JP3069635U - 太陽熱電池および負荷の交互制御装置 - Google Patents

太陽熱電池および負荷の交互制御装置

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JP3069635U JP946499U JP946499U JP3069635U JP 3069635 U JP3069635 U JP 3069635U JP 946499 U JP946499 U JP 946499U JP 946499 U JP946499 U JP 946499U JP 3069635 U JP3069635 U JP 3069635U
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽熱電池が受光時に示す出力状態に基づき
蓄電装置および照明器具を制御する太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を提供する。 【解決手段】 この太陽熱電池および負荷の交互制御装
置は、太陽熱電池ＳＣ１００と、蓄電装置Ｂ１００と、
出力スイッチ装置ＳＷ１００と、太陽熱電池ＳＣ１００
の出力状態を検知する回路装置Ｓ１００と、阻隔ダイオ
ードＣＲ１００と、負荷ＬＤ１００とを備える。太陽熱
電池ＳＣ１００が受光時に示す出力状態を環境の明暗の
検知依拠として、蓄電装置Ｂ１００および照明器具の作
動状態を制御し、太陽熱電池ＳＣ１００が受光して出力
がある場合、蓄電装置Ｂ１００は出力をせずに充電を行
い、一方太陽熱電池ＳＣ１００が受光しないで出力がな
く高インピーダンスになる場合、蓄電装置Ｂ１００は充
電をせずに出力を行う。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、照明に使用される太陽熱電池（ソーラーセル）および負荷の交互制 御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より伝統的なソーラーエネルギー照明は通常、太陽熱電池が受光している とき蓄電装置を充電し、受光していないとき、環境の明暗の検知回路により環境 が暗いと検知すると蓄電装置を制御し、電力を照明器具または他の負荷まで送り 、駆動する。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
本考案の目的は、太陽熱電池が受光時に示す出力状態を環境の明暗の検知依拠 として蓄電装置および照明器具の作動状態を制御し、太陽熱電池が受光して出力 がある場合は蓄電装置が充電して出力せず、一方太陽熱電池が受光せずに出力が なく高インピーダンスになる場合、蓄電装置が出力して充電をしない太陽熱電池 および負荷の交互制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための本考案の請求項１記載の太陽熱電池および負荷の 交互制御装置は、太陽熱電池と、蓄電装置と、出力スイッチ装置と、太陽熱電池 の出力状態を検知する回路装置と、阻隔ダイオードと、負荷とを備え、前記太陽 熱電池が受光時に示す出力状態を環境の明暗の検知依拠として前記蓄電装置およ び照明器具の作動状態を制御し、前記太陽熱電池が受光して出力がある場合、前 記蓄電装置は出力をせずに充電を行い、一方前記太陽熱電池が受光しないで出力 がなく高インピーダンスになる場合、前記蓄電装置は充電をせずに出力を行う。
【０００５】 前記太陽熱電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な単結晶、多結 晶または非結晶のソーラーセルから構成され、太陽の光エネルギーから変換した 電気エネルギーを利用して前記蓄電装置を充電する。 前記蓄電装置は、充電可能な二次電池または蓄電コンデンサから構成され、前 記太陽熱電池の充電を受け、前記負荷へ放電および出力する。
【０００６】 前記出力スイッチ装置は、機器、あるいは電気または固体出力スイッチ装置か ら構成され、前記蓄電装置が前記負荷に出力するか出力を中断するかを制御し、 その回路制御論理を変えない前提で、大きなパワーを有する固体または機電式ス イッチユニットが付設されることにより、前記太陽熱電池が受光しているとき前 記負荷を遮断し、ならびに前記太陽熱電池が受光していないとき前記負荷を導通 する開閉作動が可能である。
【０００７】 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、機器、あるいは電気または 固体電子回路装置から構成され、前記太陽熱電池の出力電圧または出力電流を検 知して前記出力スイッチ装置を制御することにより前記蓄電装置および前記負荷 の運転状態を制御する。 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への充電電圧または充電電 流は設定値より大きく、前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は前記蓄 電装置から前記負荷までのパスを遮断する。前記太陽熱電池が受光していないと きまたは光が弱く暗いとき、前記蓄電装置への充電電圧または充電電流は設定値 より小さいかまたはゼロであり、前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置 は前記出力スイッチ装置を導通し、前記蓄電装置から前記負荷までのパスを導通 して出力状態を形成する。
【０００８】 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置と前記出力スイッチ装置とは、 一体的な機電装置または互いに分離した構造である。 前記阻隔ダイオードは、前記太陽熱電池と前記蓄電装置との間に正方向かつ直 列に必要に応じて設置可能であり、充電電流が通過可能であって逆方向の流れを 防止する。
【０００９】 前記負荷は、電気エネルギーを光エネルギーに変換可能な負荷であり、電気エ ネルギーを機械的エネルギーに変換する負荷、電気エネルギーを熱エネルギーに 変換する負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーに変換する負荷、または電気 エネルギーを音エネルギーに変換する負荷としても使用可能であり、自主的運転 または人的制御の関連制御装置およびスイッチ装置を付設可能である。
【００１０】 本考案の請求項２記載の太陽熱電池および負荷の交互制御装置は、請求項１記 載の装置であって、前記出力スイッチ装置は、二つの固体出力スイッチ装置を有 し、その固体出力スイッチ装置はＮＰＮまたはＰＮＰのトランジスタスイッチ、 あるいは酸化膜半導体電界効果トランジスタ（以下、「酸化膜半導体電界効果ト ランジスタ」をＭＯＳＦＥＴという）の単一晶体またはダリントン接続のスイッ チ回路から構成される装置であって、コレクタの電源と制御用ベースとの間に制 御抵抗が接続されていることにより常態では導通し、一方の固体出力スイッチ装 置のベースと他方の固体出力スイッチ装置のエミッタとの間にフォトカプラーが 並列に接続され、そのフォトカプラーには光の制御晶体の出力端が設けられてい る。
【００１１】 前記太陽熱電池が受光および発電しているとき、前記太陽熱電池の出力電圧は 前記フォトカプラーの入力端における発光ダイオード（以下、「発光ダイオード 」をＬＥＤという）の作業電圧より大きく、前記フォトカプラーのＬＥＤの発光 が前記出力端の晶体を導通し、前記二つの固体出力スイッチ装置は遮断され、前 記負荷は導通されず、前記太陽熱電池は前記蓄電装置を充電する。前記太陽熱電 池の受光量が弱くなったときまたは前記太陽熱電池が受光していないとき、前記 太陽熱電池の出力電圧は低下しまたはゼロになり、前記フォトカプラーのＬＥＤ が発光せず前記フォトカプラーの出力端の晶体は遮断され、前記固体出力スイッ チ装置は導通され、前記蓄電装置は前記負荷に電力を供給する。
【００１２】 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽熱電池の出力電圧を検 知する回路装置であって、前記太陽熱電池の出力電圧を検知し、前記出力スイッ チ装置を制御することにより前記蓄電装置および前記負荷の運転状態を制御する 。 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への充電電圧が設定値より 大きく、前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置は前記蓄電装置から負荷 までのパスを遮断する。前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱く暗 いとき、前記蓄電装置への充電電圧が設定値より小さいかまたはゼロであり、前 記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置は前記出力スイッチ装置を導通し、 前記蓄電装置から前記負荷までのパスを導通して出力状態にする。
【００１３】 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出力スイッチ装置とは、 一体的な機電装置または互いに分離した構造である。 本考案の請求項３記載の太陽熱電池および負荷の交互制御装置は、請求項１記 載の装置であって、ツェナーダイオードをさらに備える。 前記出力スイッチ装置は、固体出力スイッチ装置を有し、その固体出力スイッ チ装置はＮＰＮまたはＰＮＰのトランジスタスイッチ、あるいはＭＯＳＦＥＴの 単一晶体またはダリントン接続のスイッチ回路から構成される装置であって、コ レクタの電源と制御用ベースとの間に制御抵抗が接続されていることにより常態 では導通し、前記固体出力スイッチ装置のベースとエミッタとの間に制御用トラ ンジスタのコレクタおよびエミッタが並列に接続され、前記制御用トランジスタ のベースは抵抗を経由して前記太陽熱電池と前記阻隔ダイオードとの接続端に接 続されている。
