JP2011146294A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のLED(発光ダイオード)を利用した照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device using a plurality of LEDs (light emitting diodes).
直列に接続された複数のLEDと、交流電源と整流器との間に直列に接続された蛍光灯安定器とを備え、それらLEDによる順方向電圧降下の総量が蛍光灯安定器に適合するランプの点灯電圧に対応するようにLEDの設置数が調整されているとともに、抵抗が直列に接続されていない交流用LED点灯回路がある(特許文献1参照)。それらLEDによる順方向電圧降下の総量は、蛍光灯安定器における適合ランプの点灯電圧に対して1倍以上に設定される。この交流用LED点灯回路は、その構造の簡素化や製造コストの低減、電源効率の向上を図ることができる。 A plurality of LEDs connected in series and a fluorescent lamp ballast connected in series between an AC power source and a rectifier, and the total amount of forward voltage drop due to these LEDs is compatible with the fluorescent lamp ballast. There is an AC LED lighting circuit in which the number of LEDs is adjusted so as to correspond to the lighting voltage and the resistance is not connected in series (see Patent Document 1). The total amount of forward voltage drop due to these LEDs is set to 1 or more times the lighting voltage of the compatible lamp in the fluorescent light ballast. This AC LED lighting circuit can be simplified in structure, reduced in manufacturing cost, and improved in power supply efficiency.
前記特許文献1に開示の交流用LED点灯回路は、LEDの発光に商用電源のみを使用するから、太陽光発電による電力を利用する場合と比較し、回路における省電力化を図ることができない。また、直列に接続されたそれらLEDの発光量を調節することができないから、それらLEDを設置した室内等を適した明るさにすることができないのみならず、常時100%の出力レベルでLEDが発光するから、それらLEDにおける消費電力を低下させることができず、LEDの発光に消費される電力の省電力化を図ることができない。さらに、この交流用LED点灯回路は、太陽光によって室内等の照度を十分に確保することができる日中にそれらLEDから必要以上の明るさが室内に供給され、室内を太陽光を含めた適度な明るさに保持することができない。 Since the AC LED lighting circuit disclosed in Patent Document 1 uses only a commercial power source for light emission of the LED, it is not possible to achieve power saving in the circuit as compared with the case of using power generated by solar power generation. In addition, since the amount of light emitted from the LEDs connected in series cannot be adjusted, the interior of the room where the LEDs are installed cannot be made to have suitable brightness, and the LEDs are always output at 100% output level. Since the light is emitted, the power consumption of the LEDs cannot be reduced, and the power consumed for the light emission of the LEDs cannot be reduced. Furthermore, this AC LED lighting circuit is provided with a brightness more than necessary from the LEDs during the daytime when the illuminance of the room can be sufficiently secured by sunlight, and the room is moderately lighted including sunlight. It cannot be kept at high brightness.
本発明の目的は、直列に接続された複数のLEDにおける消費電力を調節することができ、それらLEDの発光に消費される電力の省電力化を図ることができる照明装置を提供することにある。本発明の他の目的は、直列に接続された複数のLEDの発光量を調節することができ、照明を必要とする所定のスペースを最適な明るさにすることができる照明装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the illuminating device which can adjust the power consumption in several LED connected in series, and can aim at the power saving of the electric power consumed by light emission of these LED. . Another object of the present invention is to provide an illuminating device that can adjust the light emission amount of a plurality of LEDs connected in series, and can make a predetermined space that needs illumination have optimum brightness. It is in.
前記課題を解決するための本発明にかかる照明装置は、太陽電池パネルと、太陽電池パネルが発電した電気を蓄電する蓄電池と、直列に接続された複数のLED(発光ダイオード)から形成され、照明を必要とする所定のスペースに設置された照明器具と、それらLEDの発光に必要な電力を蓄電池から供給しつつ、それらLEDの明るさを調節するコントローラとを備え、コントローラが、蓄電池から出力された直流電気を交流入力電力に変換する交流入力電力生成部と、交流入力電力を整流して脈流電力を生成する脈流電力生成部と、脈流電力の脈流成分に交流入力電力の交流成分を付加して所定波形を有する出力電力を生成する出力電力生成部と、PWM信号を利用し、出力電力生成部で生成される出力電力を所定の周波数かつ所定の出力レベルに可変する電力可変部と、電力可変部で可変されて出力電力生成部から出力された出力電力が照明器具における共振条件を満たすように出力電力の周波数を共振周波数に変調し、共振周波数に保持した出力電力を照明器具のそれらLEDに出力する共振出力部とから形成されている。 An illuminating device according to the present invention for solving the above-mentioned problems is formed by a solar cell panel, a storage battery that stores electricity generated by the solar cell panel, and a plurality of LEDs (light emitting diodes) connected in series. And a controller that adjusts the brightness of the LEDs while supplying power necessary for light emission of the LEDs from the storage battery, and the controller is output from the storage battery. AC input power generator that converts the DC electricity into AC input power, a pulsating power generator that rectifies the AC input power to generate pulsating power, An output power generation unit that generates an output power having a predetermined waveform by adding components, and a PWM signal, and the output power generated by the output power generation unit is set to a predetermined frequency and a predetermined level The power variable unit that varies to the power level, and the output power frequency that is varied by the power variable unit and output from the output power generation unit modulates the frequency of the output power to the resonance frequency so that the resonance condition in the lighting fixture is satisfied. And a resonant output unit that outputs the output power held in the LED to those LEDs of the lighting fixture.
本発明の一例としては、照明装置が、太陽電池パネルを設置した箇所における照度を計測し、計測した照度をコントローラに出力する照度センサを含み、コントローラが照度センサから出力された照度に比例して出力電力の出力レベルを可変する。 As an example of the present invention, the lighting device includes an illuminance sensor that measures the illuminance at a location where the solar cell panel is installed and outputs the measured illuminance to the controller, and the controller is proportional to the illuminance output from the illuminance sensor. Variable the output level of output power.
本発明の他の一例としては、コントローラが、照度センサから出力された照度に基づき、太陽電池パネルから蓄電池に充電する充電運転と、蓄電池に蓄電された電力によってそれらLEDを点灯させる点灯運転との少なくとも一方を実行する。 As another example of the present invention, based on the illuminance output from the illuminance sensor, the controller charges the storage battery from the solar battery panel, and the lighting operation turns on the LEDs with the power stored in the storage battery. Do at least one.
本発明の他の一例としては、照明装置が、太陽電池パネルの発電電圧を計測しつつ、計測した発電電圧をコントローラに出力する電圧計を含み、コントローラが、電圧計から出力された発電電圧に比例して出力電力の出力レベルを可変する。 As another example of the present invention, the lighting device includes a voltmeter that outputs the measured generated voltage to the controller while measuring the generated voltage of the solar panel, and the controller converts the generated voltage to the generated voltage output from the voltmeter. The output level of output power is varied in proportion.
