JP2011171669A - 太陽電池発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置場所についての自由度を広げ、例えば、物干し竿に吊下げるといった従来のソーラー充電器では設置できなかった場所にも設置可能とする太陽電池発電装置を提供する。
【解決手段】太陽電池発電装置２００は、ＬＥＤモジュールを有するＬＥＤ部５０、ソーラーパネル６１及びＬＥＤモジュールなどを有するソーラー部６０、インジケータ及びＬＥＤモジュールを有するインジケータ部７０、リチウム電池８２及びＬＥＤモジュールを有するバッテリ部８０などを備える。ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれは、この順序で連結部４５により屈曲可能に連結してある。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュールを備えた太陽電池発電装置に関する。

近年、地球環境を保護する観点からクリーンなエネルギー源として、太陽電池モジュールを利用する太陽光発電が注目されている。このような太陽電池モジュールを利用する太陽光発電は、例えば、屋外、建物の屋根や壁面などに太陽電池モジュールを設置して大電力を発電するものから、時計、電卓、携帯機器などに搭載した二次電池を充電すべく比較的小電力なものまで様々な形態のものがある。

また、太陽電池モジュールで効率良く発電するためには、太陽光線に対して太陽電池モジュールの表面をできるだけ垂直にする必要がある。しかし、太陽光の向き、すなわち、太陽の仰角は四季に応じて変化するため、発電効率が低下する場合もある。

このため、太陽電池モジュール（太陽電池パネル）を配置した底面と、当該底面に対する傾斜角が異なる２つのテーパー面とを備え、傾斜角が異なるテーパー面を四季に応じて床面や卓上面などに載置することにより、変化する太陽の仰角に合わせて太陽電池モジュールの向きを変えることができるソーラー充電器が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００８−１０４２４９号公報

しかしながら、特許文献１のソーラー充電器にあっては、床面や卓上面などに載置しなければならず、例えば、マンションのベランダなどに設置しようとしても日陰になる場所にしかソーラー充電器を設置できない場合がある。このようなときには、太陽電池モジュールに十分な量の太陽光が照射されず、十分な発電量を得ることができず、ソーラー充電器の設置場所が制限されるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、設置場所についての自由度を広げ、例えば、物干し竿に吊下げるといった従来のソーラー充電器では設置できなかった場所にも設置可能とする太陽電池発電装置を提供することを目的とする。

本発明に係る太陽電池発電装置は、太陽電池モジュールを有する筐体を含む複数の筐体と、該筐体同士を屈曲可能に連結する連結部と、前記太陽電池モジュールが所要の方向を向くべく、前記筐体同士を屈曲させた状態で保持する保持部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、太陽電池モジュールを有する筐体を含む複数の筐体と、筐体同士を屈曲可能に連結する連結部と、太陽電池モジュールが所要の方向を向くべく、筐体同士を屈曲させた状態で保持する保持部とを備える。連結部で筐体同士を屈曲させ、保持部で太陽電池モジュールが所要の方向を向くように筐体同士を屈曲させた状態で保持する。例えば、太陽電池モジュールを外側に向けて筐体同士を連結部で屈曲させ、筐体同士で挟まれる間に物干し竿、ロープ、フックなどを通す。これにより、床面などの設置面に設置しなければならないという制限がなく、設置場所についての自由度を広げ、筐体同士を屈曲させることにより、太陽電池モジュールの受光面を太陽の方向に向けた状態で保持することができる。また、筐体同士の屈曲度合いを変えることにより、太陽電池モジュールの向きを適宜所要の向きに調整して保持することができる。そして、従来のソーラー充電器では設置できなかった場所にも設置可能となる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、前記複数の筐体のうち前記太陽電池モジュールを有する筐体と異なる一の筐体は、前記太陽電池モジュールで発電した電力により充電可能な二次電池を有することを特徴とする。

本発明にあっては、太陽電池モジュールを有する筐体と異なる一の筐体は、太陽電池モジュールで発電した電力により充電可能な二次電池を有する。これにより、設置場所に制限されることなく、効率良く二次電池を充電することができる。また、太陽電池モジュールを有する筐体と二次電池を有する筐体とを分けることにより、太陽光が直接二次電池に照射されることを防止することができる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、前記複数の筐体の少なくとも１つは、前記二次電池の電力により発光する光源モジュールを有することを特徴とする。

本発明にあっては、複数の筐体の少なくとも１つは、二次電池の電力により発光する光源モジュールを有する。これにより、外部電源（例えば、商用電源、バッテリなど）がない場所でも照明装置あるいは表示装置として使用することができる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、太陽電池モジュールを有する筐体、前記太陽電池モジュールで発電した電力により充電可能な二次電池を有する筐体、及び前記二次電池に充電された電力により発光する光源モジュールを含む複数の筐体と、前記筐体同士を屈曲可能に連結する連結部とを備え、前記二次電池の充電、前記光源モジュールの発光等の使用態様に応じて、前記筐体同士を屈曲させて変形させることを特徴とする。

本発明にあっては、太陽電池モジュールを有する筐体、太陽電池モジュールで発電した電力により充電可能な二次電池を有する筐体、及び二次電池に充電された電力により発光する光源モジュールを含む複数の筐体と、筐体同士を屈曲可能に連結する連結部とを備え、二次電池の充電、光源モジュールの発光等の使用態様に応じて、筐体同士を屈曲させて変形させる。これにより、使用の態様に応じて、連結部で筐体同士を屈曲させて変形させることができるので、床面などの設置面に設置しなければならないという制限がなく、設置場所についての自由度を広げ、従来のソーラー充電器では設置できなかった場所にも設置可能となる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、前記二次電池を有する筐体、前記太陽電池モジュールを有する筐体及び前記光源モジュールを有する筐体をこの順に連結してあることを特徴とする。

