JP3971319B2

JP3971319B2 - 太陽光発電装置

Info

Publication number: JP3971319B2
Application number: JP2003033243A
Authority: JP
Inventors: 万人寛司; 明博野上; 辰彦野島; 智志田村; 敦木村
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: JP2004248358A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用電力系統と完全に分離した発電装置であって、太陽電池モジュールで発電した直流電力をバッテリーに充電可能に構成すると共に、該バッテリーに充電した直流電力をインバータにより交流変換して負荷に供給する独立型の太陽光発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の独立型の太陽光発電装置においては、該発電装置を構成する４要素である太陽電池、充放電コントローラ、バッテリー及びインバータ（パワーコンディショナ）がそれぞれ別々の場所、つまり屋根の上や室内外の各所に分散配置されているのが一般的である。（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
ＪＰＥＡ太陽光発電協会、“独立型システム”、もっと知りたい太陽光発電、〔ｏｎｌｉｎｅ〕、２００３／１／２９、ＪＰＥＡ太陽光発電協会、〔平成１５年２月７日検索〕、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｐｅａ．ｇｒ．ｊｐ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような従来の独立型の太陽光発電装置の配置構成では、一般ユーザーが分散配置されている充放電コントローラ、バッテリー及びインバータ間の煩雑な電気配線を行わなければならず、また発電装置全体の稼働状態を把握することが困難なことからメンテナンス性も悪く、更に分散配置された発電装置全体を容易に移動させることができないので、前記充放電コントローラ、バッテリー及びインバータ等を集約配置すると共に、当該発電装置を可搬可能な装置構成にすることが望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決することを目的として創案したものであって、太陽電池モジュールで発電した直流電力を充電するバッテリーと、該バッテリーの過充電及び過放電を制御する充放電コントローラと、バッテリーに充電した直流電力を交流変換するインバータとを備えた太陽光発電装置において、前記バッテリー、充放電コントローラ、及びインバータを可搬可能な一つの筐体に収容し、該筐体を下部筐体と、該下部筐体に対して開閉可能な上部筐体とにより構成し、上部筐体の一側に、バッテリーの充電状態を表示する表示部と、インバータで変換した交流電力を出力するコンセントと、前記バッテリー以外の外部バッテリーに切替え充電する充電切替え手段等を集中的に配設すると共に、当該上部筐体の他側に排気口を設けたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を以下添付図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の太陽光発電装置を住宅用配電設備（商用電力系統）が設けられていない農舎に導入したものを例示したもので、この実施形態では、農業用の作業資材や作業車両等の格納庫及び作業場等として利用されている農舎１の屋根２上の一側に、２枚の太陽電池パネル３，３を相互に接続して並置した可搬可能な太陽電池モジュール４を敷設してある。
【００１０】
そして、前記太陽電池モジュール４は容易に持ち運びできるので、該太陽電池モジュール４が太陽光を効率的に受光可能な場所であれば、使途に応じて山間地、圃場、及び船舶等の様々な場所に設置することができる。
【００１１】
