JP2011023411A - Solar cell power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池を用いた電源、特に、移動可能な独立電源や非常防災用電源として用いて好適な太陽電池発電システムに関する。 The present invention relates to a power source using a solar cell, and more particularly to a solar cell power generation system suitable for use as a movable independent power source or a power source for emergency disaster prevention.
従来、太陽電池を用いた発電システムは太陽エネルギを電気エネルギに変換するものであり、かつ、他の発電方式と比較してメンテナンスの必要性が低いため、独立電源や非常防災用電源としての適正が高いことが知られている。
そこで、太陽の位置が移動しても、ほぼ一定の出力が得られる太陽電池を用いた発電システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
Conventionally, power generation systems using solar cells convert solar energy into electrical energy, and have a lower need for maintenance than other power generation systems, making them suitable as independent power supplies and emergency power supplies. Is known to be expensive.
Thus, a power generation system using a solar cell that can obtain a substantially constant output even when the position of the sun moves has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
その一方で、太陽電池を用いた発電システムを、自走式車両に搭載することにより、イベント会場や震災の被災地など、電力の使用が困難な屋外において電力を供給することができる移動電源車が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, a mobile power supply that can supply power outdoors, such as event venues and disaster-affected areas, by installing a power generation system that uses solar cells in a self-propelled vehicle A car has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
一般に、太陽電池を用いた発電システムでは、太陽電池パネルを支える架台が必要となる。架台は、太陽電池パネルの正面や背面に風圧が働いた場合であっても、太陽電池パネルを確実に保持する必要があるため強固に作られている。
このため、太陽電池を用いた発電システムの施工に際して、強固な架台の設置工事が必要となり、例えば架台を設置するコンクリート基礎工事や、架台を取付けるアンカー具取付け工事などが必要となる。つまり、太陽電池自体は、取付具で設置し、配線することで比較的短時間で工事が終了することに反して、強固な架台の設置するために架台の工事期間が長くなることで、太陽電池を用いた発電システムの工事期間も長くなり、架台にともなうコストアップと施工工期という問題があった。
In general, a power generation system using a solar cell requires a stand for supporting the solar cell panel. The gantry is made firmly because it is necessary to securely hold the solar cell panel even when wind pressure acts on the front and back surfaces of the solar cell panel.
For this reason, when constructing a power generation system using solar cells, it is necessary to install a solid frame, for example, a concrete foundation for installing the frame, or an anchor installation work for mounting the frame. In other words, the solar cell itself can be installed with a fixture and wired to complete the work in a relatively short time. The construction period of the power generation system using batteries has also become longer, and there has been a problem of cost increase associated with the gantry and construction work period.
例えば、数kWから数10kWの発電能力をもつ太陽電池を用いた発電システムを完成させるには数週間以上の工事期間を必要としていた。
このことが、太陽電池を用いた発電システムの設置を阻む要因になるという問題があった。さらに、移動可能な独立電源や非常防災用電源としての活用する際には、移動車に直接固定できる少容量の太陽電池に限られるなど、実際に必要な数kWの発電能力をもつ独立電源の実用化の障害になるという問題があった。
For example, a construction period of several weeks or more was required to complete a power generation system using a solar cell having a power generation capacity of several kW to several tens of kW.
This has been a problem that prevents the installation of a power generation system using solar cells. Furthermore, when it is used as a movable independent power source or emergency disaster power source, it is limited to a small-capacity solar cell that can be directly fixed to a mobile vehicle. There was a problem that it became an obstacle to practical use.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、実際に必要な数kWの発電能力をもつ太陽電池発電システムを輸送し、簡易な作業で独立電源とすることができる太陽電池発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and can transport a solar cell power generation system having a power generation capacity of several kW that is actually necessary to make an independent power source with simple work. An object is to provide a battery power generation system.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の太陽電池発電システムは、収納容器と、該収納容器の内部への収納、および、前記収納容器の外部への列状に連結して展開が可能とされた複数の太陽電池パネルと、前記収納容器に対して少なくとも回動可能に取り付けられ、前記連結した複数の太陽電池パネルを含む列の一方の端部が着脱される支持柱と、前記収納容器の内部への収納、および、前記収納容器における設置面の近傍への固定が可能とされ、前記連結した複数の太陽電池パネルを含む列の他方の端部が着脱されるアンカー部と、が設けられていて、前記支持柱の先端を前記設置面より上方に回動させることにより、前記連結した複数の太陽電池パネルが、前記支持柱と前記アンカー部との間で多角形からなる上側に凸なアーチ状に配置されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The solar cell power generation system of the present invention includes a storage container, storage inside the storage container, and a plurality of solar battery panels that can be connected and deployed in a row to the outside of the storage container, A support column that is attached to the storage container so as to be rotatable at least, and is attached to and detached from one end of a row including the connected solar cell panels; and storage in the storage container; and An anchor portion that can be fixed in the vicinity of the installation surface of the storage container and to which the other end portion of the row including the plurality of connected solar cell panels is attached and detached, and is provided at the tip of the support column Is rotated upward from the installation surface, so that the plurality of connected solar battery panels are arranged in an upwardly convex arch shape formed of a polygon between the support column and the anchor portion. Features.
本発明によれば、複数の太陽電池パネルおよびアンカー部を収納容器の内部に収納するとともに、太陽電池パネルを設置する際には、支持柱を収納容器の長手方向に沿って延びる方向に回動させることにより支持柱とアンカー部との間で多角形からなる上側に凸なアーチ状に配置することが出来る。そのため、本発明の太陽電池発電システムを容易に輸送することができる。 According to the present invention, a plurality of solar cell panels and anchor portions are accommodated inside the storage container, and when the solar cell panel is installed, the support column is rotated in a direction extending along the longitudinal direction of the storage container. By doing so, it can arrange | position in the convex arch shape which consists of a polygon between a support pillar and an anchor part. Therefore, the solar cell power generation system of the present invention can be easily transported.
すなわち、本発明の太陽電池システムを設置する場合には、まず、収納容器から複数の太陽電池パネルが列状に連結した状態で展開され、一方の端部を支持柱の先端に取り付け、他方の端部を設置面に固定されるアンカー部に取り付けられる。そして、支持柱の先端を設置面より上方に回動させることにより、連結した複数の太陽電池パネルが、支持柱とアンカー部との間で太陽電池パネルの連結点(接続部)を頂点とする多角形からなる上側に凸なアーチ状に配置される。 That is, when installing the solar cell system of the present invention, first, a plurality of solar cell panels are deployed from the storage container in a row, and one end is attached to the tip of the support column, and the other The end is attached to an anchor portion fixed to the installation surface. Then, by rotating the tip of the support column upward from the installation surface, the plurality of connected solar cell panels have the connection point (connection portion) of the solar cell panel as the apex between the support column and the anchor part. It is arranged in an upwardly convex arch shape consisting of a polygon.
このように、連結した複数の太陽電池パネルをアーチ状に配置することにより、大掛かりな土木工事を伴う架台などを用いなくても簡易に設置でき、アーチ状に配置した連結した複数の太陽電池パネルは、太陽電池パネルの正面や背面に働く風圧に対して耐えることができる。
さらに、太陽電池パネルを支持する架台を設置する工事を行うことなく、太陽電池発電システムを設置することができるので、設置工期を大幅に削減できるとともに、架台を省くことでコストダウンとなる。
In this way, by arranging a plurality of connected solar cell panels in an arch shape, it can be easily installed without using a gantry with large-scale civil engineering work, and a plurality of connected solar cell panels arranged in an arch shape Can withstand the wind pressure acting on the front and back of the solar cell panel.
Furthermore, since it is possible to install the solar cell power generation system without performing the construction for installing the gantry for supporting the solar cell panel, the installation period can be greatly reduced, and the cost can be reduced by omitting the gantry.
上記発明においては、前記支持柱の回動中心は、前記収納容器における長手方向の略中央に配置され、前記回動中心に対して、前記支持柱は前記支持柱の長手方向に沿って移動し、前記支持柱の端部まで移動した前記回動中心を中心に回動が可能であることが望ましい。 In the above invention, the rotation center of the support column is disposed at a substantially center in the longitudinal direction of the storage container, and the support column moves along the longitudinal direction of the support column with respect to the rotation center. It is desirable that rotation is possible around the rotation center moved to the end of the support column.