本発明にあっては、二次電池を有する筐体、太陽電池モジュールを有する筐体及び光源モジュールを有する筐体をこの順に連結してある。例えば、二次電池を有する筐体を床面又は卓上面に載置し、筐体同士を連結部で適宜の角度で屈曲させる。これにより、光源モジュールを有する筐体は、太陽電池モジュールを有する筐体の長さ寸法だけ床面又は卓上面の上方に配置することができ、光源モジュールが発する光で周囲を照らすことができる。また、二次電池を有する筐体を床面又は卓上面に載置し、太陽電池モジュールを外側に向けて筐体同士を連結部で適宜の角度で屈曲させる。これにより、太陽電池モジュールを有する筐体を床面又は卓上面に対して傾斜させて保持することができるので、太陽電池モジュールで太陽光を受光することができ、十分な発電量を得ることができる。また、二次電池を有する筐体と太陽電池モジュールを有する筐体との屈曲度合いを変えることにより、太陽電池モジュールの向きを適宜所要の向きに調整して保持することができ、太陽の仰角に拘わらず、十分な発電量を得ることができる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、各筐体は、略同寸法の矩形状をなし、前記光源モジュールを有する筐体を、前記二次電池を有する筐体と前記太陽電池モジュールを有する筐体との間に配置し、前記太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体を折り畳むことができるように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、各筐体は、略同寸法の矩形状をなし、光源モジュールを有する筐体を、二次電池を有する筐体と太陽電池モジュールを有する筐体との間に配置し、太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体を折り畳むことができる。折り畳んだ状態で、二次電池を有する筐体を床面又は卓上面などに載置すれば、太陽電池モジュールを上方に向けることができ、コンパクトにした状態で発電及び充電を行うことができる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、略同寸法の矩形状をなす前記筐体を少なくとも３つ備え、前記太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、略同寸法の矩形状をなす筐体を少なくとも３つ備え、太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすように構成してある。三角筒状をなすので、物干し竿、ロープ、フックなどに掛けることができ、設置場所の制限を受けることを少なくすることができる。また、二次電池を有する筐体が最下部になるように物干し竿、ロープ、フックなどに掛けた場合、三角筒状をなすので、太陽電池モジュールが下向きとならず、太陽の方向に受光面を向けることができる。また、二次電池を有する筐体が下側に配置されるので、二次電池に直射日光が当たることを防止することができる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、前記太陽電池モジュールを有する面の裏面に前記光源モジュールの発光面を有することを特徴とする。

本発明にあっては、各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、太陽電池モジュールを有する面の裏面に光源モジュールの発光面を有する。これにより、例えば、太陽電池モジュールを内側にし、光源モジュールの発光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすように構成することにより、照明装置あるいは表示装置として使用することができる。この場合、太陽電池モジュールが内側に配されるので、３つの筐体すべてに光源モジュールを設けることもできる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、両端の筐体それぞれの一部又は全部を重ねて、前記太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、両端の筐体それぞれの一部又は全部を重ねて、太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすように構成してある。両端の筐体の重なり度合いを変化させることにより、連結部でお互いに連結した筐体同士の屈曲度合いを調整することができ、太陽電池モジュールの受光面の向きを変えることができる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、前記太陽電池モジュールを有する面の裏面に前記光源モジュールの発光面を有し、該発光面を外側に向けて各筐体で四角筒状をなすように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、太陽電池モジュールを有する面の裏面に前記光源モジュールの発光面を有する。太陽電池モジュールを内側にし、光源モジュールの発光面を外側に向けて各筐体で四角筒状をなすように構成してある。これにより、照明装置あるいは表示装置として使用することができる。この場合、太陽電池モジュールが内側に配されるので、４つの筐体すべてに光源モジュールを設けることもできる。

本発明に係る太陽電池発電装置は、前記太陽電池モジュールで発電した電力を外部へ供給するための外部端子を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、太陽電池モジュールで発電した電力を外部へ供給するための外部端子を備える。これにより、外部の機器への給電、あるいは外部の二次電池の充電を行うことができる。

本発明によれば、太陽電池発電装置の設置場所についての自由度を広げることが可能となる。また、太陽の仰角に応じて、太陽電池モジュールの向きを適宜所要の向きに調整して保持することができる。

実施の形態１の太陽電池発電装置の構成の一例を示す前面図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置の構成の一例を示す背面図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置の構成の一例を示す側面図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置のＬＥＤモジュールの実装の一例を示す前面図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置のＬＥＤモジュールの実装の他の例を示す前面図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置で充電を行う場合の一例を示す外観斜視図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置で充電を行う場合の一例を示す外観斜視図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置で充電を行う場合の他の例を示す外観斜視図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置でＬＥＤモジュールを点灯する場合の一例を示す外観斜視図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置でＬＥＤモジュールを点灯する場合の一例を示す外観斜視図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置でＬＥＤモジュールを点灯する場合の他の例を示す外観斜視図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置の収納時の一例を示す側面図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置のリチウム電池の充電量と動作の関係を示す説明図である。 実施の形態１の太陽電池発電装置のリチウム電池の充電状態の表示例を示す説明図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の一方から見た外観斜視図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の他方から見た外観斜視図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の構成の一例を示す平面図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の構成の一例を示す正面図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の構成の一例を示す側面図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の構成の要部を示す分解斜視図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の使用状態の一例を示す外観斜視図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の折り畳み時の状態を示す外観斜視図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の折り畳み時の状態を示す外観斜視図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の折り畳み時の状態を示す外観斜視図である。 実施の形態２の太陽電池発電装置の使用状態の他の例を示す外観斜視図である。