【００１４】 前記太陽熱電池が受光および発電しているとき、前記太陽熱電池の出力電圧が 前記制御用トランジスタを導通して前記固体出力スイッチ装置を遮断し、前記負 荷は遮断され、前記太陽熱電池は前記蓄電装置を充電する。前記太陽熱電池の受 光量が弱くなったときまたは受光していないとき、前記抵抗を経由して前記制御 用トランジスタへ送られる電圧および電流は小さくまたはゼロであり、前記制御 用トランジスタは遮断され、前記固体スイッチ装置は常態のように導通され、前 記蓄電装置は前記負荷に電力を供給する。
【００１５】 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽熱電池の出力電圧を検 知する回路装置であって、電流抵抗とフォトカプラーのＬＥＤ入力端とが直列に 接続された状態で前記太陽熱電池の出力両端に並列に接続され、前記太陽熱電池 の出力電圧を検知して前記出力スイッチ装置を制御することにより前記蓄電装置 および前記負荷の運転状態を制御する。
【００１６】 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への充電電圧は設定値より 大きく、前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置は前記蓄電装置から前記 負荷までのパスを遮断する。前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱 く暗いとき、前記蓄電装置への充電電圧は設定値より小さくまたはゼロであり、 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置は前記出力スイッチ装置を導通し 、前記蓄電装置から前記負荷までのパスを導通して出力状態にする。
【００１７】 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出力スイッチ装置とは一 体的な機電装置または互いに分離した構造である。 前記ツェナーダイオードは、前記フォトカプラーの入力端におけるＬＥＤに直 列に接続され、前記フォトカプラーの入力端のＬＥＤ、前記太陽熱電池ならびに 蓄電装置の端電圧の相互作動関係を調整する。
【００１８】 前記太陽熱電池の電圧が設定値まで上昇しているとき、前記フォトカプラーの 入力端におけるＬＥＤは発光する。前記阻隔ダイオードが設置されていない状態 で前記太陽熱電池の電圧が低下しまたはゼロになるとき、前記フォトカプラーの 入力端におけるＬＥＤは前記蓄電装置の電圧を受けて発光しないという逆作動を 行う。前記蓄電装置が高電圧を呈するとき、前記フォトカプラーの入力端のＬＥ Ｄは発光を維持する。前記蓄電装置の電圧が放電により設定値まで低下したとき 、前記フォトカプラーの入力端におけるＬＥＤは発光せず、前記出力スイッチ装 置は導通され、前記蓄電装置の電力は前記負荷に供給される。
【００１９】 本考案の請求項４記載の太陽熱電池および負荷の交互制御装置は、請求項１記 載の装置であって、ツェナーダイオードをさらに備える。 前記出力スイッチ装置は、機電リレー装置から構成され、前記蓄電装置が前記 負荷に出力するかまたは出力を中断するかどうかを制御し、その回路制御論理を 変えない前提で、大きなパワーを有する固体または機電式スイッチユニットが付 設されることにより、前記太陽熱電池が受光しているとき前記負荷を遮断し、な らびに前記太陽熱電池が受光していないとき前記負荷を導通する開閉作動が可能 である。
【００２０】 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽熱電池の出力電圧を検 知する回路装置であって、リレーを有し、そのリレーの駆動コイルは前記太陽熱 電池の両端に並列に接続されており、前記太陽熱電池の出力電圧を検知して前記 出力スイッチ装置の常閉接点を制御することにより前記蓄電装置および前記負荷 の運転状態を制御する。
【００２１】 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への充電電圧が設定値より 大きく、前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置は前記蓄電装置から前記 負荷までのパスを遮断する。前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱 く暗いとき、前記蓄電装置への充電電圧は設定値より小さくまたはゼロであり、 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置は前記出力スイッチ装置を導通し 、前記蓄電装置から前記負荷までのパスを導通して出力状態にする。
【００２２】 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出力スイッチ装置とは、 一体化的な機電装置または互いに分離した構造である。 前記ツェナーダイオードは、前記リレーに直列に接続され、前記リレー、前記 太陽熱電池および前記蓄電装置の端電圧の相互作動関係を調整する。 前記太陽熱電池の電圧が設定値まで上昇しているとき、前記リレーは作動して 吸着している。前記阻隔ダイオードが設置されていない状態で前記太陽熱電池電 圧が低下しまたはゼロになるとき、前記リレーが前記蓄電装置の電圧を受けてト リップオフの逆作動を行う。前記蓄電装置が高電圧を呈するとき、前記リレーは 吸着状態を維持する。前記蓄電装置の電圧が放電により設定値まで低下したとき 、前記リレーのトリップオフにより前記出力スイッチ装置は導通され、前記蓄電 装置の電力が前記負荷に供給される。
【００２３】 本考案の請求項５記載の太陽熱電池および負荷の交互制御装置は、請求項１記 載の装置であって、分流電圧制限装置をさらに備える。 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽熱電池の出力電流を検 知する装置であって、その太陽熱電池の出力電流を検知する装置と前記出力スイ ッチ装置とは機電装置から構成され、前記太陽熱電池の出力電流を検知する装置 は電流検知リレーであって、前記太陽熱電池の出力電流状態を検知することによ り前記蓄電装置および前記負荷の運転状態を制御する。
【００２４】 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への充電電流が前記電流検 知リレーの吸着作動値より大きく、前記電流検知リレーは作動され、前記出力ス イッチ装置を制御し、前記蓄電装置から前記負荷までのパスを遮断する。前記太 陽熱電池が受光していないときまたは光が弱く暗いとき、前記蓄電装置への充電 電流が前記電流検知リレーのトリップオフ作動値より小さく、前記電流検知リレ ーは導通され、前記蓄電装置から前記負荷までのパスは導通されて出力状態にな る。
【００２５】 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出力スイッチ装置とは、 一体化的な機電装置または互いに分離した構造である。 前記出力スイッチ装置は、機器、あるいは電気または固体電子回路装置から構 成され、前記蓄電装置が前記負荷に出力するかまたは出力を中断するかどうかを 制御し、その回路制御論理を変えない前提で、大きなパワーを有する固体または 機電式スイッチユニットが付設されることにより、前記太陽熱電池が受光してい るとき前記負荷を遮断し、ならびに前記太陽熱電池が受光していないとき前記負 荷を導通する開閉作動が可能である。
【００２６】 前記分流電圧制限装置は、独立した装置としてまたは前記太陽熱電池の出力電 流を検知する回路装置と一体的な装置として必要に応じて設置可能であり、ツェ ナーダイオード、正方向バイアスのダイオード、その他の固体電子回路、機器ま たは電子装置から構成され、前記太陽熱電池の蓄電装置への充電電流が大きい場 合に前記太陽熱電池の出力電流を検知する回路装置の両端に形成された電圧降下 値の上限を制限するとともに、分流作用を有する。
【００２７】 本考案の請求項６記載の太陽熱電池および負荷の交互制御装置は、請求項１記 載の装置であって、分流電圧制限装置をさらに備える。 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽熱電池の出力電流を検 知するインピーダンス素子であって、その太陽熱電池の出力電流を検知するイン ピーダンス素子は抵抗、あるいはリニアまたはノンリニアインピーダンス特性を 有する素子から構成され、前記太陽熱電池と前記蓄電装置との間ならびにトラン ジスタスイッチのベースとエミッタとの間に直列に接続され、前記トランジスタ スイッチのコレクタおよびエミッタとリレーとが直列に接続された状態で前記太 陽熱電池の両端に並列に接続されている。
