JP2020205332A - 光発電モジュール装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、平滑回路及び、充電回路や電圧変換回路などを設けることなく、電力の脈動を抑制可能な光発電モジュール装置を提供することを目的とする。【解決手段】回転駆動する回転体に設けられた第１の対象機器に電力を供給する光発電モジュール装置であって、太陽電池セル列１１，１２を構成する複数の太陽電池セル２１，２５は、並列回路を構成するように接続されており、複数の太陽電池セル列１１，１２は、回転体の軸線方向Ｂにおいて継ぎ目部２３，２６の位置をずらした状態で、軸線方向Ｂに配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、光発電モジュール装置に関する。
特許文献１には、測定対象物である回転体の軸トルクや温度等の物理量を回転体に取り付けた検出器で測定し、測定した物理量を示す信号を受信部に送信するテレメータ装置が開示されている。
テレメータ装置は、回転体に設けられた対象機器に電力を供給する光発電モジュール装置を有する。
光発電モジュールは、回転体の周方向および，軸方向のそれぞれに配置された複数の太陽電池セルからなり、光が照射されることで電力を発生させる太陽電池セル群と、太陽電池セル群に光を照射する照明器（光源）と、を有する。
特開平５−１２０５９３号公報
ところで、光発電モジュールにおいては、周方向と軸方向に配置された互いに隣り合う太陽電池セル同士を並列（周方向）・直列（軸方向）接続して構成されるが、太陽電池セルの継ぎ目部においては、光エネルギーを供給しても当然電力に変換することは出来ない。
即ち、光が照射されることで電力を発生させる太陽電池セル群と、太陽電池セル群に光を照射する照明器（光源）の関係において、回転体の周方向移動に対して、電力を発生させる部分（太陽電池セル）と電力を発生させない部分（継ぎ目部）とが交互に配置されている。
特許文献１のように、周方向に配置された複数の太陽電池セルの継ぎ目部を軸方向に揃えて配置させた場合、以下の問題があった。即ち、光を照射する光照射領域内に、周方向に配置された継ぎ目部が存在するときに発生する電力と、継ぎ目部が存在しないとき（太陽電池セルのみに光を照射するとき）に発生する電力と、の差により、太陽電池セル群から出力される電力の脈動が生じる。
極端な例としては、光を照射する光照射領域内に太陽電池セルが存在しない周方向位置と太陽電池セルを完全に照らす周方向位置が交互に配置される場合においては、半波整流波形の様態となる出力が得られることになる。
このため、電力の脈動を抑制する平滑回路や供給する電力を安定化するための充電回路などを設ける必要があった。
また、一般的に太陽電池セルの発電効率を考慮する場合には出力電圧を高くする方が有利であり、特許文献１に示される例においては、軸方向に並べて配置される太陽電池セルの列数を増加させることで電圧が高くなる。しかしながら、電力供給する対象機器の動作電圧よりも高い電圧が出力されるように構成した場合には、電圧変換回路が必要となる。
そこで、本発明は、平滑回路や充電回路、電圧変換回路などを設けることなく、電力の脈動を抑制可能な光発電モジュール装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る光発電モジュール装置によれば、回転駆動する回転体に設けられた対象機器に電力を供給する光発電モジュール装置であって、前記回転体の外周面に設けられた太陽電池セル列群と、前記回転体から離れた位置に固定され、前記回転体とともに回転する前記太陽電池セル列群に光を照射する光源と、を備え、前記太陽電池セル列群は、前記回転体の周方向に配置され、前記周方向に太陽電池セルと継ぎ目部とが交互に配置されることで構成され、複数の前記太陽電池セルが並列接続された２つの太陽電池セル列を有しており、前記２つの太陽電池セル列は、前記回転体の軸線方向において互いに隣り合う位置に配置されており、前記２つの太陽電池セル列の前記継ぎ目部は、前記周方向における位置をずらした状態で、前記軸線方向に配置されている。