また、図２は本発明の太陽光発電装置の実施形態を示す概念図であって、農舎１の屋根等使途に応じて設置した太陽電池モジュール４が発電する直流電力を充電するバッテリー５と、該バッテリー５の過充電及び過放電を制御する充放電コントローラ６と、バッテリー５に充電した直流電力を交流変換するインバータ７とを図中二点鎖線で示す可搬可能な一つの筐体８に収容してある。
【００１２】
そして、更に前記筐体８には、バッテリー５の充電状態を表示する表示部（バッテリーモニタ）９と、インバータ７で変換した交流電力を出力して交流家電等に供するコンセント１０と、バッテリー５に充電した直流電力を直流ポンプ等に供する接続端子１１を設けると共に、前記バッテリー５以外の外部バッテリー１２に切替えて充電することができるように、その充電切替え手段として切替えスイッチ１３等を設けてあって、当該筐体８は、通常は農舎１(屋内)等の所望位置に置かれている。
【００１３】
次に上述した筐体８の具体的な構成ついて以下詳細に説明する。
【００１４】
図３は、一部破断線で切り取った断面を含む前記筐体８の側面図であり、また図４は、図３におけるＡ矢視図（平面図）であって、当該筐体８は、下部筐体８ａと、該下部筐体８ａに対しヒンジ２１，２１を介して開閉可能な上部筐体８ｂとによって構成されている。
【００１５】
そして、前記下部筐体８ａ内には、太陽電池モジュール４で発電した直流電力を充電する比較的重量が重くて安定性の良いバッテリー５を内設すると共に、該バッテリー５は、その上部を全幅に亘って押圧するための押さえ金具２２の両端を、下部筐体８ａに係止するフック付ボルト２３、２３で締め込むことによって固定されるようになっている。
一方、前記上部筐体８ｂ内の上部には、着脱可能な仕切り盤板２４を介して重量の軽い充放電コントローラ６及びインバータ７を取付けてあり、それによって上部筐体８ｂの開閉を無理なく行うことができる。
【００１６】
そして、図中３１，３１は、前記下部筐体８ａに上部筐体８ｂを閉じた状態で固定するスナップファスナーである。また３２は、太陽電池モジュール４からの入力ケーブルを接続するコネクターである。
尚、上部筐体８ｂの左右両側には把手３３，３３が設けてあり、この把手３３，３３を把持することによって、比較的重量の重いバッテリー５を収容した筐体８を所望の設置場所に容易に移動させることができるようになっているが、更に下部筐体８ａの底にキャスターを取付けて可搬性を向上させるように構成してもよい。
【００１７】
また、図５は、図３におけるＢ矢視図（略正面図）であって、僅かに後傾させて形成した前記上部筐体８ｂの上部正面側には、バッテリー５の充電状態を表示する表示部であるバッテリーモニタ９、インバータ７で変換した交流電力を出力するためのＡＣ１００Ｖコンセント１０、前記バッテリー５以外の外部バッテリー１２に切替え充電する際の充電切替え手段である充電切替えスイッチ１３、外部バッテリー１２を充電する際のケーブルを接続するコネクター４１、外部バッテリー１２を使用して充放電を行っている状態を表示するインジケーターランプ４２、前記インバータ７のＯＮ・ＯＦＦスイッチ４３及びヒューズボックス４４等を集中的に配設してある。
【００１８】
即ち、前記筐体８内には、本発明の太陽光発電装置を構成する主要素であるバッテリー５、充放電コントローラ６及びインバータ７等をコンパクトに一括収容した状態で相互に電気配線がなされており、一般ユーザーはこれら太陽光発電装置の構成要素であるバッテリー５、充放電コントローラ６及びインバータ７間の煩雑な電気配線を行う必要がない。
【００１９】
そして、前記筐体８を構成する上部筐体８ｂの一側（正面側）には、上述したバッテリーモニタ９、ＡＣ１００Ｖコンセント１０、充電切替えスイッチ１３、コネクター４１、インジケーターランプ４２、インバータ７のＯＮ・ＯＦＦスイッチ４３及びヒューズボックス４４等を集中的に配設してあり、それによって太陽光発電装置全体の稼働状態を容易に把握することができるようになると共に、そのメンテナンス性も向上させることができる。
【００２０】
更に、本発明の太陽光発電装置は上述の如く可搬性に優れた構成になっており、バッテリー５、充放電コントローラ６及びインバータ７等を一括収容した筐体８と太陽電池モジュール４とを、使途に応じて山間地、圃場、及び船舶等の様々な場所に設置して、太陽電池モジュール４で発電した電力を負荷に供することができると共に、前記筐体８内のバッテリー５が充電された状態にあれば、車両のバッテリー上がり等のトラブルや、照明設備及び電気工具用の電源がない場所に当該筐体８を単独で持ち運んで緊急用電源として供することが可能である。