実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１の太陽電池発電装置２００の構成の一例を示す前面図であり、図２は実施の形態１の太陽電池発電装置２００の構成の一例を示す背面図であり、図３は実施の形態１の太陽電池発電装置２００の構成の一例を示す側面図である。太陽電池発電装置２００は、光源モジュール（例えば、ＬＥＤモジュール）を有する筐体としてのＬＥＤ部５０、ソーラーパネル６１（太陽電池モジュール）及びＬＥＤモジュールなどを有する筐体としてのソーラー部６０、インジケータ及びＬＥＤモジュールを有する筐体としてのインジケータ部７０、二次電池及びＬＥＤモジュールを有する筐体としてのバッテリ部８０などを備える。

ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれは、略同寸法の矩形状（板状）をなし、長手方向に沿った縁辺を傾斜させ、短手側の側面形状が台形状をなしている。また、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれの長手方向に沿った傾斜面の内側には板状の保持部としての磁石４６を固着してある。ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれは、例えば、長さが２３０ｍｍ程度、幅が１１０ｍｍ程度、厚み（高さ）が１１ｍｍ程度であるが、寸法はこれに限定されるものではない。

ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれは、この順序で連結部４５により屈曲可能に連結してある。連結部４５は、例えば、ＬＥＤ部５０の長手方向に沿った縁辺と、ソーラー部６０の長手方向に沿った縁辺とを近接させて配置し、ＬＥＤ部５０及びソーラー部６０の両方に固着又は圧着した合成樹脂製の背面シート５１（連結部）であり、可撓性を有する。また、ソーラー部６０とインジケータ部７０とを連結する連結部４５、インジケータ部７０とバッテリ部８０とを連結する連結部４５も同様である。

また、太陽電池発電装置２００の前面には、拡散板４２と同等の寸法の開口部を４つ有し、矩形状の連結部としての前面シート４１を固着又は圧着してある。前面シート４１は、合成樹脂製のシートであり、可撓性を有する。すなわち、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０は、連結部としての背面シート５１及び前面シート４１により、お互いに屈曲することができるように連結されている。本実施の形態においては、連結部として前面シート４１及び背面シート５１のシート状の防水加工をした保護カバーを用いて、筐体同士が屈曲可能に連結しているが、ヒンジ等により連結部を構成してもよい。また、連結部としてヒンジを用いる場合には、ヒンジ自体に複数段階の回動角で筐体の回動を固定する固定構造を備えることで、連結部自体が、筐体同士が屈曲した状態で保持して固定する保持部としても機能させることができる。また、前面シート４１又は背面シート５１の一方のみで、複数の筐体の連結を行ってもよい。

ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０は、前面に矩形状のＬＥＤモジュールからの光の発光面としての透光性の拡散板４２を有する。ＬＥＤ部５０は、背面のソーラー部６０側の角部近傍にバッテリ部８０と着脱可能に連結するため、保持部としての面ファスナー５５を固着してある。なお、面ファスナー５５に代えて両面テープなどでもよい。また、ＬＥＤ部５０の短手側の縁辺近傍には板状の保持部としての磁石５４を固着してある。

ソーラー部６０は、背面に６つのソーラーパネル６１（例えば、多結晶Ｓｉパネルなど）を装着してある。なお、ソーラーパネル６１の大きさ又は数は適宜決定することができる。ソーラーパネル６１で発電された電力は、バッテリ部８０に内蔵されたリチウム電池８２の充電、あるいはコネクタ７６を通じて外部の機器への電力供給あるいは外部の二次電池への充電に利用される。

インジケータ部７０は、内部に充電制御回路などを実装したインジケータ基板７５を装着してある。インジケータ基板７５には、リチウム電池８２の充電状態を表示するための発光ダイオード７４、発光ダイオード７４の点灯及び消灯を行うためのスイッチ、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０のそれぞれに装着されたＬＥＤモジュールの点灯及び消灯を行うためのスイッチ、外部端子としてのコネクタ７６などを実装してある。また、インジケータ部７０の背面には、ＬＥＤモジュールの点灯及び消灯を行うためのスイッチの位置を明示するためのボタンシール７２、発光ダイオード７４の点灯及び消灯を行うためのスイッチの位置を明示するためのボタンシール７３などを設けている。

バッテリ部８０は、二次電池としてのリチウム電池８２を内蔵している。また、バッテリ部８０の短手側の縁辺近傍には板状の保持部としての磁石８４を固着してある。バッテリ部８０は、前面の角部近傍にＬＥＤ部５０と着脱可能に連結するため、保持部としての面ファスナー８５を固着してある。なお、面ファスナー８５に代えて両面テープなどでもよい。

図４は実施の形態１の太陽電池発電装置２００のＬＥＤモジュール４８の実装の一例を示す前面図である。図４の例では、矩形状であって可撓性を有する１枚のＬＥＤ基板４７（フレキシブル基板）を、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれの短手側縁辺近傍に沿って配置してある。ＬＥＤ基板４７には、ＬＥＤ基板４７の表面に平行な方向に光を発光するように配されたＬＥＤモジュール４８をＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれについて４個ずつ適宜の間隔で実装してある。なお、ＬＥＤ基板４７の形状は一例であって、これに限定されるものではない。

