JP2016220348A - 街路照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】商用電力で充電される市販の無停電電源装置は使用上の制約が多く、長時間に亙る商用電源の停止状態をバックアップし得る街路照明システムを構成し得ない。
【解決手段】本発明による街路照明システムは、二次電池１８を含む電源装置１１と、この電源装置１１にそれぞれ接続し、二次電池１８から直流電力が供給される複数の街路灯１２と、これら複数の街路灯１２にそれぞれ取り付けられ、太陽光を電気エネルギーに変換してこの電気エネルギーを電源装置１１の二次電池１８に供給するための太陽電池１３と、街路灯１２に取り付けられて所定領域内に人がいるか否かを検出するための人感センサー２４と、周囲の明るさを検出するための明るさセンサー２５と、人感センサー２４および明るさセンサー２５からの検出情報に基づき、電源装置１１から街路灯１２への通電のオン／オフを切り替えるための開閉装置２６とを具える。
【選択図】図３

Description

本発明は、長時間に亙る商用電源の停止状態をバックアップし得る街路照明システムに関する。

近年の異常気象現象による災害規模は大きくなるばかりで、地域住民の生命を守る生活基盤システムの構築が緊急の課題になっている。従来は、このような災害時には衣食住に関することや、これらを支える道路基盤や物流および情報基盤の復旧対策に重点を置いて実行され、住民の生命や安全を守る生活基盤対策に関しては、ようやく着手されたばかりである。

災害発生予想時および発生時に住民をいかに早く安全な場所へと避難させるかの基本的対策を構築しなければならない。すなわち、被災住民が直ちに取るべき行動は、予め決められた避難場所およびその場所へ避難するための道筋を街路の中で特定して避難することである。この場合、商用電源が使えない状況になっていることが多く、特に夜間においては街路灯が点灯していないため、被災住民の心理は極めて混乱し、秩序だった行動が取れなくなるなどの状態が発生する。さらに、闇夜は避難住民の不安心理を増長し、地域住民および復興作業員の行動を著しく制限するため、復旧に時間がかかり、物流停滞の要因ともなるため、街路灯の照明は軽視できない重要な生活基盤の一つで、いかに長時間に亙って照明を維持するかは重要課題といえる。

そこで、地域住民のための安全な避難路を確保し、それとはっきり分かるような表示システムを構築する必要がある。この表示システムは、被災地域および避難場所へ食糧物資や医療品などを運ぶ際の物流補助システムとしても機能するが、街路中の避難路を特定した表示システムに対する専用の電力供給システムは未だ構築されていない。例えば、企業や官庁機関が用意した蓄電池や、この蓄電池を基にした無停電電源装置または化石燃料による発電機をこのような表示システムに仮接続する方法が取られているだけである。

しかも、従来は個別対応であって、短時間だけ電力エネルギーを供給するシステムに限られており、大電力系統だけに依存するシステムへの対応がいかに脆弱であったかは、数年前の東日本大震災でその欠陥が露呈している。すなわち、電力供給システムの分散化が必須である。

一般に市販されている無停電電源装置は、商用電力で充電される蓄電池集合体がその電力供給源であり、以下に列挙するような使用上の制約を抱えている。すなわち、
（１）蓄電池集合体を充電するバックアップ電力は、商用電源のみであり、商用電源からの電力供給が停止した場合、蓄電池集合体に蓄電された電気エネルギーしか利用できず、 この電気エネルギーの供給に時間的な制約が生ずる。
（２）コストや設置場所などの点で蓄電池集合体の規模に制約があるため、電気エネルギーの供給に時間的な制約が生ずる。
（３）バックアップ電力の出力は交流電力が主流であり、送電効率が低い。

このため、商用電力で蓄電池集合体を充電する現行の無停電電源装置をバックアップ電力として選択しても、商用電力の供給停止が長時間に亙る場合、このシステムは成立しなくなる。化石燃料による発電機にしても、燃料の供給が止まれば同じ現象を辿ることは明らかであり、これらは何れも全面的に頼れる電力供給源にはなり得ない。

そこで、電力供給システムを分散化かつ多様化し、蓄電池集合体の蓄電能力を維持するために自然エネルギーまたは高効率の変換が期待できる再生可能な省エネルギー発電システムを組み合わせた蓄電池集合体のバックアップシステムが必要となる。

