JP3203304U - 組立式太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立、修理が便利で、太陽光発電パネル同士に間隙ができない組立式太陽光発電装置及び組立式太陽光発電システムを提供する。【解決手段】本考案は、組立式太陽光発電装置Ａであり、ベース、光ガイド部２、複数の接続部３及び複数の太陽光発電パネル４を含み、光ガイド部２はベース上に設置され、各接続部３はベース上における光ガイド部２の周囲に設置されており、各太陽光発電パネル４が、一個の接続部３に接続され、且つ、各太陽光発電パネル４はベースに対して傾斜角をもち、各太陽光発電パネルの左右の幅は傾斜角に従って変化させて、太陽光発電パネルが相互に隣り合うときの接合面をぴったりと合わせて、隣合う太陽光発電パネル同士の間隙を縮小するとともに、太陽光発電パネルの組立や修理に便利なようにする。【選択図】図１

Description

本考案は太陽光発電装置、特に光の入射角を調整し、入射角を調整された光を反射させて発電を行う太陽光発電装置に関するものである。

太陽光発電は再生可能エネルギーを生成する、環境にやさしい発電方法であり、発電の過程において二酸化炭素などの温室効果ガスを発生しないため、太陽光発電を用いる過程においては、環境を汚染することがない。

さらに、従来型の太陽光発電パネルは、大きな一枚のベース基板に複数のソーラーウェーハを取り付け、光（太陽光）がソーラーウェーハを照射すると、ソーラーウェーハが電気を生成する。太陽光発電パネル上のソーラーウェーハは相互に接続されており、総体として必要とされるだけの発電量を得るが、太陽光発電パネルにおいて、一個のソーラーウェーハが故障すると、太陽光発電パネルの発電効率が低下するので、こうなると、太陽光発電パネルそのものを置き換えなければ、本来の発電効率を回復することはできない。そこで、事業者や研究者がこれらの問題に対して若干の解決方法を提起しており、たとえば、中国実用新案ＣＮ２０１２７８４９７Ｙ「太陽光発電集光モジュール」は、光を単一のソーラーウェーハに集中させることで、太陽光発電パネルにおける単一のソーラーウェーハ故障により太陽光発電パネルそのものを交換しなければならない問題を解決している。

しかし、前記の「太陽光発電集光モジュール」は、ソーラーウェーハが一個しかなく、必要とする発電量を得るのは簡単ではない。必要とする発電量を得ようと思えば、太陽光発電装置をより大面積の平坦な区域に置かなければならず、これは太陽光発電の発展と拡大にとって妨げになる。そこでまた、事業者や研究者がこれらの問題に対して若干の解決方法を提起しており、たとえば、台湾実用新案Ｍ３５７５８７「立体式太陽光発電受光装置」及びＭ４５６５８７「太陽光発電集電装置」は、いずれも太陽光を、周囲の各太陽光発電パネルまで反射または屈折させており、こうすることで、従来のフラットな太陽光発電パネルと同じ平面面積で、太陽光発電パネルの設置数量を増やして、総体的に発電効率を高めている。

しかし、前記の「立体式太陽光発電受光装置」または「太陽光発電集電装置」は、組立や修理が不便で、太陽光発電パネルを傾斜させて組み立てたとき、太陽光発電パネルの間に隙間ができ、この隙間の部分で、光源の一部を喪失するという難点があることから、これらの問題を解決する必要に迫られている。

従来の技術的な問題点を踏まえて、技術的に不足していた点を解決するため、本考案は、組立、修理が便利で、太陽光発電パネル同士に間隙ができない太陽光発電装置を提供することを目的としている。

本考案の目的に基づき、ここで提供される組立式太陽光発電装置は、ベース、光ガイド部、複数の接続部及び複数の太陽光発電パネルを含み、光ガイド部はベース上に設置され、各接続部はベース上における光ガイド部の周囲に設置されており、各太陽光発電パネルは、一個の接続部に接続され、且つ、各太陽光発電パネルはベースに対して傾斜角をもち、各太陽光発電パネルの左右の幅は傾斜角に従って変化させて、太陽光発電パネルが相互に隣り合うときの接合面をぴったりと合わせて、隣合う太陽光発電パネル同士の間隙を縮小するとともに、太陽光発電パネルの組立や修理に便利なようにする。