本発明の他の一例としては、コントローラが、電圧計から出力された太陽電池パネルの発電電圧に基づき、太陽電池パネルから蓄電池に充電する充電運転と、蓄電池に蓄電された電力によってそれらLEDを点灯させる点灯運転との少なくとも一方を実行する。 As another example of the present invention, the controller turns on the LEDs by the charging operation in which the storage battery is charged from the solar battery panel based on the generated voltage of the solar battery panel output from the voltmeter, and the power stored in the storage battery. At least one of the lighting operation to be performed is executed.
本発明の他の一例としては、照明装置が、蓄電池の蓄電電圧を計測しつつ、計測した蓄電電圧をコントローラに出力する電圧計を含み、コントローラが、電圧計から出力された蓄電電圧に基づき、蓄電池から直流入力電力を導入してその直流入力電力によってLEDを点灯させる蓄電池運転と、外部電源から交流入力電力を導入してその交流入力電力によってLEDを点灯させる外部電源運転との少なくとも一方を実行する。 As another example of the present invention, the lighting device includes a voltmeter that outputs the measured storage voltage to the controller while measuring the storage voltage of the storage battery, and the controller is based on the storage voltage output from the voltmeter, Execute at least one of storage battery operation that introduces DC input power from the storage battery and lights the LED with the DC input power, and external power operation that introduces AC input power from the external power supply and lights the LED with the AC input power To do.
本発明の他の一例として、コントローラの電力可変部では、出力電力の周波数を16kHz〜20kHzの範囲で可変可能である。 As another example of the present invention, the frequency of the output power can be varied in the range of 16 kHz to 20 kHz in the power varying unit of the controller.
本発明の他の一例としては、照明器具における前記LEDの直列接続の個数が100〜180個の範囲にある。 As another example of the present invention, the number of LEDs connected in series in a lighting fixture is in the range of 100 to 180.
本発明にかかる照明装置によれば、蓄電池から出力された直流電気を交流入力電力に変換し、その交流入力電力を整流した脈流電力の脈流成分に交流入力電力の交流成分を付加して所定波形を有する所定の周波数かつ所定の出力レベルの出力電力を生成するとともに、照明器具を共振させる共振周波数に保持した状態でその出力電力を直列に接続された複数のLEDに出力するから、それらLEDにおける消費電力を調節することができ、それらLEDの発光に消費される電力の省電力化を図ることができる。さらに、太陽電池パネルが発電した電力をLEDの発光に利用するから、LEDの発光に商用電源のみを使用する場合と比較し、大幅な省電力化を図ることができる。照明装置は、それらLEDの発光量を0〜100%の範囲で可変することができ、照明を必要とする所定のスペースを最適な明るさにすることができる。この照明装置は、脈流成分に交流成分を付加するから、交流成分によって脈流電力の電圧降下を防ぐことができ、直列に接続された複数のLEDに安定した電力を供給することができる。また、それらLEDに出力する出力電力を共振周波数に保持するから、出力電力を無負荷制御することができ、出力電力の損失を防ぐことができる。 According to the lighting device of the present invention, the direct current electricity output from the storage battery is converted into alternating current input power, and the alternating current component of the alternating current input power is added to the pulsating flow component of the rectified pulsating current. The output power of a predetermined frequency having a predetermined waveform and a predetermined output level is generated, and the output power is output to a plurality of LEDs connected in series in a state where the output power is held at a resonance frequency that resonates the lighting fixture. The power consumption in the LEDs can be adjusted, and the power consumed for the light emission of the LEDs can be reduced. Furthermore, since the electric power generated by the solar cell panel is used for the light emission of the LED, significant power saving can be achieved as compared with the case where only the commercial power source is used for the light emission of the LED. The illuminating device can vary the light emission amount of these LEDs in a range of 0 to 100%, and can make a predetermined space requiring illumination an optimum brightness. Since this illuminating device adds an alternating current component to the pulsating current component, the alternating current component can prevent a voltage drop of the pulsating power and can supply stable power to a plurality of LEDs connected in series. Moreover, since the output power output to these LEDs is held at the resonance frequency, the output power can be controlled without load, and loss of output power can be prevented.
太陽電池パネルを設置した箇所における照度を計測する照度センサを含み、コントローラが照度センサから出力された計測照度に比例して出力電力の出力レベルを可変する照明装置は、太陽光発電パネルを設置した外部の明るさに応じてそれらLEDの発光量を調節することで、太陽光によって室内等のスペースの照度を十分に確保することが可能な日中にLEDの発光量を少なくすることができ、照明器具を設置したスペースを太陽光を含めた適度な明るさに保持することができる。また、明るさを必要とする夜間にそれらLEDの発光量を多くすることができ、夜間においてスペースを十分な明るさに保持することができる。 An illuminating device that includes an illuminance sensor that measures illuminance at a location where a solar cell panel is installed, and in which the controller varies the output level of output power in proportion to the measured illuminance output from the illuminance sensor, has a photovoltaic power generation panel installed By adjusting the light emission amount of these LEDs according to the external brightness, it is possible to reduce the light emission amount of the LED during the day when the illuminance of the space such as the room can be sufficiently secured by sunlight, The space where the lighting fixture is installed can be kept at an appropriate brightness including sunlight. In addition, the amount of light emitted from these LEDs can be increased at night when brightness is required, and the space can be kept sufficiently bright at night.
照度センサから出力された計測照度に基づき、コントローラが太陽電池パネルから蓄電池に充電する充電運転と蓄電池に蓄電された電力によってそれらLEDを点灯させる点灯運転との少なくとも一方を実行する照明装置は、たとえば、照度センサから出力された計測照度が設定照度の範囲よりも小さい場合、充電不能かつ点灯要と判断し、蓄電池に蓄電された電力によってLEDを点灯させる点灯運転を行い、計測照度が設定照度の範囲内にある場合、充電可能かつ点灯要と判断し、太陽電池パネルから蓄電池に充電する充電運転と点灯運転とを行い、さらに、計測照度が設定照度の範囲よりも大きい場合、充電可能かつ点灯不要と判断し、充電運転を行う。このように、照度センサから出力された照度によって充電運転と点灯運転との少なくとも一方を選択して実行することができる。 Based on the measured illuminance output from the illuminance sensor, the lighting device that executes at least one of the charging operation in which the controller charges the storage battery from the solar battery panel and the lighting operation in which the LEDs are turned on by the electric power stored in the storage battery, for example, When the measured illuminance output from the illuminance sensor is smaller than the set illuminance range, it is determined that charging is not possible and lighting is necessary, and a lighting operation is performed in which the LED is lit by the power stored in the storage battery. If it is within the range, it is determined that charging is possible and lighting is necessary, charging operation and lighting operation for charging the storage battery from the solar battery panel are performed, and charging is possible and lighting when the measured illuminance is greater than the set illuminance range Judgment is unnecessary and charging operation is performed. As described above, at least one of the charging operation and the lighting operation can be selected and executed according to the illuminance output from the illuminance sensor.