本発明の目的は、上述した観点から、従来の無停電電源装置の問題点を解消し、長時間に亙る商用電源の停止状態をバックアップし得る街路照明システムを提供することにある。

本発明による街路照明システムは、二次電池を含む電源装置と、この電源装置にそれぞれ接続し、前記二次電池から直流電力が供給される複数の街路灯と、これら複数の街路灯にそれぞれ取り付けられ、太陽光を電気エネルギーに変換してこの電気エネルギーを前記電源装置の前記二次電池に供給するための太陽電池と、前記街路灯に取り付けられて所定領域内に人がいるか否かを検出するための人感センサーと、周囲の明るさを検出するための明るさセンサーと、前記人感センサーおよび前記明るさセンサーからの検出情報に基づき、前記電源装置から前記街路灯への通電のオン／オフを切り替えるための開閉装置とを具えたことを特徴とするものである。

本発明においては、街路灯を照明する必要がない昼間、太陽電池によって得られる電力が二次電池に蓄えられる。夕方以降、周囲の明るさが暗くなった場合でも、所定領域に人がいない場合、街路灯が点灯しない状態となり、二次電池の消耗が回避される。

本発明による街路照明システムにおいて、電源装置が二次電池から起動電力が与えられる燃料電池発電機をさらに含み、この燃料電池発電機の作動を制御するコントローラーと、二次電池の残容量を取得する手段とをさらに具えることができる。この場合、コントローラーは、取得した残容量があらかじめ設定した第１の値を下回った場合に燃料電池発電機を始動させ、取得した残容量があらかじめ設定した第２の値に達した時点で燃料電池発電機の作動を停止させるものであってよい。

直流電流の入力端および出力端と、交流電流の入力端および出力端とを有するマルチインバーターをさらに具え、街路灯および太陽電池は、このマルチインバーターを介して電源装置の二次電池に接続するものであってよい。この場合、交流電流の入力端が商用電源または可搬形エンジン発電機に接続可能な交流入力端子を具えることができる。また、直流電流の出力端が外部端末に接続可能な直流出力端子を具えることができる。

再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、この電気エネルギーをマルチインバーターを介して電源装置の二次電池に供給するためのエネルギー変換器をさらに具えることができる。この場合、エネルギー変換器は、風力を電気エネルギーに変換する風力発電機と、太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽熱発電機と、地熱を電気エネルギーに変換する地熱発電機と、水力を電気エネルギーに変換する小規模水力発電機とのうちの少なくとも１つを含むことが有効である。特に、風力発電機を街路灯に取り付けることが好ましい。

少なくとも街路照明システムに関する情報を表示し得ると共に表示された情報を固定または移動端末にて無線で読み取ることができるように構成され、電源装置に接続して二次電池から電力が供給されるディスプレーをさらに具えることができる。この場合、ディスプレーを街路灯が設置される街路に配することが好ましい。

二次電池がリチウムイオン二次電池および鉛蓄電池およびレドックスフロー電池のうちの少なくとも１つを含むものであってよい。

燃料電池が固体高分子形燃料電池および固体酸化物形燃料電池の少なくとも一方を含むものであってよい。

本発明によると、第１のエネルギー変換器によって電源装置の二次電池が充電処理され、この二次電池からの電力を必要に応じて街路灯に供給することができる。この場合、送電効率の高い直流電流を街路灯に対して所定領域内に人がいても周囲の明るさが明るい場合には、街路灯を点灯させないようにスイッチング回路を構成することができるので、電源装置の二次電池の消費を最小限に抑えることが可能となる。また、街路灯を点灯し続けて二次電池の充電容量が少なくなった場合には、燃料電池を起動して電力を街路灯に供給すると共に二次電池の充電を行うことも可能となる。およびこの燃料電池に起動電力を与えるための二次電池を含む電源装置と、
本発明の街路照明システムによると、日中に太陽電池によって発電された電力が二次電池に蓄えられ、夜間でも街路灯の周囲に人が存在する場合にのみ、対応する街路灯が点灯するので、二次電池の不要な消耗を回避することができる。結果として、商用電源による街路の照明ができないような状況であっても、長時間に亙って必要な街路を照明することが可能である。