【００２８】 前記太陽熱電池が受光したとき、電気エネルギーが発生して充電電流が流れ、 前記太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子の両端に相対的に電圧 降下が起こり、前記トランジスタスイッチが駆動および導通され、前記リレーは 導通されて吸着し、前記出力スイッチ装置は遮断される。前記太陽熱電池の受光 が小さいかまたは受光がないとき、充電電流は小さくまたはゼロであって、前記 太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子の電圧降下は小さくまたは ゼロであり、前記トランジスタスイッチは遮断され、前記トランジスタスイッチ と直列に接続されたリレーのトリップオフにより制御された出力スイッチ装置は 導通および接合状態になり、前記蓄電装置は電力を前記負荷に供給する。
【００２９】 前記出力スイッチ装置は、機器、あるいは電気または固体電子回路装置から構 成され、前記蓄電装置が前記負荷に出力するかまたは出力を中断するかどうかを 制御し、その回路制御論理を変えない前提で、大きなパワーを有する固体または 機電式スイッチユニットが付設されることにより、前記太陽熱電池が受光してい るとき前記負荷を遮断し、ならびに前記太陽熱電池が受光していないとき前記負 荷を導通する開閉作動が可能である。
【００３０】 前記分流電圧制限装置は、独立の装置としてまたは前記太陽熱電池の出力電流 を検知するインピーダンス素子と一体的な装置として必要に応じて設置可能であ り、ツェナーダイオード、正方向バイアスのダイオード、その他の固体電子回路 、機器または電子装置から構成され、前記太陽熱電池の蓄電装置への充電電流が 大きい場合に前記太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子の両端に 形成された電圧降下値の上限を制限するとともに、分流作用を有する。
【００３１】 本考案の請求項７記載の太陽熱電池および負荷の交互制御装置は、分流電圧制 限装置をさらに備える。 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽熱電池の出力電流を検 知するインピーダンス素子であって、その太陽熱電池の出力電流を検知するイン ピーダンス素子は抵抗、あるいはリニアまたはノンリニアインピーダンス特性を 有する素子から構成され、前記太陽熱電池と前記蓄電装置との間に直列に接続さ れ、両端にフォトカプラーのＬＥＤの入力端が並列に接続されている。
【００３２】 前記出力スイッチ装置は、二つの固体出力スイッチ装置を有し、その固体出力 スイッチ装置はＮＰＮまたはＰＮＰのトランジスタスイッチ、あるいはＭＯＳＦ ＥＴの単一晶体またはダリントン接続のスイッチ回路から構成される装置であっ て、コレクタの電源と制御用ベースとの間に制御抵抗が接続されることにより常 態では導通し、一方の固体出力スイッチ装置のベースとエミッタとの間に前記フ ォトカプラーの制御晶体の出力端が並列に接続されている。
【００３３】 前記太陽熱電池が受光および発電しているとき、前記太陽熱電池の出力電流は 前記太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子に流れ、前記太陽熱電 池の出力電流を検知するインピーダンス素子の両端に電圧降下が形成され、その 電圧降下により出力電圧が前記フォトカプラーの入力端におけるＬＥＤの作動電 圧より大きくなり、前記フォトカプラーのＬＥＤが発光して前記フォトカプラー の出力端の晶体は導通され、前記固体出力スイッチ装置は遮断され、前記負荷は 遮断され、前記太陽熱電池は前記蓄電装置を充電する。前記太陽熱電池の受光量 が弱くなるかまたは受光していないとき、前記前記太陽熱電池の出力電流を検知 するインピーダンス素子に流れる電流は小さくまたはゼロであり、前記フォトカ プラーの入力端におけるＬＥＤが発光せず、前記フォトカプラーの出力端の晶体 は遮断され、前記固体出力スイッチ装置は導通され、前記蓄電装置は前記負荷に 電力を供給する。
【００３４】 前記分流電圧制限装置は、独立の装置としてまたは前記太陽熱電池の出力電流 を検知するインピーダンス素子と一体的な装置として必要に応じて設置可能であ り、ツェナーダイオード、正方向バイアスのダイオード、その他の固体電子回路 、機器または電子装置から構成され、前記太陽熱電池の蓄電装置への充電電流が 大きい場合に前記太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子の両端に 形成された電圧降下値の上限を制限するとともに、分流作用を有する。
【００３５】
【考案の実施の形態】
本考案の太陽熱電池の作業状態を検知する方式は、電流検知方式および電圧検 知方式に分けられる。以下、それぞれの方式における本考案の実施例を図面に基 づいて説明する。 （第１実施例） まずは図１に示すように、本考案の第１実施例による太陽熱電池および負荷交 互制御装置は、主に次の構成回路を含む。
【００３６】 太陽熱電池ＳＣ１００は光エネルギーを電気エネルギーへ転換できる各種の単 結晶、多結晶、非結晶などのソーラーセルから形成される。それにより、太陽の エネルギーから転換される電気エネルギーを利用して、蓄電装置Ｂ１００を充電 する。 蓄電装置Ｂ１００は各種の充電できる二次電池または蓄電コンデンサから構成 される。それにより、太陽熱電池ＳＣ１００の充電を受ける。また、負荷ＬＤ１ ００へ放電、出力する。
【００３７】 出力スイッチ装置ＳＷ１００は機器、あるいは電気または固体出力スイッチ装 置から形成され、蓄電装置Ｂ１００が負荷に出力するまたは出力を中断するかど うかを制御する。 太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置Ｓ１００は機器、あるいは電気また は固体電子回路装置から形成される。太陽熱電池ＳＣ１００の出力電圧または出 力電流を検知して、出力スイッチ装置ＳＷ１００を制御することにより、蓄電装 置Ｂ１００と負荷ＬＤ１００との運転状態を制御する。つまりその操作機能とし ては、太陽熱電池ＳＣ１００が受光しているとき、蓄電装置Ｂ１００への充電電 圧または充電電流が設定値より大きいので、太陽熱電池の出力状態を検知する回 路装置Ｓ１００が蓄電装置Ｂ１００から負荷までのパスを遮断（オフ）させると いう状態になる。それに対して、太陽熱電池ＳＣ１００が受光していないとき、 または光がより暗いとき、蓄電装置Ｂ１００への充電電圧または充電電流が設定 値より小さいまたはゼロになるので、太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置 Ｓ１００が出力スイッチ装置ＳＷ１００を導通(オン）させたり、蓄電装置Ｂ１ ００から負荷ＬＤ１００までのパスを導通（オン）させたりし、出力があるとい う状態になる。上述した太陽熱電池ＳＣ１００の出力状態を検知する回路装置Ｓ １００と出力スイッチ装置ＳＷ１００とは一体的な機電装置または分離の構造で ある。出力スイッチ装置ＳＷ１００の回路制御論理を変えない前提で、より大き なパワーの固体または機電式のスイッチユニットを追加すると、太陽熱電池ＳＣ １００が受光しているとき負荷を遮断させ、ならびに太陽熱電池ＳＣ１００が受 光していないとき負荷ＬＤ１００を導通させるという開閉作動ができる。
【００３８】 阻隔ダイオードＣＲ１００は正方向に、太陽熱電池ＳＣ１００と蓄電装置Ｂ１ ００との間に直列に接続されている。それゆえ、充電電流は通過できるが、逆方 向の流れを防止する。なお、回路のニーズに応じて、阻隔ダイオードＣＲ１００ を設置してもしなくてもよい。 負荷ＬＤ１００は主に各種の電気エネルギーを光エネルギーへ転換する負荷を 含む以外に、電気エネルギーを機械的エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギ ーを熱エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーへ転換す る負荷、または電気エネルギーを音エネルギーへ転換する負荷などにも適用でき る。それらの負荷には、自主性運転または人的制御の関連制御装置およびスイッ チ装置を追加してもよい。
【００３９】 （第２実施例） 図２は本考案の第２実施例を示し、この第２実施例の装置は、主に次の構成回 路を含む。 太陽熱電池ＳＣ１００は光エネルギーを電気エネルギーへ転換できる各種の単 結晶、多結晶または非結晶などのソーラーセルから形成される。それにより、太 陽のエネルギーから転換される電気エネルギーを利用して、蓄電装置Ｂ１００を 充電する。
【００４０】 蓄電装置Ｂ１００は各種の充電できる二次電池または蓄電コンデンサから構成 される。それにより、太陽熱電池ＳＣ１００の充電を受ける。また、負荷ＬＤ１ ００へ放電、出力する。 出力スイッチ装置ＳＷ１００は、固体出力スイッチ装置Ｑ２００から形成され 、つまりＮＰＮまたはＰＮＰのトランジスタスイッチ、あるいはＭＯＳＦＥＴの 単一晶体またはダリントン接続のスイッチ回路から形成される装置である。コレ クタＣの電源と制御用ベースとの間に制御抵抗Ｒ２００が接続されるので、固体 スイッチ装置の常態は導通になる。Ｑ２０１のベースＢとＱ２００のエミッタＥ との間にフォトカプラーＰＣ１００が並列に接続され、光の制御晶体の出力端が 設けられる。そうすると、太陽熱電池が受光、発電しているとき、出力電圧がフ ォトカプラーＰＣ１００の入力端におけるＬＥＤの作業電圧より大きく、フォト カプラーＰＣ１００のＬＥＤの発光が出力端の晶体を導通させるので、固体スイ ッチ装置のＱ２００、Ｑ２０１を遮断させる。そのとき、負荷ＬＤ１００が導通 せず、太陽熱電池が蓄電装置Ｂ１００を充電する。それに対して、太陽熱電池の 受光量が弱くなったときまたは受光していないとき、出力電圧が低下しまたはゼ ロになり、フォトカプラーＰＣ１００のＬＥＤが発光せず、フォトカプラーＰＣ １００の出力端の晶体を遮断させるので、固体スイッチ装置のＱ２００、Ｑ２０ １を導通させる。蓄電装置Ｂ１００は負荷に電力を提供する。その他、出力スイ ッチ装置ＳＷ１００の回路制御論理を変えない前提で、より大きなパワーの固体 または機電式のスイッチユニットを追加すると、太陽熱電池ＳＣ１００が受光し ているとき負荷を遮断させ、ならびに太陽熱電池ＳＣ１００が受光していないと き負荷ＬＤ１００を導通させるという開閉作動ができる。