本発明によれば、支持柱は収納容器における長手方向の略中央に回動中心があるため、支持柱を回動中心から収納容器の長手方向に略半分引き出した後、支持柱の端部まで移動した回動中心を中心に先端を設置面より上方に回動させることにより、支持柱とアンカー部との間で太陽電池パネルは、上側に凸なアーチ状に配置される。
このため、支持柱の長さを収納容器における長手方向長さと略同じとすることができて、支持柱が収納容器から大きく、突出することなく収納が可能である。これにより、本発明の太陽電池発電システムを輸送する際に、収納容器から支持柱が突出する量が最小限に抑制されるため輸送が容易となる。
According to the present invention, since the support column has a rotation center at the approximate center in the longitudinal direction of the storage container, after the support column is pulled out approximately half in the longitudinal direction of the storage container from the rotation center to the end of the support column The solar cell panel is disposed in an upwardly convex arch shape between the support column and the anchor portion by rotating the tip upward from the installation surface around the moved rotation center.
For this reason, the length of the support column can be made substantially the same as the length in the longitudinal direction of the storage container, and the support column is large from the storage container and can be stored without protruding. Thereby, when the solar cell power generation system of the present invention is transported, the amount of the support pillar protruding from the storage container is suppressed to the minimum, so that the transport becomes easy.
上記発明においては、前記回動中心は、前記収納容器における長手方向の一方の端部近傍に移動して配置が可能であり、前記収納容器における長手方向の他方の端部近傍の上面には、さらに太陽電池パネルが配置されていることが望ましい。 In the above invention, the rotation center can be moved and arranged in the vicinity of one end in the longitudinal direction of the storage container, and the upper surface of the storage container in the vicinity of the other end in the longitudinal direction Further, it is desirable that a solar cell panel is disposed.
本発明によれば、回動中心は、収納容器における長手方向の一方の端部近傍に移動して配置されているので、支持柱の先端に収納容器から展開され連結した複数の太陽電池パネルの一端を取り付けて、支持柱の先端を設置面より上方に回動させると、収納容器における長手方向の一方の端部近傍の上面のみにおいて、複数の連結した太陽電池パネルにより覆われる。
その一方で、収納容器における長手方向の他方の端部近傍の上面は、太陽光が当たる場所となる。そのため、当該他方の端部近傍の上面に、さらに太陽電池パネルを配置させることにより、発電に寄与する太陽電池パネルの数を増やすことができ、太陽電池発電システムにおける発電能力が増大する。
According to the present invention, since the rotation center is arranged in the vicinity of one end in the longitudinal direction of the storage container, the plurality of solar battery panels that are developed and connected from the storage container to the tip of the support column are arranged. When one end is attached and the tip of the support column is rotated upward from the installation surface, only the upper surface near one end in the longitudinal direction of the storage container is covered with a plurality of connected solar cell panels.
On the other hand, the upper surface in the vicinity of the other end in the longitudinal direction of the storage container is a place where sunlight hits. Therefore, by further arranging the solar cell panel on the upper surface in the vicinity of the other end, the number of solar cell panels contributing to power generation can be increased, and the power generation capacity in the solar cell power generation system is increased.
さらに、収納容器の上面(天井面)がほぼ全面にわたり太陽電池パネルに覆われて日陰になるので、収納容器内部の太陽光日射による温度上昇が抑制される。そのため、収納容器の内部を有効に利用することができる。 Furthermore, since the upper surface (ceiling surface) of the storage container is covered with the solar cell panel over the entire surface and becomes shaded, an increase in temperature due to solar radiation inside the storage container is suppressed. Therefore, the inside of the storage container can be used effectively.
上記発明においては、前記支持柱と前記アンカー部との間で多角形からなる上側に凸なアーチ状に配置される前記連結した複数の太陽電池パネルの少なくとも一部に、太陽電池モジュールが配置されていない枠体があることが望ましい。 In the above invention, a solar cell module is arranged on at least a part of the plurality of connected solar cell panels arranged in an upwardly projecting arch shape that is a polygon between the support column and the anchor portion. It is desirable that there is no frame.
連結した複数の太陽電池パネルから構成され列のなかには、日射条件が悪いために太陽電池モジュールの設置効果が低い箇所や、当該列に発生する風圧を低減するために風が吹き抜けることが望ましい箇所が存在する場合がある。このような箇所においては、太陽電池モジュールを配置しない枠体である方が望ましい。
さらに、高価な太陽電池モジュールを使用しないので、コストダウンとなる。
Some of the rows that are composed of a plurality of connected solar cell panels have places where the solar cell module installation effect is low due to poor solar radiation conditions, and places where it is desirable for the wind to blow through in order to reduce the wind pressure generated in the row. May exist. In such a place, it is desirable that the frame body does not have a solar cell module.
Furthermore, since an expensive solar cell module is not used, the cost is reduced.
上記発明においては、前記収納容器の内部には、前記太陽電池パネルにより発電された電力を交流電力に変換するインバータ部と、前記太陽電池パネルにより発電された電力を一時的に蓄電できる蓄電池部と、前記収納容器における前記太陽電池パネルが展開および収納される開口から、前記インバータ部に空気を導くダクト部と、が設けられていることが望ましい。 In the above invention, in the storage container, an inverter unit that converts electric power generated by the solar cell panel into AC power, and a storage battery unit that can temporarily store the electric power generated by the solar cell panel, Preferably, a duct portion that guides air to the inverter portion from an opening where the solar cell panel in the storage container is deployed and stored is provided.
本発明によれば、太陽電池パネルにより発電された電力が交流電力に変換されるとともに、日照変動の少なくとも一部補うことができる容量の蓄電池を保有するため、本発明の太陽電池発電システムを独立電源として用いることができる。
さらに、収納容器の内部に配置されたインバータ部に、太陽電池パネルを収納していた余剰空間を利用して配置されたダクト部を介して空気が導かれ、当該空気によりインバータ部が冷却される。そのため、インバータ冷却用ファンを駆動する電力を抑制することができる。
According to the present invention, since the electric power generated by the solar cell panel is converted into AC power and the storage battery having a capacity capable of compensating for at least part of the sunshine fluctuation is retained, the solar cell power generation system of the present invention is independent. It can be used as a power source.
Furthermore, air is guided to the inverter unit arranged inside the storage container through the duct unit arranged using the surplus space in which the solar cell panel is stored, and the inverter unit is cooled by the air. . Therefore, it is possible to suppress the power for driving the inverter cooling fan.
上記発明においては、前記収納容器の内部における上面(天井面)と、前記インバータ部との間には蓄冷部が配置されていることが望ましい。 In the said invention, it is desirable that the cool storage part is arrange | positioned between the upper surface (ceiling surface) in the inside of the said storage container, and the said inverter part.
本発明によれば、蓄冷部には、夜間の間に周囲外気からの伝熱により冷熱が蓄えられる。そして、昼間になると、インバータ部は蓄冷部に蓄えられた冷熱により冷却される。
さらに、蓄冷部によって、収納容器の上面(天井面)からインバータ部への太陽光日照による熱の伝達が妨げられる。このため、インバータ冷却用ファンを駆動する電力をさらに抑制することができる。
According to the present invention, cold energy is stored in the cold storage unit by heat transfer from the ambient outside air during the night. At daytime, the inverter unit is cooled by the cold energy stored in the cold storage unit.
Further, the cold storage unit prevents heat transfer from sunlight from the upper surface (ceiling surface) of the storage container to the inverter unit. For this reason, the electric power which drives the fan for inverter cooling can further be suppressed.
上記発明においては、前記収納容器に収納および展開される複数の前記太陽電池パネルには、複数の前記太陽電池パネルが前記収納容器に収納された際には、複数の前記太陽電池パネルを上下方向に積層して配置させるとともに、前記収納容器から展開された際には、複数の前記太陽電池パネルを同一面上に並んで配置させる連結部と、前記太陽電池パネルが前記収納容器から展開された際に、隣接する前記太陽電池パネル同士を接続させる接続部と、が設けられていることが望ましい。 In the above invention, when the plurality of solar cell panels are stored in the storage container, the plurality of solar cell panels are vertically moved in the plurality of solar cell panels stored and deployed in the storage container. When the plurality of solar cell panels are arranged side by side on the same plane, the solar cell panel is developed from the storage container. In connection with this, it is desirable that a connection portion for connecting adjacent solar cell panels is provided.
