JP2020061908A

JP2020061908A - 太陽光発電装置

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Publication number: JP2020061908A
Application number: JP2018193523A
Authority: JP
Inventors: 伸彦野原; Nobuhiko Nohara; 壮一郎平; Soichiro Taira
Original assignee: AIRAKKU CO Ltd
Current assignee: AIRAKKU CO Ltd
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: JP6562529B1

Abstract

【課題】太陽光発電装置によって十分な発電量を確保しつつ、太陽光発電装置の設置に要する時間を短縮すること。【解決手段】装置基台１２の外周部には、複数の太陽電池パネル２０が周方向に沿って設けられている。各太陽電池パネル２０は、その基端部側の水平な揺動軸心周りの揺動によって起立姿勢と倒伏姿勢とに切替可能に構成されている。太陽光発電装置１０は、各太陽電池パネル２０を起立姿勢から倒伏姿勢に切り替えると、複数の太陽電池パネル２０が装置基台１２を中心として放射状に配置されるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光の光エネルギーによって発電する太陽光発電装置に関する。

近年、地球環境問題及び省エネルギ問題の関心が高まり、自然エネルギーを利用した太陽光発電装置が代替エネルギ源として注目されている。太陽光発電装置を屋外の所定の設置場所に設置する場合には、次のように行われている（特許文献１参照）。

太陽光の光エネルギーを直流電力に変換する複数の太陽電池パネルを用意し、屋外の所定の設置場所まで適宜に移送する。また、屋外の所定の設置場所に複数の太陽光電池パネルを支えるための架台を設置する。そして、複数の太陽電池パネルを架台の適宜箇所にそれぞれ設置する。これにより、屋外の所定の設置場所に太陽光発電装置を設置することができる。

特開２０１６−５９１５１号公報

ところで、太陽光発電装置の発電量が複数の太陽電池パネルの総パネル面積に比例しており、太陽光発電装置によって十分に発電量を確保するには、太陽電池パネルの個数及びパネル面積を増やす必要がある。一方、太陽電池パネルの個数及びパネル面積が増えると、太陽光発電装置の設置作業が非常に大掛かりなって、太陽光発電装置の設置に多くの時間を要する。

つまり、太陽光発電装置によって十分な発電量を確保しつつ、太陽光発電装置の設置に要する時間を短縮することは容易ではないという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するために、太陽電池パネルの個数及びパネル面積が増えても、屋外の設置場所に簡単に設置できる太陽光発電装置を提供することを課題とする。

本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、装置基台と、前記装置基台の外周部に周方向に沿って設けられ、基端部側の水平な揺動軸心周りの揺動によって起立姿勢と倒伏姿勢とに切替可能に構成され、太陽光の光エネルギーを直流電力に変換する複数の太陽電池パネルと、を備え、各太陽電池パネルを前記起立姿勢から前記倒伏姿勢に切り替えると、複数の前記太陽電池パネルが前記装置基台を中心として放射状に配置されるように構成されていることである。

本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、前記装置基台の外周部に周方向に沿って設けられかつ基端部側の水平な揺動軸心周りの揺動によって起立姿勢と倒伏姿勢とに切替可能に構成された複数のパネル取付部材を備えてもよい。この場合には、各パネル取付部材に前記太陽電池パネルが設けられることにより、前記装置基台の外周部に複数の太陽電池パネルが複数の前記パネル取付部材を介して周方向に沿って設けられ、各太陽電池パネルが前記パネル取付部材を介して前記起立姿勢と前記倒伏姿勢とに切替可能に構成される。

本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、各太陽電池パネルの揺動方向と反対方向のトルクを発生させるトルクヒンジを備えてもよい。また、本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、各太陽電池パネルの裏面側に設けられかつ前記倒伏姿勢の各太陽電池パネルを屋外の設置場所の設置面に対して支持するための支持脚を備えてもよい。本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、各隣接する前記起立姿勢の前記太陽電池パネル同士を連結する連結手段を備えてもよい。前記連結手段は、止め金であってもよい。更に、本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、前記装置基台の下部（底部）に設けられた複数のキャスタを備えてもよい。

本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、複数の前記太陽電池パネルから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータから出力された交流電力を負荷に給電する給電部と、を備えてもよい。この場合に、前記負荷は、携帯電話であって、前記給電部は、前記携帯電話に給電するための携帯電話用の給電端子を有してもよい。