二次電池から起動電力が与えられる燃料電池を電源装置がさらに含む場合、街路灯の照明に伴って二次電池の残容量が第１の値を下回った場合、燃料電池を始動させ、二次電池に電力を供給して街路灯の照明をさらに長期間に亙って継続させることが可能となる。

直流電流の入力端および出力端と、交流電流の入力端および出力端とを有するマルチインバーターをさらに具えた場合、商用電源または可搬形エンジン発電機などの種々の外部電源や外部端末を接続することができる。

風力発電機や、太陽熱発電機や、地熱発電機や、小規模水力発電機などのエネルギー変換器をさらに具えた場合、街路灯の照明をさらに長期間に亙って継続させることが可能である。風力発電機を街路灯に取り付けた場合、太陽電池が発電しない夜間での発電も可能となるため、二次電池の消耗を抑えることができる。

街路照明システムに関する情報を表示し得ると共に表示された情報を固定または移動端末にて無線で読み取ることができるディスプレーをさらに具えた場合、災害時の緊急情報を遠隔地から知ることができる。

本発明による街路照明システムを街路に設置した一実施形態の外観を模式的に表す概念図である。 図１に示した実施形態における１ユニットの街路照明システムの主要構成要素の一部を抽出して拡大した概念図である。 図１に示した街路照明システムの主要構成要素のブロック図である。 図１に示した街路照明システムの制御フローチャートである。

本発明による街路照明システムの一実施形態について、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、この街路照明システムが導入される地域の特性に適合するように、その構成の一部を任意に変更することが可能である。

本発明による街路照明システムを街路に設置した一実施形態の外観を模式的に図１に示し、その一部を抽出拡大して図２に示し、その主要構成要素の制御ブロックを図３に模式的に示す。すなわち、本実施形態における街路照明システムは、電源装置１１と、複数（本実施形態では５本）の街路灯１２と、太陽電池１３と、マルチインバーター１４と、コントローラー１５と、電池残容量算出装置１６と、ディスプレー１７とを含む。これらを１ユニットとし、照明を必要とする街路Ｓの長さに応じて複数ユニットの街路照明システムが街路Ｓに設置される。個々のユニットの街路照明システムは基本的に同一構成を有し、本実施形態では１４ｍ間隔または１８ｍ間隔で街路灯１２を配することができるので、電源装置１１およびディスプレー１７は７０ｍまたは９０ｍ間隔で配されることになる。

電源装置１１は、二次電池１８と、この二次電池１８から起動電力が与えられる燃料電池発電機１９と、この燃料電池発電機１９に供給される燃料を蓄える容器２０と、これらを収容する筺体１１ａとを含み、街路Ｓに沿って配列する１ユニットの街路灯１２₁〜１２₅の端から２番目および３番目の街路灯１２₂，１２₃の間に配される。この電源装置１１の筺体１１ａには、上述した二次電池１８，燃料電池発電機１９，燃料容器２０以外に、マルチインバーター１４やコントローラー１５および電池残容量算出装置１６なども収容される。

本実施形態における二次電池１８は、リチウムイオン電池および鉛蓄電池およびレドックスフロー電池を必要に応じて一種類以上含み、その容量は２.４kＷhで定格出力は１.５kＷh、ＤＣ４８Ｖで１００Ｗの出力を持ち、５日間の不日照補償日数を確保している。つまり、天候不良による二次電池１８への充電が困難な状況下であっても、少なくとも６日間は動作可能である。本実施形態では、燃料電池発電機１９および後述する風力発電機２１の併用により、天候不良がさらに続いた場合であっても、街路灯１２やディスプレー１７のさらなる継続動作が可能である。

また、本実施形態における燃料電池発電機１９は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer Electrolyte Fuel Cell）および固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cell）の少なくとも一方を必要に応じて１つ以上含む。燃料が水素ではなく、プロパンガスやジメチルエーテル（ＤＭＥ：Dimethyl Ether）などの場合、燃料容器２０はこれらの燃料を液化して収容した高圧ボンベが用いられる。また、この場合には燃料容器２０が図示しない燃料改質装置を介して燃料電池に接続される。燃料が改質装置を必要としない水素の場合、現状の技術では燃料容器２０は高圧水素ガスタンクと水素吸蔵合金とを組み合わせたものが一般的となろう。何れの場合においても、燃料電池発電機１９の始動時には必要に応じて燃料電池を加熱したり、燃料容器２０から燃料電池発電機１９へと燃料を供給したりする必要があり、そのための電源として二次電池１８が用いられる。燃料電池発電機１９にて発生した電力は、マルチインバーター１４を介して二次電池１８に供給される。