本発明によれば、収納容器の内部では、複数の太陽電池パネルは連結部によって上下方向に積層されるため、収納容器の内部空間を有効に利用できる。
さらに、収納容器から外部に展開された場合には、複数の太陽電池パネルは連結部によって同一面上に並んで配置されるため、太陽光を受光できる配置に簡易に効率的に並べることができる。その一方で、隣接する太陽電池パネルは、展開された際に接続部によって接続される。
According to the present invention, since the plurality of solar cell panels are stacked in the vertical direction by the connecting portion inside the storage container, the internal space of the storage container can be used effectively.
Further, when deployed from the storage container to the outside, the plurality of solar cell panels are arranged side by side on the same surface by the connecting portion, and therefore can be arranged easily and efficiently in an arrangement capable of receiving sunlight. . On the other hand, adjacent solar cell panels are connected by a connecting portion when deployed.
本発明の太陽電池発電システムによれば、太陽電池パネルを収納容器に収納および展開可能とするとともに、収納容器に対して回動可能に支持された支持柱と、アンカー部との間で、連結した複数の太陽電池パネルを多角形からなる上側に凸なアーチ状に展開可能とすることで、太陽電池発電システムを輸送し、簡易な作業で独立電源とすることができるという効果を奏する。 According to the solar cell power generation system of the present invention, the solar cell panel can be stored and deployed in the storage container, and connected between the support column rotatably supported with respect to the storage container and the anchor portion. By enabling the plurality of solar cell panels to be developed into an upwardly convex arch shape made of a polygon, the solar cell power generation system can be transported and an independent power source can be obtained with a simple operation.
〔第1の実施形態〕
以下、本発明の第1の実施形態に係る太陽電池発電システムついて図1から図9を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る太陽電池発電システムであって太陽電池パネルが展開された状態を説明する模式図である。図2は、図1のコンテナ内部の収納状態を説明する模式図である。
本実施形態では本発明の太陽電池発電システム1を、移動可能な独立電源や非常防災用電源、設置が容易な独立電源として用いることができ発電システムに適用して説明する。
太陽電池発電システム1には、図1および図2に示すように、コンテナ(収納容器)2と、太陽電池パネル3と、インバータ部4と、蓄電池部5と、支持柱6と、駆動部7と、アンカー部8と、が主に設けられている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a solar cell power generation system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state in which a solar cell panel is deployed in the solar cell power generation system according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a storage state inside the container of FIG.
In this embodiment, the solar cell power generation system 1 of the present invention can be used as a movable independent power source, an emergency power source for disaster prevention, and an independent power source that can be easily installed, and will be described as applied to a power generation system.
As shown in FIGS. 1 and 2, the solar cell power generation system 1 includes a container (storage container) 2, a
図3は、図1のコンテナに太陽電池パネル等が収納された状態を説明する斜視図である。
コンテナ2は、図1から図3に示すように、直方体状に形成された容器であって、内部に太陽電池パネル3や、インバータ部4などが収納されるものである。
本実施形態では、ISO規格で規定された海上コンテナ、特に20フィート(ft)コンテナを用いる例に適用して説明する。具体的には、図3に示すように、長手方向(図1のX軸方向)の長さが6.1m、幅方向(Y軸方向)の長さが2.4m、高さ方向(Z軸方向)の長さが2.6mのコンテナ2に適用して説明する。収納容器は、20フィート(ft)コンテナに限らず、別サイズのコンテナや類する容器であればよく、特定するものでない。
コンテナ2には、太陽電池パネル3や、アンカー部8などが出し入れされる開口部21が、長手方向の端面(X軸方向の正側の端面)に設けられている。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which a solar cell panel and the like are accommodated in the container of FIG.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
In the present embodiment, description will be made by applying to an example of using a marine container defined by the ISO standard, particularly a 20-foot (ft) container. Specifically, as shown in FIG. 3, the length in the longitudinal direction (X-axis direction in FIG. 1) is 6.1 m, the length in the width direction (Y-axis direction) is 2.4 m, and the height direction (Z The description will be made by applying to a
The
図4は、図1の太陽電池パネルの構成を説明する斜視図である。
太陽電池パネル3は光起電力効果を用いて発電を行うものであり、太陽光を電気エネルギに変換するものである。本実施形態の太陽電池発電システム1には複数の太陽電池パネル3が設けられている。
太陽電池パネル3には、太陽電池モジュール31と、枠体32と、連結部33と、接続部34と、が主に設けられている。
FIG. 4 is a perspective view illustrating the configuration of the solar cell panel of FIG.
The
The
太陽電池モジュール31は、太陽光を電気エネルギに変換して発電を行うものである。
太陽電池モジュール31としては、単層アモルファスシリコン薄膜太陽電池や、微結晶シリコンをはじめとする結晶質シリコン太陽電池や、シリコンゲルマニウム太陽電池や、アモルファスシリコン太陽電池と結晶質シリコン太陽電池やシリコンゲルマニウム太陽電池とを各1から複数層に積層させた多接合型(タンデム型)太陽電池、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、化合物系(CIGSやCdTeなど)太陽電池など、種々の形式の太陽電池からなるものを用いることができ、特に限定するものではない。
The
As the
枠体32は、太陽電池モジュール31の周囲を覆って保護するとともに、太陽電池モジュール31を支持するものである。枠体32は、例えば、アルミニウム、または、アルミニウム合金などの材料から形成されている。
The
さらに、複数の枠体32の中には、図1に示すように、内部に太陽電池モジュール31が配置されていないダミーの枠体32Dが設けられている。
ダミー枠体32Dは、アンカー部8に取り付けられる位置に配置されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
The
図5は、図1の太陽電池パネルがコンテナに収納された状態を説明する模式図である。図6は、図5の太陽電池パネルがコンテナから展開されている途中の状態を説明する模式図である。図7は、図5の太陽電池パネルがコンテから展開・連結された状態を説明する模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state in which the solar cell panel of FIG. 1 is housed in a container. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a state in which the solar cell panel of FIG. 5 is being developed from the container. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a state in which the solar cell panel of FIG. 5 is expanded and connected from the container.