太陽電池パネルの発電電圧を計測する電圧計を含み、コントローラが電圧計から出力された発電電圧に比例して出力電力の出力レベルを可変する照明装置は、太陽電池パネルの発電電力に応じてそれらLEDの発光量を調節することで、太陽光によって室内等のスペースの照度を十分に確保することが可能な日中にLEDの発光量を少なくすることができ、照明器具を設置したスペースを太陽光を含めた適度な明るさに保持することができる。また、明るさを必要とする夜間にそれらLEDの発光量を多くすることができ、夜間においてスペースを十分な明るさに保持することができる。 A lighting device that includes a voltmeter that measures the power generation voltage of the solar panel, and in which the controller varies the output level of the output power in proportion to the power generation voltage output from the voltmeter. By adjusting the amount of light emitted from the LED, the amount of light emitted from the LED can be reduced during the daytime when the illuminance of a room or the like can be sufficiently secured by sunlight. Appropriate brightness including light can be maintained. In addition, the amount of light emitted from these LEDs can be increased at night when brightness is required, and the space can be kept sufficiently bright at night.
電圧計から出力された太陽電池パネルの発電電圧に基づき、コントローラが太陽電池パネルから蓄電池に充電する充電運転と蓄電池に蓄電された電力によってそれらLEDを点灯させる点灯運転との少なくとも一方を実行する照明装置は、たとえば、電圧計から出力された発電電圧が設定電圧の範囲よりも小さい場合、充電不能かつ点灯要と判断し、蓄電池に蓄電された電力によってLEDを点灯させる点灯運転を行い、発電電圧が設定電圧の範囲内にある場合、充電可能かつ点灯要と判断し、太陽電池パネルから蓄電池に充電する充電運転と点灯運転とを行い、さらに、発電電圧が設定電圧の範囲よりも大きい場合、充電可能かつ点灯不要と判断し、充電運転を行う。このように、電圧計から出力された発電電圧によって充電運転と点灯運転との少なくとも一方を選択して実行することができる。 Lighting that performs at least one of a charging operation in which the controller charges the storage battery from the solar cell panel and a lighting operation in which the LEDs are turned on by the electric power stored in the storage battery, based on the generated voltage of the solar panel output from the voltmeter For example, when the generated voltage output from the voltmeter is smaller than the set voltage range, the device determines that charging is not possible and lighting is necessary, and performs a lighting operation in which the LED is turned on by the power stored in the storage battery. Is within the set voltage range, it is determined that charging is possible and lighting is necessary, charging operation and lighting operation for charging the storage battery from the solar battery panel are performed, and furthermore, when the generated voltage is larger than the set voltage range, It is determined that charging is possible and lighting is not necessary, and charging operation is performed. In this way, at least one of the charging operation and the lighting operation can be selected and executed by the generated voltage output from the voltmeter.
蓄電池の蓄電電圧を計測する電圧計を含み、電圧計から出力された蓄電電圧に基づき、コントローラが蓄電池の直流入力電力によってLEDを点灯させる蓄電池運転と外部電源の交流入力電力によってLEDを点灯させる外部電源運転との少なくとも一方を実行する照明装置は、電圧計から出力された蓄電電圧によって蓄電池に蓄えられた電力量を判断し、蓄電池に電力が十分に蓄えられている場合、蓄電池のみを利用してLEDを点灯させるから、外部電源(商用電源)を使用する必要はなく、大幅な省電力化を図ることができる。また、蓄電池に電力が十分に蓄えられていない場合、外部電源を利用してLEDを点灯させるから、電力不足によるLEDの不点灯を防止することができる。 Includes a voltmeter to measure the storage voltage of the storage battery, and based on the storage voltage output from the voltmeter, the controller turns on the LED with the DC input power of the storage battery and the external to turn on the LED with the AC input power of the external power supply The lighting device that executes at least one of the power supply operation determines the amount of power stored in the storage battery based on the storage voltage output from the voltmeter, and uses only the storage battery when the storage battery stores enough power. Therefore, it is not necessary to use an external power source (commercial power source), and significant power saving can be achieved. In addition, when power is not sufficiently stored in the storage battery, the LED is turned on using an external power source, so that it is possible to prevent the LED from being turned off due to power shortage.
出力電力の周波数を16kHz〜20kHzの範囲で可変可能な照明装置は、高い周波数の出力電力をそれらLEDに出力することで、それらLEDの発光が安定し、それらLEDにフリッカが発生することがなく、照明器具を設置したスペースを快適な明るさに保持することができる。 The lighting device capable of changing the frequency of the output power in the range of 16 kHz to 20 kHz outputs high frequency output power to the LEDs, so that the light emission of the LEDs is stabilized and flicker does not occur in the LEDs. The space where the lighting equipment is installed can be kept at a comfortable brightness.
照明器具におけるLEDの直列接続の個数が100〜180個の範囲にある照明装置は、それら複数のLEDによって照明器具を設置したスペースに光を供給することで、スペースを十分な明るさに保持することができるのみならず、脈流成分に交流成分を付加し、交流成分によって脈流電力の電圧降下を防ぐから、それら複数のLEDにその発光に必要な安定した電力を供給することができ、それらLEDの発行不足を防ぐことができる。この照明装置は、それら複数のLEDの発行量を個々に調節することができ、スペースを適度な明るさに保持することができる。 The lighting device in which the number of LEDs connected in series in the lighting fixture is in the range of 100 to 180, and the light is supplied to the space where the lighting fixture is installed by the plurality of LEDs, so that the space is kept sufficiently bright. In addition to being able to add an alternating current component to the pulsating flow component and preventing a voltage drop of the pulsating flow power due to the alternating current component, it is possible to supply stable power necessary for the light emission to the plurality of LEDs, Insufficient issuance of these LEDs can be prevented. This illuminating device can adjust the issuing amount of these several LED separately, and can maintain a space in moderate brightness.