本発明の実施態様によると、前述のように、太陽光発電装置は、各太陽電池パネルを前記起立姿勢から前記倒伏姿勢に切り替えると、複数の前記太陽電池パネルが前記装置基台を中心として放射状に配置されるように構成されている。そのため、前記太陽光発電装置を屋外の所定の設置場所まで適宜に移送して、各太陽電池パネルを前記起立姿勢から前記倒伏姿勢に切り替えるだけ、屋外の所定の設置場所に前記太陽光発電装置を設置することができる。これにより、前記太陽電池パネルの個数及びパネル面積が増えても、屋外の所定の設置場所に前記太陽光発電装置を簡単に設置することができる。

本発明によれば、前記太陽光発電装置によって十分な発電量を確保しつつ、前記太陽光発電装置の設置に要する時間を短縮することができる。

図１は、屋外の所定の設置場所に設置した本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の斜視図である。図２は、屋外の所定の設置場所に設置した本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の部分斜視図であり、１つの給電ユニットを装置基台の上部から離脱させた様子を示している。図３は、屋外の所定の設置場所に設置した本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の平面図である。図４は、屋内の所定の保管場所に保管した本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の斜視図である。図５は、屋内の所定の保管場所に保管した本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の正面図である。図６は、屋内の所定の保管場所に保管した本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の平面図である。図７（ａ）（ｂ）は、太陽電池パネルの揺動動作を説明する図である。図７（ａ）は、太陽電池パネルを起立姿勢に切り替えた様子を示しており、図７（ｂ）は、太陽電池パネルを倒伏姿勢に切り替えた様子を示している。図８は、本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の主要部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図１から図８を参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「屋外」とは、運動場、広場、農地、及び建物の屋上等を含む意である。「携帯電話」とは、スマートフォンを含む意である。図面中、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。

図１から図６に示すように、本発明の実施形態に係る太陽光発電装置１０は、太陽光の光エネルギーによって発電する装置である。太陽光発電装置１０は、通常時においては屋内の所定の保管場所に保管されており、地震等の災害時に屋外の所定の設置場所に設置される。そして、太陽光発電装置１０の具体的な構成は、次の通りである。

太陽光発電装置１０は、薄箱状の装置基台１２を備えており、装置基台１２の平面視形状は、８角形状に形成されている。また、太陽光発電装置１０の移送を容易にするため、装置基台１２の下部（底部）には、複数のキャスタ１４が設けられている。各キャスタ１４は、太陽光発電装置１０を移動可能な状態から移動不能な状態に切り替えるストッパ（図示省略）を有している。

なお、装置基台１２の平面視形状を８角形形状に形成する代わりに、８角形状以外の多角形状又は円形状にしてもよい。太陽光発電装置１０の構成要素から複数のキャスタ１４を省略してもよい。

図４から図７（ａ）（ｂ）に示すように、装置基台１２の各辺部には、ケース状（容器状）のパネル取付部材１６が一対のトルクヒンジ１８を介して設けられている。換言すれば、装置基台１２の外周部には、複数（本発明の実施形態にあっては、例えば８つ）のパネル取付部材１６が複数対のトルクヒンジ１８を介して周方向に沿って設けられている。また、各パネル取付部材１６は、その基端部側の水平な揺動軸心（トルクヒンジ１８の揺動軸心１８ｃ）周りの上下方向の揺動によって起立姿勢（図７（ａ）に示す姿勢）と倒伏姿勢（図７（ｂ）に示す姿勢）とに切替可能に構成されている。

図１から図４及び図７（ａ）（ｂ）に示すように、各パネル取付部材１６には、太陽光の光エネルギーを直流電力に変換する太陽電池パネル２０が設けられている。換言すれば、装置基台１２の外周部には、複数（本発明の実施形態にあっては、例えば８つ）の太陽電池パネル２０が複数のパネル取付部材１６及び複数対のトルクヒンジ１８を介して周方向に沿って設けられている。各太陽電池パネル２０は、その基端部側の水平な揺動軸心（トルクヒンジ１８の揺動軸心１８ｃ）周りの上下方向の揺動によって起立姿勢（図７（ａ）に示す姿勢）と倒伏姿勢（図７（ｂ）に示す姿勢）とに切替可能に構成されている。また、各太陽電池パネル２０は、直列に接続された複数のセル２２を有している。そして、太陽光発電装置１０は、各太陽電池パネル２０を起立姿勢から倒伏姿勢に切り替えると、複数の太陽電池パネル２０が装置基台１２を中心として放射状に配置されるように構成されている。