連結部33は、図5から図7に示すように、ダミー枠体32Dと太陽電池パネル3との間や、隣接する太陽電池パネル3の間を連結するとともに、ダミー枠体32Dおよび太陽電池パネル3がコンテナ2に収納された状態と、コンテナ2から展開された状態とで、隣接する太陽電池パネル3などを異なる相対位置に移動させるものでもある。
連結部33には、直動ガイド33Aと、連結回転部33Bと、連結棒33Cと、が主に設けられている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the connecting
The connecting
直動ガイド33Aは、主に太陽電池パネル3におけるコンテナ2の内部への移動や、コンテナ2の外部への移動(X軸方向への移動)に関する構成である。さらに直動ガイド33Aは、連結回転部33Bおよび連結棒33Cを枠体32やダミー枠体32Dの側面に沿って、X軸方向に移動させるとともに、Y軸方向とZ軸方向への移動を拘束するものである。
The
直動ガイド33Aは、図4から図7に示すように、枠体32またはダミー枠体32Dにおいて、太陽電池パネル3の平行な2辺の側面に設けられていて、Y軸方向と直交する一対の側面から突出するとともに、枠体32などの面に沿って(X軸方向)に延びるレール状に形成されたものである。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
さらに、枠体32の側面に設けられた直動ガイド33Aは、枠体32の側面における略中央で分割されている。言い換えると、一つの枠体32に、合計4つの直動ガイド33Aが設けられている。
その一方で、ダミー枠体32Dの側面に設けられた直動ガイド33Aは、側面の端部から略中央まで延びており、一つのダミー枠体32Dに、合計2つの直動ガイド33Aが設けられている。
Further, the
On the other hand, the
連結回転部33Bは、太陽電池パネル3におけるX軸方向への移動に関する構成であるとともに、Z軸方向への移動に関する構成でもある。さらに連結回転部33Bは、直動ガイド33Aと組み合わされて直動ガイド33Aに沿ってスライド移動されるとともに、連結棒33Cを回動可能に支持するものである。
連結回転部33Bは、図4から図7に示すように、複数の直動ガイド33Aのそれぞれに一対一で組み合わされ、連結棒33Cを介して隣接する太陽電池パネル3の連結回転部33Bが連結されている。
The coupled
As shown in FIG. 4 to FIG. 7, the
連結回転部33Bには、連結回動軸35と、ストッパ部36と、が設けられている。
連結回動軸35は、連結棒33CをY軸に沿って延びる回動軸線まわりに回動可能に支持する部分であり、連結回転部33BからY軸方向に突出する円柱状の部材である。
The
The
ストッパ部36は、連結棒33Cと当接することにより、連結回転部33Bに対する連結棒33Cの回動範囲を制限するものであり、連結回転部33BからY軸方向にピン状に突出する部材である。
The
枠体32に設けられた連結回転部33Bのうち、X軸方向の正側(図5では左側)に配置された連結回転部33Bでは、連結回動軸35に対してX軸方向の正側、かつ、Z軸方向の負側の位置にストッパ部36が設けられている。
その一方で、枠体32に設けられた連結回転部33Bのうち、X軸方向の負側(図5では右側)に配置された連結回転部33B、およびダミー枠体32Dに設けられた連結回動軸35では、連結回動軸35に対してX軸方向の負側、かつ、Z軸方向の正側の位置にストッパ部36が設けられている。
Of the connecting
On the other hand, among the connecting
連結棒33Cは、太陽電池パネル3におけるX軸方向への移動に関する構成であるとともに、Z軸方向への移動に関する構成でもある。さらに連結棒33Cは、連結回転部33Bと組み合わされてY軸に沿って延びる回動軸線まわりに回動されるとともに、隣接する太陽電池パネル3の連結回転部33Bを繋ぐものである。
The connecting
連結棒33Cは、図4から図7に示すように、枠体32のX軸方向の正側に配置された連結回転部33Bに一方の端部が回動可能に取り付けられ、枠体32のX軸方向の負側に配置された連結回転部33Bまたはダミー枠体32Dに配置された連結回転部33Bに他方の端部が回動可能に取り付けられている。
As shown in FIGS. 4 to 7, the connecting
接続部34は、太陽電池パネル3がコンテナ2から展開された際に、隣接する太陽電池パネル3の間を接続するものである。接続部34は、太陽電池パネル3の連結部33を配設していない、もう一方の平行な2辺の側面に設けられていて、枠体32におけるX軸方向と直交する側面に設けられた、断面がL字状に形成された部材である。
The
枠体32におけるX軸方向の正側の側面には、当該側面からX軸方向の正側に向かって延び、その後、Z軸方向の正側に折れ曲がり延びるように接続部34が配置されている。その一方で、枠体32におけるX軸方向の負側の側面には、当該側面からX軸方向の負側に向って延び、その後、Z軸方向の負側に折れ曲がり延びるように接続部34が配置されている。
A connecting
ダミー枠体32Dには、X軸方向の負側の側面にのみ接続部34が設けられている。ダミー枠体32Dに設けられた接続部34は、側面からX軸方向の負側に向って延び、その後、Z軸方向の負側に折れ曲がり延びている。
The
インバータ部4は、太陽電池パネル3により発電された直流電力を交流電力に変換するものである。またインバータ部4は、出力となる交流電圧を所定の電圧範囲としながら、太陽電池パネル3の出力を最大になるよう最適動作点を制御することも可能である。インバータ部4は、図2に示すように、コンテナ2内部における奥側(X軸方向の負側)の床面に設置されている。
なお、インバータ部4としては公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
The
In addition, a well-known thing can be used as the
蓄電池部5は、太陽電池パネル3により発電された電力を一時的に蓄えることにより、太陽電池発電システム1から安定した交流電力を出力させるものである。蓄電池部5は、図2に示すように、コンテナ2内部における中央の床面に設置されている。
The
蓄電池部5の容量としては、少なくとも太陽光の日照変動に対して、太陽電池発電システム1から供給される交流電力を極力安定させることを目的に、数時間の電力供給を維持できる容量があることが望ましい。具体的には、数kWの発電能力を有する太陽電池発電システム1に対して、数kWhから10kWh程度以上の蓄電容量がある蓄電池部5が設けられていることが望ましい。
なお、蓄電池部5としては、リチウム(Li)イオン電池や鉛蓄電池などの公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
The capacity of the
In addition, as the
支持柱6は、アンカー部8とともにコンテナ2の外部に展開・連結された太陽電池パネル3を多角形からなる上側に凸状のアーチ状に配置させるものである。
支持柱6には、一対の側方杵体61,61と、一対の側方杵体61,61の間を繋ぐ連結杵体62と、が主に設けられている。
The
The
側方杵体61は、連結杵体62とともにコの字型の支持柱6を構成する棒状もしくは板状に形成された部材であり、支持回動軸63を介してコンテナ2に取り付けられるものである。側方杵体61と連結杵体62は、断面がコの字型、I字型、中空の□型や○型として、軽量で強度を保有するものが好ましい。
さらに、側方杵体61には、側方杵体61の長手方向に延びる貫通孔であって、側方杵体61が支持回動軸63に対して移動可能に組み合わされるスリット部64が設けられている。
The
Further, the
なお、側方杵体61が支持回動軸63に対して移動終了後には、側方杵体61と支持回動軸63との移動を制限する図示しないロック機構があり、側方杵体61が支持回動軸63を中心に回動できるようになっている。
In addition, after the
なお、支持柱6は、側方杵体61と、連結杵体62とに分割して、コンテナ2内部に収納しておき、使用時に組み立てることでも良い。
The
支持回動軸63は、支持柱6をY軸方向に沿って延びる回動軸線まわりに回動可能に支持するものである。さらに、コンテナ2の側面(Y軸方向に直交する側面)における長手方向の略中央であって、コンテナ2の底面近傍からY軸方向に突出する回転軸をもつ部材である。
The
連結杵体62は、側方杵体61とともにコの字型の支持柱6を構成する棒状または板状に形成された部材であり、一対の側方杵体61の先端を繋ぐものである。さらに、連結杵体62は、太陽電池パネル3が着脱可能に取り付けられるものである。
The connecting
駆動部7は、支持柱6を支持回動軸63まわりに回動させるものである。
駆動部7は、コンテナ2内部における開口部21(X軸方向の正側の端部)の近傍の床面に配置されたものである。本実施形態では、手動で回転されるハンドル部71と、ハンドル部71の回転を支持柱6に伝達し、支持柱6を支持回動軸63まわりに回動させる歯車などの伝達部72と、から駆動部7が構成されている例に適用して説明する。
なお、駆動部7の構成としては公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
The
The
In addition, as a structure of the
アンカー部8は、支持柱6とともにコンテナ2の外部に展開・連結された太陽電池パネル3を多角形からなる上側に凸状のアーチ状に配置させる際に土台として用いられるものである。さらにアンカー部8は、太陽電池発電システム1を移動させる場合には、コンテナ2の内部に収納されるものである。
太陽電池パネル3を凸状のアーチ状に配置した後に、アンカー部8が移動しないよう、地中に打ち込まれるアンカー(図示せず)と、ダミー枠体32Dが着脱可能に取り付けられる取付部81が設けられている。
The
An anchor (not shown) that is driven into the ground so that the
次に、上記の構成からなる太陽電池発電システム1における太陽電池パネル3の展開方法について説明する。
具体的には、本実施形態の太陽電池発電システム1において移動が可能な状態(図3参照。)、つまり、太陽電池パネル3などがコンテナ2の内部に収納された状態から、発電が可能な状態(図1参照。)に太陽電池パネル3を展開する方法について説明する。
Next, the expansion | deployment method of the
Specifically, the solar cell power generation system 1 according to the present embodiment can move from the movable state (see FIG. 3), that is, from the state where the
図8は、コンテナから支持柱をスライド移動させるとともに太陽電池パネルを外部に展開させる状態を説明する模式図である。
コンテナ2が電力を必要とする現地のサイトに設置されると、図8に示すように、支持柱6が、X軸方向の正側に引き出される。このとき、支持回動軸63が支持柱6の側方杵体61におけるスリット部64の内部を移動する。側方杵体61が支持回動軸63に対して移動終了後には、図示しないロック機構により側方杵体61と支持回動軸63との移動を制限し、側方杵体61が支持回動軸63を中心に回動できる。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a state in which the support column is slid from the container and the solar cell panel is expanded to the outside.
