JP3177767U - 太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】軽量、持ち運びに便利、多機能で、且つ、防水機能を備える太陽光発電システムを提供する。
【解決手段】防水蓋体と防水箱体をヒンジで回動自在に連結し、防水蓋体は防水箱体の上から開閉を行う。防水箱体に太陽電池パネルとコントローラとバッテリーとインバーターと交流出力ポートと直流出力ポートが設けられる。充電は、太陽電池パネルが太陽エネルギーを電気エネルギーに変換した後、コントローラを経由してバッテリーに伝送されることにより行われる。放電は、バッテリーの電気エネルギーがコントローラ、インバーターという順を経由して交流電流に変換されてから交流出力ポートに交流電流を出力、或いは、バッテリーの電気エネルギーがコントローラを通じて直流電流に変換されてから直流出力ポートに直流電流を出力することにより行われる。
【選択図】図１

Description

本考案は、電力分野に関し、特に、家庭用に適した太陽光発電システムに関する。

太陽光発電のエネルギーは、太陽の光という無尽蔵のエネルギーを活用するため、資源が最も豊富な再生可能エネルギーである。省エネルギー、二酸化炭素排出量削減、環境保護は、誰にも責任があり、家庭用に適した太陽光発電システムは、各家庭が二酸化酸素排出量を削減する有効な手段の一つである。

既存の太陽光発電システムの機能は単一で、全体の重量も重く、持ち運びに不便であるため、使用時非常に不便であり、且つ防水機能に欠けるため、屋外充電時に雨が降ると設備内に浸水して、短絡或いは損傷に至る。

そこで、本考案は上記のような従来技術の問題点に鑑み、軽量、持ち運びに便利、機能の多様化で、且つ防水機能を備える太陽光発電システムを提供することを目的とする。

本考案に係る太陽光発電システムには、防水蓋体と防水箱体とを含む。該防水蓋体と防水箱体をヒンジで回動自在に連結し、防水蓋体は防水箱体の上から開閉を行うことができる。該防水箱体に太陽電池パネルとコントローラとバッテリーとインバーターと交流出力ポートと直流出力ポートが設けられる。充電過程は、太陽電池パネルが太陽エネルギーを電気エネルギーに変換した後コントローラに伝送され、更に該コントローラを経由してバッテリーに充電される。放電過程は、バッテリーの電気エネルギーがコントローラ、インバーターという順で経由して交流電流に変換されてから交流出力ポートに交流電流を出力、或いはバッテリーの電気エネルギーがコントローラを通じて直流電流に変換されてから直流出力ポートに直流電流を出力する。

前記防水箱体に補助用充電ポートと充電コントローラが設けられ、該補助用充電ポートに商用電源を接続してから商用電源を充電コントローラに伝送し、更に該充電コントローラを経由してバッテリーに充電する。該充電コントローラは、好ましくはコントローラの中に集積する。

前記防水箱体に更に表示装置が設けられ、該表示装置がコントローラと電気的に接続する。該表示装置は、好ましくはＬＣＤスクリーンとする。

前記防水箱体に更にＬＥＤライトが設けられ、該ＬＥＤライトがコントローラと電気的に接続する。

前記防水蓋体に太陽電池パネルが設けられ、充電過程において防水蓋体の太陽電池パネルと防水箱体の太陽電池パネルとが一緒に太陽エネルギーを電気エネルギーに変換してからコントローラに伝送する。

前記コントローラの外側に配線箱が嵌設され、該配線箱の側壁にファンが取り付けられる。

前記交流出力ポートと直流出力ポートが防水箱体の側壁に設けられ、且つ該交流出力ポートと直流出力ポートの外側に防水スイングドアが設けられる。

前記交流出力ポートは、２２０Ｖ／１１０Ｖ交流出力ソケットで、且つ該交流出力ポートとコントローラの間にスイッチが設けられる。前記直流出力ポートには１２Ｖ直流出力ソケットと５Ｖ直流出力ソケットとを含む。

