JP2011211793A - Discharge control system for electric double layer capacitor - Google Patents

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Junichi Miyajima
淳一 宮島
Masakazu Kobayashi
正和 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge control system capable of operating a load for predetermined time in accordance with the power storage amount of an electric double layer capacitor (EDLC) and setting various operation patterns depending on the load.SOLUTION: The discharge control system includes: the EDLC; a load such as an LED illuminator to be operated by discharge energy from the EDLC; a discharge control section 13 for controlling a discharge amount to be supplied from the EDLC to the load; a detecting section 12 for detecting the power storage amount in the EDLC; and an inputting/setting section 14 of operation time and the operation patterns of the load to be operated by the EDLC. The discharge control section 13 determines the discharge amount from the EDLC per each operation time on the basis of the operation time and operation patterns, which are inputted into the inputting/setting section 14, and the power storage amount of the EDLC, which is obtained from the detecting section 12. During discharge control, the power storage amount in the EDLC is always monitored so that the operation pattern (discharge schedule) can be corrected.

Description

本発明は、太陽光発電装置、風力発電装置などの自然エネルギー発電装置で発電した電力を、電気二重層キャパシタ(以下、EDLCという)に蓄電し、EDLCからの放電によりLED照明装置など負荷を運転するためのEDLCの放電制御システムに関するものである。   The present invention stores electric power generated by a natural energy power generation device such as a solar power generation device or a wind power generation device in an electric double layer capacitor (hereinafter referred to as EDLC), and operates a load such as an LED lighting device by discharging from the EDLC. The present invention relates to a discharge control system for EDLC.

自然エネルギー発電装置、例えば太陽光発電装置を用いたソーラーシステムにおいては、発電電力を平準化するために、鉛蓄電池やEDLCなどの二次電池が使用される。なかでもEDLCは、鉛蓄電池に比較して内部抵抗が小さいことから、放電電流量などの外因に左右されることなく、正確な蓄電量を静電容量と電圧で監視することができる。そのため、このEDLCを非常灯などの照明の電源として使用し、通常時に蓄電量が少なくなった場合には消灯し、消灯状態で地震などの非常事態が発生した場合には、蓄電量が少なくても点灯するEDLCの放電制御システムが提案されている(特許文献1参照)。   In a solar system using a natural energy power generation device, for example, a solar power generation device, a secondary battery such as a lead storage battery or an EDLC is used to level the generated power. In particular, since the EDLC has a smaller internal resistance than a lead storage battery, it is possible to monitor an accurate amount of electricity stored by capacitance and voltage without being influenced by external factors such as the amount of discharge current. For this reason, this EDLC is used as a power source for lighting such as emergency lights. When the amount of electricity stored is low during normal operation, the light is turned off, and when an emergency such as an earthquake occurs in the off state, the amount of electricity stored is small. An EDLC discharge control system has also been proposed (see Patent Document 1).

特開2010−51109号公報JP 2010-51109 A

しかし、特許文献1に記載の発明は、EDLCの蓄電量の一定のレベルを基準として照明の点灯及び消灯を制御するだけのものであり、蓄電量が少ない場合でも予め定めた一定時間は継続して点灯することが要求される照明装置に対応することはできない。例えば、夜間は継続して14時間の点灯が要求される避難灯に対して、太陽光発電装置で充電したEDLCから電流を供給する場合、曇天や雨天などでEDLCの蓄電量が少なくても、決められた14時間の点灯は行わねばならない。   However, the invention described in Patent Document 1 only controls lighting on and off based on a certain level of the amount of electricity stored in the EDLC, and continues for a predetermined time even when the amount of electricity stored is small. Therefore, it cannot cope with a lighting device that is required to light up. For example, when supplying electric current from an EDLC charged with a solar power generation device to an evacuation lamp that is required to be continuously turned on for 14 hours at night, even if the amount of electricity stored in the EDLC is small due to cloudy or rainy weather, A fixed 14-hour lighting must be performed.