When the
そして、コンテナ2の開口部21が開かれ、コンテナ2の内部から太陽電池パネル3が引き出される。
And the opening
コンテナ2の収納空間22では、太陽電池パネル3は、図5に示すように上下方向(Z軸方向)に積層された状態で収納されている。この状態では、連結部33の連結回転部33Bは枠体32やダミー枠体32Dの中央側に移動しており、連結棒33Cにより隣接する連結回転部33Bが連結されている。これら連結棒33Cおよび連結回転部33Bにより、太陽電池パネル3の間には、0.5cmから3cm程度の空間が確保され、コンテナ2を移動中でも太陽電池パネル3に損傷がないように工夫されている。
In the
そして、複数の太陽電池パネル3は、収納空間22に収納されている状態において電気的に接続、つまり結線されていてもよいし、安全のために一部において接続部分を外しておいてもよく、特に限定するものではない。
The plurality of
上述のように収納空間22に収納されていた太陽電池パネル3およびダミー枠体32Dを、図8に示すように、コンテナ2から外側に向かって展開させる過程において、連結部33は図6に示す状態となる。
つまり、太陽電池パネル3およびダミー枠体32Dがコンテナ2からX軸方向の正側に移動するに伴い、連結回転部33Bは、直動ガイド33Aに沿って枠体32およびダミー枠体32Dの端部に向って移動する。同時に、連結棒33Cは連結回転部33Bに対して回動する(図6の場合には反時計回りに回動する)。
In the process of expanding the
That is, as the
図9は、コンテナから展開・連結された太陽電池パネルの一端がアンカー部に取り付けられた状態を説明する模式図である。
コンテナ2から太陽電池パネル3が展開されると、図9に示すように、アンカー部8の取付部81にダミー枠体32Dが取り付けられるとともに、支持柱6に展開・連結された太陽電池パネル3の一端が取り付けられる。
本実施形態では、複数の太陽電池パネル3がX軸方向に並ぶとともに、X軸方向の正側端部にダミー枠体32Dが配置された太陽電池パネル3の列が、Y軸方向に2本並んで配置されている例に適用して説明する。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a state in which one end of the solar cell panel developed and connected from the container is attached to the anchor portion.
When the
In the present embodiment, a plurality of
具体的には、ダミー枠体32Dおよび複数の太陽電池パネル3の列がX軸方向(水平方向)に延びると、図7に示すように、ダミー枠体32Dおよび複数の太陽電池パネル3は同一の面上に配置される。このとき、連結回転部33Bは枠体32およびダミー枠体32Dの端部にまで移動している。さらに、連結棒33Cは、X軸方向に対して略平行になるまで回動し、連結回転部33Bの連結ストッパ部36と当接して固定されている。
Specifically, when the
連結ストッパ部36には連結回転部33Bとのロック機能があり、連結回転部33Bが強固に固定できることが好ましい。たとえば、連結回転部33Bの一部に図示しない連結ストッパ部36がくい込む切込みがあり、連結ストッパ部36に設けた締込ナットを締め込むことにより、連結ストッパ部36と連結回転部33Bをロックして、太陽電池パネル3間どうしが同一平面に配置されるよう固定することが可能である。
その一方で、隣接する接続部34は互いに噛み合わされて、隣接する太陽電池パネル3同士の機械的強度を有した接続を可能としている。
The
On the other hand, the
そして、ダミー枠体32Dがアンカー部8に取り付けられるとともに、太陽電池パネル3の列におけるX軸方向の負側端部(コンテナ2側の端部)の太陽電池パネル3が支持柱6に取り付けられる。この際に、各太陽電池パネル3における電気的な接続が確保されているか確認される。
The
その後、図1に示すように、アンカー部8をX軸方向の負側端部(コンテナ2側の端部)側に移動させながら、支持柱6を略鉛直方向(Z軸線方向)までゆっくりと引き起こすことにより、ダミー枠体32Dおよび複数の太陽電池パネル3の列が太陽電池パネル3の連結部34を頂点とする多角形からなるアーチ状に配置される。
Thereafter, as shown in FIG. 1, the
太陽電池パネル3の連結部34は、隣接する太陽電池パネル3どうしの機械的強度を有した接続を行なうが、0.5mmから1mm程度の少量に設けられた接続分部の隙間(ガタ)と、接続部34弾性変形により、接続部34を頂点とする多角形からなるアーチ状に配置することができる。
このとき、太陽電池パネル3の枠体32の変形は極めて少なく、太陽電池モジュール31に対して応力を印加することがないので、太陽電池モジュール31が破損することがない。
The connecting
At this time, the deformation of the
具体的には、駆動部7のハンドル部71を回転させることにより、伝達部72を介して支持柱6を回動させることにより、支持柱6の引き起こしが行われる。支持柱6が引き起こされた後は、ハンドル部71を固定することにより支持柱6も固定される。
Specifically, the
ここで、ダミー枠体32Dおよび複数の太陽電池パネル3の列における多角形からなるアーチ形状は、アンカー部8の配置位置により調節される。このようにアーチ形状、例えばアーチの半径などを調節することにより、太陽電池パネル3の傾斜角度が調節される。適切なアーチ形状とした後に、アンカー部8が移動しないよう、地中に打ち込まれるアンカー(図示せず)などにより、地面(設置面)に固定される。
Here, the arch shape formed of a polygon in the row of the
太陽電池パネル3の傾斜角度は、太陽高度に合わせて最も発電効率が高くなる角度に調節されることが望ましい。さらに、発電量の観点から、太陽電池パネル3は南向きに配置されることが望ましい。
また、ダミー枠体32Dには太陽電池モジュール31を設けていない。これは、アンカー部8は地上(設置面)にあるため、ダミー枠体32Dの面の傾斜角度は、水平面に対して90°近くとなり、太陽光の日射が最も発電効率が高くなる角度に対して約半分程度と少ない。さらには、地上付近のために周囲環境の影の影響を受け易く、日射条件が悪いために、高価な太陽電池モジュール31を省いて枠体のみとしている。
It is desirable that the inclination angle of the
Moreover, the
その一方で、展開された太陽電池パネル3は、太陽電池パネル3を展開する際の手順を逆に行うことにコンテナ2に収納される。
On the other hand, the deployed
上述のように、太陽電池パネル3の展開が完了すると発電が行われる。
具体的には、太陽光が入射された太陽電池パネル3の太陽電池モジュール31により発電が行われる。太陽電池モジュール31において発生した直流電力は、蓄電池部5に充電された後に、インバータ部4により交流電力に変換されて外部に供給される。
As described above, power generation is performed when the deployment of the
Specifically, power generation is performed by the
上記の構成によれば、複数の太陽電池パネル3およびアンカー部8をコンテナ2の内部に収納するとともに、支持柱6をコンテナ2の長手方向(X軸方向)に沿う方向に回動させることにより、本実施形態に係る太陽電池発電システム1の輸送を容易にすることができる。
According to said structure, while accommodating the some
また、支持柱6は、側方杵体61と、連結杵体62とに分割して、コンテナ2内部に収納しておき、使用時に組み立てるようにすれば、コンテナ2外部に突出して取付けた部品が少なくなり、太陽電池発電システム1の輸送をさらに容易にする。
Further, the
電力が必要とされる現地のサイトで太陽電池パネル3を展開することにより、本実施形態に係る太陽電池発電システム1を独立電源システムとして提供することができる。
具体的には、コンテナ2からダミー枠体32Dおよび複数の太陽電池パネル3を展開して、コンテナ2側の太陽電池パネル3を支持柱6に取り付けるとともに、ダミー枠体32Dをアンカー部8に取り付けた後、支持柱6の先端を上方に回動させながら、アンカー部8を移動可能とすることにより、複数の太陽電池パネル3が、支持柱とアンカー部との間で多角形からなる上側に凸なアーチ状に配置され、アンカー部8を地面(設置面)に固定する。
これにより、本実施形態に係る太陽電池発電システム1は太陽光による発電を行うことができる状態となる。
The solar cell power generation system 1 according to the present embodiment can be provided as an independent power supply system by deploying the
Specifically, the
Thereby, the solar cell power generation system 1 which concerns on this embodiment will be in the state which can perform the electric power generation by sunlight.