この装置はシェードを含み、シェードは組立式太陽光発電装置の外周を囲み、シェードの一端はベースに合わさり、シェードの他方の一端は太陽光発電パネルの上端に合わさっている。こうして、太陽光発電パネルが外的な衝撃を受けて損壊する確率を下げている。

この装置は、シェードの外周に複数の第一連結部と複数の第二連結部を含み、第一連結部は他のシェードの第二連結部と連結され、第二連結部は他のシェードの第一連結部と連結されて、多数の太陽光発電装置をつないで組み立てることができる。

この装置は、拡張部を含み、拡張部はベースと接続されて、各太陽光発電パネルが発電した電気エネルギーを受け、拡張部に接続されている外付け部が、拡張部から送られてくる電気エネルギーを使えるようにしている。

本考案の目的に基づき、ここで提供される組立式太陽光発電システムは、複数の組立式太陽光発電装置によって構成され、各組立式太陽光発電装置は、ベース、光ガイド部、複数の接続部及び複数の太陽光発電パネルを含み、光ガイド部はベース上に設置され、各接続部はベース上における光ガイド部の周囲に設置されており、各太陽光発電パネルは、一個の接続部に接続され、且つ、各太陽光発電パネルはベースに対して傾斜角をもち、各太陽光発電パネルの左右の幅は傾斜角に従って変化させて、太陽光発電パネルが相互に隣り合うときの接合面をぴったりと合わせ、また、各々のベースを一体化させて一つのメイン基板を形成させるとともに、各組立式太陽光発電パネルを相互に接続して、必要とされる発電量を出力し、こうして、隣合う太陽光発電パネル同士の間隙を縮小するとともに、太陽光発電パネルの組立や修理に便利なようにしている。

このシステムはフレームを含み、フレームは組立式太陽光発電システムの外周を囲み、フレームの一端はメイン基板に合わさり、フレームの他方の一端は太陽光発電パネルの上端に合わさっている。こうして、太陽光発電パネルが外的な衝撃を受けて損壊する確率を下げている。

このシステムは、フレームの外周に複数の第一連結部と複数の第二連結部を含み、第一連結部は他の組立式太陽光発電システムのフレームの第二連結部と連結でされ、第二連結部は他の組立式太陽光発電システムのフレームの第一連結部と連結されて、多数の組立式太陽光発電システムをつないで組み立てることができる。

このシステムにおいては、一個の組立式太陽光発電装置内の太陽光発電パネルは、一個の故障通知ユニットと接続されており、一個の太陽光発電パネルが故障したとき、故障通知ユニットが故障通知を発する。

上述によると、本考案には以下のようなメリットがある。
１．太陽光発電パネル同士の間隙が縮小し、組立と修理にも便利。
２．組立式太陽光発電装置または組立式太陽光発電システムの外部に施されたシェードが太陽光発電パネルを保護できる。
３．拡張部を利用して外付け部と接続し、組立式太陽光発電装置の応用方法を多元化できる。
４．組立式太陽光発電システムは、故障通知ユニットを用いて太陽光発電パネルの故障を探知できる。

本考案における組立式太陽光発電装置の全体図 本考案における組立式太陽光発電装置及び外付け部を示す図 本考案における組立式太陽光発電システムの全体図 本考案における組立式太陽光発電システムのもう一つの全体図 本考案図４の見取図 本考案における組立式太陽光発電システムの故障通知ユニット配線図

審査官に本実用新案の考案の特徴、内容、メリット、及び達成できる効果を理解していただくため、本考案を示す図面を用いて実施例を記述する方式で、以下、詳細説明するが、文中に用いる図面は説明内容を提示、補助するためであり、必ずしも本考案実施の際の実比率を示しているわけではない。ゆえに、ここに示す寸法や相互の比率をもって、本考案を実施する上での特許請求範囲とするべきではないことを、先に明記しておく。

