JP3156081U

JP3156081U - ソーラーエネルギー電力供給システム

Info

Publication number: JP3156081U
Application number: JP2009006996U
Authority: JP
Inventors: 文新李
Original assignee: 文新李
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2019-10-01

Abstract

【課題】現存している商用電源システムに迅速に導入することができ、生産コストが低く、エネルギーを節約、節電することができる、ソーラーエネルギー電力供給システム。【解決手段】整流器ユニット（２０）と電気的に接続する電力供給ユニット（１０）と、整流器ユニット（２０）と電気的に接続する交流／直流電源変換器付き負荷（４０）と、整流器ユニット（２０）と交流／直流電源変換器付き負荷（４０）との間に設けられ、直流電力を供給するソーラーエネルギー電力供給ユニット（３０）と、を備える、ソーラーエネルギー電力供給システム。【選択図】図１

Description

本考案は、ソーラーエネルギー電力供給システムに関し、特に、交流／直流電源変換器付き負荷に適用することができるソーラーエネルギー電力供給システムに関するものである。

エネルギーの価格高騰および不足により、世界の経済が悪化しており、リサイクルエネルギーの利用が益々重要になる。リサイクルエネルギーの一つであるソーラーエネルギーは、太陽からの輻射熱が極めて多く、その輻射熱は、３４％が宇宙に反射され、１９％が大気に吸収され、４７％が地表に照射される。地球に照射される輻射熱のエネルギーは、１．３ｘ１０^２４カロリーであり、全人類が一年間に利用するエネルギーの２６，０００倍であるので、無視できない。

しかしながら、ソーラーエネルギーの利用率が低い原因は、ソーラーエネルギー設備の生産コストが高く、市販しているソーラーエネルギー設備のエネルギー変換率が１０％〜２０％程度であることにある。産業革命の後、火力、水力および原子力による発電が盛んになり、これらの発電コストがソーラーエネルギーによる発電よりも低いため、ソーラーエネルギーの利用が長期間無視されていた。近年、燃料の高騰により火力による発電のコストが増加し、水力および原子力による発電は、環境および動植物体系に悪影響を与えるので、ソーラーエネルギーの利用が脚光を浴びている。

ソーラーエネルギーによる発電を全面的に普及させる場合には、電気回路を新設することが必要であるので、コストが従来の発電システムよりも高くなる。従来のソーラーエネルギー発電設備では、ソーラーエネルギーを変換して蓄電して負荷に供給するときに、利用できるエネルギーは照射されたソーラーエネルギーの５０〜６０％程度である。

本考案の主な目的は、現存している商用電源システムに迅速に導入することができ、製造コストが低く、エネルギーを節約することができ、節電することができる交流／直流電源変換器付き負荷に適用可能なソーラーエネルギー電力供給システムを提供することにある。

本考案のソーラーエネルギー電力供給システムによると、整流器ユニットと電気的に接続する電力供給ユニットと、前記整流器ユニットと電気的に連結する交流／直流電源変換器付き負荷と、前記整流器ユニットと前記交流／直流電源変換器付き負荷との間に設けられ、直流電力を供給するソーラーエネルギー電力供給ユニットと、を備えることを特徴とする。

本考案のソーラーエネルギー電力供給システムによると、前記電力供給ユニットは、前記整流器ユニットと電気的に接続することにより、直流電力を発生することを特徴とする。

本考案のソーラーエネルギー電力供給システムによると、前記交流／直流電源変換器付き負荷は、前記ソーラーエネルギー電力供給ユニットと前記電力供給ユニットとの直流電力を使用することを特徴とする。

本考案のソーラーエネルギー電力供給システムによれば、現存している商用電源システムに迅速に導入することができ、生産コストが低く、エネルギーを節約、節電することができるという効果を有する。

本考案に係るシステムの構造を示す図である。本考案の整流器ユニットに整流された電流の波形を示す図である。本考案のソーラーエネルギー電力供給ユニットと電力供給ユニットとの電力供給を示す図である。本考案のソーラーエネルギー電力供給ユニットと電力供給ユニットとの出力パワーを示す図である。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１及び図２を参照する。本考案の一実施形態の交流／直流電源変換器付き負荷に使用可能なソーラーエネルギー電力供給システムは、電力供給ユニット１０と、整流器ユニット２０と、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０と、交流／直流電源変換器付き負荷４０と、を含む。電力供給ユニット１０は、図２に示すように、整流器ユニット２０により、商用電源の交流電源Ａ１（例えばＡＣ１１０ボルト）を電源Ａ２に変換することができる。交流／直流電源変換器付き負荷４０は、整流器ユニット２０と電気的に接続し、節電電灯、節電電気スタンド、インバータクーラー、又はパーソナルコンピュータ用電源サプライヤーなどでもよい。ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０は、整流器ユニット２０と交流／直流電源変換器付き負荷４０との間に設けられ、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０と電気的に並列接続し、又は直列接続するソーラーエネルギーパネル（図示せず）を少なくとも一つ有する。この様にすることにより、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０は直流電源Ａ２を供給することができる。