【００４１】 太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１は、太陽熱電池ＳＣ１００ の出力電圧を検知して、出力スイッチ装置ＳＷ１００を制御することにより、蓄 電装置Ｂ１００と負荷ＬＤ１００との運転状態を制御する。つまり、その操作機 能としては、太陽熱電池ＳＣ１００が受光しているとき、蓄電装置Ｂ１００への 充電電圧が設定値より大きいので、太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ １０１が蓄電装置Ｂ１００から負荷までのパスを遮断（オフ）させるという状態 になる。それに対して、太陽熱電池ＳＣ１００が受光していないときまたは光が より暗いとき、蓄電装置Ｂ１００への充電電圧が設定値より小さいかまたはゼロ になるので、太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１が出力スイッチ 装置ＳＷ１００を導通（オン）させたり、蓄電装置Ｂ１００から負荷ＬＤ１００ までのパスを導通させたりし、出力があるという状態になる。上述した太陽熱電 池ＳＣ１００の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１と出力スイッチ装置ＳＷ１ ００とは一体化的な機電装置または分離の構造である。
【００４２】 阻隔ダイオードＣＲ１００は正方向に、太陽熱電池ＳＣ１００と蓄電装置Ｂ１ ００との間に直列に接続されている。それゆえ、充電電流は通過できるが、逆方 向の流れを防止する。 負荷ＬＤ１００は、主に各種の電気エネルギーを光エネルギーへ転換する負荷 を含む以外に、電気エネルギーを機械的エネルギーへ転換する負荷、電気エネル ギーを熱エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーへ転換 する負荷、または電気エネルギーを音エネルギーへ転換する負荷などにも適用で きる。それらの負荷には、自主性運転または人的制御の関連制御装置およびスイ ッチ装置を追加してもよい。
【００４３】 （第３実施例） 図３に本考案の第３実施例を示す。この第３実施例の装置は主に次の構成回路 を含む。 太陽熱電池ＳＣ１００は光エネルギーを電気エネルギーへ転換できる各種の単 結晶、多結晶または非結晶などのソーラーセルから形成される。それにより、太 陽のエネルギーから転換される電気エネルギーを利用して、蓄電装置Ｂ１００を 充電する。
【００４４】 蓄電装置Ｂ１００は各種の充電できる二次電池または蓄電コンデンサから構成 される。それにより、太陽熱電池ＳＣ１００の充電を受ける。また、負荷ＬＤ１ ００へ放電、出力する。 出力スイッチ装置ＳＷ１００は、固体出力装置Ｑ３００、Ｑ３０１から形成さ れ、つまり、ＮＰＮまたはＰＮＰのトランジスタスイッチ、あるいはＭＯＳＦＥ Ｔの単一晶体またはダリントン接続のスイッチ回路から形成される装置である。 コレクタＣの電源と制御用ベースとの間に制御抵抗Ｒ３０２が接続されるので、 固体スイッチ装置の常態は導通になる。Ｑ３００のベースＢとエミッタＥとの間 に制御用トランジスタＱ３０１のコレクタＣおよびエミッタＥが並列に接続され ている。制御用トランジスタのベースが抵抗Ｒ３０１を経由して太陽熱電池ＳＣ １００と阻隔ダイオードＣＲ１００との接続端に連結される。そうすると、太陽 熱電池が受光、発電しているとき、出力電圧が制御用トランジスタＱ３０１を導 通させ、固体出力スイッチ装置Ｑ３００を遮断させるので、負荷ＬＤ１００がオ フになり、太陽熱電池が蓄電装置Ｂ１００を充電する。それに対して、太陽熱電 池の受光量が弱くなったときまたは受光していないとき、抵抗Ｒ３０１を経由し て制御用トランジスタＱ３０１へ送った電圧および電流は小さくまたはゼロにな り、制御用トランジスタＱ３０１が遮断され、固体スイッチ装置Ｑ３００、Ｑ３ ０１が常態のように導通されるので、蓄電装置Ｂ１００が負荷に電力を供給する 。その他、出力スイッチ装置ＳＷ１００の回路制御論理を変えない前提で、より 大きなパワーの固体または機電式のスイッチユニットを追加すると、太陽熱電池 がＳＣ１００が受光しているとき負荷を遮断させ、ならびに太陽熱電池ＳＣ１０ ０が受光していないとき負荷ＬＤ１００を導通させるという開閉作動ができる。
【００４５】 太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１は電流抵抗Ｒ３０１とフォ トカプラーのＬＥＤ入力端とを直列に接続したあとで太陽熱電池ＳＣ１００の出 力両端に並列に接続する。太陽熱電池ＳＣ１００の出力電圧を検知して、出力ス イッチ装置ＳＷ１００を制御することにより、蓄電装置Ｂ１００と負荷ＬＤ１０ ０との運転状態を制御する。つまり、その操作機能としては、太陽熱電池ＳＣ１ ００が受光しているとき、蓄電装置Ｂ１００への充電電圧が設定値より大きいの で、太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１が蓄電装置Ｂ１００から 負荷までのパスを遮断（オフ）させるという状態になる。それに対して、太陽熱 電池ＳＣ１００が受光していないときまたは光がより暗いとき、蓄電装置Ｂ１０ ０への充電電圧が設定値より小さいかまたはゼロになるので、太陽熱電池の出力 電圧を検知にする回路装置Ｓ１０１が出力スイッチ装置ＳＷ１００を導通（オン ）させたり、蓄電装置Ｂ１００から負荷ＬＤ１００までのパスを導通（オン）さ せたりし、出力があるという状態になる。上述した太陽熱電池ＳＣ１００の出力 電圧を検知する回路装置Ｓ１０１と出力スイッチ装置ＳＷ１００とは一体的な機 電装置または分離の構造である。
【００４６】 阻隔ダイオードＣＲ１００は正方向に、太陽熱電池ＳＣ１００と蓄電装置Ｂ１ ００との間に直列に接続されている。それにより、充電電流は通過できるが、逆 方向の流れを防止する。なお、回路のニーズに応じて、阻隔ダイオードＣＲ１０ ０を設置してもしなくてもよい。 ツェナーダイオードＺＤ３００は、フォトカプラーＰＣ１００の入力端におけ るＬＥＤに直列に接続され、フォトカプラーＰＣ１００の入力端のＬＥＤや太陽 熱電池ＳＣ１００や蓄電装置Ｂ１００の端電圧の相互作動関係を調整する。
【００４７】 つまり、太陽熱電池ＳＣ１００の電圧が設定値まで上昇するときに、フォトカ プラーＰＣ１００の入力端におけるＬＥＤが発光する。阻隔ダイオードＣＲ１０ ０を設置しない状態で、太陽熱電池ＳＣ１００の電圧が低下しまたはゼロになる とき、フォトカプラーＰＣ１００の入力端におけるＬＥＤが蓄電装置Ｂ１００の 電圧を受けて発光しないという逆作動になり、また蓄電装置Ｂ１００が高電圧を 呈するとき、発光を維持する。後の放電により、蓄電装置Ｂ１００が設定値まで 低下すれば、フォトカプラーＰＣ１００の入力端におけるＬＥＤは発光せず、出 力スイッチ装置ＳＷ１００を導通させ、蓄電装置Ｂ１００の電力が負荷に供給さ れる。
【００４８】 負荷ＬＤ１００は主に各種の電気エネルギーを光エネルギーへ転換する負荷を 含む以外に、電気エネルギーを機械的エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギ ーを熱エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーへ転換す る負荷、または電気エネルギーを音のエネルギーへ転換する負荷などにも適用で きる。それらの負荷には、自主性運転または人的制御の関連制御装置およびスイ ッチ装置を追加してもよい。
【００４９】 （第４実施例） 図４は本考案の第４実施例を示す。この第４実施例の装置は、主に次の構成回 路を含む。 太陽熱電池ＳＣ１００は光エネルギーを電気エネルギーへ転換できる各種の単 結晶、多結晶または非結晶などのソーラーセルから形成される。それにより、太 陽のエネルギーから転換される電気エネルギーを利用して、蓄電装置Ｂ１００を 充電する。
【００５０】 蓄電装置Ｂ１００は各種の充電できる二次電池または蓄電コンデンサから構成 される。それにより、太陽熱電池ＳＣ１００の充電を受ける。また、負荷ＬＤ１ ００へ放電、出力する。 出力スイッチ装置ＳＷ１００は機電リレー装置から形成され、蓄電装置Ｂ１０ ０が負荷に出力するかまたは出力を中断するかどうか制御する。その他、出力ス イッチ装置ＳＷ１００の回路制御村利を変えない前提で、より大きなパワーの固 体または機電式のスイッチユニットを追加すると、太陽熱電池ＳＣ１００が受光 していうるとき負荷を遮断させ、太陽熱電池ＳＣ１００が受光していないとき負 荷ＬＤ１００を導通させるという開閉作動ができる。