一例として示す照明装置10Aのブロック図である図1等の添付の図面を参照し、本発明にかかる照明装置の詳細を説明すると、以下のとおりである。なお、図2は、一例として示す照明器具11の回路図であり、図3は、一例として示すコントローラ16のブロック図である。図4a〜4dは、LED19(発光ダイオード)に出力される出力電力の波形の一例を示す図である。照明装置10Aは、照明器具11、太陽電池パネル12、照度センサ13、蓄電池14、電圧計15、コントローラ16から形成され、赤外線遠隔操作機17(リモコン)が附属し、外部電源18(商用電源)が接続されている。
The details of the lighting device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings such as FIG. 1 which is a block diagram of the
照明器具11は、その発光素子として複数のLED19(発光ダイオード)を利用している。照明器具11は、照明を必要とする室内や地下建築物等のスペース20の天井や壁、柱等に設置される。なお、照明器具11を設置するスペース20は室内や地下建築物に限定されず、照明器具11を屋外(外部)に設置することもできる。照明器具11は、インターフェイス(電線)を介してコントローラ16に接続されている。LED19は、図2に示すように、複数個のそれらが直列に接続され、直列接続の個数が100〜180個の範囲、好ましくは、130〜160個の範囲にある。それらLED19は、所定の電力が供給されることで発光し、スペース20に光を放射する。
The
太陽電池パネル12は、屋外に設置され、インターフェイス(電線)を介して蓄電池14に接続されている。太陽電池パネル12は、太陽光によって発電した直流電力を蓄電池14に出力する。太陽電池パネル12には、単結晶シリコン型や多結晶シリコン型、微結晶シリコン型、アモルファスシリコン型等のシリコン系、InGaAs太陽電池やGaAs太陽電池、CIS系太陽電池、CU2ZnSnS4(CZTS)太陽電池、CdTe−CdS系太陽電池等の化合物系、色素増感太陽電池や有機薄膜太陽電池等の有機系を使用することができる。また、薄膜シリコン型やハイブリット型、多接合型、球状シリコン型等を使用することもできる。
The
照度センサ13は、太陽電池パネル12に近接した箇所(屋外)に設置され、インターフェイスを介してコントローラ16に接続されている。照度センサ13は、太陽電池パネル12を設置した箇所における照度を計測し、計測した照度を電流値または電圧値に換算し、その計測電流値または計測電圧値をコントローラ16に出力する。
The
蓄電池14は、インターフェイス(電線)を介してコントローラ16に接続されている。蓄電池14は、太陽電池パネル12が発電した直流電気を蓄電(充電)し、蓄電した直流電気をコントローラ16に出力(放電)する。蓄電池14には、鉛蓄電池やリチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池等の一般型、レドックス・フロー電池や亜鉛・塩素電池、亜鉛・臭素電池等の液循環型、アルミニウム・空気電池や空気・亜鉛電池、空気・鉄電池等のメカニカルチャージ型、ナトリウム・硫黄電池やリチウム・硫化電池等の高温動作型を使用することができる。
The
電圧計15は、インターフェイスを介してコントローラ16に接続されている。電圧計15は、蓄電池14の電圧を計測し、計測した蓄電池14の蓄電電圧をコントローラ16に出力する。赤外線遠隔操作機17は、照明装置11のON/OFF操作やLED19の出力操作に使用される。遠隔操作機17からコントローラ16の受光素子(図示せず)に向かって赤外線信号を発振し、赤外線信号によって照明装置10AのON/OFFやLED19の出力を操作する。
The
コントローラ16は、LED19の発光に必要な電力を供給しつつ、それらLED19の明るさを調節(調光)する。コントローラ16は、交流入力電力生成部21、脈流電力生成部22、出力電力生成部23、電力可変部24、共振出力部25から形成されている。コントローラ16には、中央処理部(CPUまたはMPU)とメモリ(記憶部)とを有するコンピュータ(図示せず)が内蔵され、各設定値を入力する入力装置(図示せず)や各設定値を表示する表示装置(図示せず)が接続されている。
The
コンピュータのメモリには、蓄電池14から直流入力電力を導入してその直流入力電力をLED19の点灯に使用する蓄電池運転と外部電源18から交流入力電力を導入してその交流入力電力をLED19の点灯に使用する外部電源運転との少なくとも一方の運転を行う場合の蓄電池14の設定電圧が格納されている。蓄電池14の設定電圧は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。コンピュータのメモリには、太陽電池パネル12から蓄電池14に充電する充電運転と蓄電池14に蓄電された電力によってそれらLED19を点灯させる点灯運転との少なくとも一方の運転を行う場合の設定照度(設定電流値または設定電圧値)が格納されている。設定照度は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。
In the memory of the computer, direct current input power is introduced from the
コンピュータのメモリには、照度センサ13から出力された計測照度(センサ13が照度を電流値または電圧値に換算した値)とLED19の出力との相関関係、LED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係が格納されている。照度とLED19の出力との相関関係やLED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。
In the computer memory, the correlation between the measured illuminance output from the illuminance sensor 13 (the value obtained by converting the illuminance by the
コンピュータのメモリには、照明器具11に出力する出力電力の設定周波数が格納され、照明器具11を共振させる共振周波数が格納されている。出力電力の設定周波数や共振周波数は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。なお、出力電力の設定周波数は、16kHz〜20kHzの範囲で変更することができる。
The memory of the computer stores a set frequency of output power to be output to the
コントローラ16に内蔵されたコンピュータは、電圧計15から出力された蓄電池14の蓄電電圧と蓄電池14の設定電圧とを参照しつつ、蓄電池運転と外部電源運転とのいずれかを実行し、または、それら運転の両者を実行する。さらに、照度センサ13から出力された計測照度(計測電流値または計測電圧値)と設定照度(設定電流値または設定電圧値)とを参照しつつ、充電運転と点灯運転とのいずれかを実行し、または、それら運転の両者を実行する。
The computer built in the
コントローラ16のコンピュータは、照度とLEDの出力との相関関係に基づいて、照度センサ13から出力された計測照度(計測電流値または計測電圧値)に対応するLED19の出力(発行量)を決定するとともに、LED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係に基づいて、決定した出力でLED19を発光させるための出力電力を決定し、決定した出力電力をLED19に供給する。また、コントローラ16のコンピュータは、遠隔操作機17からの指示に基づいてLED19の出力(発行量)を調節する。
The computer of the
コントローラ16の交流入力電力生成部21は、蓄電池14から出力された直流電気を交流入力電力に変換し、変換した交流入力電力を脈流電力生成部22に出力する。脈流電力生成部22は、平滑回路をとおった交流入力電力のマイナス側の値をプラス側に値に平滑し、交流入力電力生成部21から入力される交流入力電力や外部電源18から入力される交流入力電力を整流して脈流電力を生成する。出力電力生成部23は、電流のループ回路を実現しつつ、スイッチング速度を制御し、脈流電力の脈流成分に交流入力電力の交流成分を付加して所定波形を有する出力電力を生成する。
The AC input