このように、複数の太陽電池パネル3をアーチ状に配置することにより、架台などを用いないために低コストとなり、複数の太陽電池パネル3は、太陽電池パネル3の正面や背面に働く風圧に対して耐えることができる。
さらに、太陽電池パネル3を支持する架台を設置する工事を行うことなく、太陽電池発電システム1を短期間で設置することができる。
Thus, by arranging a plurality of
Furthermore, the solar cell power generation system 1 can be installed in a short period of time without performing a construction for installing a stand for supporting the
支持柱6はコンテナ2における長手方向の略中央を中心として回動され、支持柱6に働く力はコンテナ2における長手方向の略中央に伝達される。そのため、支持柱6における回動中心がコンテナ2の端部に配置されている場合と比較して、支持柱6および支持柱6に取り付けられた太陽電池パネル3は、コンテナ2によって安定して支持される。
The
さらに、支持柱6にスリット部64が設けられているため、支持柱6における長手方向をコンテナ2における長手方向に沿わせた状態として、回動中心に対して支持柱6の長手方向の略中央に移動させることができる。これにより、本実施形態の太陽電池発電システム1を輸送する際に、コンテナ2から支持柱6が突出する量が抑制されるため輸送が容易となる。
Furthermore, since the
コンテナ2の内部では、複数の太陽電池パネル3は連結部33によって上下方向に積層されるため、コンテナ2の内部空間を有効に利用しながら、コンテナ2の移動時に太陽電池パネル3の損傷を防止できる。
さらに、コンテナ2から外部に展開された場合には、複数の太陽電池パネル3は連結部33と接続部34によって同一面(アーチ)上に並んで配置されるため、太陽光を効率的に受けて発電を行うことができる。
Inside the
Further, when deployed from the
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図10を参照して説明する。
本実施形態の太陽電池発電システムの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、インバータ部の冷却に関する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図10を用いてインバータ部の冷却に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図10は、本実施形態に係るコンテナ内部の収納状態を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the solar cell power generation system of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration related to cooling of the inverter unit is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration relating to the cooling of the inverter unit will be described with reference to FIG. 10, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a storage state inside the container according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
太陽電池発電システム101には、図10に示すように、コンテナ2と、太陽電池パネル3と、インバータ部4と、蓄電池部5と、駆動部7と、ダクト部109と、が主に設けられている。
As shown in FIG. 10, the solar cell
インバータ部4は風雨や埃を避けるために周囲に格納庫が必要で、本実施形態ではコンテナ2内部に収納している。インバータ部4は、内部素子からの発熱を冷却し、その機能を維持するために制限温度、例えば40℃以下に冷却する必要があり、通常の太陽電池発電システムでは電動ファンなどを用いた冷却機構を保有している。しかし、独立電源を構成するには、電動ファンの電力を削減することが好ましい。
The
ダクト部109は、コンテナ2の外部から冷却用の空気をインバータ部4に導くものである。ダクト部109は、内部に空気が流れる流路が形成された筒状のものであって、コンテナ2内部における略中央の蓄電池部5の上側に配置されたものである。
具体的には、ダクト部109における空気が流れる流路面積は、X軸方向の正側から負側に向って、狭くなっている。
The
Specifically, the flow path area through which air flows in the
上記の構成からなる太陽電池発電システム101における太陽電池パネル3の展開方法、収納方法および発電方法については、第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
Since the deployment method, the storage method, and the power generation method of the
ここで、本実施形態の太陽電池発電システム101の特徴であるダクト部109における働きについて説明する。
ダクト部109は、図10に示すように、コンテナ2の開口部21からインバータ部4における冷却が必要な部分に冷却に用いられる空気を集中的に導く。
Here, the function in the
As shown in FIG. 10, the
ダクト部109における空気が流れる流路面積が、X軸方向の正側から負側に向って、狭くなることで、空気の流速が増し、インバーダ部4内部の素子に対する表面熱伝達率を向上し冷却効果が増加する。コンテナ2の開口部21付近は太陽電池パネル3を搬出して空洞状態であるので、ダクト部109入口に空気が導入するに好適である。
さらにこの空洞分部からクト部109入口に向けて、空気の流れを導く図示しない案内ハネ板を設けると更に好ましい。また、ダクト部109は、コンテナ2の開口部21から少し離れた位置にあるため風雨や埃が直接入り込むことが無く、好ましい。
The flow area of the air flowing in the
Further, it is more preferable to provide a guide slat plate (not shown) that guides the air flow from the cavity portion toward the inlet of the
コンテナ2の内部の自然通風と、ダクト部109による通風とを組み合わせることにより、インバータ部4の周囲における温度(雰囲気温度)をインバータ部4の制限温度、例えば40℃以下に安定して維持させることができる。
By combining the natural ventilation inside the
また、コンテナ2の開口部21は、必ずしも全てを開放している必要が無い。開口部21は、外気空気が導入され易いようなスリット窓が設けられた扉となっていても良い。これにより、コンテナ2内部に風雨や埃が直接入り込むことが無く、また太陽電池パネル3を搬出して空洞状態になった領域を外気空気の導入を疎外しない程度で、物品の保管庫として活用しても良い。
Further, the
上記の構成によれば、コンテナ2の内部に配置されたインバータ部4に、ダクト部109を介して空気が導かれるため、当該空気によりインバータ部4を冷却することができ、インバータ部4を冷却する電動ファンの動力を削減し、太陽電池システム101の交流出力を増加できる。
According to said structure, since air is guide | induced to the
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図11を参照して説明する。
本実施形態の太陽電池発電システムの基本構成は、第2の実施形態と同様であるが、第2の実施形態とは、コンテナ内部の冷却に関する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図11を用いてコンテナ内部の冷却に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図11は、本実施形態に係るコンテナ内部の収納状態を説明する模式図である。
なお、第2の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the solar cell power generation system of this embodiment is the same as that of the second embodiment, but the configuration related to cooling inside the container is different from that of the second embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration relating to the cooling inside the container will be described using FIG. 11, and the description of the other components and the like will be omitted.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a storage state inside the container according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
太陽電池発電システム201には、図11に示すように、コンテナ2と、太陽電池パネル3と、インバータ部4と、蓄電池部5と、駆動部7と、ダクト部109と、蓄冷部209と、が主に設けられている。
As shown in FIG. 11, the solar cell
本実施形態では、インバータ部4を風雨や埃から保護する格納庫として、コンテナ2内部に収納しているが、インバータ部4では、インバータ4の素子による発熱だけでなく、太陽光照射によるコンテナ2の上面(天井面)からの伝熱があるため、インバータ部4はますます温度が上昇し易く、冷却のために電動ファンなどによる冷却用電力が必要になる。
第2の実施形態では、コンテナ2の内部の自然通風と、ダクト部109による通風とを組み合わせているが、本実施形態では、さらに蓄冷部209を設けている。
In this embodiment, the
In the second embodiment, natural ventilation inside the
蓄冷部209は、太陽光照射によるコンテナ2の上面(天井面)からインバータ部4への熱の伝わりを抑制するとともに、インバータ部4を冷却するものである。蓄冷部209は、コンテナ2内部の上方であって、X軸方向およびY軸方向の極力全てにわたって配置されている。言い換えると、蓄冷部209はコンテナ2の上面と、インバータ部4、ダクト部109および太陽電池パネル3の収納空間22との間に配置されている。
蓄冷部209としては、高吸水性ポリマーなど万一に漏れ出しても弊害がなく熱容量が大きいものを用いることが望ましい。
The
As the
上記の構成からなる太陽電池発電システム201における太陽電池パネル3の展開方法、収納方法および発電方法については、第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
Since the deployment method, the storage method, and the power generation method of the
ここで、本実施形態の太陽電池発電システム201の特徴である蓄冷部209における働きについて説明する。
夜間は、日中と比較して外気の温度が低下する。そのため、蓄冷部209は、夜間にコンテナ2の上面を介して外気との間で熱交換を行い、冷熱を蓄冷部209の内部に蓄える。言い換えると、蓄冷部209が日中に吸収した熱を、夜間の外気に放出する。
Here, the operation of the
At night, the temperature of the outside air decreases compared to the daytime. Therefore, the
そして、太陽日照により太陽電池発電システム201から交流電力の供給が開始されると、インバータ部4から熱が発生する。蓄冷部209は、インバータ部4から発生した熱を吸収する。言い換えると、蓄冷部209は蓄えた冷熱によりインバータ部4を冷却する。
When the supply of AC power from the solar battery
さらに、日中になると、コンテナ2の上面に太陽光が照射され、上面(天井面)の温度が上昇する。蓄冷部209は、太陽光照射によるコンテナ2の上面から伝熱する熱を吸収するとともに、伝熱の抵抗となることにより、コンテナ2の上面からインバータ部4への熱の伝達を遮る効果がある。
Furthermore, when it is daytime, sunlight is irradiated to the upper surface of the
このことにより、インバータ部4の周囲における温度(雰囲気温度)をインバータ部4の制限温度、例えば40℃以下に安定して維持させることができる。蓄冷部209により、インバータ部4を冷却する電動ファンの動力をさらに削減し、太陽電池システム101の交流出力を増加できる。
Thereby, the temperature (atmosphere temperature) around the
〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について図12から図14を参照して説明する。
本実施形態の太陽電池発電システムの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、支持柱の稼動範囲が異なっている。よって、本実施形態においては、図12から図14を用いて支持柱に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図12は、本実施形態に係るコンテナの構成を説明する模式図である。図13は、図12の支持柱の稼動範囲を説明する側面視図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the solar cell power generation system of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the operating range of the support pillar is different from that of the first embodiment. Therefore, in this embodiment, only the structure regarding a support pillar is demonstrated using FIGS. 12-14, and description of another component etc. is abbreviate | omitted.