図１に示すように、ここで提供される組立式太陽光発電装置Ａは、ベース１、光ガイド部２、複数の接続部３及び複数の太陽光発電パネル４を含み、光ガイド部２はベース１上に設置され、光ガイド部２は円錐形の反射鏡、円弧形の反射鏡または反射プリズムなどであり、光ガイド部２は光学的な屈折または反射の原理を利用して、外界の光を、予定された光の移動ルートへと十分に導く。各接続部３はベース１の上、光ガイド部２の周囲に設置されており、各接続部３はゴールドフィンガープリント基板ソケットでよく、各接続部３がベース１上で相互に接続されている。

さらに、各太陽光発電パネル４は、接続部３のいずれかに接続されており、太陽光発電パネル４が接続部３に差し込まれるほうの一端はゴールドフィンガープリント基板とし、太陽光発電パネル４を接続部３に接続した後、生成された電気エネルギーは接続部３に送られ、さらに接続部３からベース１に送られて、ベース１経由で、必要とされる電気エネルギーを出力する。各太陽光発電パネル４はベース１に対して傾斜角をもち、各太陽光発電パネル４の左右の幅は傾斜角に従って変化させて、太陽光発電パネル４が相互に隣り合うときの接合面をぴったりと合わせて、隣合う太陽光発電パネル４同士の間隙を縮小する。このように、各太陽光発電パネル４は、傾斜角、及び相互に合わさって間隙の少ない構造設計により、光ガイド部２が導いた光を十分に受光、利用することができるようにして、各太陽光発電パネル４の発電効率を高めている。また、太陽光発電パネル４は立体的に接続部３に接続されるので、太陽光発電パネル４の組立に便利であり、一個の太陽光発電パネル４が故障したとき、故障した太陽光発電パネル４のみを取り外して修理するだけでよいので、発電の受光面積を増やして発電効率を高めているのに加えて、後日の修理にも便利になっている。

太陽光発電パネル４は接続部３に、立体的に斜めに差し込まれているので、外部からの衝撃を受けやすい。よって太陽光発電パネル４が外部からの衝撃で損壊を受けるのを防止するため、本考案はさらにシェード５を含み、シェード５は組立式太陽光発電装置Ａの外周を囲み、シェード５の一端はベース１に合わさり、シェード５の他方の一端は太陽光発電パネル４の上端に合わさって開口しており、外界の光がシェード５内部の光ガイド部２に入射できるようにしている。こうして、太陽光発電パネル４の外にシェード５を設けることによって、太陽光発電パネル４が外的な衝撃を受けて損壊する確率を下げている。

シェード５が太陽光発電パネル４の外部を囲み、シェード５内部の温度が過剰になるのを防止するため、シェード５の側面に一個以上の通気口５０を設け、通気口５０を通して、シェード５内部と外界との通風をよくする。

本考案においては、シェード５の外周に複数の第一連結部５２と複数の第二連結部５４を設け、第一連結部５２は他のシェード５の第二連結部５４と連結され、第二連結部５４は他のシェード５の第一連結部５２と連結されて、多数の太陽光発電装置Ａをつないで組み立てることができる。さらに、図２に示すように、本考案は拡張部６を含み、拡張部６はベース１と接続されて、拡張部６はベース１を通して、各太陽光発電パネル４が発電した電気エネルギーを受け、拡張部６に接続されている外付け部７が、拡張部６から送られてくる電気エネルギーを使えるようにする。たとえば、外付け部７は、電池充電器、ＵＳＢ外付け電源装置などが考えられる。

本考案の実施例において、図１に示すように、光ガイド部２を囲んで六個の太陽光発電パネル４が設置されており、この六個の太陽光発電パネル４の上端が正六角形を呈しているが、本考案実施時においては、これに限るものではなく、三個以上の太陽光発電パネル４の組合せならば、いずれも本考案の請求の範囲内とする。また、シェード５は正六角形で、シェードの六つの側面には、第一連結部５２、第二連結部５４、第一連結部５２、第二連結部５４、第一連結部５２、第二連結部５４の順に連結部が設置され、同じ構造をもつ他のシェード５を連結できるようにする。