コントローラ16の電力可変部24は、PWM信号を利用し、出力電力生成部23で生成される出力電力を所定の周波数かつ所定の出力レベルに可変する。電力可変部24は、照度センサ13から出力された計測照度(計測電流値または計測電圧値)に比例して出力電力の出力レベルを可変し、または、遠隔操作機17から指示されたLED19の出力に比例して出力電力の出力レベルを可変する。電力可変部24は、出力電力の周波数を16kHz〜20kHzの範囲で可変する。共振出力部25は、電力可変部24で可変されて出力電力生成部23から出力された出力電力が照明器具11(負荷回路)の共振条件を満たすように出力電力の周波数を共振周波数に変調し、共振周波数に保持した出力電力を照明器具11のそれらLED19に出力する。
The
以下、この照明装置10Aの作動を説明する。遠隔操作機17によって照明装置10Aを起動させ、または、照明装置10AのスイッチをONにして装置10Aを起動させる。照明装置10Aを起動させると、照明装置10A(照度センサ13、電圧計15を含む)に蓄電池14や外部電源18から交流入力電力が供給され、照度センサ13や電圧計15が起動する。照度センサ13は、太陽電池パネル12を設置した箇所(屋外)の照度を計測し、計測照度を電流値または電圧値に換算し、換算した計測電流値または計測電圧値をコントローラ16に出力する。電圧計15は、蓄電池14の電圧を計測し、計測した蓄電池14の蓄電電圧をコントローラ16に出力する。なお、コントローラ16は、遠隔操作機17からLED19の出力(発行量)が指示されると、その指示に基づいてLED19の出力(発行量)を調節する。
Hereinafter, the operation of the
コントローラ16は、電圧計15から出力された蓄電池14の蓄電電圧と蓄電池14の設定電圧とを比較し、蓄電電圧が設定電圧の範囲の最大にある場合、蓄電池14に十分に電力が蓄電されていると判断し、蓄電池14から直流入力電力を導入してその直流入力電力をLED19の点灯に使用する蓄電池運転を実施する。コントローラ16は、蓄電電圧が設定電圧の範囲の最大にないが、設定電圧の範囲内にある場合、蓄電池14からの放電が可能と判断するとともに、蓄電池14への充電が必要と判断し、蓄電池運転を実施しつつ、外部電源18から交流入力電力を導入してその交流入力電力によってLED19を点灯させる外部電源運転を実行する。コントローラ16は、蓄電電圧が設定電圧の範囲未満である場合、蓄電池14からの放電が不可能と判断するとともに、蓄電池14への充電が必要と判断し、外部電源運転を実行する。
The
蓄電池運転を実施する場合、蓄電池14から直流電力がコントローラ16の交流入力電力生成部21に入力され、直流電力が交流入力電力生成部21において交流入力電力に変換され、その交流入力電力が交流入力電力生成部21から脈流電力生成部22に出力される。蓄電池運転と外部電源運転とを実行する場合、直流電力が交流入力電力生成部21において交流入力電力に変換され、その交流入力電力が交流入力電力生成部21から脈流電力生成部22に出力されるとともに、外部電源18から交流入力電力が脈流電力生成部22に供給される。外部電源運転を実行する場合、蓄電池14からの放電は中止され、外部電源18から交流入力電力が脈流電力生成部22に供給される。
When the storage battery operation is performed, DC power is input from the
コントローラ16は、照度センサ13から出力された計測照度と設定照度とを比較し、計測照度が設定照度の範囲よりも小さい場合、太陽電池パネル12の発電量が少なく、充電不能と判断するとともに、LED19の点灯要と判断し、LED19を点灯させる点灯運転を実施する。コントローラ16は、計測照度が設定照度の範囲内にある場合、太陽電池パネル12の発電量が十分であり、充電可能と判断するとともに、LED19の点灯要と判断し、パネル12から蓄電池14に充電する充電運転と点灯運転とを実行する。コントローラ16は、計測照度が設定照度の範囲よりも大きい場合、太陽電池パネル12の発電量が十分であり、充電可能と判断するとともに、LED19の点灯不要と判断し、充電運転を行う。コントローラ16は、充電運転のみを実行すると判断すると、LED19の点灯は行わず、太陽電池パネル12を利用して蓄電池14に電力の充電を行う。または、外部電源18を利用してLED19を点灯させるとともに、太陽電池パネル12を利用して蓄電池14に電力の充電を行う。この照明装置10Aは、照度センサ13から出力された照度によって充電運転と点灯運転との少なくとも一方を選択して実行することができる。
The
コントローラ16は、蓄電池運転と外部電源運転との少なくとも一方を実行すると判断し、点灯運転、または、点灯運転と充電運転との両者を実行すると判断した後、メモリに格納された出力電力の設定周波数と照明器具11を共振させる共振周波数とを参照し、出力電力の周波数を16kHz〜20kHzの範囲で決定するとともに、共振周波数を決定する。照明装置10Aは、16kHz〜20kHzの高い周波数の出力電力をそれらLED19に出力することで、それらLED19の発光が安定し、それらLED19にフリッカが発生することがなく、照明器具11を設置したスペース20を快適な明るさに保持することができる。なお、点灯運転と充電運転との両者を実行する場合、LED19の点灯とともに、太陽電池パネル12を利用して蓄電池14に電力の充電を行う。
The
コントローラ16は、メモリに格納された照度とLED19の出力との相関関係を参照し、計測照度をメモリにあらかじめ格納された照度に当て嵌め、当て嵌めた照度に対応するLED19の出力(0〜100%)を決定するとともに、LED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係を参照し、決定したLED19の出力をメモリにあらかじめ格納された出力に当て嵌め、当て嵌めた出力に対応する出力電力(供給電力)を決定する。コントローラ16は、決定した出力電力を設定周波数にするとともに、照明器具11の共振周波数に変調しつつ、その出力電力をLED19に供給する。
The
その一例としてコントローラ16は、照度センサ13から出力された計測電流値が4mA〜20mA(照度を変換した電流値)である場合、4mA〜20mAに合わせて出力レベルを0%〜100%の範囲に決定するとともに、決定した出力レベルに対応する出力電力を決定する。コントローラ16の出力電力生成部23は、脈流電力生成部22から出力された脈流電力の脈流成分と交流入力電力の交流成分とを合成した所定波形の出力電力を作る。電力可変部24は、PWM信号を利用し、出力電力生成部23で作られた出力電力を所定の周波数かつ決定した出力レベルの出力電力に変換する。共振出力部25は、電力可変部24で所定の周波数かつ決定した出力レベルに変換されて出力電力生成部23から出力された出力電力を照明器具11の共振周波数に変調しつつ、その出力電力をLED19に供給する。LED19は、供給された出力電力(電力量)に応じた出力(発行量)で発光する。
As an example, when the measured current value output from the
他の一例としてコントローラ16は、照度センサ13から出力された計測電圧値が0V〜10V(照度を変換した電圧値)である場合、0V〜10Vに合わせて出力レベルを0%〜100%の範囲に決定するとともに、決定した出力レベルに対応する出力電力を決定する。コントローラ16の出力電力生成部23は、脈流電力生成部22から出力された脈流電力の脈流成分と交流入力電力の交流成分とを合成した所定波形の出力電力を作る。電力可変部24は、PWM信号を利用し、出力電力生成部23で作られた出力電力を所定の周波数かつ決定した出力レベルの出力電力に変換する。共振出力部25は、電力可変部24で所定の周波数かつ決定した出力レベルに変換されて出力電力生成部23から出力された出力電力を照明器具11の共振周波数に変調しつつ、その出力電力をLED19に供給する。LED19は、供給された出力電力(電力量)に応じた出力(発行量)で発光する。
As another example, when the measured voltage value output from the
図4aは出力電力の出力レベルが0%の出力電力の波形であり、出力レベルが0%の場合、その波形が交流入力電力を整流した脈流成分と交流成分とを含むが、略直線上の波形となり、脈流成分の出力電力が0(0V)であり、LED19は発光しない。図4bは出力電力の出力レベルが30%の出力電力の波形であり、その波形が交流入力電力を整流した脈流成分L1と交流成分L2とを含み、すべてのLED19が出力30%で発光する。図4cは出力電力の出力レベルが50%の出力電力の波形であり、その波形が交流入力電力を整流した脈流成分L1と交流成分L2とを含み、すべてのLED19が出力50%で発光する。図4dは出力電力の出力レベルが100%の出力電力の波形であり、その波形が交流入力電力を整流した脈流成分L1と交流成分L2とを含み、すべてのLED19が出力100%で発光する。なお、LEDの出力レベルが0%、30%、50%、100%の場合の波形を例示したが、この照明装置10AはLED19の出力レベルを0〜100%の間で無段階に調節することができる。