しかし、特許文献1の発明では、蓄電量が基準よりも少ない場合には最初から点灯しないため、この種の用途には不適当である。また、特許文献1では、地震などの緊急時には、蓄電量が少なくても強制的に照明を点灯するが、通常の照明で強制的に点灯を行うとその消費電力が大きいため、少ない蓄電量では要求される点灯時間が得られない。   However, the invention of Patent Document 1 is not suitable for this type of application because it does not light from the beginning when the amount of stored electricity is less than the reference. Further, in Patent Document 1, in an emergency such as an earthquake, the lighting is forcibly turned on even if the amount of power storage is small. However, if the lighting is forcibly performed with normal lighting, the power consumption is large. The required lighting time cannot be obtained.

このような問題は、照明に限らず、EDLCによって運転される他の負荷についても同様に生じるものであり、EDLCの蓄電量と負荷の運転時間やパターンに応じて、EDLCからの放電を適切に制御できる技術の提供が望まれていた。   Such a problem occurs not only in lighting but also in other loads operated by the EDLC, and appropriately discharges from the EDLC depending on the storage amount of the EDLC and the operation time and pattern of the load. It was desired to provide a controllable technology.

本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、EDLCの蓄電量と要求される負荷の運転時間(照明の場合は点灯時間)やパターンに応じて、最適の放電スケジュールを得ることのできるEDLCの放電制御システムを提供することにある。   The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to store the EDLC storage amount and the required load operating time (lighting time in the case of lighting), An object of the present invention is to provide an EDLC discharge control system capable of obtaining an optimal discharge schedule according to a pattern.

前記の目的を達成するために、本発明のEDLCの放電制御システムは、EDLCと、このEDLCの放電エネルギーによって運転される負荷と、前記EDLCからこの負荷に供給する放電量を制御する放電制御部と、EDLCの蓄電量の検出部と、EDLCによって運転される負荷の運転時間及び運転パターンの入力・設定部とを備え、前記放電制御部は、前記入力・設定部に入力された運転時間及び運転パターンと、検出部から得られたEDLCの蓄電量とに基づいて、運転時間ごとにおけるEDLCからの放電量を決定することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an EDLC discharge control system according to the present invention includes an EDLC, a load operated by the discharge energy of the EDLC, and a discharge control unit that controls a discharge amount supplied from the EDLC to the load. And an EDLC storage amount detection unit, an operation time of a load operated by the EDLC, and an input / setting unit for an operation pattern, wherein the discharge control unit includes an operation time input to the input / setting unit and The discharge amount from the EDLC for each operation time is determined based on the operation pattern and the amount of EDLC charge obtained from the detection unit.

前記負荷が調光機能を有する照明装置であり、前記放電制御部がこの調光装置に供給するEDLCからの放電量を決定するものであること、前記運転パターンが、負荷の運転開始から停止まで、EDLCからの放電量を直線的または非直線的に変化させるものであること、及び前記蓄電量の検出部が前記放電制御部によるEDLCからの放電制御中に蓄電量の検出を行うものであり、前記放電制御部がその放電制御中に新たに得られた蓄電量に基づいて、設定された運転パターンを補正することも本発明の一態様である。   The load is a lighting device having a dimming function, and the discharge control unit determines a discharge amount from the EDLC supplied to the dimming device, and the operation pattern is from the start to the stop of the load. The discharge amount from the EDLC is changed linearly or non-linearly, and the storage amount detection unit detects the storage amount during the discharge control from the EDLC by the discharge control unit. It is also an aspect of the present invention that the discharge control unit corrects the set operation pattern based on the amount of electricity newly obtained during the discharge control.

前記のような構成を有する本発明のEDLCの放電制御システムでは、EDLCに残された蓄電量が少ない場合でも、その蓄電量に応じた放電制御を行うことで、予め決められた時間については負荷を継続して運転することができる。また、負荷に要求される運転パターンを表す式と、その式を決定づける負荷の運転時間、EDLCの蓄電量などの変数値に基づいて、経過時間ごとの放電量が容易に決定でき、種々の運転パターンに対応できる。   In the EDLC discharge control system of the present invention having the above-described configuration, even when the amount of electricity remaining in the EDLC is small, the discharge control according to the amount of electricity stored is performed for a predetermined time. Can continue to drive. In addition, the discharge amount for each elapsed time can be easily determined on the basis of the expression representing the operation pattern required for the load, the variable operation time such as the load operation time that determines the expression, and the amount of electricity stored in the EDLC. Can handle patterns.