図３に示すように、ここで提供される組立式太陽光発電システムは、複数の組立式太陽光発電装置Ａを含み、ここでいう組立式太陽光発電装置は、前記の組立式太陽光発電装置とほぼ同じだが、両者の違いは、すべてのベースが相互に組み合わされてメイン基板８を形成している点、そして、各組立式太陽光発電装置Ａが相互に接続されて、必要とされる出力の電気エネルギーを出力する点であり、こうして、隣り合う太陽光発電パネル４同士の間隙を縮小し、太陽光発電パネル４の組立や修理に便利なようにしている。

本考案においては、図４及び図５に示すように、組立式太陽光発電システムはフレーム９を含み、フレーム９は組立式太陽光発電システムの外周であり、フレーム９の一端はメイン基板８に合わさり、フレーム９の他方の一端は太陽光発電パネル４の上端に合わさって開口しており、外界の光がフレーム９内部の光ガイド部２に入射できるようにしている。こうして、太陽光発電パネル４が外的な衝撃を受けて損壊する確率を下げている。また、フレーム９が太陽光発電パネル４の外部を囲み、フレーム９内部の温度が過剰になるのを防止するため、フレーム９の側面に一個以上の通気口９０を設け、通気口９０を通して、フレーム９内部と外界との通風をよくする。

本考案においては、図４及び図５に示すように、フレーム９の外周に複数の第一接合部９２と複数の第二接合部９４を設け、第一接合部９２は、組立式太陽光発電システムにおける他のフレーム９の第二接合部９４と連結され、第二接合部９４は、組立式太陽光発電システムにおける他のフレーム９の第一接合部９２と連結されて、多数の組立式太陽光発電システムをつないで組み立てることができる。

太陽光発電パネルの故障の有無を検知し、修理担当者が故障した太陽光発電パネルを修理する便を図るため、本考案においては、図６に示すように、組立式太陽光発電システム中における一個の組立式太陽光発電装置Ａ内の太陽光発電パネル４に対し、一個の故障通知ユニット９６を接続している。これによって、太陽光発電パネル４のいずれかが故障したとき、故障通知ユニット９６がただちに故障の通知を発する。故障通知ユニット９６はランプまたは音声による警報器であり、ランプはＬＥＤまたはタングステンフィラメント電球とし、音声による警報器はブザーとする。さらに、メイン基板８上には通信モジュール８０を設け、通信モジュール８０は故障通知ユニット９６と接続され、遠隔地の監視システムと接続されている。故障通知ユニット９６は、故障の通知を発するとともに、通信モジュール８０に対して故障通知メッセージを発し、通信モジュール８０を通して、故障通知メッセージを監視システムに送信し、遠隔地のスタッフが監視システムで太陽光発電パネル４の故障の有無を察知し、担当を派遣して修繕または修理するかを決定する。

本考案である組立式太陽光発電システムの実施例においては、図４から図６に示すように、各組立式太陽光発電装置Ａの外形は正六角形で、三個の組立式太陽光発電装置Ａ、四個の組立式太陽光発電装置Ａ、三個の組立式太陽光発電装置Ａ、四個の組立式太陽光発電装置Ａの順にアレイが配列されて一個の組立式太陽光発電システムを形成している。ただし、本発明を実際に実施するときは、この限りではない。しかも、一つの組立式太陽光発電装置Ａ内における太陽光発電パネル４は、並列つなぎで一個のＬＥＤランプと接続されており、いずれか一つの太陽光発電パネル４が故障したとき、ＬＥＤランプが消滅して、修理担当者は故障した組立式太陽光発電装置Ａだけを交換する。

また、前記の実施例においては、フレーム９は組立式太陽光発電システム全体の外周に設けられており、フレーム９において、相互に向き合う側面には複数の第一接合部９２と第二接合部９４を設け、フレーム９において、もう一つの相互に向き合う側面には複数の第一接合部９２と第二接合部９４を設けて、多くの組立式太陽光発電システムをつなぐことができるようにしている。

以上を総合すると、本考案においては、太陽光発電パネル間の間隙がほとんど存在せず、光ガイド部に導かれた入射光を十分に利用して、発電効率を高める目的を達成している。さらに、太陽光発電パネルをシェードまたはフレームで保護して、損壊する確率を下げている。また、拡張部を通して外付け部と接続されることで、組立式太陽光発電装置の使用方法を多様化できる。このほか、故障通知ユニットを利用して太陽光発電パネルの故障の有無を検知し、太陽光発電パネルの維持管理の利便性を大きく向上させている。