FIG. 4a shows a waveform of output power with an output level of 0%. When the output level is 0%, the waveform includes a pulsating flow component and an AC component obtained by rectifying AC input power, but is substantially linear. The output power of the pulsating component is 0 (0 V), and the
照明装置10Aは、蓄電池14から出力された直流電気を変換した交流入力電力や外部電源18から供給された交流入力電力を整流した脈流電力の脈流成分に交流入力電力の交流成分を付加して所定波形を有する所定の周波数かつ所定の出力レベルの出力電力を生成するとともに、照明器具11を共振させる共振周波数に保持した状態でその出力電力を直列に接続された複数のLED19に出力するから、それらLED19における消費電力を調節することができ、それらLED19の発光に消費される電力の省電力化を図ることができる。さらに、太陽電池パネル12が発電した電力をLED19の発光に利用するから、LED19の発光に外部電源18(商用電源)のみを使用する場合と比較し、大幅な省電力化を図ることができる。
The illuminating
照明装置10Aは、それらLED19の発光量を0〜100%の範囲で可変するから、照明を必要とする所定のスペース20を最適な明るさにすることができる。照明装置10Aは、脈流成分に交流成分を付加するから、交流成分によって脈流電力の電圧降下を防ぐことができ、直列に接続された複数のLED19に安定した電力を供給することができる。また、それらLED19に出力する出力電力を共振周波数に保持するから、出力電力を無負荷制御することができ、出力電力の損失を防ぐことができる。
Since the
照明装置10Aは、照度センサ13が計測した計測照度(太陽光発電パネル12を設置した外部の明るさ)に応じてそれらLED19の発光量を調節するから、太陽光によってスペース20の照度を十分に確保することが可能な日中にLED19の発光量を少なくすることができ、照明器具11を設置したスペース20を太陽光を含めた適度な明るさに保持することができる。また、明るさを必要とする夜間にそれらLED19の発光量を多くすることができ、夜間においてスペース20を十分な明るさに保持することができる。
Since the illuminating
照明装置10Aは、電圧計15から出力された蓄電電圧によって蓄電池14に蓄えられた電力量を判断し、蓄電池14に電力が十分に蓄えられている場合、蓄電池14のみを利用してLED19を点灯させるから、外部電源18を使用する必要はなく、大幅な省電力化を図ることができる。また、蓄電池14に電力が十分に蓄えられていない場合、外部電源18を利用してLED19を点灯させるから、電力不足によるLED19の不点灯を防止することができる。
The illuminating
図5は、他の一例として示す照明装置10Bのブロック図である。この照明装置10Bは、照明器具11、太陽電池パネル12、蓄電池14、電圧計15、コントローラから形成され、赤外線遠隔操作機17(リモコン)が附属し、外部電源18(商用電源)が接続されている。照明器具11は、その発光素子として直列に接続された複数のLED19(発光ダイオード)を利用している(図2参照)。照明器具11は、インターフェイスを介してコントローラ16に接続されている。LED19の直列接続の個数は、図1の照明装置10Aのそれと同一である。それらLED19は、所定の電力が供給されることで発光し、スペース20に光を供給する。
FIG. 5 is a block diagram of a lighting apparatus 10B shown as another example. The lighting device 10B is formed of a
太陽電池パネル12は、インターフェイスを介して蓄電池14に接続され、太陽光によって発電した直流電力を蓄電池14に出力する。太陽電池パネル12には、図1の照明装置10Aと同一のパネル12が使用されている。蓄電池14は、インターフェイスを介してコントローラ16に接続され、太陽電池パネル12が発電した直流電気を蓄電(充電)し、蓄電した直流電気をコントローラ16に出力(放電)する。蓄電池14には、図1の照明装置10Aと同一の電池14が使用されている。
The
電圧計15は、インターフェイスを介してコントローラ16に接続されている。電圧計15は、蓄電池14の電圧を計測し、計測した蓄電池14の蓄電電圧をコントローラ16に出力するとともに、太陽電池パネル12の電圧を計測し、計測したパネル12の計測電圧をコントローラ16に出力する。赤外線遠隔操作機17は、照明装置10BのON/OFF操作やLED19の出力操作に使用される。遠隔操作機17からコントローラ16の受光素子に向かって赤外線信号を発振し、赤外線信号によって照明装置10BのON/OFFやLED19の出力を操作する。
The
コントローラ16は、LED19の発光に必要な電力を供給しつつ、それらLED19の明るさを調節(調光)する。コントローラ16は、交流入力電力生成部21、脈流電力生成部22、出力電力生成部23、電力可変部24、共振出力部25から形成されている(図3参照)。コントローラ16には、図1の照明装置10Aのそれと同様に、中央処理部(CPUまたはMPU)とメモリ(記憶部)とを有するコンピュータが内蔵され、各設定値を入力する入力装置や各設定値を表示する表示装置が接続されている。
The
コンピュータのメモリには、蓄電池14から直流入力電力を導入してその直流入力電力をLED19の点灯に使用する蓄電池運転と外部電源18から交流入力電力を導入してその交流入力電力をLED19の点灯に使用する外部電源運転との少なくとも一方の運転を行う場合の蓄電池14の設定電圧が格納されている。蓄電池14の設定電圧は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。コンピュータのメモリには、太陽電池パネル12から蓄電池14に充電する充電運転と蓄電池14に蓄電された電力によってそれらLED19を点灯させる点灯運転との少なくとも一方の運転を行う場合のパネル12の設定電圧が格納されている。太陽電池パネル12の設定電圧は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。
In the memory of the computer, direct current input power is introduced from the
コンピュータのメモリには、電圧計15から出力された太陽電池パネル12の発電電圧とLED19の出力との相関関係、LED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係が格納されている。発電電圧とLED19の出力との相関関係やLED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。
The memory of the computer stores the correlation between the generated voltage of the
コンピュータのメモリには、照明器具11に出力する出力電力の設定周波数が格納され、照明器具11を共振させる共振周波数が格納されている。出力電力の設定周波数や共振周波数は、表示装置によって確認することができ、入力装置によって変更することができる。なお、出力電力の設定周波数は、16kHz〜20kHzの範囲で変更することができる。
The memory of the computer stores a set frequency of output power to be output to the
コントローラ16に内蔵されたコンピュータは、電圧計15から出力された蓄電池14の蓄電電圧と蓄電池14の設定電圧とを参照しつつ、蓄電池運転と外部電源運転とのいずれかを実行し、または、それら運転の両者を実行する。さらに、電圧計15から出力された太陽電池パネル12の発電電圧とパネル12の設定電圧とを参照しつつ、充電運転と点灯運転とのいずれかを実行し、または、それら運転の両者を実行する。