また、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれには、拡散板４２より少し寸法の大きい矩形状の導光板４６を装着してある。ＬＥＤモジュール４８から放射された光は、導光板４６内を進行する際に、拡散板４２の方向へ屈折され、拡散板４２全体から均一な光を発光させることができる。なお、拡散板４２に代えて、単に光を透過するだけの透光板を設けてもよい。

上述の例では、導光板４６を設ける構成であったが、導光板４６を設けない構成とすることもできる。図５は実施の形態１の太陽電池発電装置２００のＬＥＤモジュール４８の実装の他の例を示す前面図である。図５の例では、矩形状であって可撓性を有する１枚のＬＥＤ基板４９（フレキシブル基板）を、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０の全面に１枚配置してある。ＬＥＤ基板４９には、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれの発光面内で均等にＬＥＤモジュール４８を実装してある。図５の例では、各発光面に１２個のＬＥＤモジュール４８を配置している。

なお、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０、バッテリ部８０それぞれの発光面について、図４の例のように導光板４６を用いる構成と、図５の例のように導光板４６を設けない構成とを組み合わせることもできる。

図６及び図７は実施の形態１の太陽電池発電装置２００で充電を行う場合の一例を示す外観斜視図である。太陽電池発電装置２００で充電を行う場合、図６に示すように、ソーラーパネル６１を外側にし、ＬＥＤモジュール４８の発光面を内側にして折り畳み、ＬＥＤ部５０とバッテリ部８０とを重ねて、ＬＥＤ部５０（バッテリ部８０）、ソーラー部６０及びインジケータ部７０で三角筒状になるように構成する。

図７は、ＬＥＤ部５０（バッテリ部８０）、ソーラー部６０及びインジケータ部７０で三角筒状にした状態を示す。この状態では、面ファスナー５５と８５とでＬＥＤ部５０とバッテリ部８０とが固定して保持され、太陽電池発電装置２００が三角筒状の状態で保持される。

これにより、ソーラーパネル６１を外側に向けてソーラー部６０とインジケータ部とで挟まれる間に物干し竿Ｓを通す。これにより、太陽電池発電装置の設置場所についての自由度を広げることが可能となる。また、太陽の仰角に応じて、太陽電池モジュールの向きを適宜所要の向きに調整して保持することができる。そして、床面などの設置面に設置しなければならないという制限がなく、ソーラーパネル６１で太陽光を受光することができ、十分な発電量を得ることができる。また、設置場所に制限されることなく、効率良くリチウム電池８２を充電することができる。

また、ソーラーパネル６１を有するソーラー部６０と、リチウム電池８２を有するバッテリ部８０とを分けることにより、太陽光が直接二次電池に照射されることを防止することができる。また、バッテリ部８０が、三角筒状をなす太陽電池発電装置２００の下側（底辺部）に位置するので、リチウム電池８２を有するバッテリ部８０が最下部になるように物干し竿、ロープ、フックなどに掛けることができる。これにより、ソーラーパネル６１が下向きとならず、太陽の方向に受光面を向けることができるとともに、リチウム電池８２を有するバッテリ部８０が下側に配置されるので、リチウム電池８２に直射日光が当たることを防止することができる。

図８は実施の形態１の太陽電池発電装置２００で充電を行う場合の他の例を示す外観斜視図である。図８に示すように、ＬＥＤ部５０とバッテリ部８０との重なり度合いを任意に変化させることができる。例えば、ＬＥＤ部５０とバッテリ部８０とが重なる部分の面積を小さくした場合、ソーラー部６０の傾斜度合いが小さくなり、ソーラーパネル６１の受光面に対して垂直な方向を調整することができ、ソーラーパネル６１の受光面の向きを変えることができる。これにより、ソーラーパネル６１の向きを適宜所要の向きに調整して保持することができ、太陽の仰角に拘わらず、十分な発電量を得ることができる。

図９及び図１０は実施の形態１の太陽電池発電装置２００でＬＥＤモジュール４８を点灯する場合の一例を示す外観斜視図である。太陽電池発電装置２００でＬＥＤモジュール４８を点灯させて、照明装置あるいは表示装置として使用する場合、図９に示すように、ソーラーパネル６１を内側にし、ＬＥＤモジュール４８の発光面を外側にして折り畳み、ＬＥＤ部５０の端面とバッテリ部８０の端面とを当接させて、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０で四角筒状になるように構成する。この場合、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０それぞれの長手方向に沿った傾斜面内側に設けられた磁石４６で四角筒状の各四隅を磁力で固定して保持する。

図１０は、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０で四角筒状にした状態を示す。ボタンシール７２を押すことにより、４面の発光面を個別に点灯又は消灯することができる。各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、ソーラーパネル６１を有する面の裏面にＬＥＤモジュール４８の発光面を有する。図１０に示すように、ソーラーパネル６１を内側にし、ＬＥＤモジュール４８の発光面を外側に向けてＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０で四角筒状をなすように構成してあるので、照明装置あるいは表示装置として使用することができる。この場合、ソーラーパネル６１が内側に配されるので、筐体すべてにＬＥＤモジュール４８を設けることもできる。よって、ソーラー部６０のソーラーパネル６１で充電する使用態様においては、上述したように太陽電池発電装置２００を三角筒状にして太陽光を受光し易いようにし、ＬＥＤ部５０のＬＥＤモジュール４８で発光して照明する使用態様においては、四角筒状に変形して太陽電池発電装置２００の周囲四方を照明するようすることができる。すなわち、太陽電池発電装置２００は、使用態様に応じて変形させることが可能である。