【００５１】 太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１はリレーＲＹ２００から形 成される。駆動コイルは太陽熱電池ＳＣ１００の両端に並列に接続されている。 太陽熱電池ＳＣ１００の出力電圧を検知して、出力スイッチ装置ＳＷ１００の常 閉接点（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｃｌｏｓｅｄ）を制御することにより、蓄電装置Ｂ １００と負荷ＬＤ１００との運転状態を制御する。つまり、その操作機能として は、太陽熱電池ＳＣ１００が受光しているとき蓄電装置Ｂ１００への充電電圧が 設定値より大きいので、太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１が蓄 電装置Ｂ１００から負荷までのパスを遮断（オフ）させるという状態になる。そ れに対して、太陽熱電池ＳＣ１００が受光していないときまたは光がより暗いと き、蓄電装置Ｂ１００への充電電圧が設定値より小さいかまたはゼロになるので 、太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１が出力スイッチ装置ＳＷ１ ００を導通（オン）させたり、蓄電装置Ｂ１００から負荷ＬＤ１００までのパス を導通（オン）させたりし、出力があるという状態になる。上述した太陽熱電池 ＳＣ１００の出力電圧を検知する回路装置Ｓ１０１と出力スイッチ装置ＳＷ１０ ０とは一体化的な機電装置または分離の構造である。
【００５２】 阻隔ダイオードＣＲ１００は正方向に、太陽熱電池ＳＣ１００と蓄電装置Ｂ１ ００との間に直列に接続されている。それゆえ、充電電流は通過できるが、逆方 向の流れを防止する。なお、回路のニーズに応じて、阻隔ダイオードＣＲ１００ を設置してもしなくてもよい。 ツェナーダイオードＺＤ４００は直列にリレーＲＹ２００に接続され、リレー ＲＹ２００や太陽熱電池ＳＣ１００や蓄電装置Ｂ１００の端電圧の相互作動関係 を調整する。
【００５３】 つまり、太陽熱電池ＳＣ１００の電圧が設定値まで上昇するときに、リレーＲ Ｙ２００が作動、吸着している。阻隔ダイオードＣＲ１００を設置しない状態で 、太陽熱電池ＳＣ１００の電圧が低下しまたはゼロになるとき、リレーＲＹ２０ ０が蓄電装置Ｂ１００の電圧を受けてトリップオフという逆作動になり、また蓄 電装置Ｂ１００が高電圧を呈するとき、吸着状態を維持する。後の放電により、 蓄電装置Ｂ１００が設定値まで低下すれば、リレーＲＹ２００のトリップオフに より、出力スイッチ装置ＳＷ１００を導通させ、蓄電装置Ｂ１００の電力が負荷 に供給される。
【００５４】 負荷ＬＤ１００は主に各種の電気エネルギーを光エネルギーへ転換する負荷を 含む以外に、電気エネルギーを機械的エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギ ーを熱エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーへ転換す る負荷、または電気エネルギーを音エネルギーへ転換する負荷などにも適用でき る。それらの負荷には、自主性運転または人的制御の関連制御装置およびスイッ チ装置を追加してもよい。
【００５５】 （第５実施例） 図５は本考案の第５実施例を示す。この第５実施例の装置は、主に次の構成回 路を含む。 太陽熱電池ＳＣ１００は光エネルギーを電気エネルギーへ転換できる各種の単 結晶、多結晶または非結晶などのソーラーセルから形成される。それにより、太 陽のエネルギーから転換される電気エネルギーを利用して、蓄電装置Ｂ１００を 充電する。
【００５６】 蓄電装置Ｂ１００は各種の充電できる二次電池または蓄電コンデンサから構成 される。それにより、太陽熱電池ＳＣ１００の充電を受ける。また負荷ＬＤ１０ ０へ放電、出力する。 太陽熱電池の出力電流を検知する装置ＲＹ１００および出力スイッチ装置ＳＷ １００は機電装置から形成される。ＲＹ１００は電流を検知するリレーであり、 太陽熱電池の出力電流状態を検知することにより、蓄電装置Ｂ１００と負荷ＬＤ １００との運転状態を制御する。出力スイッチ装置ＳＷ１００は蓄電装置Ｂ１０ ０が負荷に出力するかまたは出力を中断するがどうかを制御する。その操作機能 としては、太陽熱電池ＳＣ１００が受光しているとき、蓄電装置Ｂ１００への充 電電流が電流検知装置リレーＲＹ１００の吸着作動値より大きいので、電流検知 装置リレーＲＹ１００が作動され、出力スイッチ装置ＳＷ１００を制御して、蓄 電装置Ｂ１００から負荷までのパスを遮断（オフ）させるという状態になる。そ れに対して、太陽熱電池ＳＣ１００が受光していないときまたは光がより暗いと き、蓄電装置Ｂ１００への充電電流が電流検知装置リレーＲＹ１００のトリップ オフ作動値より小さいので、電流検知装置リレーＲＹ１００を導通させ、蓄電装 置Ｂ１００から負荷ＬＤ１００までのパスを導通（オン）させ、出力があるとい う状態になる。上述した太陽熱電池ＳＣ１００の出力電圧を検知する回路装置Ｓ １０１と出力スイッチ装置ＳＷ１００とは一体的な機電装置または分離の構造で ある。
【００５７】 出力スイッチ装置ＳＷ１００は機器、あるいは電気または固体電子回路装置か ら形成され、蓄電装置Ｂ１００が負荷に出力するかまたは出力を中断するかどう かということを制御する。その他、出力スイッチ装置ＳＷ１００の回路制御論理 を変えない前提で、より大きなパワーの固体または機電式のスイッチユニットを 追加すると、太陽熱電池ＳＣ１００が受光しているときに負荷を遮断させ、太陽 熱電池ＳＣ１００が受光していないときに負荷ＬＤ１００を導通させるという開 閉作動ができる。
【００５８】 分流電圧制限装置ＶＬ１００はツェナーダイオードや正方向バイアスのダイオ ードや他の固体電子回路や機器や電子装置から形成される。太陽熱電池ＳＣ１０ ０の蓄電装置Ｂ１００への充電電流が大きい場合に、電流検知装置ＲＹ１００の 両端に形成された電圧降下値の上限を制限するばかりでなく、分流の効果もある 。該分流電圧制限装置ＶＬ１００は独立の装置または電流検知装置ＲＹ１００と 一体化的に形成される構造である。なお、回路のニーズに応じて、分流電圧制限 装置ＶＬ１００を設置してもしなくてもよい。
【００５９】 負荷ＬＤ１００は主に各種の電気エネルギーを光エネルギーへ転換する負荷を 含む以外に、電気エネルギーを機械的エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギ ーを熱エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーへ転換す る負荷、または電気エネルギーを音エネルギーへ転換する負荷などにも適用でき る。それらの負荷には、自主性運転または人的制御の関連制御装置およびスイッ チ装置を追加してもよい。
【００６０】 （第６実施例） 図６は本考案の第６実施例を示す。この第６実施例の装置は、主に次の構成回 路を含む。 太陽熱電池ＳＣ１００は光エネルギーを電気エネルギーへ転換できる各種の単 結晶、多結晶または非結晶などのソーラーセルから形成される。それにより、太 陽のエネルギーから転換される電気エネルギーを利用して、蓄電装置Ｂ１００を 充電する。
【００６１】 蓄電装置Ｂ１００は各種の充電できる二次電池または蓄電コンデンサから構成 される。それにより、太陽熱電池ＳＣ１００の充電を受ける。また、負荷ＬＤ１ ００へ放電、出力する。 太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子ＺＯは抵抗やリニアまた はノンリニアインピーダンス特性を有する素子から形成され、直列に、太陽熱電 池ＳＣ１００と蓄電装置Ｂ１００との間ならびにトランジスタスイッチＱ１００ のベースＢとエミッタＥとの間に接続される。トランジスタスイッチＱ１００の コレクタＣおよびエミッタＥとリレーＲＹ１００とを直列に接続したあとで、太 陽熱電池ＳＣ１００の両端に並列に接続する。太陽熱電池ＳＣ１００が受光して 、電気エネルギーが発生することにより、充電電流が流れるので、太陽熱電池の 出力電流を検知するインピーダンス素子ＺＯの両端に、相対的に電圧降下ＶＥＥ が起こり、トランジスタスイッチＱ１００を駆動、導通させる。ＲＹ１００が導 通、吸着し、出力スイッチ装置ＳＷ１００を遮断（オフ）させるという状態にな る。それに対して、太陽熱電池ＳＣ１００の受光が小さくなったときまたは受光 がないとき、充電電流が小さくなりまたはゼロになる。そのときに、太陽熱電池 の出力電流を検知するインピーダンス素子ＺＯの電圧降下ＶＥＥも小さくなるか またはゼロになるので、トランジスタスイッチＱ１００を遮断させ、トランジス タスイッチＱ１００と直列のリレーＲＹ２００のトリップオフにより制御された 出力スイッチ装置ＳＷ１００が導通、接合の状態になる。それにより、蓄電装置 Ｂ１００が電力を負荷に供給する。
【００６２】 出力スイッチ装置ＳＷ１００は機器、あるいは電気または固体電子回路装置か ら形成され、蓄電装置Ｂ１００が負荷に出力するかまたは出力を中断するかどう かということを制御する。その他、出力スイッチ装置ＳＷ１００の回路制御論理 を変えない前提で、より大きなパワーの固体または機電式のスイッチユニットを 追加すると、太陽熱電池ＳＣ１００が受光しているとき負荷を遮断させ、太陽熱 電池ＳＣ１００が受光していないとき負荷ＬＤ１００を導通させるという開閉作 動ができる。
【００６３】 分流電圧制限装置ＶＬ１００はツェナーダイオードや正方向バイアスのダイオ ードや他の固体電子回路や機器や電子装置から形成される。太陽熱電池ＳＣ１０ ０の蓄電装置Ｂ１００への充電電流が大きい場合に、電流検知インピーダンスの 両端に形成された電圧降下値の上限を制限するばかりでなく、分流の効果もある 。該分流電圧制限装置ＶＬ１００は独立の装置または電流検知装置ＲＹ１００と 一体的に形成される構造である。なお、回路のニーズに応じて、分流電圧制限装 置ＶＬ１００を設置してもしなくてもよい。