Ａ：組立式太陽光発電装置
１：ベース
２：光ガイド部
３：接続部
４：太陽光発電パネル
５：シェード
５０：通気口
５２：第一連結部
５４：第二連結部
６：拡張部
７：外付け部
８：メイン基板
８０：通信モジュール
９：フレーム
９０：通気口
９２：第一接合部
９４：第二接合部
９６：故障通知ユニット

Claims (11)

1. ベースと、
   前記ベース上に設けられ、外界の光を、予定された光の移動ルートへと導く光ガイド部と、
   前記ベース上の、前記光ガイド部の周囲に設けられている複数の接続部と、
   複数の太陽光発電パネルとを備え、
   各太陽光発電パネルは、一個の接続部に接続され、前記太陽光発電パネルを前記接続部に接続した後、生成された電気エネルギーは前記接続部に送られ、さらに前記接続部から前記ベースに送られて、前記ベース経由で、必要とされる電気エネルギーを出力し、且つ、各の太陽光発電パネルは前記ベースに対して傾斜角を有し、各太陽光発電パネルの左右の幅は傾斜角に従って変化させて、前記太陽光発電パネルが相互に隣り合うときの接合面をぴったりと合わせて、隣合う太陽光発電パネル同士の間隙を縮小している、ことを特徴とする組立式太陽光発電装置。
2. シェードを備え、前記シェードは前記組立式太陽光発電装置の外周を囲み、前記シェードの一端は前記ベースに合わさり、前記シェードの他方の一端は前記太陽光発電パネルの上端に合わさって開口しており、外の光が前記シェード内部の前記光ガイド部に入射できるようにしていることを特徴とする、請求項１に記載の組立式太陽光発電装置。
3. 前記シェードの側面に一個以上の通気口を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の組立式太陽光発電装置。
4. 前記シェードの外周に複数の第一連結部と複数の第二連結部を備え、前記第一連結部は他のシェードの前記第二連結部と連結され、前記第二連結部は他のシェードの前記第一連結部と連結されることを特徴とする、請求項２に記載の組立式太陽光発電装置。
5. 拡張部を備え、前記拡張部は前記ベースと接続されており、前記拡張部は前記ベース経由で、各太陽光発電パネルが発電した電気エネルギーを受け、且つ前記拡張部が外付け部と接続できることを特徴とする、請求項１に記載の組立式太陽光発電装置。
6. 請求項１に記載の組立式太陽光発電装置を備え、前記ベースの全部を組み合わせてメイン基板を形成し、且つ、各の組立式太陽光発電装置が相互に接続されていることを特徴とする組立式太陽光発電システム。
7. フレームを備え、前記フレームは組立式前記太陽光発電システムの外周を囲み、前記フレームの一端は前記メイン基板に合わさり、前記フレームの他方の一端は前記太陽光発電パネルの上端に合わさって開口しており、外の光が前記フレーム内部の前記光ガイド部に入射できることを特徴とする、請求項６に記載の組立式太陽光発電システム。
8. 前記フレームの外周に複数の第一連結部と複数の第二連結部を備え、前記第一連結部は他の組立式太陽光発電システムの前記フレームの前記第二連結部と連結され、前記第二連結部は他の組立式太陽光発電システムの前記フレームの前記第一連結部と連結されることを特徴とする、請求項７に記載の組立式太陽光発電システム。
9. 前記フレームの側面に一個以上の通気口を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の組立式太陽光発電システム。
10. 一つの組立式太陽光発電装置の中の、各の太陽光発電パネルが一個の故障通知ユニットと接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の組立式太陽光発電システム。
11. 前記のメイン基板上に通信モジュールを備え、前記通信モジュールは故障通知ユニットと接続され、遠隔地の監視システムとも接続されており、前記故障通知ユニットが故障の通知を発したとき、前記通信モジュールに対して故障通知メッセージを発し、前記通信モジュールを通して、前記故障通知メッセージを前記監視システムに送信することを特徴とする、請求項１０に記載の組立式太陽光発電システム。

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