図１１は実施の形態１の太陽電池発電装置２００でＬＥＤモジュール４８を点灯する場合の他の例を示す外観斜視図である。各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、ソーラーパネル６１を有する面の裏面にＬＥＤモジュール４８の発光面を有する。図１１に示すように、ソーラーパネル６１を内側にし、ＬＥＤモジュール４８の発光面を外側に向けてＬＥＤ部５０とバッテリ部８０とを重ねて、三角筒状をなすように構成することもできる。この場合も照明装置あるいは表示装置として使用することができる。この場合、ソーラーパネル６１が内側に配されるので、筐体の外側の３面すべてにＬＥＤモジュール４８を設けることもできる。

図１２は実施の形態１の太陽電池発電装置２００の収納時の一例を示す側面図である。図１２に示すように、ソーラー部６０とインジケータ部７０との間で２つに折り曲げ、ＬＥＤ部５０とバッテリ部８０とを当接させるとともに、ソーラー部６０とインジケータ部７０とを当接させる。これにより、コンパクトにして狭いスペースでも容易に収容することができる。また、ソーラーパネル６１を外側に向けることができるので、コンパクトにした状態で発電及び充電を行うことができる。

図１３は実施の形態１の太陽電池発電装置２００のリチウム電池８２の充電量と動作の関係を示す説明図である。図中、矩形はリチウム電池８２の充電量を概念的に示すものである。図１３（ａ）に示すように、リチウム電池８２の充電量（残量）が所定の閾値以上の場合には、バッテリ残量保持状態には移行せずに、インジケータは消灯している。

図１３（ｂ）に示すように、リチウム電池８２の充電量が閾値を下回ると、バッテリ残量保持状態に移行し、インジケータは点灯する。この状態で、ＬＥＤモジュール４８の点灯操作を行ってもＬＥＤモジュール４８は点灯しない。この状態では、リチウム電池８２を照明用として使用せず、他の用途に使用する。

図１３（ｃ）に示すように、リチウム電池８２の充電量が閾値未満の状態で、バッテリ残量保持状態解除の操作を行うと、インジケータは点灯から消灯するとともに、ＬＥＤモジュール４８を点灯する。バッテリ残量保持状態解除することにより、照明用途を優先させる。このように、リチウム電池８２の充電状態に応じて、リチウム電池８２の電力の用途を切り換えることができる。また、リチウム電池８２充電量が所定の閾値以上の場合には、照明用又は表示用と、外部の二次電池の充電用のいずれにも使用することができるようにする。また、リチウム電池８２充電量が所定の閾値未満の場合には、照明用又は表示用と、外部の二次電池の充電用のいずれか一方のみに使用できるようにすることができる。なお、バッテリ残量保持状態解除の操作を行うためのスイッチは、インジケータ部７０に設けることができる。

図１４は実施の形態１の太陽電池発電装置２００のリチウム電池８２の充電状態の表示例を示す説明図である。図中、矩形はリチウム電池８２の充電状態（残量）を表示する発光ダイオード７４を示す。図１４（ａ）に示すように、リチウム電池８２の充電状態が満充電の場合には、例えば、５個の発光ダイオード７４が点灯する。図１４（ｂ）に示すように、充電量が少なくなるに応じて、点灯する発光ダイオード７４の数を変える。図１４（ｃ）に示すように、リチウム電池８２の充電量が所定の閾値を下回った場合には、１個の発光ダイオード７４を点灯させる。なお、リチウム電池８２の充電状態を示す発光ダイオード７４は、残量確認ボタンなどを操作した場合にのみ、所定時間だけ表示させることができる。このように、リチウム電池８２の充電量の多少に応じて発光ダイオード７４の点灯個数を変えることができる。なお、残量確認用のボタンは、インジケータ部７０に設けることができる。

上述の実施の形態１では、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０のすべてにＬＥＤモジュール４８を実装する構成であったが、これに限定されるものではなく、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０のいずれか一部にＬＥＤモジュール４８を実装する構成でもよい。

上述の実施の形態１では、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０の順番で連結した構成であったが、連結の順序はこれに限定されるものではなく、ソーラーパネル６１を外側に向けて三角筒状に構成して、物干し竿などに掛けたときに、ソーラー部６０が垂直方向（又は縦方向）、水平方向（又は横方向）に対して傾斜するとともに、バッテリ部８０が最下面になるように構成することができれば、どのような順番でもよい。

上述の実施の形態１において、インジケータ基板７５には種々の機能を加えることができる。例えば、ＬＥＤモジュール４８の明るさを調整するための調光機能を加えることができる。

上述の実施の形態１では、リチウム電池８２、ＬＥＤモジュール４８を備える構成であったが、リチウム電池８２を取り除いた構成、あるいはＬＥＤモジュール４８を取り除いた構成、あるいはリチウム電池８２及びＬＥＤモジュール４８を取り除いた構成とすることもできる。この場合でも、設置場所の制限がなく、ソーラーパネル６１で太陽光を受光することができ、発電効率を高めることができる。また、ソーラーパネル６１の向きを適宜所要の向きに調整して保持することができ、太陽の仰角に拘わらず、常に高い発電効率を維持することができる。

上述の実施の形態１では、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０、インジケータ部７０及びバッテリ部８０を備える構成であったが、ソーラー部６０及びバッテリ部８０を備え、ＬＥＤ部５０及びインジケータ部７０を具備しない２面だけの構成とすることもできる。