放電中に常に蓄電量を監視し、これに基づいて設定された運転パターンを補正する場合には、より正確な放電スケジュールを得ることができると共に、EDLCに接続している他の負荷が突然運転されるなどして、運転開始時に計算した蓄電量が急激に変化した場合でも、新たな放電スケジュールに従って、必要とする運転時間を確保することができる。   When the amount of electricity stored is constantly monitored during discharge and the operation pattern set based on this is corrected, a more accurate discharge schedule can be obtained, and other loads connected to the EDLC can suddenly operate. Thus, even when the amount of stored electricity calculated at the start of operation changes abruptly, it is possible to ensure the required operation time according to the new discharge schedule.

本発明のEDLCの放電制御システムの実施例を示すブロック図。The block diagram which shows the Example of the discharge control system of EDLC of this invention. 図1の実施例の動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining operation | movement of the Example of FIG. 図2のフローチャートにおけるEDLC放電制御処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the EDLC discharge control process in the flowchart of FIG. 本発明において設定する放電パターンの例を示すグラフ。The graph which shows the example of the discharge pattern set in this invention. 本発明の他の実施例における放電パターンを示すグラフ。The graph which shows the discharge pattern in the other Example of this invention.

(1)実施例の構成
以下、本発明の実施例の構成を図1のブロック図に従って具体的に説明する。
図中、符号CUは本実施例の放電制御システムを構成するコントローラであって、本実施例では、このコントローラCUに接続された太陽光発電装置PVからの電力をキャパシタEDLCに充電し、このEDLCの蓄電量(残電力量)に従ってコントローラCUに接続された照明装置LEDに対する放電量を制御する。
(1) Configuration of Embodiment Hereinafter, the configuration of the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the block diagram of FIG.
In the figure, reference numeral CU denotes a controller constituting the discharge control system of this embodiment. In this embodiment, the electric power from the photovoltaic power generator PV connected to the controller CU is charged to the capacitor EDLC, and this EDLC The amount of discharge with respect to the illumination device LED connected to the controller CU is controlled according to the amount of stored electricity (remaining power amount).

コントローラCUは、太陽光発電装置PVからEDLCに対する充電を制御する充電制御部10を備える。この充電制御部10は、昼夜判定部11に接続され、昼夜判定部11が光センサやタイマなどによって判定した昼夜の別に従い、昼間は太陽光発電装置PVからEDLCに充電を行い、夜間はEDLCに対する充電を停止する。この充電制御部10は、太陽光発電装置PVの出力電圧の検出部、EDLCへの充電電流の検出部、及びEDLCの端子電圧の検出部を備え、発電状態やEDLCの充電度、あるいはEDLCへの充電許容電流量などに応じて、充電電流の制御を行う。   The controller CU includes a charge control unit 10 that controls charging of the EDLC from the solar power generation device PV. This charging control unit 10 is connected to the day / night determination unit 11, and charges the EDLC from the photovoltaic power generation device PV during the day according to the day and night determined by the day / night determination unit 11 using an optical sensor, a timer, and the like. Stop charging for. The charging control unit 10 includes a detection unit for the output voltage of the photovoltaic power generation device PV, a detection unit for a charging current to the EDLC, and a detection unit for a terminal voltage of the EDLC. The charging current is controlled in accordance with the charging allowable current amount.

この充電制御部10の制御に従いEDLCの蓄電量は、EDLCに蓄えられた電荷量Qに基づいて、コントローラCUに設けられた蓄電量検出部12が検出する。この蓄電量検出部12は、予めEDLCの容量CをコントローラCUに設定しておき、この容量CとEDLCの端子電圧VとからQ=C・Vにより算出する。また、前記昼夜判定部11によって夜から昼への切り替わり時(充電制御部10による充電開始時点)から1秒ごとに充電電流Iを検出し、Q=I・sにより算出する。これにより、蓄えられた電荷Q、EDLC容量C、端子電圧Vのうち2点が求められれば、放電量はエネルギーEになるので、E=1/2・C・V2より放電エネルギーEを求めることができ、このエネルギーEが負荷を駆動するために用いられるEDLCの蓄電量となる。 Under the control of the charging control unit 10, the amount of electricity stored in the EDLC is detected by the amount of electricity detecting unit 12 provided in the controller CU based on the amount of charge Q stored in the EDLC. The charged amount detection unit 12 sets the capacitance C of the EDLC in the controller CU in advance and calculates Q = C · V from the capacitance C and the terminal voltage V of the EDLC. The day / night determination unit 11 detects the charging current I every second from the time of switching from night to day (the charging start time by the charging control unit 10), and calculates Q = I · s. As a result, if two points are obtained from the stored charge Q, EDLC capacitance C, and terminal voltage V, the discharge amount becomes energy E. Therefore, the discharge energy E is obtained from E = 1/2 · C · V 2. This energy E becomes the amount of electricity stored in the EDLC used to drive the load.

