JP4318661B2

JP4318661B2 - 携帯用太陽光発電装置

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Publication number: JP4318661B2
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Inventors: 宣行森岡
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Description

本発明は、小型であって携帯することが可能な太陽光発電装置に関するものである。

従来から、小型の携帯用太陽光発電装置が用いられている。小型の携帯用太陽光発電装置においては、内部蓄電池が内蔵されたもの、外部蓄電池が外部から電気的に接続されるもの、および内部蓄電池が内蔵されかつ外部蓄電池が外部から電気的に接続されるものがある。ただし、一般的には、外部蓄電池は、内部蓄電池の予備電池として使用されている。
特開２００３−９２４２３号公報特開２００３−２１７６８５号公報特開２０００−２５９２６７号公報特開平１１−２８５１６６号公報特開平１１−９８７１５号公報

上記の従来の小型の携帯用の太陽光発電装置を使用した後には、多くの場合、内部蓄電池が過放電状態になっている。したがって、太陽光発明装置を長期間使用しないときには、内部蓄電池に一旦電気を充電してから太陽光発電装置を保管するようにしなければ、次に太陽光発電装置を使用するときまでに、過放電によって、内部蓄電池が使用できない状態になっているため、携帯用太陽光発電装置の寿命が短くなってしまうおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その一の目的は、内部蓄電池および外部蓄電池の双方を用いる携帯用太陽光発電装置の寿命を延ばすことを可能にすることである。

また、内部蓄電池および外部蓄電池の双方を用いる場合には、内部蓄電池に関する情報および外部蓄電池に関する情報との双方を表示する表示部が必要になる。したがって、表示部の総数が多くなってしまう。その結果、携帯用太陽光発電装置を小型化することがでない。

本発明の他の目的は、内部蓄電池および外部蓄電池の双方を用いる携帯用太陽光発電装置を小型化することである。

本発明の携帯用太陽光発電装置は、基本的な構成として、太陽光を受光して光電変換する太陽電池パネルと、太陽電池パネルが生成した電力を受け入れ、その電力を外部へ与える電力供給部とを備えている。また、基本的な構成においては、電力供給部は、太陽電池パネルが生成した電力を蓄積する外部蓄電池が装着され得るように構成されており、かつ、太陽電池パネルが生成した電力を蓄積する内部蓄電池と、内部蓄電池の充電および放電ならびに外部蓄電池の充電および放電に関わる制御を行なう制御部とを含んでいる。

上記の基本的な構成に加えて、一の局面の携帯用太陽光発電装置は、放電制御が行なわれている場合には、制御部は、外部蓄電池の放電制御を優先的に行い、外部蓄電池の電力の残量が特定値以下になっていることを条件として、内部蓄電池の放電制御を開始する。

一般に、電池の容量と重量とは比例し、容量が大きくなると重量が重くなる。一方、携帯用の太陽光発電装置の持ち運びの容易さを考慮すると、内部蓄電池は小型であることが望ましい。そのため、内部蓄電池の容量は小さなものとならざるを得ない。したがって、携帯用の太陽光発電装置を用いる場合には、太陽光発電装置の太陽電池パネルが生成した電力を蓄積することが可能な外部蓄電池が必要になる。

上記の本発明の一の局面によれば、放電時には、外部蓄電池に残存する電力が優先的に用いられ、外部蓄電池の電力の残量が特定値以下になった後で、内部蓄電池に残存する電力が用いられる。そのため、内部蓄電池が過放電状態となることが抑制される。その結果、内部蓄電池が使用できない状態となることが防止される。したがって、内部蓄電池および外部蓄電池の双方を用いる携帯用太陽光発電装置の寿命を延ばすことができる。

また、他の局面の携帯用太陽光発電装置は、上記の基本的な構成に加えて、充電制御が行なわれている場合には、制御部は、内部部蓄電池の充電制御を優先的に行い、内部蓄電池の電力の残量が所定値以上になっていることを条件として、外部蓄電池の充電制御を開始する。

上記の発明の他の局面によれば、充電時には、内部蓄電池が優先的に充電され、内部蓄電池が充電が完了したことを条件として、外部蓄電池の充電が開始される。そのため、内部蓄電池が過放電状態となることが抑制される。その結果、内部蓄電池が使用できない状態となることが防止される。したがって、内部蓄電池および外部蓄電池の双方を用いる携帯用太陽光発電装置の寿命を延ばすことができる。

また、さらに他の局面の携帯用太陽光発電装置は、上記の基本的な構成に加えて、外部蓄電池に関する情報および内部蓄電池に関する情報の双方を時間分割して表示する表示部と、表示部が、内部蓄電池に関する情報を表示しているのか、それとも、外部蓄電池に関する情報を表示しているのかを表示する内／外蓄電池表示部とを含んでいる。

上記の本発明のさらに他の局面によれば、表示部の総数が少なくても、多くの情報を表示することが可能になる。したがって、内部蓄電池と外部蓄電池との双方の使用する携帯用太陽光発電装置を小型化することができる。