例えば、インジケータ部７０を具備しない構成にして、ＬＥＤ部５０が、残量充電量等を通知するインジケータ部７０を兼ねるようにしてもよい。例えば、残量充電量が所定の閾値を下回った場合にＬＥＤ部５０を点灯させたり、発光色を変化させたりして、使用者に充電量の低下を通知するようにすることができる。

上述の実施の形態１のように、太陽電池モジュールを有する筐体、太陽電池モジュールで発電した電力により充電可能な二次電池を有する筐体、及び二次電池に充電された電力により発光する光源モジュールを含む複数の筐体と、筐体同士を屈曲可能に連結する連結部とを備え、二次電池の充電、あるいは光源モジュールの発光等の使用態様に応じて、筐体同士を屈曲させて変形させる。これにより、太陽電池発電装置２００の使用態様に応じて、連結部で筐体同士を屈曲させて変形させ、各筐体を固定して保持することができるので、床面などの設置面に設置しなければならないという制限がなく、設置場所についての自由度を広げ、従来のソーラー充電器では設置できなかった場所にも設置可能となる。

上述の実施の形態１では、保持部として磁石及び面ファスナーの両方を備える構成であったが、これに限定されるものではなく、磁石のみ、あるいは面ファスナーのみを備える構成であってもよい。磁石と面ファスナーの両方を備えることにより、より強固に筐体同士を保持することができる。

上述の実施の形態１において、略同寸法の矩形状をなす前記筐体を少なくとも３つ備え、太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすとともに、二次電池を有する筐体を下方に配置するように構成してもよい。すなわち、太陽電池発電装置２００を、例えば、三角筒状に構成する際にバッテリ部８０が下側（底辺部）になるようにすることにより、比較的重量が重いバッテリを下方に配置することができ、太陽電池発電装置２００の重心を下方に位置させて、ソーラーパネル６１が太陽の方向へ向きやすくすることができる。

実施の形態２
図１５は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の一方から見た外観斜視図であり、図１６は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の他方から見た外観斜視図であり、図１７は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の構成の一例を示す平面図であり、図１８は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の構成の一例を示す正面図であり、図１９は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の構成の一例を示す側面図であり、図２０は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の構成の要部を示す分解斜視図である。

図１５、図１６及び図１７に示すように、実施の形態２の太陽電池発電装置１００は、二次電池（例えば、リチウム電池１５）を有する筐体としてのバッテリ部１０、太陽電池モジュール（ソーラーパネル２２）を有する筐体としてのソーラー部２０、ＬＥＤモジュールを有する筐体としてのＬＥＤ部３０などを備える。バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０それぞれは、略同寸法の矩形状（板状）をなす。太陽電池発電装置１００は、折り畳んだ状態で、例えば、長さが１５０ｍｍ程度、幅が５０ｍｍ程度、厚み（高さ）が１７ｍｍ程度であるが、これらの寸法に限定されるものではなく、適宜の寸法を用いることができる。バッテリ部１０、ソーラー部２０、ＬＥＤ部３０は、この順序で連結部及び保持部としてのヒンジ部５により各部同士が屈曲可能に連結されている。すなわち、ヒンジ部５により、ソーラーパネル２２が所要の方向を向くようにバッテリ部１０、ソーラー部２０、ＬＥＤ部３０同士を屈曲させた状態で保持することができる。ヒンジ部５は、ヒンジユニット１、ヒンジピン２、ヒンジキャップ３などを備える。ヒンジユニット１、ヒンジピン２、ヒンジキャップ３は、直線軸状に配置されている。

バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０それぞれは、ヒンジ部５で屈曲させることができる。すなわち、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０は、ヒンジ部５の直線軸の回りに回動することができる。また、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０は、お互いが交差する角度である屈曲角（回動角）を任意の状態に維持したまま保持させることができる。

バッテリ部１０とソーラー部２０との間のヒンジ部５には、ヒンジカバー１３を装着してある。ソーラー部とＬＥＤ部３０との間のヒンジ部５には、ヒンジカバー３５を装着してある。

バッテリ部１０は、合成樹脂製であって矩形状の底板１２及び上板１１、上面シート１６、ＬＥＤモジュールの点灯及び消灯を行うための電源スイッチの位置を明示するためのボタンシール１７、ソーラーパネル２２で発電した電力を外部へ供給するための外部端子としてのコネクタ１８などを備えている。また、底板１２及び上板１１などで構成される筐体内部には、バッテリ部基板１４、リチウム電池１５（電池容量は、例えば、９００ｍＡｈ等）などを収容している。

ソーラー部２０は、合成樹脂製であって矩形状のソーラー部アーム２１、透光性のアームカバー２３、マイクロスイッチ２４などを備える。マイクロスイッチ２４は、ＬＥＤモジュールの点灯及び消灯を行うためのスイッチである。ソーラー部アーム２１には、太陽電池モジュールとしての２枚のソーラーパネル２２（例えば、多結晶Ｓｉパネルなど）を装着している。なお、ソーラーパネル２２の大きさ又は数は適宜決定することができる。ソーラーパネル２２で発電された電力は、バッテリ部基板１４に搭載された制御回路の制御のもと、リチウム電池１５の充電、あるいはコネクタ１８を通じて外部の機器への電力供給あるいは外部の二次電池への充電に利用される。

ＬＥＤ部３０は、合成樹脂製であって矩形状のＬＥＤ部アーム３１、ＬＥＤモジュールの発光面となる透光性の拡散板３３などを備える。また、ＬＥＤ部アーム３１には、ＬＥＤモジュールを実装したＬＥＤ基板３２を装着してある。ＬＥＤ基板３２は、拡散板３３と同等の広さの範囲において適宜の間隔で複数のＬＥＤモジュールを実装する。なお、ＬＥＤ基板３２の縁辺近傍に複数のＬＥＤモジュールを直線状に実装し、拡散板３３と同程度の寸法の導光板を用いることもできる。