コントローラCUは放電制御部13を備える。この放電制御部13は、前記蓄電量検出部12によって検出したEDLCの蓄電量に応じて、負荷である照明装置LEDに供給するEDLCからの放電エネルギーを制御する。この放電制御部13にはデータ入力・設定部14が接続され、このデータ入力・設定部14に入力された照明装置LEDの連続点灯時間(負荷の運転時間)と運転パターンに基づいて、放電制御部13は時間ごとの放電量(放電電流)を制御する。   The controller CU includes a discharge control unit 13. The discharge control unit 13 controls the discharge energy from the EDLC supplied to the illumination device LED, which is a load, according to the stored amount of EDLC detected by the stored power amount detection unit 12. A data input / setting unit 14 is connected to the discharge control unit 13, and discharge control is performed based on the continuous lighting time (operation time of the load) and the operation pattern of the lighting device LED input to the data input / setting unit 14. The unit 13 controls the discharge amount (discharge current) for each time.

データ入力・設定部14に設定する運転時間と運転パターンの例を、図4の(A)〜(C)に示す。図4(A)は、放電パターンとして負荷である照明装置LEDを直線的に調光する場合を示す。データ入力・設定部14に、LED放電電流のMAX、MIN値及び点灯時間を設定しておく。ここではMAX400mA、MIN50mA、14時間点灯とする。また、放電パターンとしては、(A)のグラフにおいて、放電開始時(時間t=0、400mA)と放電継続時間(時間t=14、0mA)の2点を結ぶ直線とする。すなわち、図の座標において、x軸が時間tで、y軸が放電電流(mA)となり、前記直線及びx軸、y軸で囲まれた三角形の面積部がEDLCの残エネルギーEとなる。   Examples of the operation time and operation pattern set in the data input / setting unit 14 are shown in FIGS. FIG. 4A shows a case where the lighting device LED as a load is linearly dimmed as a discharge pattern. In the data input / setting unit 14, the MAX, MIN value, and lighting time of the LED discharge current are set. Here, MAX400 mA, MIN50 mA, and lighting for 14 hours. Further, the discharge pattern is a straight line connecting two points of the discharge start time (time t = 0, 400 mA) and the discharge duration time (time t = 14, 0 mA) in the graph of (A). That is, in the coordinates of the figure, the x-axis is time t, the y-axis is discharge current (mA), and the triangular area surrounded by the straight line and the x-axis and y-axis is the residual energy E of EDLC.

このとき、データ入力・設定部14に設定する直線状の放電パターンは、次の式で表される。
(a) y=ax+b
(b) x=0のとき、E/14/2=b
(c) t=14のとき、0mA=a
At this time, the linear discharge pattern set in the data input / setting unit 14 is expressed by the following equation.
(a) y = ax + b
(b) When x = 0, E / 14/2 = b
(c) When t = 14, 0 mA = a

また、設定する放電パターンを直線状でしかもEDLCの容量が大きい場合に、蓄電量を基準とすると、計算上は放電開始時の放電電流が設定した最大値MAX400mA以上になる。しかし、本実施例では、放電制御部13は、設定した最大値を上限とした放電電流を負荷に供給するので、図中斜線を付した余り残量部分は、400mAで放電する。   Further, when the discharge pattern to be set is linear and the capacity of the EDLC is large, the discharge current at the start of discharge becomes a set maximum value MAX400 mA or more on the basis of the charged amount when calculated. However, in the present embodiment, the discharge control unit 13 supplies a discharge current with the set maximum value as an upper limit to the load, so that the remaining remaining portion hatched in the figure is discharged at 400 mA.