【００６４】 （第７実施例） 図７は本考案の第７実施例を示す。この第７実施例の装置は、主に次の構成回 路を含む。 太陽熱電池ＳＣ１００は光エネルギーを電気エネルギーへ転換できる各種の単 結晶、多結晶または非結晶などのソーラーセルから形成される。それにより、太 陽のエネルギーから転換される電気エネルギーを利用して、蓄電装置Ｂ１００を 充電する。
【００６５】 蓄電装置Ｂ１００は各種の充電できる二次電池または蓄電コンデンサから構成 される。それにより、太陽熱電池ＳＣ１００の充電を受ける。また、負荷ＬＤ１ ００へ放電、出力する。 太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子ＺＯは抵抗やリニアまた はノンリニアインピーダンス特性を有する素子から形成され、直列に、太陽熱電 池ＳＣ１００と蓄電装置Ｂ１００との間に接続される。その両端に、フォトカプ ラーＰＣ１００のＬＥＤの入力端を並列に接続する。
【００６６】 出力スイッチ装置ＳＷ１００は固体出力スイッチ装置Ｑ７００、Ｑ７０１から 形成され、つまりＮＰＮまたはＰＮＰのトランジスタスイッチ、あるいはＭＯＳ ＦＥＴの単一晶体またはダリントン接続のスイッチ回路から形成される装置であ る。コレクタＣの電源と制御用ベースとの間に制御抵抗Ｒ７００が接続されるの で、固体スイッチ装置の常態が導通になる。Ｑ７０１のベースＢとエミッタＥと の間に、フォトカプラーＰＣ１００の制御晶体の出力端が並列に接続される。そ うすると、太陽熱電池が受光、発電しているとき、出力電流が電流検知インピー ダンスＺＯに流れ、ＺＯの両端に電圧降下が形成される。電圧降下により出力電 圧がフォトカプラーＰＣ１００の入力端におけるＬＥＤの作動電圧より大きくな るので、フォトカプラーＰＣ１００のＬＥＤが発光し、出力端の晶体を導通し、 固体出力スイッチ装置Ｑ７００、Ｑ７０１を遮断させる。そのときに、負荷ＬＤ １００がオフになり、太陽熱電池が蓄電装置Ｂ１００を充電する。それに対して 、太陽熱電池の受光量が弱くなったときまたは受光していないとき、電流検知イ ンピーダンスＺＯに流れる電流が小さくなるかまたはゼロになり、フォトカプラ ーＰＣ１００の出力端におけるＬＥＤが発光せず、フォトカプラーＰＣ１００の 出力端の晶体を遮断し、固体出力スイッチ装置Ｑ７００、Ｑ７０１を導通させる 。蓄電装置Ｂ１００が負荷に電力を提供する。その他、出力スイッチ装置ＳＷ１ ００の回路制御論理を変えない前提で、より大きなパワーの固体または機電式の スイッチユニットを追加すると、太陽熱電池ＳＣ１００が受光しているとき負荷 を遮断させ、太陽熱電池ＳＣ１００が受光していないとき負荷ＬＤ１００を導通 させるという開閉作動ができる。
【００６７】 分流電圧制限装置ＶＬ１００はツェナーダイオードや正方向バイアスのダイオ ードや他の固体電子回路や機器や電子装置から形成される。太陽熱電池ＳＣ１０ ０の蓄電装置Ｂ１００への充電電流が大きい場合に、電流検知装置ＲＹ１００の 両端に形成された電圧降下値の上限を制限するばかりでなく、分流の効果もある 。該分流電圧制限装置ＶＬ１００は独立の装置または電流検知装置ＲＹ１００と 一体的に形成される構造である。なお、回路のニーズに応じて、分流電圧制限装 置ＶＬ１００を設置してもしなくてもよい。
【００６８】 負荷ＬＤ１００は主に各種の電気エネルギーを光エネルギーへ転換する負荷を 含む以外に、電気エネルギーを機械的エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギ ーを熱エネルギーへ転換する負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーへ転換す る負荷、または電気エネルギーを音エネルギーへ転換する負荷などにも適用でき る。それらの負荷には、自主性運転または人的制御の関連制御装置およびスイッ チ装置を追加してもよい。
【００６９】
【考案の効果】
本考案の太陽熱電池および負荷交互制御の装置は、太陽熱電池自身が受光のと きに示す出力状態を環境の明暗の検知依拠として、蓄電装置と照明器具との作動 状態を制御する。つまり、太陽熱電池を充電電源とすると同時に、環境の明暗の 検知機能にも役立つ。回路を簡単にするばかりでなく、信頼性が向上し、環境の 明暗の検知装置を別に追加するコストを節約できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の第１実施例による太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を示すブロック図である。
【図２】本考案の第２実施例による太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を示すブロック図である。
【図３】本考案の第３実施例による太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を示すブロック図である。
【図４】本考案の第４実施例による太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を示すブロック図である。
【図５】本考案の第５実施例による太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を示すブロック図である。
【図６】本考案の第６実施例による太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を示すブロック図である。
【図７】本考案の第７実施例による太陽熱電池および負
荷の交互制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｂ１００ 蓄電装置 ＣＲ１００ 阻隔ダイオード ＬＤ１００ 負荷 Ｓ１００ 太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置 ＳＣ１００ 太陽熱電池 ＳＷ１００ 出力スイッチ装置

Claims (7)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽熱電池と、蓄電装置と、出力スイッ
    チ装置と、太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置
    と、阻隔ダイオードと、負荷とを備え、前記太陽熱電池
    が受光時に示す出力状態を環境の明暗の検知依拠として
    前記蓄電装置および照明器具の作動状態を制御し、前記
    太陽熱電池が受光して出力がある場合、前記蓄電装置は
    出力をせずに充電を行い、一方前記太陽熱電池が受光し
    ないで出力がなく高インピーダンスになる場合、前記蓄
    電装置は充電をせずに出力を行い、 前記太陽熱電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変
    換可能な単結晶、多結晶または非結晶のソーラーセルか
    ら構成され、太陽の光エネルギーから変換した電気エネ
    ルギーを利用して前記蓄電装置を充電し、 前記蓄電装置は、充電可能な二次電池または蓄電コンデ
    ンサから構成され、前記太陽熱電池の充電を受け、前記
    負荷へ放電および出力し、 前記出力スイッチ装置は、機器、あるいは電気または固
    体出力スイッチ装置から構成され、前記蓄電装置が前記
    負荷に出力するか出力を中断するかを制御し、その回路
    制御論理を変えない前提で、大きなパワーを有する固体
    または機電式スイッチユニットが付設されることによ
    り、前記太陽熱電池が受光しているとき前記負荷を遮断
    し、ならびに前記太陽熱電池が受光していないとき前記
    負荷を導通する開閉作動が可能であり、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、機
    器、あるいは電気または固体電子回路装置から構成さ
    れ、前記太陽熱電池の出力電圧または出力電流を検知し
    て前記出力スイッチ装置を制御することにより前記蓄電
    装置および前記負荷の運転状態を制御し、 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への
    充電電圧または充電電流は設定値より大きく、前記太陽
    熱電池の出力状態を検知する回路装置は前記蓄電装置か
    ら前記負荷までのパスを遮断し、 前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱く暗
    いとき、前記蓄電装置への充電電圧または充電電流は設
    定値より小さいかまたはゼロであり、前記太陽熱電池の
    出力状態を検知する回路装置は前記出力スイッチ装置を
    導通し、前記蓄電装置から前記負荷までのパスを導通し
    て出力状態を形成し、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置と前記出
    力スイッチ装置とは、一体的な機電装置または互いに分
    離した構造であり、 前記阻隔ダイオードは、前記太陽熱電池と前記蓄電装置
    との間に正方向かつ直列に必要に応じて設置可能であ
    り、充電電流が通過可能であって逆方向の流れを防止