The computer built in the
コントローラ16のコンピュータは、太陽電池パネル12の発電電圧とLED19の出力との相関関係に基づいて、電圧計15から出力された発電電圧に対応するLED19の出力(発行量)を決定するとともに、LED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係に基づいて、決定した出力でLED19を発光させるための出力電力を決定し、決定した出力電力をLED19に供給する。また、コントローラ16のコンピュータは、遠隔操作機17からの指示に基づいてLED19の出力(発行量)を調節する。なお、コントローラ16の交流入力電力生成部21や脈流電力生成部22、出力電力生成部23、電力可変部24、共振出力部25の機能は図1のコントローラ16のそれらと同一であるから、図1のコントローラ16の説明を援用するとともに、図1と同一の符号を付すことで、それらの説明は省略する。
The computer of the
以下、この照明装置10Bの作動を説明する。遠隔操作機17によって照明装置10Bを起動させ、または、照明装置10BのスイッチをONにして装置10Bを起動させる。照明装置10Bを起動させると、照明装置10B(電圧計15を含む)に蓄電池14や外部電源18から交流入力電力が供給され、電圧計15が起動する。電圧計15は、太陽電池パネル12の発電電圧を計測し、計測したパネル12の発電電圧をコントローラ16に出力するとともに、蓄電池14の電圧を計測し、計測した蓄電池14の蓄電電圧をコントローラ16に出力する。なお、コントローラ16は、遠隔操作機17からLED19の出力(発行量)が指示されると、その指示に基づいてLED19の出力(発行量)を調節する。
Hereinafter, the operation of the illumination device 10B will be described. The lighting device 10B is activated by the
コントローラ16は、電圧計15から出力された蓄電池14の蓄電電圧と蓄電池14の設定電圧とを比較し、蓄電電圧が設定電圧の範囲の最大にある場合、蓄電池14に十分に電力が蓄電されていると判断し、蓄電池14から直流入力電力を導入してその直流入力電力をLED19の点灯に使用する蓄電池運転を実施する。コントローラ16は、蓄電電圧が設定電圧の範囲の最大にないが、設定電圧の範囲内にある場合、蓄電池14からの放電が可能と判断するとともに、蓄電池14への充電が必要と判断し、蓄電池運転を実施しつつ、外部電源18(商用電源)から交流入力電力を導入してその交流入力電力によってLED19を点灯させる外部電源運転を実行する。コントローラ16は、蓄電電圧が設定電圧の範囲未満である場合、蓄電池14からの放電が不可能と判断するとともに、蓄電池14への充電が必要と判断し、外部電源運転を実行する。
The
蓄電池運転を実施する場合、蓄電池14から直流電力がコントローラ16の交流入力電力生成部21に入力され、直流電力が交流入力電力生成部21において交流入力電力に変換され、その交流入力電力が交流入力電力生成部21から脈流電力生成部22に出力される。蓄電池運転と外部電源運転とを実行する場合、直流電力が交流入力電力生成部21において交流入力電力に変換され、その交流入力電力が交流入力電力生成部21から脈流電力生成部22に出力されるとともに、外部電源18から交流入力電力が脈流電力生成部22に供給される。外部電源運転を実行する場合、蓄電池14からの放電は中止され、外部電源18から交流入力電力が脈流電力生成部22に供給される。
When the storage battery operation is performed, DC power is input from the
コントローラ16は、電圧計15から出力された太陽電池パネル12の発電電圧とパネル12の設定電圧とを比較し、発電電圧が設定電圧の範囲よりも小さい場合、パネル12の発電量が少なく、充電不能と判断するとともに、LED19の点灯要と判断し、LED19を点灯させる点灯運転を実施する。コントローラ16は、発電電圧が設定電圧の範囲内にある場合、太陽電池パネル12の発電量が十分であり、充電可能と判断するとともに、LED19の点灯要と判断し、パネル12から蓄電池14に充電する充電運転と点灯運転とを実行する。コントローラ16は、発電電圧が設定電圧の範囲よりも大きい場合、太陽電池パネル12の発電量が十分であり、充電可能と判断するとともに、LED19の点灯不要と判断し、充電運転を行う。コントローラ16は、充電運転のみを実行すると判断すると、LED19の点灯は行わず、太陽電池パネル12を利用して蓄電池14に電力の充電を行う。または、外部電源18を利用してLED19を点灯させるとともに、太陽電池パネル12を利用して蓄電池14に電力の充電を行う。この照明装置10Bは、電圧計15から出力された発電電圧によって充電運転と点灯運転との少なくとも一方を選択して実行することができる。
The
コントローラ16は、蓄電池運転と外部電源運転との少なくとも一方を実行すると判断し、点灯運転、または、点灯運転と充電運転との両者を実行すると判断した後、メモリに格納された出力電力の設定周波数と照明器具11を共振させる共振周波数とを参照し、出力電力の周波数を16kHz〜20kHzの範囲で決定するとともに、共振周波数を決定する。照明装置10Bは、16kHz〜20kHzの高い周波数の出力電力をそれらLED19に出力することで、それらLED19の発光が安定し、それらLED19にフリッカが発生することがなく、照明器具11を設置したスペース20を快適な明るさに保持することができる。なお、点灯運転と充電運転との両者を実行する場合、LED19の点灯とともに、太陽電池パネル12を利用して蓄電池14に電力の充電を行う。
The
コントローラ16は、メモリに格納された電圧とLED19の出力との相関関係を参照し、発電電圧をメモリにあらかじめ格納された電圧に当て嵌め、当て嵌めた電圧に対応するLED19の出力(0〜100%)を決定するとともに、LED19の出力とその出力でLED19を発光させるための出力電力との相関関係を参照し、決定したLED19の出力をメモリにあらかじめ格納された出力に当て嵌め、当て嵌めた出力に対応する出力電力(供給電力)を決定する。コントローラ16は、決定した出力電力を設定周波数にするとともに、照明器具11の共振周波数に変調しつつ、その出力電力をLED19に供給する。なお、この照明装置10Bにおける出力電力の波形は、図1の照明装置10Aのそれらと同一である(図4a〜図4d参照)。
The
その一例としてコントローラ16は、電圧計15から出力された太陽電池パネル12の発電電圧が0V〜80Vである場合、0V〜80Vに合わせて出力レベルを0%〜100%の範囲に決定するとともに、決定した出力レベルに対応する出力電力を決定する。コントローラ16の出力電力生成部23は、脈流電力生成部22から出力された脈流電力の脈流成分と交流入力電力の交流成分とを合成した所定波形の出力電力を作る。電力可変部24は、PWM信号を利用し、出力電力生成部23で作られた出力電力を所定の周波数かつ決定した出力レベルの出力電力に変換する。共振出力部25は、電力可変部24で所定の周波数かつ決定した出力レベルに変換されて出力電力生成部23から出力された出力電力を照明器具11の共振周波数に変調しつつ、その出力電力をLED19に供給する。LED19は、供給された出力電力(電力量)に応じた出力(発行量)で発光する。
As an example, the
照明装置10Bは、蓄電池14から出力された直流電気を変換した交流入力電力や外部電源18から供給された交流入力電力を整流した脈流電力の脈流成分に交流入力電力の交流成分を付加して所定波形を有する所定の周波数かつ所定の出力レベルの出力電力を生成するとともに、照明器具11を共振させる共振周波数に保持した状態でその出力電力を直列に接続された複数のLED19に出力するから、それらLED19における消費電力を調節することができ、それらLED19の発光に消費される電力の省電力化を図ることができる。さらに、太陽電池パネル12が発電した電力をLED19の発光に利用するから、LED19の発光に外部電源18(商用電源)のみを使用する場合と比較し、大幅な省電力化を図ることができる。
The lighting device 10B adds the AC component of the AC input power to the AC input power obtained by converting the DC electricity output from the