図4の(B)は、放電パターンとして、非直線状の放電特性に従って、照明装置LEDを点灯させる場合を示す。この場合も前記(A)と同様に、図の座標でx軸が時間で、y軸が放電電流となる。また、放電パターンを示すグラフによって囲まれた略三角形の面積部がEDLCの残量エネルギーEとなる。   (B) of FIG. 4 shows the case where lighting device LED is lighted according to a non-linear discharge characteristic as a discharge pattern. In this case as well, as in (A) above, the x-axis is time and the y-axis is the discharge current in the coordinates of the figure. Further, a substantially triangular area surrounded by a graph showing the discharge pattern is the remaining energy E of EDLC.

この放電パターンは、任意の関数y=F(x)、例えば、y=ax+by+cの二次関数を時間tで積分した値と、前記(A)で求めた残量エネルギーEが等しくなる式から算出する。
(a) E=(y=ax+by+c)の0から14時間の積分値
(b) (x,y)=(400,0)のときのy=ax+by+c
(c) (x,y)=(50,t)、t=14hのときのy=ax+by+c
In this discharge pattern, an arbitrary function y = F (x), for example, a value obtained by integrating a quadratic function of y = ax 2 + by + c with time t and a residual energy E obtained in (A) are equal. Calculate from
(a) E = (y = ax 2 + by + c) 0 to 14 hours integrated value
(b) y = ax 2 + by + c when (x, y) = (400, 0)
(c) y = ax 2 + by + c when (x, y) = (50, t), t = 14h

この非直線状の放電パターンでは、式に種々の定数を付加することにより、様々な放電パターンを得ることができる。例えば、放電の初期には放電電流を大きくして照明装置LEDを明るく点灯し、消灯の時間(t=14)に近付いた場合には、放電電流を小さくして照明装置LEDを暗く点灯することができる。これは、常夜灯のように人通りの多い点灯開始時には照明装置を明るく点灯する場合に適している。   In this non-linear discharge pattern, various discharge patterns can be obtained by adding various constants to the equation. For example, at the initial stage of discharge, the lighting device LED is turned on brightly by increasing the discharge current, and when the turn-off time (t = 14) approaches, the lighting device LED is turned on by reducing the discharge current. Can do. This is suitable when the lighting device is lit brightly at the start of lighting with a lot of traffic, such as a night light.

前記の非直線状の放電パターンの他の例として、図4(C)に示すように、継続する点灯時間の一部のみの放電電流を大きくして、警備員の巡回時間などに合わせて一定時間だけ照明装置LEDを明るく点灯することも可能である。   As another example of the non-linear discharge pattern, as shown in FIG. 4 (C), the discharge current for only a part of the continuous lighting time is increased and constant according to the patrol time of the guard. It is also possible to light the illumination device LED brightly for the time.

(2)実施例の作用
前記のような構成を有する本実施例の作用を図2及び図3のフローチャートによって説明する。放電制御システムがスタートすると、まず、コントローラCUは、それに接続された太陽発電装置PV、EDLC、照明装置LEDなどの接続状態、運転状態、故障の有無などのシステムの状態のチェックを行う(ステップ1)。この場合、コントローラCUの各部に対して、制御に必要な太陽光発電装置PVやEDLCの電圧値、電流値となどが入力されているかについても、チェックを行う。
(2) Operation of Embodiment The operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. When the discharge control system starts, first, the controller CU checks the system status such as the connection status, operation status, and the presence / absence of failure of the solar power generation devices PV, EDLC, and illumination devices LED connected thereto (step 1). ). In this case, it is also checked whether the voltage value, current value, and the like of the solar power generation device PV and EDLC necessary for control are input to each unit of the controller CU.

次に、データ入力・設定部14に対して、運転時間(例えばt=14)と運転パターンを設定し、放電制御部13はこれを読み込む(ステップ2)。運転パターンは、前記図4の(A)から(C)に示したような直線状あるいは非直線状のパターンを描くことのできる数式を直接入力したり、予め用意した複数の数式の中から希望する式を選択することで行う。更に、放電電流の最大値と最小値も設定する。   Next, an operation time (for example, t = 14) and an operation pattern are set for the data input / setting unit 14, and the discharge control unit 13 reads them (step 2). As the operation pattern, a mathematical expression that can draw a linear or non-linear pattern as shown in FIGS. 4A to 4C is directly input, or a desired one of a plurality of mathematical expressions prepared in advance is selected. This is done by selecting the expression to be performed. Furthermore, the maximum value and the minimum value of the discharge current are also set.