マルチインバーター１４には外部入出力端子群２２が接続しており、本実施形態における外部入出力端子群２２は、ＡＣ１００Ｖの外部入力端子およびＡＣ１００Ｖの外部出力端子と、ＵＳＢ端子を含む複数種のＤＣ外部出力端子とを有する。これら外部入出力端子群２２は、電源装置１１の筺体１１ａの外に取り付けられた端子箱２３に配されている。ＡＣ１００Ｖの外部入力端子は、商用電源や非常の際に可搬形エンジン発電機または携帯用ガス発電機などに接続可能であり、電源装置１１の二次電池１８に電力を供給することができる。ＡＣ１００Ｖの外部出力端子は、可搬形パーソナルコンピューターなどの各種家庭用電化製品に電力を供給可能である。また、ＤＣ外部出力端子は、スマートホンや携帯電話機などの各種外部端末にＤＣ５Ｖ〜ＤＣ６０Ｖの電力を供給することができる。なお、平常時には外部入出力端子群２２とマルチインバーター１４とは非接続状態になっており、この街路照明システムの管理者が災害時など必要に応じて外部入出力端子群２２とマルチインバーター１４とを接続状態へと切り替えることができるようになっている。

マルチインバーター１４は、周知のＤＣ／ＤＣコンバーターと、ＡＣ／ＤＣコンバーターと、ＤＣ／ＡＣコンバーターとを具えている。ＤＣ／ＤＣコンバーターは、太陽電池１３および風力発電機２１によって得られる直流電流を二次電池１８に充電したり、燃料電池発電機１９によって得られる直流電流を二次電池１８に充電したり、二次電池１８からの電力をＤＣ外部出力端子に供給する際の電圧の整合に用いられる。特に、太陽電池１３および風力発電機２１と二次電池１８とを接続するＤＣ／ＤＣコンバーターおよび二次電池１８と街路灯１２のＬＥＤランプ１２ａとを接続するＤＣ／ＤＣコンバーターは、それぞれ出力電圧を一定レベルに維持する定電圧制御を行うだけのものである。ＡＣ／ＤＣコンバーターは、ＡＣ１００Ｖの外部入力端子を介して外部から供給される電力を二次電池１８に充電する際の電気的整合に用いられる。ＤＣ／ＡＣコンバーターは、二次電池１８からの電力をＡＣ１００Ｖの外部出力端子に供給する際の電圧の整合に用いられる。

周知の方法によって二次電池１８の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）を推定する電池残容量算出装置１６は、本発明における二次電池１８の残容量、すなわち充電率を取得する手段として機能し、二次電池１８の残容量に関する情報をコントローラー１５に出力する。

二次電池１８から電力が与えられるコントローラー１５は、二次電池１８が燃料電池発電機１９を始動するために必要な電力を必ず供給できるように、その残容量が最低閾値Ｌ未満となった時点で燃料電池発電機１９を始動させ、二次電池１８に対する充電を開始させることができる。すなわち、最低閾値Ｌは、燃料電池発電機１９を始動するために必要な電力量に対応した二次電池１８の残容量よりも多少多めに設定されている。そして、二次電池１８の残容量が最大閾値Ｈ以上、すなわち満充電状態となった時点で過充電に伴う二次電池１８の寿命劣化を防止するために燃料電池発電機１９の運転を停止させる。二次電池１８はまた、コントローラー１５によって作動を制御される燃料電池発電機１９の一部を構成する周知の図示しない流量制御弁や電動ポンプなどに電力を供給する。

消費電力が１８Ｗのハイブリッド式高輝度ＬＥＤランプ１２ａを用いた本実施形態における街路灯１２は、マルチインバーター１４を介して電源装置１１の二次電池１８にそれぞれ接続し、二次電池１８からマルチインバーター１４を介してＤＣ４８Ｖの直流電力が供給される。個々の街路灯１２には、太陽電池１３と、人感センサー２４と、明るさセンサー２５と、開閉装置２６とがそれぞれ取り付けられている。