以下、図に基づいて、本発明の実施の形態の太陽光発電装置を説明する。

まず、図１〜図４を用いて、実施の形態の太陽光発電装置の構造を説明する。

実施の形態の太陽光発電装置２７は、図１に示すように、受光面に太陽光を受けて発電部として機能する太陽電池パネル１と、太陽電池パネル１によって生成された電力を受け入れ、その電力を外部へ与える電力供給部２６とを備えている。電力供給部２６と太陽電池パネル１とは互いに着脱可能である。

電力供給部２６には、内部蓄電池８が内装されている。内部蓄電池８には、太陽電池パネル１で生成された電力が充電される。電力供給部２６は、図３に示すように、太陽電池パネル１の裏面の２本の凸条２８と嵌合しながら矢印２９で示す方向に沿って太陽電池パネル１に装着される。その結果、図２に示すように、太陽電池パネル１の裏面に設けられた接続端子３０と、電力供給部２６の接続端子とが電気的に接続される。したがって、内部蓄電池８は、太陽電池パネル１が生成する電力が充電され得る状態となる。一方、図２に示すように、電力供給部２６の裏面には、外部蓄電池２３が取外し可能に電気的に接続され、太陽電池パネル１が生成する電力が外部蓄電池２３に充電され得る状態となる。なお、電力供給部２６は、後述する外部接続端子７を介して外部蓄電池２３と電気的に接続され得るように構成されている。また、電力供給部２６には、ＤＣ１２Ｖ負荷２４およびＡＣ１００Ｖ負荷２５のそれぞれを接続するためのアダプタ１００が電気的に接続されている。

なお、図１には、平板１枚からなる太陽光発電装置２７が示されているが、図４に示すように、平板２枚が折り畳み可能に接合された太陽光発電装置であってもよい。

次に、図５を用いて、実施の形態の電力供給部２６の内部構成を説明する。

図５に示すように、太陽電池パネル１から内部蓄電池８および外部蓄電池２３への充電を制御する充電制御部３を備えている。また、太陽光発電装置２７は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３から出力される直流電力を交流電力に変換するＤＣ（Direct Current）／ＡＣ（Alternative Current）インバータ９を備えている。

太陽光発電装置２７は、太陽電池パネル１の出力電圧を検出する太陽電池電圧検出部２と、内部蓄電池８の出力電圧および外部蓄電池２３の出力電圧を検出する内部／外部蓄電池電圧検出部６とを備えている。

太陽電池電圧検出部２および内部／外部蓄電池電圧検出部６のそれぞれが検出した出力電圧を特定可能な信号は、充電制御部３および充電・放電制御部５へ送信される。また、太陽光発電装置２７は、ＤＣ／ＡＣインバータ９からＡＣ１００Ｖ負荷へ出力される電力の異常を検出するとともに、充電・放電制御部５によって内部蓄電池８または外部蓄電池２３からＤＣ負荷１２Ｖへ出力される電力の異常を検出する負荷異常検出回路２００を備えている。負荷異常検出回路２００は、負荷異常を検出すると、充電・放電制御部５へ異常検出信号を出力する。なお、ＤＣ／ＡＣインバータ９は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３が出力する直流電力を交流電力へ変換するものである。

また、電力供給部２６は、表示駆動部４によって制御される表示部であって、１個の発光素子（充電ＬＥＤ（Light Emit Diode）１３）からなり、その発光の態様によって内部蓄電池８または外部蓄電池２３に充電されている電力の充電量を表示する充電量表示部１０と、２個の発光素子（満ＬＥＤ１５および空ＬＥＤ１４）からなり、それらの点灯の有無によって、内部蓄電池８または外部蓄電池２３に残存している電力の残量を表示する蓄電池残量表示部１１とを備えている。

また、電力供給部２６は、内／外蓄電池表示部１２を備えている。内／外蓄電池表示部１２は、外部蓄電池２３に関する表示を行なっていることを示す外部用ＬＥＤ１６と内部蓄電池８に関する表示を行なっていることを示す内部用ＬＥＤ１７とを有している。

充電量表示部１０および蓄電池残量表示部１１は、表示部３２内に設けられている。表示部３２は、図２に示すように、電力供給部２６が太陽電池パネル１に装着されたときに太陽電池パネル１の受光面とは反対側に位置する面に設けられている。

また、表示部３２には、図６に示すように、１個の発光素子からなり、直流電力をＤＣ１２Ｖ負荷に供給しているときに点灯するＤＣ（Direct Current）１２Ｖ表示部１９、１個の発光素子からなり、交流電力をＡＣ（Alternative Current）１００Ｖ負荷に供給しているときに点灯するＡＣ１００Ｖ表示部１８、ＡＣ電力を出力するか否かを決定するＡＣ出力スイッチ２１、および、放電制御を行なうか、充電制御を行なうかを決定するための主電源スイッチ２０が設けられている。