図１７ないし図１９は、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０をヒンジ部５で折り畳んだ状態を示す。図１７ないし図１９に示すように、ＬＥＤ部３０を、バッテリ部１０とソーラー部２０との間に配置し、ソーラーパネル２２の受光面（アームカバー２３）を外側に向けてバッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０を折り畳むことができる。折り畳んだ状態で、バッテリ部１０床面又は卓上面などに載置すれば、ソーラーパネル２２を上方に向けることができ、コンパクトにした状態で発電及び充電を行うことができる。

図２１は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の使用状態の一例を示す外観斜視図である。図２１は、照明装置あるいは表示装置として使用する状態を示す。図２１に示すように、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０を開いた状態にして、バッテリ部１０を床面、机上面、卓上面などの設置面に載置する。ＬＥＤ部３０をソーラー部２０から揺動させて開くことにより、マイクロスイッチ２４を押圧する作用がなくなり、ＬＥＤモジュールが点灯する。この状態で、ＬＥＤ部３０は、ソーラー部２０の長さの分だけ設置面の上方に配置させることができ、ＬＥＤモジュールが発する光で床面、机上面、卓上面などの設置面を照らすことができる。なお、ＬＥＤ部３０をソーラー部２０に折り畳む（閉じる）ことにより、マイクロスイッチ２４がＬＥＤ部３０で押圧され、ＬＥＤモジュールは消灯する。

なお、上述の構成では、ソーラー部２０とＬＥＤ部３０とを平面状（直線状）に配置した（開いた）場合、ソーラーパネル２２の受光面とＬＥＤモジュールの発光面とがお互いに反対方向を向くことになる。かかる構成に限定されるものではなく、ソーラー部２０とＬＥＤ部３０とを平面状（直線状）に配置した（開いた）場合、ソーラーパネル２２の受光面とＬＥＤモジュールの発光面とがお互いに同じ方向を向くようにＬＥＤモジュールの発光面を設けることもできる。これにより、周囲を照らすことができる。また、ＬＥＤ部３０の表裏両側にＬＥＤモジュールの発光面を設けてもよい。この場合も、設置面だけでなく周囲も明るくすることができる。

図２２、図２３及び図２４は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の折り畳み時の状態を示す外観斜視図である。太陽電池発電装置１００を折り畳む場合、ＬＥＤ部３０をヒンジ部５の回りに揺動させて、ＬＥＤ部３０がソーラー部２０に重なるように折り畳む。次に、図２３に示すように、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０をヒンジ部５の回りに揺動させて、ＬＥＤ部３０がバッテリ部１０に当接するようにソーラー部２０及びＬＥＤ部３０を折り畳む。このようにして、図２４に示すように、ＬＥＤ部３０を、バッテリ部１０とソーラー部２０との間に配置し、ソーラーパネル２２の受光面（アームカバー２３）を外側に向けてバッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０を折り畳むことができる。なお、開く場合には、折り畳む場合と逆の動作を行えばよい。

図２５は実施の形態２の太陽電池発電装置１００の使用状態の他の例を示す外観斜視図である。図２５に示すように、ＬＥＤ部３０の短手側の縁辺と、バッテリ部１０の短手側の縁辺とを当接させて、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０で三角筒状をなすようにする。この場合、バッテリ部１０及びＬＥＤ部３０の短手側付近に磁石、面ファスナー、両面テープなどの、バッテリ部１０とＬＥＤ部３０とを着脱可能に連結することができる連結部材を設けることもできる。なお、当該連結部材は設けない構成とすることもできる。

太陽電池発電装置１００を図２５のような状態にして、バッテリ部１０を床面、机上面、卓上面などの設置面に載置することができる。また、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０を三角筒状にすることにより、例えば、ソーラー部２０とＬＥＤ部３０との間の角部内側に物干し竿、ロープ、フックなどを通すこともできる。

このように、ソーラーパネル２２を外側に向けてソーラー部２０とＬＥＤ部３０同士をヒンジ部５で屈曲させ、ソーラー部２０とＬＥＤ部３０とで挟まれる間に物干し竿、ロープ、フックなどを通すことにより、床面又は卓上面などの設置面に設置しなければならないという制限がなくなる。また、ソーラー部２０とＬＥＤ部３０部同士を屈曲させることにより、ソーラーパネル２２の受光面を太陽の方向に向けて保持することができ、十分な発電量を得ることができる。また、ソーラー部２０の屈曲度合いを変えることにより、ソーラーパネル２２の向きを適宜所要の向きに調整して保持することができ、太陽の仰角に拘わらず、十分な発電量を得ることができる。

また、バッテリ部１０を床面、机上面又は卓上面などの設置面に載置し、ソーラーパネル２２を外側に向けてソーラー部２０を適宜の角度で屈曲させる。これにより、ソーラー部２０を設置面に対して傾斜させて保持することができるので、ソーラーパネル２２で太陽光を受光することができ、十分な発電量を得ることができる。また、バッテリ部１０とソーラー部２０との屈曲度合いを変えることにより、ソーラーパネル２２の向きを適宜所要の向きに調整して保持することができ、太陽の仰角に拘わらず、十分な発電量を得ることができる。