図３を参照する。図３は本考案のソーラーエネルギー電力供給ユニット３０と電力供給ユニット１０との電力供給を示す図である。横軸が時間Ｔであり、縦軸が電流Ｖであり、Ｖ１、Ｖ２及びＶ３がそれぞれソーラーエネルギー電力供給ユニット３０の供給電力の１００％、７０％、３０％を示し、正弦波Ｖ４が電力供給ユニット１０の供給電力を示す。本考案の技術的特徴は、交流／直流電源変換器付き負荷４０に二つの直流電源Ａ２（商用電源である電力供給ユニット１０、及びソーラーエネルギー電力供給ユニット３０）を供給し、直流電源の特性により、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０からの電力Ｖ１が電力供給ユニット１０からの電力Ｖ４よりも高いときには、交流／直流電源変換器付き負荷４０がソーラーエネルギー電力供給ユニット３０の電力を完全に利用する。逆に、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０からの電力Ｖ２、Ｖ３が電力供給ユニット１０からの電力Ｖ４よりも低いときには、電力供給ユニット１０が交流／直流電源変換器付き負荷４０の必要な電力の一部を供給する。

例えばソーラーエネルギー電力供給ユニット３０が交流／直流電源変換器付き負荷４０の必要な電力の全部（１００％）を供給できるときには、交流／直流電源変換器付き負荷４０はソーラーエネルギー電力供給ユニット３０の１００％のパワーを利用し、電力供給ユニット１０は交流／直流電源変換器付き負荷４０に電力を供給しない。また、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０が交流／直流電源変換器付き負荷４０の必要な電力の５０％又は３０％を供給できるときには、電力供給ユニット１０が交流／直流電源変換器付き負荷４０に不足の５０％又は７０％の電力を供給する。すなわち、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０の発生する電力によって、電力供給ユニット１０の供給する電力を決める。これにより、節電をすることができる。

特に、本考案は、交流／直流電源変換器付き負荷４０にソーラーエネルギー電力供給ユニット３０からの電力を直接に供給するので、交流／直流電源変換器付き負荷４０がソーラーエネルギー電力供給ユニット３０からの電力Ａ１を利用するときには、電力のロスが従来のソーラーエネルギー発電システムよりも低い。

また、本考案は、照明設備（例えば節電電気スタンドや節電電灯など）、インバータクーラーやパーソナルコンピュータ用電源サプライヤーに適用することができる。且つ負荷の必要な電力を調達することができるので、節電をすることができる。図４を参照する。図４は本考案のソーラーエネルギー電力供給ユニット３０と電力供給ユニット１０との出力パワーを示すグラフ図であって、横軸が時間Ｔであり、縦軸が電流Ｖであり、線Ｂ１がソーラーエネルギー電力供給ユニット３０の電力供給を示し、線Ｂ２が電力供給ユニット１０の電力供給を示す。例えば電力消費がピークである時間Ｔ１に、太陽の光線が極めて強い場所にソーラーエネルギー電力供給ユニット３０を設置する場合には、Ｔ１セクション内にある線Ｂ１はソーラーエネルギー電力供給ユニット３０が１００％の電力を発生して電力供給ユニット１０に供給することを示している。なお、Ｔ１セクション内にある線Ｂ２は電力供給ユニット１０の電力が消費されていないことを示す。電力消費のピーク以外の時間Ｔ２、Ｔ３では、ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０の電力が電力供給ユニット１０の電力よりも低く、電力供給ユニット１０が交流／直流電源変換器付き負荷４０の必要な電力の不足な部分（例えば５０％）を補充する。

このように、本考案は特定の例を示して説明したが、これらの例は、説明のためだけのものであり、本考案を限定するものではなく、この分野に通常の知識を有する者には、本考案の趣旨および範囲を逸脱することなく、ここで開示された実施例に変更、追加、または、削除を施してもよい。

本考案は、ソーラーエネルギー電力供給システムに適用することができる。

１０電力供給ユニット
２０整流器ユニット
３０ソーラーエネルギー電力供給ユニット
４０交流／直流電源変換器付き負荷
Ａ１交流電源
Ａ２直流電源

Claims

整流器ユニット２０と、前記整流器ユニット２０と電気的に接続する電力供給ユニット１０と、
前記整流器ユニット２０と電気的に接続する交流／直流電源変換器付き負荷４０と、
前記整流器ユニット２０と前記交流／直流電源変換器付き負荷４０との間に設けられ、直流電力を供給するソーラーエネルギー電力供給ユニット３０と、
を備えることを特徴とするソーラーエネルギー電力供給システム。
前記電力供給ユニット１０は、前記整流器ユニット２０と電気的に接続することにより、直流電力を発生することを特徴とする、請求項１に記載のソーラーエネルギー電力供給システム。
前記交流／直流電源変換器付き負荷４０は、前記ソーラーエネルギー電力供給ユニット３０と前記電力供給ユニット１０との直流電力を利用することを特徴とする、請求項１に記載のソーラーエネルギー電力供給システム。