それぞれ２００Ｗの出力を持つ本実施形態における太陽電池１３は、太陽光をＤＣ４８Ｖの電気エネルギーに変換してこの電気エネルギーを電源装置１１の二次電池１８にマルチインバーター１４を介して供給する。太陽光から電気エネルギーに変換する太陽電池１３は、自然エネルギーを利用しているため、エネルギー密度が極めて大きく、一定の電力を長期に亙って供給できることを意味する。

人感センサー２４は、それぞれの街路灯１２から所定領域内に人がいるか否かを検出してこれを開閉装置２６に出力する。明るさセンサー２５も同様に、周囲の明るさＬを検出してこれを開閉装置２６に出力する。開閉装置２６は、人感センサー２４および明るさセンサー２５からの検出情報に基づき、電源装置１１から街路灯１２への通電のオン／オフを切り替える。

本実施形態の街路灯１２は、夜道や公園などで４ｍ離れた歩行者の顔や姿を認識することができる防犯灯照明の推奨照度クラスＡ（水平面照度の平均値が５Ｌxかつ鉛直面照度の最小値が１Ｌx以上）を確保している。なお、本実施形態による街路灯１２の間隔を１８ｍに設定した場合でも、クラスＢの明るさを満たすことができることに注意されたい。街路灯１２の光源であるハイブリッド式高輝度ＬＥＤランプ１２ａは、白熱灯や蛍光灯などと比較すると長寿命であって消費電力も少なく、紫外線を含まないので虫を誘引しにくい利点がある。

電源装置１１に近接する２本の街路灯１２（街路Ｓに沿って配列する１ユニットの街路灯１２の端から２番目および３番目の街路灯１２₂，１２₃）には、本発明におけるエネルギー変換器としての風力発電機２１が取り付けられている。この風力発電機２１によって得られるＤＣ４８Ｖの電力は、マルチインバーター１４を介して電源装置１１の二次電池１８に供給される。この風力発電機２１も太陽電池１３と同様に自然エネルギーを利用しているため、エネルギー密度が極めて大きく、一定の電力を長期に亙って供給することができる。特に、これは風さえあれば発電が可能なため、夜間などで発電ができない太陽電池１３の欠点を補完することが可能である。

本実施形態では、太陽電池１３および風力発電機２１と電源装置１１とが直流接続され、同様に電源装置１１と街路灯１２の高輝度ＬＥＤランプ１２ａとが直流接続されているため、本質的にインバーターが不要であり、送電に伴う電力の無駄な損失を交流接続の場合よりも少なくすることができる。この結果、効率の良い長距離送電が可能である。

なお、再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、この電気エネルギーをマルチインバーター１４を介して電源装置１１の二次電池１８に供給するためのエネルギー変換器２７をさらに付設することができる。このようなエネルギー変換器２７として、風力を電気エネルギーに変換する上述した風力発電機２１以外に、太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽熱発電機や、この街路照明システムが配される地域の特性に応じて地熱を電気エネルギーに変換する地熱発電機や、水力を電気エネルギーに変換する小規模水力発電機などを採用することができる。なお、太陽熱発電機や、地熱発電機あるいは小規模水力発電機は、街路灯１２に直接組み付けることが困難なので、電源装置１１の近傍に配することが送電効率の点で有効である。

電源装置１１に接続して二次電池１８から電力が供給され、少なくとも街路照明システムに関する情報を表示し得るディスプレー１７は、Ｗi-Ｆiなどの無線ＬＡＮ２８を介してこの街路照明システムの管理者のみ操作可能な外部入力装置２９に接続している。街路照明システムの管理者は、必要な時に外部入力装置２９を用いて所望の情報をディスプレー１７に表示させることができる。第三者、すなわち一般の人々は、ディスプレー１７が設置された個所でディスプレー１７に表示された情報を直接見ることができる以外に、無線ＬＡＮ２８を介して無線通信可能な固定または移動端末３０により自由に閲覧することができるように構成されている。自然災害などの異常時には、緊急情報や避難経路あるいは避難個所に関する情報をディスプレー１７に表示させることが一般的であるが、平常時には、この街路照明システムの状態をディスプレー１７に表示させておくことも可能である。