ここで、各一対のトルクヒンジ１８は、装置基台１２の外周部と太陽電池パネル２０（パネル取付部材１６）の基端部を揺動可能に連結する他に、各太陽電池パネル２０の揺動方向と反対方向のトルクを発生させる機能を有している。換言すれば、各一対のトルクヒンジ１８は、各太陽電池パネル２０の上下方向の揺動を緩やかにさせる機能を有している。

なお、各太陽電池パネル２０の裏面側が機械的強度の高い材料により構成されている場合には、太陽光発電装置１０の構成要素から複数のパネル取付部材１６を省略しかつ装置基台１２の各辺部に太陽電池パネル２０を一対のトルクヒンジ１８を介して設けてもよい。

図１及び図４から図６に示すように、各パネル取付部材１６の裏面には、倒伏姿勢の各太陽電池パネル２０を屋外の設置場所の設置面に対して支持するための支持脚２４が設けられている。換言すれば、各太陽電池パネル２０の裏面側には、支持脚２４が設けられている。また、各支持脚２４は、各太陽電池パネル２０を起立姿勢に切り替えた状態で太陽光発電装置１０を移動させる際に、太陽光発電装置１０を押し引きするための押引レバーとしての機能を有している。各支持脚２４は、各太陽電池パネル２０を起立姿勢から倒伏姿勢に切り替える際に、各太陽電池パネル２０を下方向へ揺動させるための揺動レバーとしての機能を有している。

図４から図６に示すように、太陽光発電装置１０は、各隣接する起立姿勢の太陽電池パネル２０同士を連結する止め金としてのスナップ錠２６を備えている。各スナップ錠２６は、各隣接するパネル取付部材１６同士の一方の裏面の一側部に設けられた係止爪２８と、各隣接するパネル取付部材１６同士の他方の裏面の他側部に設けられかつ係止爪２８に係止する操作レバー付きのフック部材２８とを有している。各スナップ錠２６を含む止め金は、各隣接する起立姿勢の太陽電池パネル２０同士を連結する連結手段に相当する。

なお、スナップ錠２６に代えて、スナップ錠２６以外の止め金を用いてもよい。また、スナップ錠２６を含む止め金に代えて、別の連結手段を用いてもよい。

図２及び図８に示すように、装置基台１２の内部には、複数の太陽電池パネル２０から出力された直流電力を交流電力に変換するインバータ３２が設けられている。また、装置基台１２の内部には、複数の太陽電池パネル２０及びインバータ３２を制御するコントローラ３４が設けられている。各太陽電池パネル２０は、接続ケーブル（図示省略）を介してコントローラ３４に接続されている。

装置基台１２の上部には、複数（本発明の実施形態にあっては、例えば８つ）の給電ユニット３６が着脱可能に設けられており、各給電ユニット３６は、接続ケーブル３８を介してインバータ３２に接続されている。各給電ユニット３６は、インバータ３２から出力された交流電力を負荷としての携帯電話４０に給電する給電部である。各給電ユニット３６は、携帯電話４０に給電するための複数（本発明の実施形態にあっては、例えば７つ）の携帯電話用の給電端子４２と、把手４４とを有している。

なお、各給電ユニット３６は、負荷としての家電製品に給電するためのコンセント（図示省略）を有してもよい。また、装置基台１２の上部に複数の給電ユニット３６を設ける代わりに、各パネル取付部材１６又は各太陽電池パネル２０の適宜位置に複数の携帯電話用の給電端子（図示省略）を有した給電部（図示省略）を設けてもよい。更に、装置基台１２の内部に、複数の太陽電池パネル２０から出力された直流電力を蓄電するバッテリー（図示省略）を設けてもよい。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

太陽光発電装置１０を屋外の所定の設置場所に設置する場合には、各太陽電池パネル２０を起立姿勢に保った状態で、太陽光発電装置１０を屋内の所定の保管場所から屋外の所定の設置場所まで適宜に移送する。次に、各スナップ錠２６におけるフック部材３０と係止爪２８との係止状態を解除して、各隣接する起立姿勢の太陽電池パネル２０同士の連結状態を解除する。そして、各太陽電池パネル２０をその基端部側の水平な揺動軸心周りの下方向の揺動によって起立姿勢から倒伏姿勢に切り替える。これにより、複数の太陽電池パネル２０を装置基台１２を中心として放射状に配置した状態で、太陽光発電装置１０を屋外の所定の設置場所に設置することができる。