本発明によれば、２つの太陽電池セル列を構成する継ぎ目部の周方向における位置をずらした状態で、継ぎ目部を軸線方向に配置させることで、軸線方向に継ぎ目部を揃えて２つの太陽電池セル列配置させた場合と比較して、発生する電力の脈動の大きさを小さくすることが可能となる。
これにより、平滑回路を設けることなく、２つの太陽電池セル列を構成する継ぎ目部の周方向の配置を変えることで、容易に電力の脈動を抑制できる。
また、上記構成とすることで、電力供給対象である対象機器が許容する動作電圧の変動範囲に電力の脈動を調整することが可能となる。これにより、電力安定化のための充電回路が不要となるため、光発電モジュール装置の構成を簡略化することができる。
さらに、予め対象機器の動作電圧となるユニットセルを構成することで電圧変換回路も不要となるので、光発電モジュール装置の構成を簡略化することができる。
また、上記本発明の一態様に係る光発電モジュール装置において、前記光源は、前記太陽電池セル列群に対して部分的に光を照射し、前記太陽電池セル列群は、前記部分的に前記光が照射されることで、電力供給する対象機器に対応した動作電圧を出力し、前記２つの太陽電池セル列は、並列に接続されていてもよい。
このように、２つの太陽電池セル列を並列に接続するとともに、太陽電池セル列群に対して部分的に光が照射されることで、電力供給する対象機器に対応した動作電圧を出力することができる。
また、上記本発明の一態様に係る光発電モジュール装置において、前記太陽電池セル列は、複数のユニットセルで構成されており、前記複数のユニットセルは、それぞれ前記複数の太陽電池セルの一部で構成されており、前記複数のユニットセルは、前記回転体の周方向に配置されていてもよい。
このように、複数のユニットセルをそれぞれ複数の太陽電池セルの一部で構成するとともに、複数のユニットセルをそれぞれ直列配置させることで、対象機器の動作電圧となる太陽電池セルを構成することが可能となる。これにより、電圧変換回路を設ける必要がなくなるため、光発電モジュール装置の構成を簡略化することができる。
また、上記本発明の一態様に係る光発電モジュール装置において、前記複数のユニットセルは、それぞれ逆流防止用ダイオードを有してもよい。
このように、複数のユニットセルがそれぞれ逆流防止用ダイオードを有することで、１つのユニットセルで発生した電力が、他のユニットセルに流れることを抑制可能となる。これにより、１つのユニットで発生した電力（対象機器の駆動に必要な電力に対応する電力）を対象機器に供給することができる。
また、上記本発明の一態様に係る光発電モジュール装置において、前記対象機器は、第１の電力で駆動する第１の対象機器と、前記第１の電力とは異なる第２の電力で駆動する第２の対象機器と、を有し、前記太陽電池セル列群は、前記周方向に配列された複数の第１のユニットセルで構成された第１の太陽電池セル列と、前記周方向に複数配列され、かつ前記回転体の軸線方向において１つの前記第１のユニットセルと隣り合う位置に配置された第２のユニットセルで構成された第２の太陽電池セル列と、を有しており、前記光源は、１つの前記第１のユニットセルに光を照射する第１の光源と、前記回転体の軸線方向に各々１つの前記第１及び第２のユニットセルで構成された１つの第３のユニットセルに光を照射する第２の光源と、を有してもよい。
このように、上記構成とされた第１及び第２の太陽電池セル列、並びに第１及び第２の光源を有することで、平滑回路を設けることなく、電力の脈動を抑制した上で、第１及び第２の対象機器のそれぞれに対して必要な電力を供給することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る光発電モジュール装置によれば、回転駆動する回転体に設けられた対象機器に電力を供給する光発電モジュール装置であって、前記回転体の外周面に設けられ、複数のユニットセルを有する太陽電池セル列と、前記回転体から離れた位置に固定され、前記回転体とともに回転する前記太陽電池セル列に光を照射する光源と、を備え、前記太陽電池セル列は、前記回転体の周方向に配置されており、前記ユニットセルは、前記対象機器の駆動のための電力を発電するために必要な数の太陽電池セルを直列配置させることで構成されており、前記光源は、１つのユニットセルのみに対応する領域に光を照射する。