また、ソーラー部２０とバッテリ部１０とをヒンジ部５を介して別々の筐体にすることにより、ソーラーパネル２２で太陽光を受光する場合に、太陽光が直接リチウム電池１５に照射されることを防止することができる。また、ソーラー部２０とバッテリ部１０とを備えるので、設置場所に制限されることなく、リチウム電池１５を充電することができる。

また、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０を備えることにより、外部電源（例えば、商用電源、バッテリなど）がない場所でも照明装置あるいは表示装置として使用することができる。

上述の実施の形態２において、ＬＥＤモジュールの明るさを調整することができる調光機能を備えることもできる。この場合、調光用のスイッチを操作するためのパッドをバッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０のいずれかの適宜の箇所に設ければよい。

上述の実施の形態２において、コネクタ１８を通じて、外部のパーソナルコンピュータ、あるいは携帯機器などからリチウム電池１５を充電できるように構成することもできる。

上述の実施の形態２では、バッテリ部１０、ソーラー部２０及びＬＥＤ部３０を備える構成であったが、バッテリ部１０からリチウム電池１５を取り除いた構成、あるいはＬＥＤ部３０からＬＥＤモジュールを取り除いた構成、あるいはバッテリ部１０及びＬＥＤ部３０からリチウム電池１５及びＬＥＤモジュールを取り除いた構成とすることもできる。この場合でも、設置場所の制限がなく、ソーラーパネル２２で太陽光を受光することができ、十分な発電量を得ることができる。また、ソーラーパネル２２の向きを適宜所要の向きに調整して保持することができ、太陽の仰角に拘わらず、十分な発電量を得ることができる。

上述の実施の形態１、２において、太陽電池発電装置１００、２００に防水処理を施すこともできる。例えば、太陽電池発電装置１００、２００全体を熱可塑性樹脂で透明の防水シートで覆うことにより防水処理を行うことができる。

上述の実施の形態１、２において、ＬＥＤ部５０、ソーラー部６０等の複数の筐体を連結する構成としているが、ＬＥＤ部５０に相当するＬＥＤユニットのように、夫々の機能を発揮する機能ユニットが複数個あり、その複数の機能ユニットが一つの筐体を構成していてもよい。その場合は、機能ユニット同士が連結部で屈曲可能に連結されており、太陽電池モジュールが所要の方向を向くべく、機能ユニット同士を屈曲させた状態で保持する保持部によって、設置場所に応じて、太陽光を受光し易いような形態で設置される。また、使用態様に応じて変形することも可能となる。

５ ヒンジ部（連結部、保持部）
１０、８０ バッテリ部（筐体）
１５、８２ リチウム電池
１８、７６ コネクタ（外部端子）
２０、６０ ソーラー部（筐体）
２２、６１ ソーラーパネル（太陽電池モジュール）
３０、５０ ＬＥＤ部（筐体）
３２ ＬＥＤ基板（光源モジュール）
４１ 前面シート（連結部）
４５ 連結部
４６、５４、８４ 磁石（保持部）
４８ ＬＥＤモジュール（光源モジュール）
５１ 背面シート（連結部）
５５、８５ 面ファスナー（保持部）
７０ インジケータ部（筐体）

Claims (11)

1. 太陽電池モジュールを有する筐体を含む複数の筐体と、
   該筐体同士を屈曲可能に連結する連結部と、
   前記太陽電池モジュールが所要の方向を向くべく、前記筐体同士を屈曲させた状態で保持する保持部と
   を備えることを特徴とする太陽電池発電装置。
2. 前記複数の筐体のうち前記太陽電池モジュールを有する筐体と異なる一の筐体は、
   前記太陽電池モジュールで発電した電力により充電可能な二次電池を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池発電装置。
3. 前記複数の筐体の少なくとも１つは、
   前記二次電池の電力により発光する光源モジュールを有することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池発電装置。
4. 太陽電池モジュールを有する筐体、前記太陽電池モジュールで発電した電力により充電可能な二次電池を有する筐体、及び前記二次電池に充電された電力により発光する光源モジュールを含む複数の筐体と、
   前記筐体同士を屈曲可能に連結する連結部と
   を備え、
   前記二次電池の充電、前記光源モジュールの発光等の使用態様に応じて、前記筐体同士を屈曲させて変形させることを特徴とする太陽電池発電装置。
5. 前記二次電池を有する筐体、前記太陽電池モジュールを有する筐体及び前記光源モジュールを有する筐体をこの順に連結してあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の太陽電池発電装置。
6. 各筐体は、
   略同寸法の矩形状をなし、
   前記光源モジュールを有する筐体を、前記二次電池を有する筐体と前記太陽電池モジュールを有する筐体との間に配置し、前記太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体を折り畳むことができるように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池発電装置。
7. 略同寸法の矩形状をなす前記筐体を少なくとも３つ備え、
   前記太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすように構成してあることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の太陽電池発電装置。
8. 各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、前記太陽電池モジュールを有する面の裏面に前記光源モジュールの発光面を有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の太陽電池発電装置。
9. 両端の筐体それぞれの一部又は全部を重ねて、前記太陽電池モジュールの受光面を外側に向けて各筐体で三角筒状をなすように構成してあることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の太陽電池発電装置。
10. 各筐体を直線状に配置した場合、各筐体の少なくとも１つは、前記太陽電池モジュールを有する面の裏面に前記光源モジュールの発光面を有し、
    該発光面を外側に向けて各筐体で四角筒状をなすように構成してあることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の太陽電池発電装置。
11. 前記太陽電池モジュールで発電した電力を外部へ供給するための外部端子を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の太陽電池発電装置。

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