設定値の読み込みが終了したら、昼夜判定部11に入力された光センサなどの情報に基づいて、現在が昼夜いずれであるかの判断を行う(ステップ3)。昼夜の判断結果が昼の場合には昼モードが選択され(ステップ4)、コントローラCUによる放電制御は行わず、充電制御部10により太陽光発電装置PVで発電した電力をEDLCに供給し、蓄電する(ステップ5)。判断結果が夜の場合には夜モードが選択され(ステップ6)、放電制御部13による放電制御、すなわち、EDLCの放電電流により照明装置LEDの調光運転が行われる(ステップ7)。   When the reading of the set value is completed, it is determined whether the current day or night is based on information such as the optical sensor input to the day / night determination unit 11 (step 3). When the day / night judgment result is daytime, the daytime mode is selected (step 4), the discharge control by the controller CU is not performed, and the power generated by the photovoltaic power generation device PV by the charge control unit 10 is supplied to the EDLC to store the power. (Step 5). When the determination result is night, the night mode is selected (step 6), and the discharge control by the discharge control unit 13, that is, the dimming operation of the lighting device LED is performed by the discharge current of the EDLC (step 7).

図3は、ステップ7のEDLCの放電制御処理を示すフローチャートである。図3に示す放電制御処理では、蓄電量検出部12により、EDLCの蓄電量(残エネルギー量E)が検出される(ステップ11)。この検出方法は、前記のQ=C・VまたはQ=I・sによる。この蓄電量と、データ入力・設定部14に設定された負荷運転時間(例えばt=14)を、運転パターンを示す式に代入することにより、時間ごとの放電電流を定めた放電スケジュールが決定される(ステップ12)。EDLCはこの放電スケジュールに従い、照明装置LEDに対する放電電流の供給を開始する(ステップ13)。   FIG. 3 is a flowchart showing the EDLC discharge control process in step 7. In the discharge control process shown in FIG. 3, the charged amount detection unit 12 detects the charged amount (remaining energy amount E) of EDLC (step 11). This detection method is based on the above-mentioned Q = C · V or Q = I · s. By substituting the amount of stored electricity and the load operation time (for example, t = 14) set in the data input / setting unit 14 into an expression indicating an operation pattern, a discharge schedule that determines the discharge current for each time is determined. (Step 12). The EDLC starts supplying the discharge current to the lighting device LED according to the discharge schedule (step 13).

この場合、本発明における負荷は、調光可能な照明装置LEDのように、放電電流量に応じて100%の最大運転から20−30%の最小運転を行うものであり、放電電流が少なくなっても運転が停止しないものを用いる。もちろん、本発明に使用するこの種の負荷においても、あまりにも放電電流が少なくなると運転が不可能になるが、特許文献1の照明のように、オン・オフによって100%運転と運転停止(点灯と消灯)のいずれかを選択するものではなく、電流量に応じて運転能力が変化するものを用いる。   In this case, the load in the present invention performs a minimum operation of 20-30% from a maximum operation of 100% according to the amount of discharge current, like a dimmable lighting device LED, and the discharge current decreases. Even if the operation does not stop. Of course, even with this type of load used in the present invention, if the discharge current is too low, the operation becomes impossible. And the one whose driving ability changes according to the amount of current is used.

このようにして、設定された運転パターンと運転時間、及び蓄電量によって定まる運転スケジュールに従ってEDLCの放電が制御され、その状態で、昼夜判定部11からの昼検出信号が入力されるか、設定した運転時間tが経過しEDLC蓄電量が0になると、EDLC放電制御は終了する(ステップ14)。その後は、昼モード(ステップ4)に戻り、太陽光発電装置PVからEDLCに対する充電制御(ステップ5)を行うか、システムの状態チェック(ステップ8)を経て、新たな設定値や運転パターンの読み込みを行う(ステップ2)。なお、図2のフローチャートは、新たな設定値の読み込みを行う場合を示している。   In this way, the discharge of the EDLC is controlled according to the operation schedule determined by the set operation pattern, operation time, and storage amount, and in that state, the day detection signal from the day / night determination unit 11 is input or set. When the operation time t elapses and the EDLC charge amount becomes 0, the EDLC discharge control ends (step 14). After that, it returns to the daytime mode (step 4), the charging control for the EDLC from the photovoltaic power generator PV (step 5) is performed, or the system state check (step 8) is performed, and new setting values and operation patterns are read. (Step 2). Note that the flowchart of FIG. 2 shows a case where a new set value is read.

