のＬＥＤ照明装置のブロック構成を示す図である。 同上の防犯灯ユニットの外観を示す斜視図である。
符号の説明
Ａ１ ＬＥＤ照明装置
１ 太陽電池
２ 充電部
３ 蓄電池
４ ＤＣ／ＡＣ変換器
５ 系統連系装置
６ ＡＣ／ＤＣ変換器
７ ＬＥＤユニット
ＡＣ 商用電源

Claims (1)

  1. 太陽電池と、太陽電池で発電した電力によって充電される蓄電池と、蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器と、商用電源に接続した幹線とＤＣ／ＡＣ変換器の出力との間に挿入されＤＣ／ＡＣ変換器と商用電源との系統連系と系統分離との切換を行なう系統連系装置と、ＤＣ／ＡＣ変換器、商用電源から系統連系装置を介して入力される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器と、ＡＣ／ＤＣ変換器から出力される直流電力によって点灯するＬＥＤ素子とを備え、太陽電池の発電電力が本装置の消費電力より大きい場合、余剰電力が系統連系装置を介して商用電源側に逆潮流することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
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