本発明によれば、対象機器の駆動のための電力を発電するために必要な数の太陽電池セルを直列配置させることでユニットセルを構成するとともに、１つのユニットセルのみに対応する領域に光を照射することで、対象機器が必要とする電力に対応する電力を安定して発生させることが可能となる。これにより、平滑回路を設けることなく、電力の脈動を抑制することができる。
また、出力電圧が高電圧（対象機器に必要な電圧よりも高い電圧）にならないため、必要な変換回路を最小限にすることができる。
また、上記本発明の一態様に係る光発電モジュール装置においては、前記対象機器として、動作電圧が等しい第１の対象機器を複数有し、前記光源として、前記第１の対象機器と同じ数の第１の光源を有し、前記第１の対象機器と同じ数の第１の光源は、前記太陽電池セル列のうち、それぞれ異なる前記ユニットセルに光を照射してもよい。
このような構成とすることで、太陽電池セル列の数を増加させることなく、各対象機器に対してそれぞれ必要な駆動電圧を供給することができる。
また、上記本発明の一態様に係る光発電モジュール装置においては、回転駆動時における前記回転体の回転パルス信号を取得する回転計と、前記光源から照射される光の強度と前記太陽電池セル列から出力される電力量との関係を示す第１のデータ、及び前記回転体の回転位相と前記太陽電池セル列から出力される電力量との関係を示す第２のデータが格納された記憶部、前記回転体の回転位相、前記第１のデータ、及び前記第２のデータに基づいて、前記光源から照射される光の強度を制御する光強度制御部を有する制御装置と、を備え、前記光強度制御部は、前記対象機器に必要な電力量を得られるように、前記光源から照射される光の強度を制御してもよい。
このように、回転計と、上記構成とされた制御装置と、を備えることで、電力計を常時必要とすることなく、対象機器に必要な電力量を得ることができる。また、回転位相に対する出力（電力量）特性に基づいた制御を行うため、太陽電池セルの数の制約を受けることを抑制できる。
本発明によれば、平滑回路及び、充電回路や電圧変換回路などを設けることなく、電力の脈動を抑制することができる。
本発明の第１の実施形態に係る光発電モジュール装置の概略構成を示す斜視図である。 図１に示す光発電モジュール装置を構成する太陽電池セル列群を説明するための図（その１）である。 図１に示す光発電モジュール装置を構成する太陽電池セル列群を説明するための図（その２）である。 本発明の第２の実施形態に係る光発電モジュール装置の概略構成を示す斜視図である。 図４に示す太陽電池セル列を説明するための図である。 図５に示すユニットセルを説明するためのである。 本発明の第３の実施形態に係る光発電モジュール装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る光発電モジュール装置の概略構成を示す斜視図である。 図８に示すユニットセルを説明するためのである。 本発明の第５の実施形態に係る光発電モジュール装置の概略構成を示す斜視図である。 図１０に示す制御装置を説明するための機能ブロック図である。
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る光発電モジュール装置１０について説明する。図１において、Ａは第１の光源１６が光を照射する領域（以下、「光照射領域Ａ」という）、Ａｘは回転体５の軸線（以下、「軸線Ａｘ」という）、Ｂは軸線Ａｘが延びる方向である軸線方向（以下、「軸線方向Ｂ」という）、Ｃは回転体５の周方向（以下、「周方向Ｃ」という）をそれぞれ示している。
図３では、図を見やすくする観点から、図２に示す複数の継ぎ目部２３，２６の図示を省略する。図１〜図３において、同一構成部分には、同一符号を付す。
光発電モジュール装置１０は、太陽電池セル列群９を構成する太陽電池セル列１１，１２と、第１の配線１３と、第２の配線１４と、第１の光源１６（光源）と、第１の対象機器１７（対象機器）と、を有する。