(3)実施例の効果
本実施例によれば、EDLCの充電量(残エネルギー量)が少なくなった場合でも、照明装置LEDに供給する電流を絞ることで、予め設定した時間継続して照明を点灯させることができる。そのため、曇天時や雨天時に太陽光発電装置からの充電が不十分な場合であっても、設定した点灯時間を確保できるので、避難灯や常夜灯のように常時点灯が要求される照明装置をEDLCによって点灯することができる。
(3) Effects of the embodiment According to this embodiment, even when the charge amount (remaining energy amount) of the EDLC decreases, the current supplied to the lighting device LED is reduced to continuously illuminate for a preset time. Can be lit. Therefore, even when the solar power generator is not fully charged during cloudy or rainy weather, the set lighting time can be secured, so lighting devices that require constant lighting, such as evacuation lights and night lights, can be used. Can be lit by.

また、本発明では、複数の運転パターンを式として設定しておき、EDLCの蓄電量や負荷の運転継続時間を式中の変数として与えることで、設定する式自体は代えることなく、蓄電量や運転時間に応じた運転スケジュールを得ることができる。そのため、従来の二次電池の放電制御で行われているような、複数の運転パターンを用意しておき、蓄電量に応じてその中から必要とする運転パターンを選択する制御システムに比較し、蓄電量に応じたきめ細かな制御が可能となる。特に、EDLCは、鉛蓄電池などの二次電池に比較して、内部抵抗が少なく端子電圧や出力電流に基づいて蓄電量を正確に求めることができるので、このようなきめ細かな放電制御が適している。   In the present invention, a plurality of operation patterns are set as equations, and the storage amount of the EDLC and the operation duration of the load are given as variables in the equation without changing the set equation itself. An operation schedule corresponding to the operation time can be obtained. Therefore, preparing a plurality of operation patterns, such as those performed in the discharge control of the conventional secondary battery, compared to a control system that selects the required operation pattern from among them according to the amount of stored electricity, Fine control according to the amount of power storage is possible. In particular, EDLC has less internal resistance than secondary batteries such as lead-acid batteries, and can accurately determine the amount of electricity stored based on terminal voltage and output current. Yes.

(4)他の実施例
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、例えば図5に示すように、いったん開始した運転スケジュールをEDLCの蓄電量の変化に伴い補正して、新たな運転パターンを作製することも可能である。すなわち、図5の実施例では、常にEDLCの蓄電量(残量)を確認し、点灯可能な電流を調整する。すなわち、放電開始時の残量エネルギーEから放電した電流Iを1s毎に引いていき、引かれた残量エネルギーE’と、残り点灯予定時間(t’)を常に計算し、前記(A)(B)で求めた放電スケジュールをより正確に求めることが可能である。
(4) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as shown in FIG. 5, the once started operation schedule is corrected in accordance with the change in the charged amount of EDLC, and a new It is also possible to create an operation pattern. That is, in the embodiment of FIG. 5, the amount of EDLC stored (remaining amount) is always checked, and the current that can be lit is adjusted. That is, the discharged current I is subtracted from the remaining energy E at the start of discharge every 1 s, and the drawn remaining energy E ′ and the remaining lighting scheduled time (t ′) are always calculated. It is possible to obtain the discharge schedule obtained in (B) more accurately.