上述したような本実施形態による街路照明システムの動作は、図４に示すフローチャートに従って以下のように行われる。すなわち、最初にＳ１１のステップにて二次電池１８のＳＯＣが下限閾値Ｌ未満であるか否かを判定する。ここで、ＳＯＣが下限閾値Ｌ未満である、すなわち燃料電池発電機１９を起動して二次電池１８に電力を供給する必要があると判断した場合には、Ｓ１２のステップに移行して始動フラグがセットされているか否かを判定する。最初は始動フラグがセットされていないので、Ｓ１３のステップに移行して燃料電池発電機１９を始動させて発電を開始すると共に始動フラグをセットした後、Ｓ１４のステップに移行する。また、先のＳ１２のステップにて始動フラグがセットされている、すなわち燃料電池発電機１９が発電中であると判断した場合も同様に、Ｓ１４のステップに移行する。Ｓ１４のステップでは、周囲の明るさＬが閾値Ｒ未満であるか否かを判定し、ここで周囲の明るさＬが閾値Ｒよりも暗い、すなわち街路灯１２を点灯させる可能性があると判断した場合には、Ｓ１５のステップに移行して所定領域に人がいるか否かを判定する。このＳ１５のステップにて所定領域に人がいる、すなわち街路灯１２を点灯させる必要があると判断した場合には、Ｓ１６のステップに移行して点灯フラグがセットされているか否かを判定する。最初は点灯フラグがセットされていないので、Ｓ１７のステップに移行して対応する街路灯１２を点灯させると共に点灯フラグをセットした後、Ｓ１１のステップに戻る。また、Ｓ１６のステップにて点灯フラグがセットされている、すなわち対応する街路灯１２が点灯状態にあると判断した場合には、そのままＳ１１のステップに戻る。

一方、先のＳ１４のステップにて周囲の明るさＬが閾値Ｒ以上であると判断した場合や、Ｓ１５のステップにて所定領域に人がいないと判断した場合には、Ｓ１８のステップに移行して点灯フラグがセットされているか否かを判定する。ここで、点灯フラグがセットされている、すなわち対応する街路灯１２が点灯していると判断した場合には、Ｓ１９のステップに移行して街路灯１２を消灯して無駄な電力消費を避けると共に点灯フラグをリセットした後、Ｓ１１のステップに戻る。また、Ｓ１８のステッにて点灯フラグがセットされていない、すなわち対応する街路灯１２が消灯状態にあると判断した場合も同様に、何もせずにＳ１１のステップに戻る。

Ｓ１１のステップにてＳＯＣが下限閾値Ｌ以上である、すなわち燃料電池発電機１９を作動させる必要がないと判断した場合には、Ｓ２０のステップに移行して始動フラグがセットされているか否かを判定する。ここで始動フラグがセットされている、すなわち燃料電池発電機１９の運転を停止して無駄な燃料の消費を避ける必要があると判断した場合には、Ｓ２１のステップに移行して燃料電池発電機１９の運転を停止させると共に始動フラグをリセットした後、Ｓ２２のステップに移行する。また、Ｓ２０のステップにて始動フラグがセットされていない、すなわち燃料電池発電機１９が作動していないと判断した場合も同様に、Ｓ２２のステップに移行する。 Ｓ２２のステップでは、二次電池１８のＳＯＣが上限閾値Ｈ未満であるか否かが判定され、ここで二次電池１８のＳＯＣが上限閾値Ｈ未満である、すなわち二次電池１８を充電する必要があると判断した場合には、Ｓ２３のステップに移行して充電フラグがセットされているか否かが判定される。最初は充電フラグがセットされていないので、Ｓ２４のステップに移行して二次電池１８に対する充電を開始すると共に充電フラグをセットした後、先のＳ１４のステップに移行して街路灯１２に対する点灯の必要性の有無を判定する前述の処理を実行する。また、Ｓ２３のステップにて充電フラグがセットされている、二次電池１８に対する充電が行われていると判断した場合も同様に、Ｓ１４のステップに移行する。