前記インバーターは、好ましくはＵＰＳインバーターとする。

前記コントローラ内に太陽光発電制御基板と充放電制御基板が設けられており、前記太陽電池パネルは太陽光発電制御基板、充放電制御基板の順番通りバッテリーに電気的に接続する。充電過程において該太陽電池パネルで、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換してから太陽光発電制御基板に伝送し、更に充放電制御基板を経由してバッテリーに充電する。

本考案の技術的効果は、本考案の防水蓋体と防水箱体が浸水を防止できるため太陽エネルギーの充電している際、留守中に雨が降り、雨に当って損傷してしまう心配はない。本考案の防水箱体にバッテリーとＬＥＤライトと交流出力ポートと直流出力ポートが設けられるため、家庭或いはオフィスの非常用として使用でき、例えば照明、コンピュータの電力供給などで、その機能が多岐に渡る。本考案の構造全体が整っており、軽量、持ち運びに便利で、野外キャンプ時の照明、娯楽設備の電力に供給できる。

本考案の構造展開図である。 図１内のＡ部分の局所拡大図である。 本考案の外部構造を示す図である。 本考案の防水蓋体を防水箱体から開けた状態を示す図である。 本考案の充電と放電プロセスブロック図である。

以下、本考案の目的、特徴及び効果を更に明確に分かりやすくするため、具体的実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図４に示すように、該太陽光発電システムには、防水蓋体と防水箱体とを含み、防水蓋体が上蓋１と太陽電池パネル２と上蓋の蓋板３とを備える。該上蓋の蓋板３は太陽電池パネル２の周縁が上蓋１の下側に密に嵌合する。防水箱体は箱体本体１４と太陽電池パネル５と箱体蓋板４とを備える。該箱体蓋板４は、太陽電池パネル５の周縁が箱体本体１４の上側に密に嵌合する。該上蓋１と箱体本体１４はヒンジ１０３を介してヒンジ連結し、上蓋１がヒンジ１０３を介して箱体本体１４上で開閉させることができる。上蓋１を開けた時、太陽電池パネル２と太陽電池パネル５は露天に晒されることで太陽光（図４）を受け、上蓋１を閉めた時、太陽電池パネル２と太陽電池パネル５が該太陽光発電システムの内部に隠れる。該上蓋１に係止凸部１０２が設けられ、該箱体本体１４に係止凸部１０２と係合する係止凹部１４１が設けられる。上蓋１を閉めた時、係止凸部１０２は係止凹部１４１と係合してロックできる。該上蓋１の上側面に支持脚１０１が設けられ、該箱体本体１４の下側面にも支持脚１４２が設けられ、上蓋１を開けた時太陽光発電システムに支えるためのものである。

図１に示すように、箱体本体１４内部に太陽光発電制御基板７とインバーターと充放電制御基板９、配線箱６とファン１０と電池箱８とバッテリー１２が設けられる。太陽光発電制御基板７、インバーターと充放電制御基板９が配線箱６内に取り付けられ、該太陽光発電システムのコントローラを構成する。該ファン１０は該配線箱６の側壁に取り付けられ、コントローラの放熱のために用いられる。該バッテリー１２は電池箱８内に取り付けられる。その他、箱体本体１４の側壁にＬＥＤライト１１と表示装置１３と２２０Ｖ／１１０Ｖ出力スイッチ１５と２２０Ｖ／１１０Ｖ出力ソケット１７と補助充電用ソケット１８と直流出力ソケット１９と取っ手２０が設けられる。該ＬＥＤライト１１とコントローラを電気的に接続し、３Ｗの大電力ＬＥＤライトを採用し、表示装置１３がＬＣＤスクリーンを採用する。直流出力ソケット１９には１２Ｖ直流出力ソケットと５Ｖ直流出力ソケットとを含む。５Ｖ直流出力ソケットは、好ましくはＵＳＢインターフェースソケットとする。図２と図３を参照しながら説明する。２２０Ｖ／１１０Ｖ出力ソケット１７と補助充電用ソケット１８と直流出力ソケット１９とが箱体本体１４の同じ側壁に取り付けられ、且つ上記の三種類ソケット以外にスイングドア１６が設けられ、太陽エネルギーの充電を行う時、雨水の浸入を効果的に防止できる。