【００２１】
また、図６は、図３におけるＣ矢視図（背面図）であって、前記筐体８に収容したバッテリー５の充電時に発生する水素ガスを安全に排出するために、上部筐体８ｂの上部背面側に開孔率の高いパンチングメタル５０等からなる排気口５１を設けてあり、これによって当該水素ガスによる引火爆発等の危険性を回避することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、太陽電池モジュール４で発電した直流電力を充電するバッテリー５と、該バッテリー５の過充電及び過放電を制御する充放電コントローラ６と、バッテリー５に充電した直流電力を交流変換するインバータ７とを備えた太陽光発電装置において、前記バッテリー５、充放電コントローラ６、及びインバータ７を可搬可能な一つの筐体８に収容したことによって、当該太陽光発電装置を構成する主要素であるバッテリー５、充放電コントローラ６及びインバータ７等がコンパクトに一括収容した状態で相互に電気配線がなされるので、一般ユーザーはこれら太陽光発電装置の構成要素間の煩雑な電気配線を行う必要がなくなる。
更に、前記太陽光発電装置は可搬性に優れる構成になっており、バッテリー５、充放電コントローラ６及びインバータ７等を一括収容した筐体８と太陽電池モジュール４とを、使途に応じて山間地、圃場、及び船舶等の様々な場所に設置して、太陽電池モジュール４で発電した電力を負荷に供することができると共に、前記筐体８内のバッテリー５が充電された状態にあれば、車両のバッテリー上がり等のトラブルや、照明設備及び電気工具用の電源がない場所に当該筐体８を単独で持ち運んで緊急用電源として供することも可能である。
【００２４】
そして、前記筐体８を下部筐体８ａと、該下部筐体８ａに対して開閉可能な上部筐体８ｂとにより構成し、上部筐体８ｂの一側に、バッテリー５の充電状態を表示する表示部９と、インバータ７で変換した交流電力を出力するコンセント１０と、前記バッテリー５以外の外部バッテリー１２に切替え充電する充電切替え手段１３等を集中的に配設すると共に、当該上部筐体８ｂの他側に排気口５１を設けたことによって、当該発電装置全体の稼働状態を容易に把握できるようになってメンテナンス性が向上すると共に、前記上部筐体８ｂの他側に排気口５１を設けたことによって、バッテリー５の充電時に発生する水素ガスを安全に排出できて、該水素ガスによる引火爆発等の危険性を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】太陽電池モジュールを屋根に敷設した農舎の外観図である。
【図２】太陽光発電装置の実施形態を示す概念図である。
【図３】一部破断線で切り取った断面を含む筐体の側面図である。
【図４】図３におけるＡ矢視図（平面図）である。
【図５】同上Ｂ矢視図（略正面図）である。
【図６】同上Ｃ矢視図（背面図）である。
【符号の説明】
４太陽電池モジュール
５バッテリー
６充放電コントローラ
７インバータ
８筐体
８ａ下部筐体
８ｂ上部筐体
９表示部
１０コンセント
１２外部バッテリー
１３充電切替え手段

Claims

太陽電池モジュール（４）で発電した直流電力を充電するバッテリー（５）と、該バッテリー（５）の過充電及び過放電を制御する充放電コントローラ（６）と、バッテリー（５）に充電した直流電力を交流変換するインバータ（７）とを備えた太陽光発電装置において、前記バッテリー（５）、充放電コントローラ（６）、及びインバータ（７）を可搬可能な一つの筐体（８）に収容し、該筐体（８）を下部筐体（８ａ）と、該下部筐体（８ａ）に対して開閉可能な上部筐体（８ｂ）とにより構成し、上部筐体（８ｂ）の一側に、バッテリー（５）の充電状態を表示する表示部（９）と、インバータ（７）で変換した交流電力を出力するコンセント（１０）と、前記バッテリー（５）以外の外部バッテリー（１２）に切替え充電する充電切替え手段（１３）等を集中的に配設すると共に、当該上部筐体（８ｂ）の他側に排気口（５１）を設けたことを特徴とする太陽光発電装置。