太陽電池セル列１１は、軸受６により回転可能に支持された回転体５の外周面５ａに設けられている。太陽電池セル列１１は、回転体５の周方向Ｃに配置されている。
太陽電池セル列１１は、複数の太陽電池セル２１と、複数の継ぎ目部２３と、を有する。太陽電池セル列１１は、周方向Ｃに太陽電池セル２１と継ぎ目部２３とが交互に配置された構成とされている。
太陽電池セル２１は、第１の光源１６から光が照射された際、発電するセルである。太陽電池セル２１は、プラス端子２１Ａと、マイナス端子２１Ｂと、を有する。
継ぎ目部２３は、周方向Ｃにおいて、互いに隣う合う位置に配置された２つの太陽電池セル２１を接続している。複数の継ぎ目部２３は、周方向Ｃに間隔を空けて配置されている。継ぎ目部２３は、光が照射された際に発電しない部分である。
太陽電池セル列１２は、回転体５の外周面５ａに設けられている。太陽電池セル列１２は、回転体５の周方向Ｃに配置されている。
太陽電池セル列１２は、軸線方向Ｂにおいて、太陽電池セル列１１と互いに隣り合う位置に配置されている。
太陽電池セル列１２は、複数の太陽電池セル２５と、複数の継ぎ目部２６と、を有する。太陽電池セル列１２は、周方向Ｃに太陽電池セル２５と継ぎ目部２６とが交互に配置された構成とされている。
太陽電池セル２５は、第１の光源１６から光が照射された際、発電するセルである。太陽電池セル２５は、プラス端子２５Ａと、マイナス端子２５Ｂと、を有する。
太陽電池セル２５としては、例えば、太陽電池セル２１と同じ構成とされた太陽電池セルを用いることが可能である。
継ぎ目部２６は、周方向Ｃに配置され、互いに隣う合う位置に配置された２つの太陽電池セル２５を接続している。複数の継ぎ目部２６は、周方向Ｃに間隔を空けて配置されている。継ぎ目部２６は、光が照射された際に発電しない部分である。
継ぎ目部２６としては、例えば、継ぎ目部２３と同じ構成とされた継ぎ目部を用いることが可能である。
太陽電池セル列１１，１２の継ぎ目部２３，２６は、周方向Ｃにおける位置をずらした状態で、軸線方向Ｂに配置されている。
第１の配線１３は、太陽電池セル列１１，１２を構成する複数のプラス端子２１Ａ，２５Ａと接続されている。
第２の配線１４は、太陽電池セル列１１，１２を構成する複数のマイナス端子２１Ｂ，２５Ｂと接続されている。
上記構成とされた第１及び第２の配線１３，１４は、並列回路を構成するように複数の太陽電池セル２１，２５を並列接続している。
第１の光源１６は、回転体５の径方向外側に配置されている。第１の光源１６は、回転体５から離れた位置から光照射領域Ａを通過する太陽電池セル列群９に光を照射する。第１の光源１６は、太陽電池セル列群９に対して部分的に光を照射する。
第１の光源１６としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが可能である。
第１の対象機器１７は、回転体５の外周面５ａに固定されている。第１の対象機器１７は、プラス端子１７Ａと、マイナス端子１７Ｂと、を有する。
プラス端子１７Ａは、第１の配線１３と接続されている。これにより、プラス端子１７Ａは、複数の太陽電池セル２１，２５のプラス端子２１Ａ，２５Ａと電気的に接続されている。
マイナス端子１７Ｂは、第２の配線１４と接続されている。これにより、マイナス端子１７Ｂは、複数の太陽電池セル２１，２５のマイナス端子２１Ｂ，２５Ｂと電気的に接続されている。
第１の対象機器１７には、第１及び第２の配線１３，１４を介して、光源により光が照射された太陽電池セル列群９で発生した電力が供給される。第１の対象機器１７は、第１の電力が供給された際に駆動する。
第１の対象機器１７としては、例えば、回転駆動時における回転体５の回転数や温度等の物理量を計測するセンサ、アンプ、送受信部等を例示することが可能である。
第１の実施形態の光発電モジュール装置１０によれば、太陽電池セル列１１，１２を構成する継ぎ目部２３，２６の周方向Ｃにおける位置をずらした状態で、継ぎ目部２３，２６を軸線方向Ｂに配置させることで、軸線方向Ｂに継ぎ目部２３，２６を揃えて太陽電池セル列１１，１２を配置させた場合と比較して、発生する電力の脈動の大きさを小さくすることが可能となる。