図５に示すように該太陽光発電システムの動作過程において、主に２つの部分の運転プロセスを含み、１つ目は充電プロセスで、２つ目が放電プロセスであり、具体的なものは以下の通りとする。

（１）充電プロセスには、太陽エネルギー充電プロセスと商用電源補助充電プロセスを含む。太陽エネルギー充電プロセスにおいて、太陽電池パネルで太陽エネルギーを電気エネルギーに変換してからコントローラに伝送し、更に該コントローラを経由してバッテリーに充電する。図１〜図４に示す具体的実施形態において、太陽電池パネル２と太陽電池パネル５は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換した後、太陽光発電制御基板７、充放電制御基板の順を経由してバッテリー１２に充電しながらＬＣＤスクリーンで充電ステータスと電力量のパーセンテージを表示する。商用電源補助充電プロセスにおいて、補助充電ポートに商用電源を接続した後、商用電源を充電コントローラに伝送してから該充電コントローラを経由してバッテリーに充電し、該充電コントローラをコントローラの中に集積する。図１に示すように、当該具体的実施形態において補助充電ソケット１８に商用電源を接続した後、充放電制御基板に伝送してからバッテリー１２に充電しながらＬＣＤスクリーンで充電ステータスと電力量のパーセンテージを表示する。

（２）放電プロセスには、交流負荷に接続する放電プロセスと直流負荷に接続する放電プロセスとを含む。交流負荷に接続する放電プロセスにおいて、バッテリーの電気エネルギーは、コントローラ、インバーターの順に経由して交流電流に変換してから交流出力ポートに交流電流を出力する。図１〜図４に示す具体的実施形態において、バッテリー１２の電力量は充放電制御基板、インバーター、２２０Ｖ／１１０Ｖの出力スイッチ１５を経由してから２２０Ｖ／１１０Ｖの交流出力ソケット１７に到達する。この過程においてバッテリーの電気エネルギーはインバーター内部に昇圧、電圧安定保護を経た後安定したＡＣ２２０Ｖ ５０Ｈｚ電圧を出力し、同時にＬＣＤスクリーンでＡＣ ＯＵＴを表示する。直流負荷に接続する放電プロセスにおいて、バッテリーの電気エネルギーはコントローラを経由してから直流出力ポートに直流電流を出力する。図１〜図４に示す具体的実施例においてバッテリー１２の電力量は充放電制御基板を経由して直流出力ソケット１９に到達し、同時にＬＣＤスクリーンでＤＣ ＯＵＴの情報を表示する。ＤＣ直流電流は、一般的に１２Ｖの低圧設備に使用され、例えば省エネ照明、ファン等の電気機器に使用される。ＵＳＢインターフェースから出力する５Ｖ２Ａの電圧を各種携帯電話、ＭＰ３及びカメラ等のデジタル商品に充電できる。

該太陽光発電システムのＬＣＤスクリーンに正常出力符号とエラー表示符号が更に設けられ、バッテリーの電力がなくなった時或いは大きすぎる電力の電気機器を駆動し、スイッチを入れるとエラーの泣き顔アイコンが表示され、ＥＲＲＯＲが点滅し、電圧出力がなく、ユーザーに充電或いは適した電力の電気機器に接続して使用するよう知らせる。

該太陽光発電システムの好ましい実施形態として、前記バッテリーは、好ましくはリチウム電池とする。

該太陽光発電システムの好ましい実施形態として、前記インバーターはＵＰＳインバーターとする。該太陽光発電システムは充電しながら正常に負荷電力に供給できる。商用電源で充電する時、商用電源の突発停電に遭遇した場合、該太陽光発電システムのＵＰＳインバーターは直接バッテリーで発電し、負荷である電気機器の使用に供給し、変換時間がゼロで、負荷である電気機器の安全性を保証する。