一方、Ｓ２２のステップにて二次電池１８のＳＯＣが上限閾値Ｈ以上である、すなわち二次電池１８が満充電状態あると判断した場合には、Ｓ２５のステップに移行して充電フラグがセットされているか否かを判定する。ここで充電フラグがセットされている、すなわち二次電池１８に対する過充電を回避して二次電池１８の劣化を防止する必要があると判断した場合には、Ｓ２６のステップに移行して二次電池１８に対する充電処理を停止すると共に充電フラグをリセットした後、Ｓ１４のステップに移行する。また、Ｓ２５のステップにて充電フラグがセットされていない、すなわち二次電池１８に対する充電処理が行われていないと判断した場合も同様に、Ｓ１４のステップに移行する。

このような制御を行うことにより、二次電池１８の消耗や劣化を回避することができ、停電などの非常時であっても長期間に亙って街路灯１２を点灯させることができる。本実施形態における街路照明システムは、太陽エネルギーを利用した太陽電池１３をエネルギー密度の大きい燃料電池や風力発電機２１などでバックアップしているので、緊急時の確実な起動・運転を自動または手動で行うことができる。

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。

１１ 電源装置
１１ａ 筺体
１２，１２₁〜１２₅ 街路灯
１２ａ ＬＥＤランプ
１３ 太陽電池
１４ マルチインバーター
１５ コントローラー
１６ 電池残容量算出装置
１７ ディスプレー
１８ 二次電池
１９ 燃料電池発電機
２０ 燃料容器
２１ 風力発電機
２２ 外部入出力端子群
２３ 端子箱
２４ 人感センサー
２５ 明るさセンサー
２６ 開閉装置
２７ エネルギー変換器
２８ 無線ＬＡＮ
２９ 外部入力装置
３０ （固定／移動）端末
Ｓ 街路

Claims (9)

1. 二次電池を含む電源装置と、
   この電源装置にそれぞれ接続し、前記二次電池から直流電力が供給される複数の街路灯と、
   これら複数の街路灯にそれぞれ取り付けられ、太陽光を電気エネルギーに変換してこの電気エネルギーを前記電源装置の前記二次電池に供給するための太陽電池と、
   前記街路灯に取り付けられて所定領域内に人がいるか否かを検出するための人感センサーと、
   周囲の明るさを検出するための明るさセンサーと、
   前記人感センサーおよび前記明るさセンサーからの検出情報に基づき、前記電源装置から前記街路灯への通電のオン／オフを切り替えるための開閉装置と
   を具えたことを特徴とする街路照明システム。
2. 前記電源装置は、前記二次電池から起動電力が与えられる燃料電池発電機をさらに含み、
   前記燃料電池発電機の作動を制御するコントローラーと、
   前記二次電池の残容量を取得する手段と
   をさらに具え、前記コントローラーは、取得した残容量があらかじめ設定した第１の値を下回った場合に燃料電池発電機を始動させ、取得した残容量があらかじめ設定した第２の値に達した時点で燃料電池発電機の作動を停止させることを特徴とする請求項１に記載の街路照明システム。
3. 直流電流の入力端および出力端と、交流電流の入力端および出力端とを有するマルチインバーターをさらに具え、前記街路灯および前記太陽電池は、このマルチインバーターを介して前記電源装置の二次電池に接続していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の街路照明システム。
4. 前記交流電流の入力端は、商用電源または可搬形エンジン発電機に接続可能な交流入力端子を具えていることを特徴とする請求項３に記載の街路照明システム。
5. 前記直流電流の出力端は、外部端末に接続可能な直流出力端子を具えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の街路照明システム。
6. 再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換し、この電気エネルギーを前記マルチインバーターを介して前記電源装置の二次電池に供給するためのエネルギー変換器をさらに具えたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の街路照明システム。
7. 前記エネルギー変換器は、風力を電気エネルギーに変換する風力発電機と、太陽熱エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽熱発電機と、地熱を電気エネルギーに変換する地熱発電機と、水力を電気エネルギーに変換する小規模水力発電機とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の街路照明システム。
8. 前記風力発電機が前記街路灯に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の街路照明システム。
9. 少なくとも街路照明システムに関する情報を表示し得ると共に表示された情報を固定または移動端末にて無線で読み取ることができるように構成され、前記電源装置に接続して前記二次電池から電力が供給されるディスプレーをさらに具えたことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の路照明システム。

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