これにより、平滑回路を設けることなく、太陽電池セル列１１，１２を構成する継ぎ目部２３，２６の周方向Ｃの配置を変えることで、容易に電力の脈動を抑制することができる。
また、上記構成とすることで、電力供給対象である第１の対象機器１７が許容する動作電圧の変動範囲に電力の脈動を調整することが可能となる。これにより、電力安定化のための充電回路が不要となるため、光発電モジュール装置１０の構成を簡略化することができる。
なお、第１の実施形態では、２つの太陽電池セル列（太陽電池セル列１１，１２）を設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、太陽電池セル列１１，１２と同様な構成とされた３つ以上の太陽電池セル列を設けてもよい。
この場合、３つの太陽電池セル列の継ぎ目部は、周方向Ｃにおける位置をずらした状態で、軸線方向Ｂに配置させる。
（第２の実施形態）
図４〜図６を参照して、第２の実施形態の光発電モジュール装置３０について説明する。図４では、図１に示す回転体５を簡略化して図示する。図４及び図５において、Ｅは第１の光源１６が光を照射する領域（以下、「光照射領域Ｅ」という）を示している。図４及び図５において、図１〜図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図６では、図５に示す逆流防止用ダイオード３４の図示を省略する。
光発電モジュール装置３０は、第１の実施形態の光発電モジュール装置１０を構成する太陽電池セル列群９に替えて、太陽電池セル列３１を有するとともに、第１の光源１６が光を照射する光照射領域Ｅが第１の実施形態の光照射領域Ａとは異なること以外は、光発電モジュール装置１０と同様に構成されている。
太陽電池セル列３１は、回転体５の外周面５ａに設けられている。太陽電池セル列３１は、複数のユニットセル３３を有する。複数のユニットセル３３は、回転体５の周方向Ｃに配列されている。
ユニットセル３３は、第１の対象機器１７に必要な第１の電力（電力量）を発電するために必要な数の太陽電池セル３５を直列配置させることで構成されている。
ユニットセル３３は、例えば、軸線方向Ｂに直列配置された５つの太陽電池セル３５で構成することが可能である（図６参照）。
なお、図６では、一例として、ユニットセル３３を５つの太陽電池セル３５で構成した場合を例に挙げて図示したが、ユニットセル３３を構成する太陽電池セル３５の数は、第１の対象機器１７が必要な電力の大きさに応じて適宜設定することが可能であり、５つに限定されない。
複数のユニットセル３３は、並列回路を構成するように、第１及び第２の配線１３，１４と接続されている。
複数のユニットセル３３は、ぞれぞれ逆流防止用ダイオード３４を有する。
このように、複数のユニットセル３３がぞれぞれ逆流防止用ダイオード３４を有することで、１つのユニットセル３３で発生した電力が、他のユニットセル３３に流れることを抑制可能となる。これにより、１つのユニットセル３３で発生した電力（第１の対象機器１７が必要とする第１の電力に対応する大きさの電力）を第１の対象機器１７に効率的に供給することができる。
第１の光源１６は、回転体５が回転駆動した状態において、複数のユニットセル３３のうち、１つのユニットセル３３のみに光を照射する。つまり、光照射領域Ｅは、複数のユニットセル３３のうち、１つのユニットセル３３のみに対応している。
第２の実施形態の光発電モジュール装置３０によれば、第１の対象機器１７の電力に対応する複数のユニットセル３３を有する太陽電池セル列３１と、回転体５とともに回転する１つのユニットセル３３に対して光を照射する第１の光源１６と、を備えるとともに、ユニットセル３３を直列配置された太陽電池セル３５で構成することで、第１の対象機器１７が必要とする電力に対応する電力を安定して発生させることが可能となる。これにより、平滑回路を設けることなく、電力の脈動を抑制することができる。
また、出力電圧が高電圧（第１の対象機器１７に必要な電圧よりも高い電圧）にならないため、必要な変換回路を最小限にすることができる。