照明装置10Bは、それらLED19の発光量を0〜100%の範囲で可変することができ、照明を必要とする所定のスペース20を最適な明るさにすることができる。照明装置10Bは、脈流成分に交流成分を付加するから、交流成分によって脈流電力の電圧降下を防ぐことができ、直列に接続された複数のLED19に安定した電力を供給することができる。また、それらLED19に出力する出力電力を共振周波数に保持するから、出力電力を無負荷制御することができ、出力電力の損失を防ぐことができる。
The illuminating device 10B can vary the light emission amount of the
照明装置10Bは、太陽光発電パネル12の発電電圧(パネル12を設置した外部の明るさ)に応じてそれらLED19の発光量を調節するから、太陽光によって室内等のスペース20の照度を十分に確保することが可能な日中にLED19の発光量を少なくすることができ、照明器具11を設置したスペース20を太陽光を含めた適度な明るさに保持することができる。また、明るさを必要とする夜間にそれらLED19の発光量を多くすることができ、夜間においてスペース20を十分な明るさに保持することができる。
The lighting device 10B adjusts the light emission amount of the
照明装置10Bは、電圧計15から出力された蓄電電圧によって蓄電池14に蓄えられた電力量を判断し、蓄電池14に電力が十分に蓄えられている場合、蓄電池14のみを利用してLED19を点灯させるから、外部電源18(商用電源)を使用する必要はなく、大幅な省電力化を図ることができる。また、蓄電池14に電力が十分に蓄えられていない場合、外部電源18を利用してLED19を点灯させるから、電力不足によるLED19の不点灯を防止することができる。
The lighting device 10B determines the amount of power stored in the
10A 照明装置
10B 照明装置
11 照明器具
12 太陽電池パネル
13 照度センサ
14 蓄電池
15 電圧計
16 コントローラ
17 赤外線遠隔操作機(リモコン)
18 外部電源(商用電源)
19 LED(発光ダイオード)
20 スペース
21 交流入力電力生成部
22 脈流電力生成部
23 出力電力生成部
24 電力可変部
25 共振出力部
DESCRIPTION OF
18 External power supply (commercial power supply)
19 LED (Light Emitting Diode)
20
Claims (8)
前記コントローラが、前記蓄電池から出力された直流電気を交流入力電力に変換する交流入力電力生成部と、前記交流入力電力を整流して脈流電力を生成する脈流電力生成部と、前記脈流電力の脈流成分に前記交流入力電力の交流成分を付加して所定波形を有する出力電力を生成する出力電力生成部と、PWM信号を利用し、前記出力電力生成部で生成される出力電力を所定の周波数かつ所定の出力レベルに可変する電力可変部と、前記電力可変部で可変されて前記出力電力生成部から出力された前記出力電力が前記照明器具における共振条件を満たすように該出力電力の周波数を共振周波数に変調し、前記共振周波数に保持した出力電力を前記照明器具のそれらLEDに出力する共振出力部とから形成されていることを特徴とする照明装置。 A solar battery panel; a storage battery that stores electricity generated by the solar battery panel; and a lighting fixture that is formed from a plurality of LEDs (light emitting diodes) connected in series and is installed in a predetermined space that requires illumination; A controller that adjusts the brightness of the LEDs while supplying power necessary for light emission of the LEDs from the storage battery,
The controller includes an AC input power generation unit that converts DC electricity output from the storage battery into AC input power, a pulsating power generation unit that rectifies the AC input power to generate pulsating power, and the pulsating current An output power generation unit that generates an output power having a predetermined waveform by adding the AC component of the AC input power to a pulsating current component of power, and an output power generated by the output power generation unit using a PWM signal A power variable unit that varies to a predetermined frequency and a predetermined output level; and the output power that is varied by the power variable unit and that is output from the output power generation unit so as to satisfy a resonance condition in the lighting fixture. And a resonance output unit that outputs output power held at the resonance frequency to the LEDs of the lighting fixture.
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JP2010007133A Pending JP2011146294A (en) | 2010-01-15 | 2010-01-15 | Lighting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011146294A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102901026A (en) * | 2011-07-30 | 2013-01-30 | 毛振刚 | Single-point luminous high-power LED streetlamp |
KR20140085103A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 삼성전기주식회사 | Feedback control circuit and power supply apparatus using dimming adjustment and forward voltage control |
JP2014149939A (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Aisin Seiki Co Ltd | Illumination device |
-
2010
- 2010-01-15 JP JP2010007133A patent/JP2011146294A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102901026A (en) * | 2011-07-30 | 2013-01-30 | 毛振刚 | Single-point luminous high-power LED streetlamp |
KR20140085103A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 삼성전기주식회사 | Feedback control circuit and power supply apparatus using dimming adjustment and forward voltage control |
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