    し、 前記負荷は、電気エネルギーを光エネルギーに変換可能
    な負荷であり、電気エネルギーを機械的エネルギーに変
    換する負荷、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する
    負荷、電気エネルギーを化学的エネルギーに変換する負
    荷、または電気エネルギーを音エネルギーに変換する負
    荷としても使用可能であり、自主的運転または人的制御
    の関連制御装置およびスイッチ装置を付設可能であるこ
    とを特徴とする太陽熱電池および負荷の交互制御装置。
  2. 【請求項２】 前記出力スイッチ装置は、二つの固体出
    力スイッチ装置を有し、その固体出力スイッチ装置はＮ
    ＰＮまたはＰＮＰのトランジスタスイッチ、あるいは酸
    化膜半導体電界効果トランジスタの単一晶体またはダリ
    ントン接続のスイッチ回路から構成される装置であっ
    て、コレクタの電源と制御用ベースとの間に制御抵抗が
    接続されていることにより常態では導通し、一方の固体
    出力スイッチ装置のベースと他方の固体出力スイッチ装
    置のエミッタとの間にフォトカプラーが並列に接続さ
    れ、そのフォトカプラーには光の制御晶体の出力端が設
    けられ、 前記太陽熱電池が受光および発電しているとき、前記太
    陽熱電池の出力電圧は前記フォトカプラーの入力端にお
    ける発光ダイオードの作業電圧より大きく、前記フォト
    カプラーの発光ダイオードの発光が前記出力端の晶体を
    導通し、前記二つの固体出力スイッチ装置は遮断され、
    前記負荷は導通されず、前記太陽熱電池は前記蓄電装置
    を充電し、 前記太陽熱電池の受光量が弱くなったときまたは前記太
    陽熱電池が受光していないとき、前記太陽熱電池の出力
    電圧は低下しまたはゼロになり、前記フォトカプラーの
    発光ダイオードが発光せず前記フォトカプラーの出力端
    の晶体は遮断され、前記固体出力スイッチ装置は導通さ
    れ、前記蓄電装置は前記負荷に電力を供給し、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽
    熱電池の出力電圧を検知する回路装置であって、前記太
    陽熱電池の出力電圧を検知し、前記出力スイッチ装置を
    制御することにより前記蓄電装置および前記負荷の運転
    状態を制御し、前記太陽熱電池が受光しているとき、前
    記蓄電装置への充電電圧が設定値より大きく、前記太陽
    熱電池の出力電圧を検知する回路装置は前記蓄電装置か
    ら負荷までのパスを遮断し、 前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱く暗
    いとき、前記蓄電装置への充電電圧が設定値より小さい
    かまたはゼロであり、前記太陽熱電池の出力電圧を検知
    する回路装置は前記出力スイッチ装置を導通し、前記蓄
    電装置から前記負荷までのパスを導通して出力状態に
    し、 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出
    力スイッチ装置とは、一体的な機電装置または互いに分
    離した構造であることを特徴とする請求項１記載の太陽
    熱電池および負荷の交互制御装置。
  3. 【請求項３】 ツェナーダイオードをさらに備え、 前記出力スイッチ装置は、固体出力スイッチ装置を有
    し、その固体出力スイッチ装置はＮＰＮまたはＰＮＰの
    トランジスタスイッチ、あるいは酸化膜半導体電界効果
    トランジスタの単一晶体またはダリントン接続のスイッ
    チ回路から構成される装置であって、コレクタの電源と
    制御用ベースとの間に制御抵抗が接続されていることに
    より常態では導通し、前記固体出力スイッチ装置のベー
    スとエミッタとの間に制御用トランジスタのコレクタお
    よびエミッタが並列に接続され、前記制御用トランジス
    タのベースは抵抗を経由して前記太陽熱電池と前記阻隔
    ダイオードとの接続端に接続され、 前記太陽熱電池が受光および発電しているとき、前記太
    陽熱電池の出力電圧が前記制御用トランジスタを導通し
    て前記固体出力スイッチ装置を遮断し、前記負荷は遮断
    され、前記太陽熱電池は前記蓄電装置を充電し、 前記太陽熱電池の受光量が弱くなったときまたは受光し
    ていないとき、前記抵抗を経由して前記制御用トランジ
    スタへ送られる電圧および電流は小さくまたはゼロであ
    り、前記制御用トランジスタは遮断され、前記固体スイ
    ッチ装置は常態のように導通され、前記蓄電装置は前記
    負荷に電力を供給し、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽
    熱電池の出力電圧を検知する回路装置であって、電流抵
    抗とフォトカプラーの発光ダイオード入力端とが直列に
    接続された状態で前記太陽熱電池の出力両端に並列に接
    続され、前記太陽熱電池の出力電圧を検知して前記出力
    スイッチ装置を制御することにより前記蓄電装置および
    前記負荷の運転状態を制御し、 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への
    充電電圧は設定値より大きく、前記太陽熱電池の出力電
    圧を検知する回路装置は前記蓄電装置から前記負荷まで
    のパスを遮断し、 前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱く暗
    いとき、前記蓄電装置への充電電圧は設定値より小さく
    またはゼロであり、前記太陽熱電池の出力電圧を検知す
    る回路装置は前記出力スイッチ装置を導通し、前記蓄電
    装置から前記負荷までのパスを導通して出力状態にし、 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出
    力スイッチ装置とは一体的な機電装置または互いに分離
    した構造であり、 前記ツェナーダイオードは、前記フォトカプラーの入力
    端における発光ダイオードに直列に接続され、前記フォ
    トカプラーの入力端の発光ダイオード、前記太陽熱電池
    ならびに蓄電装置の端電圧の相互作動関係を調整し、 前記太陽熱電池の電圧が設定値まで上昇しているとき、
    前記フォトカプラーの入力端における発光ダイオードは
    発光し、 前記阻隔ダイオードが設置されていない状態で前記太陽
    熱電池の電圧が低下しまたはゼロになるとき、前記フォ
    トカプラーの入力端における発光ダイオードは前記蓄電
    装置の電圧を受けて発光しないという逆作動を行い、 前記蓄電装置が高電圧を呈するとき、前記フォトカプラ
    ーの入力端の発光ダイオードは発光を維持し、 前記蓄電装置の電圧が放電により設定値まで低下したと
    き、前記フォトカプラーの入力端における発光ダイオー
    ドは発光せず、前記出力スイッチ装置は導通され、前記
    蓄電装置の電力は前記負荷に供給されることを特徴とす
    る請求項１記載の太陽熱電池および負荷の交互制御装
    置。
  4. 【請求項４】 ツェナーダイオードをさらに備え、 前記出力スイッチ装置は、機電リレー装置から構成さ
    れ、前記蓄電装置が前記負荷に出力するかまたは出力を
    中断するかどうかを制御し、その回路制御論理を変えな
    い前提で、大きなパワーを有する固体または機電式スイ
    ッチユニットが付設されることにより、前記太陽熱電池
    が受光しているとき前記負荷を遮断し、ならびに前記太
    陽熱電池が受光していないとき前記負荷を導通する開閉
    作動が可能であり、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽
    熱電池の出力電圧を検知する回路装置であって、リレー
    を有し、そのリレーの駆動コイルは前記太陽熱電池の両
    端に並列に接続されており、前記太陽熱電池の出力電圧
    を検知して前記出力スイッチ装置の常閉接点を制御する
    ことにより前記蓄電装置および前記負荷の運転状態を制
    御し、 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への
    充電電圧が設定値より大きく、前記太陽熱電池の出力電
    圧を検知する回路装置は前記蓄電装置から前記負荷まで
    のパスを遮断し、 前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱く暗
    いとき、前記蓄電装置への充電電圧は設定値より小さく
    またはゼロであり、前記太陽熱電池の出力電圧を検知す
    る回路装置は前記出力スイッチ装置を導通し、前記蓄電
    装置から前記負荷までのパスを導通して出力状態にし、 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出
    力スイッチ装置とは、一体化的な機電装置または互いに
    分離した構造であり、 前記ツェナーダイオードは、前記リレーに直列に接続さ
    れ、前記リレー、前記太陽熱電池および前記蓄電装置の