また、上記本発明の一態様に係る光発電モジュール装置においては、前記対象機器として、動作電圧が等しい第１の対象機器を複数有し、前記光源として、前記第１の対象機器と同じ数の第１の光源を有し、前記第１の対象機器と同じ数の第１の光源は、前記太陽電池セル列のうち、それぞれ異なる前記ユニットセルに光を照射してもよい。
このような構成とすることで、太陽電池セル列の数を増加させることなく、各対象機器に対してそれぞれ必要な駆動電圧を供給することができる。
（第３の実施形態）
図７を参照して、第３の実施形態の光発電モジュール装置３８について説明する。図７において、図４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
光発電モジュール装置３８は、光発電モジュール装置３０の構成に、さらに、それぞれ１つの第１の光源１６及び第１の対象機器１７を設けたこと以外は、光発電モジュール装置３０と同様に構成されている。つまり、第１の光源１６は、第１の対象機器１７と同じ数設けられている。
２つの第１の光源１６のうち、他方の第１の光源１６は、一方の第１の光源１６が光を照射する光照射領域Ｅとは異なる位置に配置された別の光照射領域Ｅを照射している。
２つの第１の対象機器１７は、動作電圧が等しい機器である。２つの第１の対象機器１７のうち、一方の第１の対象機器１７は、一方の第１の光源１６が太陽電池セル列３１に光を照射することで発生する電力により駆動される。
また、他方の第１の対象機器１７は、他方の第１の光源１６が太陽電池セル列３１に光を照射することで発生する電力により駆動される。
第３の実施形態の光発電モジュール装置３８によれば、動作電圧が同じ第１の対象機器１７に電力を供給する場合、１つの第１の光源１６を追加することで、別の太陽電池セル列３１を設けることなく、２台の第１の対象機器１７に必要な電力を得ることができる。
（第４の実施形態）
光発電モジュール装置４０は、第２の実施形態の光発電モジュール装置３０の構成に、太陽電池セル列４１（第２の太陽電池セル列）と、第２の光源４３と、第２の対象機器４４と、をさらに有すること以外は、光発電モジュール装置３０と同様に構成されている。
太陽電池セル列４１は、太陽電池セル列３１（第１の太陽電池セル列）とともに、太陽電池セル列群４２を構成している。
太陽電池セル列３１は、周方向Ｃに第１のユニットセル４７（ユニットセル３３）が複数配列された構成とされている。第１のユニットセル４７は、先に説明したユニットセル３３と同様な構成とされている。
太陽電池セル列４１は、回転体５の周方向Ｃに配置されている。太陽電池セル列４１は、複数の第２のユニットセル５１が周方向Ｃに配置された構成とされている。各第２のユニットセル５１は、軸線方向Ｂにおいて１つの第１のユニットセル４７と隣り合う位置に配置されている。
第２のユニットセル５１は、例えば、軸線方向に直列配列された３つの太陽電池セル３５で構成されている（図９参照）。
なお、図９では、一例として、第２のユニットセル５１を３つの太陽電池セル３５で構成した場合を例に挙げて図示したが、第２のユニットセル５１を構成する太陽電池セル３５の数は、適宜選択することが可能であり、３つに限定されない。
軸線方向Ｂに配置された各々１つの第１及び第２のユニットセル４７，５１は、１つの第３のユニットセル４８を構成している。第３のユニットセル４８は、周方向Ｃに複数配置されている。
第３のユニットセル４８は、光照射領域Ｆから光が照射された際、第２の対象機器４４を駆動させる際に必要な第２の電力を発生させる。
第２の光源４３は、第１の光源１６が光を照射する光照射領域Ｅとは異なる光照射領域Ｆに光を照射する。
第２の光源４３は、回転体５が回転駆動した状態において、複数の第３のユニットセル４８のうち、１つの第３のユニットセル４８のみに光を照射することで第２の対象機器４４を動作させることが出来るように調整する。第２の光源４３としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが可能である。