つまり、前述のように、太陽光発電装置１０は、各太陽電池パネル２０を起立姿勢から倒伏姿勢に切り替えると、複数の太陽電池パネル２０が装置基台１２を中心として放射状に配置されるように構成されている。そのため、太陽光発電装置１０を屋外の所定の設置場所まで適宜に移送して、各太陽電池パネル２０を起立姿勢から倒伏姿勢に切り替えるだけ、屋外の所定の設置場所に太陽光発電装置１０を設置することができる。これにより、太陽電池パネル２０の個数及びパネル面積が増えても、屋外の所定の設置場所に太陽光発電装置１０を簡単に設置することができる。

太陽光発電装置１０を屋外の所定の設置場所に設置した後に、太陽光発電装置１０のスイッチ（図示省略）をＯＮして各太陽電池パネル２０の駆動を開始する。また、各給電ユニット３６における各携帯電話用の給電端子４２に携帯電話４０を接続する。すると、各太陽電池パネル２０が太陽光の光エネルギーを直流電力に変換して、インバータ３２が複数の太陽電池パネル２０から出力された直流電力を交流電力に変換することができる。更に、各給電ユニット３６がインバータ３２から出力された交流電力を各携帯電話４０に給電して、各携帯電話４０を充電することができる。

太陽光発電装置１０を屋内の所定の保管場所に保管する場合には、太陽光発電装置１０のスイッチをＯＦＦして各太陽電池パネル２０の駆動を停止する。次に、各太陽電池パネル２０をその基端部側の水平な揺動軸心周りの上方向の揺動によって倒伏姿勢から起立姿勢に切り替える。更に、各スナップ錠２６におけるフック部材３０を係止爪２８に係止させて、各隣接する起立姿勢の太陽電池パネル２０同士を連結する。各太陽電池パネル２０を起立姿勢に保った状態で、太陽光発電装置１０を屋外の所定の設置場所から屋内の所定の保管場所まで適宜に移送する。これにより、各太陽電池パネル２０を起立姿勢に安定的に保った状態で、太陽光発電装置１０を屋内の所定の保管場所に保管することができる。

従って、本発明の実施形態によれば、前述のように、太陽電池パネル２０の個数及びパネル面積が増えても、屋外の所定の設置場所に太陽光発電装置１０を簡単に設置することができる。特に、地震等の災害時に、屋外の所定の設置場所において太陽光発電装置１０を簡単かつ迅速に設置することができる。そのため、本発明の実施形態によれば、太陽光発電装置１０によって十分な発電量を確保しつつ、太陽光発電装置１０の設置に要する時間を大幅に短縮することができる。

本発明の実施形態によれば、前述のように、各太陽電池パネル２０を起立姿勢に安定的に保った状態で、太陽光発電装置１０を屋内の所定の保管場所に保管することができる。そのため、本発明の実施形態によれば、太陽光発電装置１０の保管に要するスペースを極力少なくすることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、種々の変更を行うことにより、その他、種々の態様で実施可能である。そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

１０太陽光発電装置
１２装置基台
１４キャスタ
１６パネル取付部材
１８トルクヒンジ
２０太陽電池パネル
２２セル
２４支持脚
２６スナップ錠（止め金）
２８係止爪
３０フック部材
３２インバータ
３４コントローラ
３６給電ユニット（給電部）
３８接続ケーブル
４０携帯電話（負荷）
４２携帯電話用の給電端子
４４把手