以上、本考案の好ましい実施形態であって、本考案の技術思想に基づいて以上の実施形態に対して行った種々の変更及び改変を為し得ることは本考案の実用新案登録請求の範囲内に含めるものであるのが勿論である。

１ 上蓋
１０ ファン
１０１ 支持脚
１０２ 係止凸部
１０３ ヒンジ
１１ ＬＥＤライト
１２ バッテリー
１３ 表示装置
１４ 箱体本体
１４１ 係止凹部
１４２ 支持脚
１５ ２２０Ｖ／１１０Ｖ出力スイッチ
１６ スイングドア
１７ ２２０Ｖ／１１０Ｖ出力ソケット
１８ 補助充電ソケット
１９ 直流出力ソケット
１９１ １２Ｖ直流出力ソケット
１９２ ５Ｖ直流出力ソケット
２ 太陽電池パネル
２０ 取っ手
３ 上蓋の蓋板
４ 箱体蓋板
５ 太陽電池パネル
６ 配線箱
７ 太陽光発電制御基板
８ 電池箱
９ インバーターと充放電制御基板

Claims (10)

1. 防水蓋体と防水箱体とを含み、前記防水蓋体と前記防水箱体をヒンジで回動自在に連結し、前記防水蓋体は前記防水箱体の上から開閉を行わせることができる太陽光発電システムであって、前記防水箱体に太陽電池パネルとコントローラとバッテリーとインバーターと交流出力ポートと直流出力ポートが設けられ、充電過程は前記太陽電池パネルが太陽エネルギーを電気エネルギーに変換した後前記コントローラに伝送され、更に前記コントローラを経由して前記バッテリーに充電され、放電過程は前記バッテリーの電気エネルギーが前記コントローラ、前記インバーターという順を経由して交流電流に変換されてから前記交流出力ポートに交流電流を出力、或いは、前記バッテリーの電気エネルギーが前記コントローラを通じて直流電流に変換されてから前記直流出力ポートに直流電流を出力することを特徴とする太陽光発電システム。
2. 前記防水箱体に補助用充電ポートと充電コントローラが設けられ、前記補助用充電ポートに商用電源を接続してから商用電源を前記充電コントローラに伝送し、更に前記充電コントローラを経由して前記バッテリーに充電し、前記充電コントローラはコントローラの中に集積することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
3. 前記防水箱体に更に表示装置が設けられ、前記表示装置が前記コントローラと電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
4. 前記防水箱体に更にＬＥＤライトが設けられ、前記ＬＥＤライトが前記コントローラと電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
5. 前記防水蓋体に前記太陽電池パネルが設けられ、充電過程において前記防水蓋体の前記太陽電池パネルと前記防水箱体の前記太陽電池パネルとが一緒に太陽エネルギーを電気エネルギーに変換してから前記コントローラに伝送することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
6. 前記コントローラの外側に配線箱が嵌設され、前記配線箱の側壁にファンが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
7. 前記交流出力ポートと前記直流出力ポートが前記防水箱体の側壁に設けられ、且つ、前記交流出力ポートと前記直流出力ポートの外側に防水スイングドアが設けられることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
8. 前記交流出力ポートは、２２０Ｖ／１１０Ｖ交流出力ソケットで、且つ、前記交流出力ポートと前記コントローラの間にスイッチが設けられ、前記直流出力ポートには１２Ｖ直流出力ソケットと５Ｖ直流出力ソケットとを含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
9. 前記インバーターは、ＵＰＳインバーターとすることを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の太陽光発電システム。
10. 前記コントローラ内に太陽光発電制御基板と充放電制御基板が設けられており、前記太陽電池パネルは前記太陽光発電制御基板、前記充放電制御基板の順番通り前記バッテリーに電気的に接続し、充電過程において前記太陽電池パネルで、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換してから前記太陽光発電制御基板に伝送し、更に前記充放電制御基板を経由して前記バッテリーに充電することを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の太陽光発電システム。