この場合の計算は次のように行う。
(a) 放電パターンを直線状としたときの補正
E=(y=ax+b)において、
E’=(y=ax+b)、x=14−t
(b) 放電パターンを非直線状としたときの補正
E=(y=ax+by+c)において、
E’=(y=ax+by+c)の0から14−t時間の積分値
The calculation in this case is performed as follows.
(a) Correction when the discharge pattern is linear E = (y = ax + b)
E ′ = (y = ax + b), x = 14−t
(b) Correction when the discharge pattern is non-linear E = (y = ax 2 + by + c)
E ′ = (y = ax 2 + by + c) 0 to 14-t integrated value

この実施例によれば、継続運転が必要な照明装置以外の他の負荷がEDLCに接続され、他の負荷の運転により急速にEDLCの蓄電量が変化した場合などでも、設定した運転パターンを示す式は代えることなく、刻々と変化する蓄電量を設定した式に代入することで新たな運転スケジュールを得ることができ、当初のスケジュールに従った結果必要とする継続時間が確保できなくなるという不都合が解消される。   According to this embodiment, a load other than the lighting device that needs to be continuously operated is connected to the EDLC, and the set operation pattern is shown even when the amount of electricity stored in the EDLC changes rapidly due to the operation of the other load. A new operation schedule can be obtained by substituting an ever-changing power storage amount into the set formula without changing the formula, and the inconvenience that the required duration cannot be ensured as a result of following the original schedule. It will be resolved.

10…充電制御部
11…昼夜判定部
12…蓄電量検出部
13…放電制御部
14…入力・設定部
PV…太陽光発電装置
EDLC…電気二重層キャパシタ
LED…LED照明装置
C…コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Charge control part 11 ... Day and night determination part 12 ... Electric power storage amount detection part 13 ... Discharge control part 14 ... Input and setting part PV ... Solar power generation device EDLC ... Electric double layer capacitor LED ... LED lighting apparatus C ... Controller

Claims (4)

電気二重層キャパシタと、
この電気二重層キャパシタの放電エネルギーによって運転されるLED照明装置などの負荷と、
前記電気二重層キャパシタからこの負荷に供給する放電量を制御する放電制御部と、
前記電気二重層キャパシタの蓄電量の検出部と、
前記電気二重層キャパシタによって運転される負荷の運転時間及び運転パターンの入力・設定部とを備え、
前記放電制御部は、前記入力・設定部に入力された運転時間及び運転パターンと、検出部から得られた電気二重層キャパシタの蓄電量とに基づいて、運転時間ごとにおける電気二重層キャパシタからの放電量を決定することを特徴とする電気二重層キャパシタの放電制御システム。
An electric double layer capacitor;
A load such as an LED lighting device driven by the discharge energy of the electric double layer capacitor; and
A discharge controller for controlling the amount of discharge supplied to the load from the electric double layer capacitor;
A detection unit for a storage amount of the electric double layer capacitor;
An input / setting unit for an operation time and an operation pattern of a load operated by the electric double layer capacitor,
The discharge control unit is based on the operation time and operation pattern input to the input / setting unit, and the amount of electricity stored in the electric double layer capacitor obtained from the detection unit. A discharge control system for an electric double layer capacitor, wherein the discharge amount is determined.
前記負荷が調光機能を有する照明装置であり、前記放電制御部がこの調光装置に供給する電気二重層キャパシタからの放電量を決定するものであることを特徴とする請求項1に記載の電気二重層キャパシタの放電制御システム。   The said load is an illuminating device which has a light control function, The said discharge control part determines the discharge amount from the electric double layer capacitor supplied to this light control device, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Electric double layer capacitor discharge control system. 前記運転パターンが、負荷の運転開始から停止まで、電気二重層キャパシタからの放電量を直線的または非直線的に変化させるものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気二重層キャパシタの放電制御システム。   3. The electricity according to claim 1, wherein the operation pattern changes the amount of discharge from the electric double layer capacitor linearly or non-linearly from the start to the stop of the load operation. Double layer capacitor discharge control system. 前記蓄電量の検出部が前記放電制御部による電気二重層キャパシタからの放電制御中に蓄電量の検出を行うものであり、前記放電制御部がその放電制御中に新たに得られた蓄電量に基づいて、設定された運転パターンを補正することを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3に記載の電気二重層キャパシタの放電制御システム。   The storage amount detection unit detects the storage amount during discharge control from the electric double layer capacitor by the discharge control unit, and the discharge control unit obtains the newly stored storage amount during the discharge control. 4. The electric double layer capacitor discharge control system according to claim 1, wherein the set operation pattern is corrected on the basis of the operation pattern.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000324716A (en) * 1999-04-30 2000-11-24 Haneda Hume Pipe Co Ltd Solar battery apparatus
JP2008311178A (en) * 2007-06-18 2008-12-25 Sharp Corp Lighting device

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