第２の対象機器４４は、第２の光源４３が照射する光により発生する電力を受け取ることが可能な状態で、太陽電池セル列群４２と電気的に接続されている。第２の対象機器４４は、第１の対象機器１７が必要とする第１の電力よりも大きい第２の動作電圧で駆動する。
第３の実施形態の光発電モジュール装置４０によれば、上記構成とされた太陽電池セル列３１，４１、並びに第１及び第２の光源１６，４３を有することで、平滑回路を設けることなく、電力の脈動を抑制した上で、第１及び第２の対象機器１７，４４のそれぞれに対して必要な電力を供給することができる。
（第５の実施形態）
図１０及び図１１を参照して、第５の実施形態の光発電モジュール装置８０について説明する。図１０において、図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図１０及び図１１において、同一構成部分には、同一符号を付す。
光発電モジュール装置８０は、第２の実施形態の光発電モジュール装置３０の構成に、さらに回転計８２と、制御装置８６と、を備えたこと以外は、光発電モジュール装置３０と同様に構成されている。
回転計８２は、制御装置８６と電気的に接続されている。回転計８２は、回転駆動時における回転体５のパルス信号を取得する。回転計８２は、取得したパルス信号を制御装置８６に送信する。
制御装置８６は、情報取得部９１と、記憶部９２と、光強度制御部９４と、を有する。
情報取得部９１は、光強度制御部９４と電気的に接続されている。情報取得部９１は、回転計８２から送信されるパルス信号に基づいて、回転体５の回転数情報及び回転位相情報を取得する。情報取得部９１は、取得した回転数情報及び回転位相情報を光強度制御部９４に送信する。
記憶部９２は、光強度制御部９４と電気的に接続されている。記憶部９２には、第１の光源１６から照射される光の強度と太陽電池セル列３１から出力される電力量との関係を示す第１のデータ、及び回転体５の回転位相と太陽電池セル列３１から出力される電力量との関係を示す第２のデータと、が格納されている。
光強度制御部９４は、回転体５の回転位相情報、第１のデータ、及び第２のデータに基づいて、第１の光源１６の光強度と回転体５の回転位相との関係を取得するとともに、第１の対象機器１７に必要な電力量のみが取得可能となるように、第１の光源１６から照射される光の強度を制御する。
第４の実施形態の光発電モジュール装置８０によれば、上述した回転計８２及び制御装置８６を備えることで、電力計を常時必要とすることなく、第１の対象機器１７に必要な電力量を得ることができる。
また、回転位相に対する出力（電力量）特性に基づいた制御を行うため、太陽電池セルの数の制約を受けることを抑制できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、周方向に配置する太陽電池セル列１１，１２，３１，４１の長さは、適宜設定することが可能である。周方向に配置する太陽電池セル列１１，１２，３１，４１の長さは、例えば、回転体５の外周面５ａの半分の長さでもよいし、１／３の長さでもよい。
第１及び第２の光源１６，４３は、太陽電池セル列１１，１２，３１，４１の長さに応じて最適な位置に配置される。
５…回転体
５ａ…外周面
６…軸受
９，４２…太陽電池セル列群
１０，３０，３８，４０，６０，８０…光発電モジュール装置
１１，１２，３１，４１…太陽電池セル列
１３，６５，６８…第１の配線
１４，６６，６９…第２の配線
１６…第１の光源
１７…第１の対象機器
１７Ａ，２１Ａ，２５Ａ，４４Ａ…プラス端子
１７Ｂ，２１Ｂ，２５Ｂ，４４Ｂ…マイナス端子
２１，２５，３５…太陽電池セル
２３，２６…継ぎ目部
３３…ユニットセル
３４…逆流防止用ダイオード
４３…第２の光源
４４…第２の対象機器
４７…第１のユニットセル
４８…第３のユニットセル
５１…第２のユニットセル
６１…第１の太陽電池セル群
６２…第２の太陽電池セル群
８２…回転計
８４…電力計
８６…制御装置
９１…情報取得部
９２…記憶部
９３…光強度取得部
９４…光強度制御部
Ａｘ…軸線
Ａ，Ｅ，Ｆ…光照射領域
Ｂ…軸線方向
Ｃ…周方向

Claims (8)

  1. 回転駆動する回転体に設けられた対象機器に電力を供給する光発電モジュール装置であって、