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the configuration of the container according to the present embodiment. FIG. 13 is a side view for explaining the operating range of the support column in FIG. 12.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
太陽電池発電システム301には、図12および図13に示すように、コンテナ2と、太陽電池パネル3と、支持柱6と、駆動部307と、アンカー部8と、が主に設けられている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the solar cell
駆動部307は、支持柱6を支持回動軸63まわりに回動させるものである。本実施形態における駆動部307は、支持柱6を略鉛直方向まで引き起こす第1の実施形態における駆動部7と異なり、略鉛直方向をさらに約30°越えるまで支持柱6を引き起こすものである。
The
駆動部307は、コンテナ2内部における開口部21の近傍の床面に配置されたものである。本実施形態では、手動で回転されるハンドル部371と、ハンドル部371の回転を支持柱6に伝達し、支持柱6を支持回動軸63まわりに回動させる歯車などの伝達部372と、から駆動部307が構成されている例に適用して説明する。
なお、駆動部307の構成としては公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
The
In addition, a well-known structure can be used as a structure of the
このようにすることで、支持柱6を引き起こした際に太陽電池パネル3は、引き起こし角度において約30°から約120°の範囲に配置される。このとき、太陽電池パネル3の受光面の傾斜角度(水平方向(水平面)と太陽電池パネル3受光面のなす角度)は、約60°から約−30°(マイナスは主な太陽電池パネル3を向ける方向に対し、受光面が逆方向を向くことを示す。たとえば、主な太陽電池パネル3が南向きであるのに対し、−30°は北向きとなり水平面と受光面のなす角度が30°であることを示す)になる。なお、コンテナ2の上方に配置された太陽電池パネル3における水平方向に対する傾斜角度は、−30°以上であることが望ましい。
このため、コンテナ2の上面のほぼ全面を太陽電池パネル3により覆うことができる。
By doing in this way, when raising the
For this reason, almost the entire upper surface of the
上記の構成からなる太陽電池発電システム301における太陽電池パネル3の展開方法、収納方法および発電方法については、第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
Since the deployment method, the storage method, and the power generation method of the
上記の構成によれば、太陽電池パネル3を略水平状態に配置した場合と比較して、設置できる太陽電池パネル3の数量を約50%増加させることができる。
ここで、上記のマイナス傾斜を示す太陽光発電パネルにおける太陽光の日射量は、主な太陽電池パネル3が受ける日射量に比べて少なくなり易い。たとえば国内平均的な日射条件において、上記マイナス傾斜を示した分部の太陽電池パネル3出力低下が影響して、全ての太陽電池パネル3がプラズ傾斜であることに比べて、5%程度発電量が低くなる。しかし太陽電池パネル3設置数量の増加による発電量の増加効果が大きいことから、メリットの方がはるかに大きい。
そのため、太陽電池発電システム301における発電量を増加させることができる。
According to said structure, the quantity of the
Here, the amount of solar radiation in the photovoltaic power generation panel exhibiting the above-described negative inclination tends to be smaller than the amount of solar radiation received by the main
Therefore, the power generation amount in the solar cell
さらに、コンテナ2は、太陽光日射に対して太陽電池パネル3の影に配置される。そのため、コンテナ2内の温度上昇を抑制すること、言い換えると、インバータ部4の雰囲気温度を制限温度、例えば40℃以下に安定して維持するための電動ファン動力を削減することができる。
Furthermore, the
図14は、図12の太陽電池発電システムの別の実施例を説明する模式図である。
なお、上述の実施形態のように太陽電池パネル3の列を、図12に示すように、Y軸方向に2列並べて配置してもよいし、図14に示すように、Y軸方向に4列並べて配置してもよく、配置される列を特に制限するものではない。Y軸方向に4列並べて配置することで、太陽電池パネル3の設置数量をさらに増加できる。
FIG. 14 is a schematic view for explaining another embodiment of the solar cell power generation system of FIG.
In addition, as shown in the above-mentioned embodiment, two rows of the
〔第4の実施形態の変形例〕
次に、本発明の第4の実施形態の変形例について図15および図16を参照して説明する。
本変形例の太陽電池発電システムの基本構成は、第4の実施形態と同様であるが、第4の実施形態とは、太陽電池パネルの設置範囲が異なっている。よって、本変形例においては、図15および図16を用いて太陽電池パネルの設置範囲のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図15は、本変形例に係るコンテナの構成を説明する模式図である。図16は、図15の太陽電池パネルの設置範囲を説明する側面視図である。
なお、第4の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Modification of Fourth Embodiment]
Next, a modification of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
The basic configuration of the solar cell power generation system of this modification is the same as that of the fourth embodiment, but the installation range of the solar cell panel is different from that of the fourth embodiment. Therefore, in this modification, only the installation range of the solar cell panel will be described using FIG. 15 and FIG. 16, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating the configuration of a container according to this modification. FIG. 16 is a side view for explaining the installation range of the solar cell panel of FIG. 15.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 4th Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
太陽電池発電システム401には、図15および図16に示すように、コンテナ2と、太陽電池パネル3と、太陽電池パネル403と、支持柱6と、駆動部407と、アンカー部8と、が主に設けられている。
As shown in FIGS. 15 and 16, the solar cell
太陽電池パネル403は、太陽電池パネル3と同様に、光起電力効果を用いて発電を行うものであり、太陽光を電気エネルギに変換するものである。
太陽電池パネル403は、コンテナ2の上面(天井面)であって、X軸方向の負側領域に配置されている。言い換えると、太陽光日射に対して太陽電池パネル3の日影になるX軸方向の正側領域には配置されていない。
The
The
本実施形態では、コンテナ2上面の約70%の領域に太陽電池パネル403を設置する例、言い換えると、約1kWの太陽電池パネル403を設置する例に適用して説明する。
In the present embodiment, description will be made by applying to an example in which a
駆動部407は、支持柱6を支持回動軸463まわりに回動させるものである。
本実施形態における駆動部407は、支持柱6を略鉛直方向まで引き起こす第1の実施形態における駆動部7と異なり、略鉛直方向をさらに約30°越えるまで支持柱6を引き起こすものである。さらに、支持回動軸463は、コンテナ2の長手方向における開口部21の近傍に配置されている。
The
The
駆動部407は、コンテナ2内部における開口部21の近傍の床面に配置されたものである。本実施形態では、手動で回転されるハンドル部471と、ハンドル部471の回転を支持柱6に伝達し、支持柱6を支持回動軸463まわりに回動させる歯車などの伝達部472と、から駆動部407が構成されている例に適用して説明する。
なお、駆動部407の構成としては公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
The
In addition, a well-known structure can be used as a structure of the
このようにすることで、支持柱6を引き起こした際に太陽電池パネル3は、引き起こし角度において約30°から約120°の範囲に配置される。このとき、太陽電池パネル3の設置角度は、約60°から約−30°になる。(マイナスは、水平方向(水平面)と太陽電池パネル3受光面のなす角度)なお、コンテナ2の上方に配置された太陽電池パネル3における水平方向に対する傾斜角度は、−30°以上であることが望ましい。
By doing in this way, when raising the
本実施形態の変形例においては、支持回動軸463の回動中心は、コンテナ2における長手方向の一方の端部近傍に、すなわちX軸方向の正側に配置されている。たとえば、支持回動軸463は、図示しないリニアガイドを設けた移動機構により、その回動中心をX軸方向の正側に移動し、コンテナ2の開口部21付近で支持回動軸463を回転可能な状態で固定される。
In the modification of the present embodiment, the rotation center of the
本発明によれば、支持回動軸463の回動中心は、コンテナ2の開口部21付近(X軸方向の正側側)に移動して配置しているので、支持柱6を引き起こした際に太陽電池パネル3は、引き起こし角度において約30°から約120°の広い範囲に配置されるとともに、コンテナ2の開口部21付近近傍の上面は、複数の連結した太陽電池パネルにより覆われる。
According to the present invention, the rotation center of the
このため、コンテナ2における上面には、さらに太陽電池パネルが配置されていることが望ましい。
具体的には、コンテナ2の上面のうち、開口部21側と逆側の領域、すなわち長手方向の他方の端部であるX軸方向の負側領域を太陽電池パネル3により覆うことができる。
For this reason, it is desirable that a solar cell panel is further disposed on the upper surface of the
Specifically, in the upper surface of the
上記の構成によれば、コンテナ2の上面に、さらに太陽電池パネル403を配置することにより、発電に寄与する太陽電池パネルの数を増やすことができ、太陽電池発電システム401における発電能力の増大を図ることができる。
また、太陽日射による伝熱からコンテナ2の内部、特にインバータ部4の上面(天井面)を日影に出来るので、インバータ部4を冷却する電動ファンの動力をさらに削減し、太陽電池システム101の交流出力を増加できる。
According to said structure, the number of the solar cell panels which contribute to an electric power generation can be increased by arrange | positioning the
Moreover, since the inside of the
〔第5の実施形態〕
次に、本発明の第5の実施形態について図17を参照して説明する。
本実施形態の太陽電池発電システムの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ダミー枠体および太陽電池パネルを含む列の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図17を用いてダミー枠体および太陽電池パネルを含む列の構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図17は、本実施形態に係るコンテナの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the solar cell power generation system of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the columns including the dummy frame and the solar cell panel is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the configuration of the column including the dummy frame body and the solar cell panel will be described using FIG. 17, and description of other components and the like will be omitted.