    端電圧の相互作動関係を調整し、 前記太陽熱電池の電圧が設定値まで上昇しているとき、
    前記リレーは作動して吸着しており、 前記阻隔ダイオードが設置されていない状態で前記太陽
    熱電池電圧が低下しまたはゼロになるとき、前記リレー
    が前記蓄電装置の電圧を受けてトリップオフの逆作動を
    行い、 前記蓄電装置が高電圧を呈するとき、前記リレーは吸着
    状態を維持し、 前記蓄電装置の電圧が放電により設定値まで低下したと
    き、前記リレーのトリップオフにより前記出力スイッチ
    装置は導通され、前記蓄電装置の電力が前記負荷に供給
    されることを特徴とする請求項１記載の太陽熱電池およ
    び負荷の交互制御装置。
  5. 【請求項５】 分流電圧制限装置をさらに備え、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽
    熱電池の出力電流を検知する装置であって、その太陽熱
    電池の出力電流を検知する装置と前記出力スイッチ装置
    とは機電装置から構成され、前記太陽熱電池の出力電流
    を検知する装置は電流検知リレーであって、前記太陽熱
    電池の出力電流状態を検知することにより前記蓄電装置
    および前記負荷の運転状態を制御し、 前記太陽熱電池が受光しているとき、前記蓄電装置への
    充電電流が前記電流検知リレーの吸着作動値より大き
    く、前記電流検知リレーは作動され、前記出力スイッチ
    装置を制御し、前記蓄電装置から前記負荷までのパスを
    遮断し、 前記太陽熱電池が受光していないときまたは光が弱く暗
    いとき、前記蓄電装置への充電電流が前記電流検知リレ
    ーのトリップオフ作動値より小さく、前記電流検知リレ
    ーは導通され、前記蓄電装置から前記負荷までのパスは
    導通されて出力状態になり、 前記太陽熱電池の出力電圧を検知する回路装置と前記出
    力スイッチ装置とは、一体化的な機電装置または互いに
    分離した構造であり、 前記出力スイッチ装置は、機器、あるいは電気または固
    体電子回路装置から構成され、前記蓄電装置が前記負荷
    に出力するかまたは出力を中断するかどうかを制御し、
    その回路制御論理を変えない前提で、大きなパワーを有
    する固体または機電式スイッチユニットが付設されるこ
    とにより、前記太陽熱電池が受光しているとき前記負荷
    を遮断し、ならびに前記太陽熱電池が受光していないと
    き前記負荷を導通する開閉作動が可能であり、 前記分流電圧制限装置は、独立した装置としてまたは前
    記太陽熱電池の出力電流を検知する回路装置と一体的な
    装置として必要に応じて設置可能であり、ツェナーダイ
    オード、正方向バイアスのダイオード、その他の固体電
    子回路、機器または電子装置から構成され、前記太陽熱
    電池の蓄電装置への充電電流が大きい場合に前記太陽熱
    電池の出力電流を検知する回路装置の両端に形成された
    電圧降下値の上限を制限するとともに、分流作用を有す
    ることを特徴とする請求項１記載の太陽熱電池および負
    荷の交互制御装置。
  6. 【請求項６】 分流電圧制限装置をさらに備え、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽
    熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子であっ
    て、その太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダン
    ス素子は抵抗、あるいはリニアまたはノンリニアインピ
    ーダンス特性を有する素子から構成され、前記太陽熱電
    池と前記蓄電装置との間ならびにトランジスタスイッチ
    のベースとエミッタとの間に直列に接続され、前記トラ
    ンジスタスイッチのコレクタおよびエミッタとリレーと
    が直列に接続された状態で前記太陽熱電池の両端に並列
    に接続され、 前記太陽熱電池が受光したとき、電気エネルギーが発生
    して充電電流が流れ、前記太陽熱電池の出力電流を検知
    するインピーダンス素子の両端に相対的に電圧降下が起
    こり、前記トランジスタスイッチが駆動および導通さ
    れ、前記リレーは導通されて吸着し、前記出力スイッチ
    装置は遮断され、 前記太陽熱電池の受光が小さいかまたは受光がないと
    き、充電電流は小さくまたはゼロであって、前記太陽熱
    電池の出力電流を検知するインピーダンス素子の電圧降
    下は小さくまたはゼロであり、前記トランジスタスイッ
    チは遮断され、前記トランジスタスイッチと直列に接続
    されたリレーのトリップオフにより制御された出力スイ
    ッチ装置は導通および接合状態になり、前記蓄電装置は
    電力を前記負荷に供給し、 前記出力スイッチ装置は、機器、あるいは電気または固
    体電子回路装置から構成され、前記蓄電装置が前記負荷
    に出力するかまたは出力を中断するかどうかを制御し、
    その回路制御論理を変えない前提で、大きなパワーを有
    する固体または機電式スイッチユニットが付設されるこ
    とにより、前記太陽熱電池が受光しているとき前記負荷
    を遮断し、ならびに前記太陽熱電池が受光していないと
    き前記負荷を導通する開閉作動が可能であり、 前記分流電圧制限装置は、独立の装置としてまたは前記
    太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子と
    一体的な装置として必要に応じて設置可能であり、ツェ
    ナーダイオード、正方向バイアスのダイオード、その他
    の固体電子回路、機器または電子装置から構成され、前
    記太陽熱電池の蓄電装置への充電電流が大きい場合に前
    記太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子
    の両端に形成された電圧降下値の上限を制限するととも
    に、分流作用を有することを特徴とする請求項１記載の
    太陽熱電池および負荷の交互制御装置。
  7. 【請求項７】 分流電圧制限装置をさらに備え、 前記太陽熱電池の出力状態を検知する回路装置は、太陽
    熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子であっ
    て、その太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダン
    ス素子は抵抗、あるいはリニアまたはノンリニアインピ
    ーダンス特性を有する素子から構成され、前記太陽熱電
    池と前記蓄電装置との間に直列に接続され、両端にフォ
    トカプラーの発光ダイオードの入力端が並列に接続さ
    れ、 前記出力スイッチ装置は、二つの固体出力スイッチ装置
    を有し、その固体出力スイッチ装置はＮＰＮまたはＰＮ
    Ｐのトランジスタスイッチ、あるいは酸化膜半導体電界
    効果トランジスタの単一晶体またはダリントン接続のス
    イッチ回路から構成される装置であって、コレクタの電
    源と制御用ベースとの間に制御抵抗が接続されることに
    より常態では導通し、一方の固体出力スイッチ装置のベ
    ースとエミッタとの間に前記フォトカプラーの制御晶体
    の出力端が並列に接続され、 前記太陽熱電池が受光および発電しているとき、前記太
    陽熱電池の出力電流は前記太陽熱電池の出力電流を検知
    するインピーダンス素子に流れ、前記太陽熱電池の出力
    電流を検知するインピーダンス素子の両端に電圧降下が
    形成され、その電圧降下により出力電圧が前記フォトカ
    プラーの入力端における発光ダイオードの作動電圧より
    大きくなり、前記フォトカプラーの発光ダイオードが発
    光して前記フォトカプラーの出力端の晶体は導通され、
    前記固体出力スイッチ装置は遮断され、前記負荷は遮断
    され、前記太陽熱電池は前記蓄電装置を充電し、 前記太陽熱電池の受光量が弱くなるかまたは受光してい
    ないとき、前記前記太陽熱電池の出力電流を検知するイ
    ンピーダンス素子に流れる電流は小さくまたはゼロであ
    り、前記フォトカプラーの入力端における発光ダイオー
    ドが発光せず、前記フォトカプラーの出力端の晶体は遮
    断され、前記固体出力スイッチ装置は導通され、前記蓄
    電装置は前記負荷に電力を供給し、 前記分流電圧制限装置は、独立の装置としてまたは前記
    太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子と
    一体的な装置として必要に応じて設置可能であり、ツェ
    ナーダイオード、正方向バイアスのダイオード、その他
    の固体電子回路、機器または電子装置から構成され、前
    記太陽熱電池の蓄電装置への充電電流が大きい場合に前
    記太陽熱電池の出力電流を検知するインピーダンス素子
    の両端に形成された電圧降下値の上限を制限するととも
    に、分流作用を有することを特徴とする請求項１記載の
    太陽熱電池および負荷の交互制御装置。
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