本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、装置基台と、前記装置基台の下部に設けられた複数のキャスタと、前記装置基台の外周部に複数のケース状のパネル取付部材及び複数のトルクヒンジを介して周方向に沿って設けられ、基端部側の水平な揺動軸心周りの揺動によって起立姿勢と倒伏姿勢とに切替可能に構成され、太陽光の光エネルギーを直流電力に変換する複数の太陽電池パネルと、前記装置基台の内部に設けられ、複数の前記太陽電池パネルから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記装置基台の上部に着脱可能に設けられ、接続ケーブルを介して前記インバータに接続され、携帯電話に給電するための複数の給電端子を有した複数の給電ユニットと、を備え、各パネル取付部材の裏面の短手方向側の面は、各パネル取付部材の基端側に向かって幅広になっており、各パネル取付部材の基端側の面は、各太陽電池パネルを前記起立姿勢に切り替えると、前記装置基台の上面に接触するように構成され、各トルクヒンジは、前記太陽電池パネルの揺動方向と反対方向のトルクを発生させるように構成され、各太陽電池パネルを前記起立姿勢から前記倒伏姿勢に切り替えると、複数の前記太陽電池パネルが前記装置基台を中心として放射状に配置されるように構成され、通常時においては、各太陽電池パネルを前記起立姿勢に保った状態で、屋内の所定の保管場所に保管され、災害時においては、複数の前記携帯電話を充電するために、複数の前記太陽電池パネルを前記装置基台を中心として放射状に配置した状態で、屋外の所定の設置場所に設置されることである。

本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、各太陽電池パネルの裏面側に設けられかつ前記倒伏姿勢の各太陽電池パネルを屋外の設置場所の設置面に対して支持するための支持脚を備えてもよい。本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、各隣接する前記起立姿勢の前記太陽電池パネル同士を連結する連結手段を備えてもよい。前記連結手段は、止め金であってもよい。

本発明の実施態様に係る太陽光発電装置は、装置基台と、前記装置基台の下部に設けられた複数のキャスタと、前記装置基台の外周部に複数のケース状のパネル取付部材及び複数のトルクヒンジを介して周方向に沿って設けられ、基端部側の水平な揺動軸心周りの揺動によって起立姿勢と倒伏姿勢とに切替可能に構成され、太陽光の光エネルギーを直流電力に変換する複数の太陽電池パネルと、前記装置基台の内部に設けられ、複数の前記太陽電池パネルから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記装置基台の上部に着脱可能に設けられ、接続ケーブルを介して前記インバータに接続され、携帯電話に給電するための複数の給電端子を有した複数の給電ユニットと、を備え、前記太陽電池パネルと一体的に揺動する各パネル取付部材の短手方向側の面は、各パネル取付部材の基端側に向かって幅広になっており、各パネル取付部材の基端側の面は、各太陽電池パネルを前記起立姿勢に切り替えると、前記装置基台の上面に接触するように構成され、各トルクヒンジは、前記太陽電池パネルの揺動方向と反対方向のトルクを発生させるように構成され、各太陽電池パネルを前記起立姿勢から前記倒伏姿勢に切り替えると、複数の前記太陽電池パネルが前記装置基台を中心として放射状に配置されるように構成されていることである。

Claims

装置基台と、
前記装置基台の外周部に周方向に沿って設けられ、基端部側の水平な揺動軸心周りの揺動によって起立姿勢と倒伏姿勢とに切替可能に構成され、太陽光の光エネルギーを直流電力に変換する複数の太陽電池パネルと、を備え、
各太陽電池パネルを前記起立姿勢から前記倒伏姿勢に切り替えると、複数の前記太陽電池パネルが前記装置基台を中心として放射状に配置されるように構成されていることを特徴とする太陽光発電装置。
前記装置基台の外周部に周方向に沿って設けられかつ基端部側の水平な揺動軸心周りの揺動によって起立姿勢と倒伏姿勢とに切替可能に構成された複数のパネル取付部材を備え、
各パネル取付部材に前記太陽電池パネルが設けられることにより、前記装置基台の外周部に複数の太陽電池パネルが複数の前記パネル取付部材を介して周方向に沿って設けられ、各太陽電池パネルが前記パネル取付部材を介して前記起立姿勢と前記倒伏姿勢とに切替可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
各太陽電池パネルの揺動方向と反対方向のトルクを発生させるトルクヒンジを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電装置。
各太陽電池パネルの裏面側に設けられかつ前記倒伏姿勢の各太陽電池パネルを屋外の設置場所の設置面に対して支持するための支持脚を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
各隣接する前記起立姿勢の前記太陽電池パネル同士を連結する連結手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
前記連結手段は、止め金であることを特徴とする請求項５に記載の太陽光発電装置。
前記装置基台の下部に設けられた複数のキャスタを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
複数の前記太陽電池パネルから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
前記インバータから出力された交流電力を負荷に給電する給電部と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
前記負荷は、携帯電話であって、前記給電部は、前記携帯電話に給電するための携帯電話用の給電端子を有していることを特徴とする請求項８に記載の太陽光発電装置。