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating the configuration of the container according to the present embodiment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
太陽電池発電システム501には、図17に示すように、コンテナ2と、太陽電池パネル3と、ダミー枠体32Dと、支持柱6と、駆動部7と、アンカー部8と、が主に設けられている。
As shown in FIG. 17, the solar cell
本実施形態では、ダミー枠体32Dおよび太陽電池パネル3から構成される列において、内部に太陽電池モジュール31が配置されていないダミーの枠体32Dとダミーの枠体32Eが設けられている。ダミー枠体32Dは、他の第1の実施形態と同様に、X軸方向の正側端部に設置されている一方で、ダミーの枠体32Eは、たとえば当該列の略中央に配置されている。
In the present embodiment, a
ここで、X軸方向の正側端部に設置したダミー枠体32Dは、X軸方向の負側の側面にのみ接続部34が設けられているが、本実施形態におけるダミー枠体32Eは、X軸方向の正側側面と負側側面の両方に接続部34が設けられている。
Here, the
上記の構成からなる太陽電池発電システム501における太陽電池パネル3の展開方法、収納方法および発電方法については、第1の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
Since the deployment method, the storage method, and the power generation method of the
上記の構成によれば、ダミー枠体32Dにおいて風が吹き抜けるため、ダミー枠体32Dおよび太陽電池パネル3の列に風が当たった際に、当該列により大きな風圧や大きな揚力が発生することが防止される。そのため、風により、太陽電池発電システム501が不用意に移動したり、持ち上げられたりすることを防止できる。
According to the above configuration, since the wind blows through the
また、風が吹き抜けるために設置するダミー枠体32Eは、太陽電池パネル3から構成される列のなかで、周囲の環境から風が吹き抜けに適する箇所を適宜選定できるもので、当該列の略中央の配置に限るものではない。
In addition, the
1,101,201,301,401,501 太陽電池発電システム
2 コンテナ(収納容器)
3,403 太陽電池パネル
4 インバータ部
5 蓄電池部
6 支持柱
8 アンカー部
32D ダミーの枠体
33 連結部
109 ダクト部
209 蓄冷部
1, 101, 201, 301, 401, 501 Solar cell
3,403
Claims (7)
該収納容器の内部への収納、および、前記収納容器の外部への列状に連結して展開が可能とされた複数の太陽電池パネルと、
前記収納容器に対して少なくとも回動可能に取り付けられ、前記連結した複数の太陽電池パネルを含む列の一方の端部が着脱される支持柱と、
前記収納容器の内部への収納、および、前記収納容器における設置面の近傍への固定が可能とされ、前記連結した複数の太陽電池パネルを含む列の他方の端部が着脱されるアンカー部と、
が設けられていて、
前記支持柱の先端を前記設置面より上方に回動させることにより、前記連結した複数の太陽電池パネルが、前記支持柱と前記アンカー部との間で多角形からなる上側に凸なアーチ状に配置されることを特徴とする太陽電池発電システム。 A storage container;
A plurality of solar battery panels that are stored in the storage container, and connected to the outside of the storage container in a row to be developed; and
A support column that is attached to the storage container so as to be rotatable at least, and to which one end of a row including the connected solar cell panels is attached and detached;
An anchor portion that is capable of being housed in the storage container and fixed in the vicinity of an installation surface of the storage container, and the other end of the row including the plurality of connected solar battery panels is attached and detached; ,
Is provided,
By rotating the tip of the support column upward from the installation surface, the plurality of connected solar cell panels are formed in an upwardly convex arch shape having a polygonal shape between the support column and the anchor portion. A solar cell power generation system characterized by being arranged.
前記回動中心に対して、前記支持柱は前記支持柱の長手方向に沿って移動し、前記支持柱の端部まで移動した前記回動中心を中心に回動が可能であることを特徴とする請求項1記載の太陽電池発電システム。 The rotation center of the support column is arranged at the approximate center in the longitudinal direction of the storage container,
The support column moves along the longitudinal direction of the support column with respect to the rotation center, and can rotate about the rotation center moved to the end of the support column. The solar cell power generation system according to claim 1.
前記収納容器における長手方向の他方の端部近傍の上面には、さらに太陽電池パネルが配置されていることを特徴とする請求項1記載の太陽電池発電システム。 The rotation center can be moved and arranged near one end in the longitudinal direction of the storage container,
The solar cell power generation system according to claim 1, wherein a solar cell panel is further arranged on the upper surface of the storage container near the other end in the longitudinal direction.
前記太陽電池パネルにより発電された電力を一時的に蓄電できる蓄電池部と、
前記収納容器における前記太陽電池パネルが展開および収納される開口から、前記インバータ部に空気を導くダクト部と、
が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の太陽電池発電システム。 Inside the storage container, an inverter unit that converts the power generated by the solar cell panel into AC power, and
A storage battery unit capable of temporarily storing electric power generated by the solar cell panel; and
A duct portion for guiding air to the inverter portion from an opening where the solar cell panel in the storage container is deployed and stored;
Is provided, The solar cell power generation system according to any one of claims 1 to 4.
複数の前記太陽電池パネルが前記収納容器に収納された際には、複数の前記太陽電池パネルを上下方向に積層して配置させるとともに、前記収納容器から展開された際には、複数の前記太陽電池パネルを同一面上に並んで配置させる連結部と、
前記太陽電池パネルが前記収納容器から展開された際に、隣接する前記太陽電池パネル同士を接続させる接続部と、
が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の太陽電池発電システム。
In the plurality of solar cell panels stored and deployed in the storage container,
When the plurality of solar cell panels are accommodated in the storage container, the plurality of solar cell panels are stacked in the vertical direction, and when unfolded from the storage container, the plurality of solar cells are arranged. A connecting part for arranging battery panels side by side on the same surface;
When the solar cell panel is deployed from the storage container, a connection part that connects the adjacent solar cell panels;
Is provided, The solar cell power generation system according to any one of claims 1 to 6.
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WO2019234886A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Solar power generation system |
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