    前記回転体の外周面に設けられた太陽電池セル列群と、
    前記回転体から離れた位置に固定され、前記回転体とともに回転する前記太陽電池セル列群に光を照射する光源と、
    を備え、
    前記太陽電池セル列群は、前記回転体の周方向に配置され、前記周方向に太陽電池セルと継ぎ目部とが交互に配置されることで構成され、複数の前記太陽電池セルが並列接続された２つの太陽電池セル列を有しており、
    前記２つの太陽電池セル列は、前記回転体の軸線方向において互いに隣り合う位置に配置されており、
    前記２つの太陽電池セル列の前記継ぎ目部は、前記周方向における位置をずらした状態で、前記軸線方向に配置されている光発電モジュール装置。
  2. 前記光源は、前記太陽電池セル列群に対して部分的に光を照射し、
    前記太陽電池セル列群は、前記部分的に前記光が照射されることで、電力供給する対象機器に対応した動作電圧を出力し、
    前記２つの太陽電池セル列は、並列に接続されている請求項１に記載の光発電モジュール装置。
  3. 前記太陽電池セル列は、複数のユニットセルで構成されており、
    前記複数のユニットセルは、それぞれ前記複数の太陽電池セルの一部で構成されており、
    前記複数のユニットセルは、前記回転体の周方向に配置されている請求項１又は２に記載の光発電モジュール装置。
  4. 前記複数のユニットセルは、それぞれ逆流防止用ダイオードを有する請求項３に記載の光発電モジュール装置。
  5. 前記対象機器は、第１の電力で駆動する第１の対象機器と、前記第１の電力とは異なる第２の電力で駆動する第２の対象機器と、を有し、
    前記太陽電池セル列群は、前記周方向に配列された複数の第１のユニットセルで構成された第１の太陽電池セル列と、前記周方向に複数配列され、かつ前記回転体の軸線方向において１つの前記第１のユニットセルと隣り合う位置に配置された第２のユニットセルで構成された第２の太陽電池セル列と、を有しており、
    前記光源は、１つの前記第１のユニットセルに光を照射する第１の光源と、前記回転体の軸線方向に各々１つの前記第１及び第２のユニットセルで構成された１つの第３のユニットセルに光を照射する第２の光源と、を有する請求項３または４記載の光発電モジュール装置。
  6. 回転駆動する回転体に設けられた対象機器に電力を供給する光発電モジュール装置であって、
    前記回転体の外周面に設けられ、複数のユニットセルを有する太陽電池セル列と、
    前記回転体から離れた位置に固定され、前記回転体とともに回転する前記太陽電池セル列に光を照射する光源と、
    を備え、
    前記太陽電池セル列は、前記回転体の周方向に配置されており、
    前記ユニットセルは、前記対象機器の駆動のための電力を発電するために必要な数の太陽電池セルを直列配置させることで構成されており、
    前記光源は、１つのユニットセルのみに対応する領域に光を照射する光発電モジュール装置。
  7. 前記対象機器として、動作電圧が等しい第１の対象機器を複数有し、
    前記光源として、前記第１の対象機器と同じ数の第１の光源を有し、
    前記第１の対象機器と同じ数の第１の光源は、前記太陽電池セル列のうち、それぞれ異なる前記ユニットセルに光を照射する請求項６記載の光発電モジュール装置。
  8. 回転駆動時における前記回転体の回転パルス信号を取得する回転計と、
    前記光源から照射される光の強度と前記太陽電池セル列から出力される電力量との関係を示す第１のデータ、及び前記回転体の回転位相と前記太陽電池セル列から出力される電力量との関係を示す第２のデータが格納された記憶部、前記回転体の回転位相、前記第１のデータ、及び前記第２のデータに基づいて、前記光源から照射される光の強度を制御する光強度制御部を有する制御装置と、
    を備え、
    前記光強度制御部は、前記対象機器に必要な電力量を得られるように、前記光源から照射される光の強度を制御する請求項６記載の光発電モジュール装置。
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