本実施の形態の太陽光発電装置２７においては、表１および表２に示すように、主電源スイッチ２０がＯＮの場合とＯＦＦの場合とで実効される制御が異なる。

主電源スイッチ２０がＯＮの場合には、表１に示すような制御が行なわれる。つまり、太陽電池電圧検出部２が検出している太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖより大きく、かつ、内部蓄電池８および外部蓄電池２３のうちのいずれかの出力電圧が放電停止電圧（１１Ｖ）以上である場合には、充電・放電制御部５は、充電のための制御と放電のための制御との双方を行なう。

また、太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖ以下であり、かつ、内部蓄電池８および外部蓄電池２３のうちのいずれかの出力電圧が放電停止電圧（１１Ｖ）より大きい場合には、充電・放電制御部５は、充電のための制御を停止し、放電のための制御のみを行なう。

また、太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖより大きく、かつ、内部蓄電池８および外部蓄電池２３のそれぞれの出力電圧が放電停止電圧（１１Ｖ）以下である場合には、充電・放電制御部５は、充電のための制御を行い、放電のための制御を停止する。

また、太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖ以下であり、かつ、内部蓄電池８および外部蓄電池２３のそれぞれの出力電圧が放電停止電圧（１１Ｖ）以下である場合には、充電・放電制御部５は、充電および放電の双方を停止するスタンバイモードのための制御を行なう。なお、スタンバイモードにおいては、電力供給部２６内の各要素は停止状態となり、また、主電源スイッチ２０は、ＯＮのときは、一旦ＯＦＦにされ、その後、ＯＮにされる。

主電源スイッチ２０がＯＦＦの場合には、表２に示すような制御が行なわれる。つまり、太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖより大きい場合には、充電制御部３は、充電のための制御を行なう。また、太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖ以下である場合には、充電制御部３は、スタンバイモードのための制御を実行する。

スタンバイモードにおいては、主電源スイッチ２０がＯＦＦのときは、主電源スイッチ２０をＯＮにする制御が実行される。

なお、主電源スイッチ２０がＯＮであり、ＡＣ出力スイッチ２１がＯＦＦであるときは、直流電力がＤＣ負荷２４へ供給される。また、主電源スイッチ２０がＯＮであり、ＡＣ出力スイッチ２１がＯＮであるときは、交流電力がＡＣ負荷２５へ供給される。

また、表示駆動部４は、内部／外部蓄電池電圧検出部６から送信されてくる検出信号に基づいて、蓄電池残量表示部１１の発光の態様、すなわち、点灯、点滅、および消灯等のＬＥＤの発光態様を制御する。それにより、表３に示すように、内部蓄電池８に蓄積されている電力の残量または外部蓄電池２３に蓄積されている電力の残量が蓄電池残量表示部１１に表示される。

ただし、本実施の形態の太陽光発電装置２７においては、表３および表４に示すように、主電源スイッチ２０がＯＮのとき、すなわち、放電時と、主電源スイッチ２０がＯＦＦのとき、すなわち、充電時とで、電池残量の表示内容が異なる。

主電源スイッチ２０がＯＮの場合（放電時）には、表示駆動部４は、表３に示すような制御を実行する。

表示駆動部４は、満充電状態であるため充電制御を停止している状態、および、内部蓄電池８または外部蓄電池２３の電圧が１１．５Ｖ以上であって充電および放電が可能な通常の状態である場合には、蓄電池残量表示部１１において、満（緑）ＬＥＤ１５を点灯させるとともに、空（赤）ＬＥＤ１４を消灯させる。

表示駆動部４は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３の電圧が１１．５Ｖ未満で蓄電池の残量が少ない状態である場合には、蓄電池残量表示部１１において、満ＬＥＤ（緑）１５を消灯させるとともに、空（赤）ＬＥＤ１４を点滅させる。また、表示駆動部４は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３の電圧範囲が１１．５Ｖ未満である場合、および、過放電防止状態（内部蓄電池８または外部蓄電池２３の出力電圧が放電停止電圧１１Ｖ以下）で放電できない場合には、蓄電池残量表示部１１内において、満（緑）ＬＥＤ１５を消灯させるとともに、空（赤）ＬＥＤ１４を点灯させる。

また、主電源スイッチ２０がＯＦＦの場合（充電時）には、表示駆動部４は、表４に示すような制御を実行する。

表４に示すように、表示駆動部４は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３が満充電となっており、充電が停止されている場合には、蓄電池残量表示部１１において、満（緑）ＬＥＤ１５を点灯させるとともに、空(赤）ＬＥＤ１４を消灯させる。また、表示駆動部４は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３が放電可能状態（内部蓄電池８または外部蓄電池２３の出力電圧が放電停止電圧１１Ｖより大きい）であり、内部蓄電池８または外部蓄電池２３の電圧が１２．４Ｖ以上である場合には、蓄電池残量表示部１１において、満（緑）ＬＥＤ１５を点滅させるとともに、空（赤）ＬＥＤ１４を消灯させる。また、表示駆動部４は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３が充電可能状態（太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖ以上）であり、内部蓄電池８または外部蓄電池２３の電圧が１１．５Ｖ以上１２．４未満である場合には、蓄電池残量表示部１１において、満ＬＥＤ（緑）１５を消灯させるとともに、空（赤）ＬＥＤ１４を点滅させる。また、表示駆動部４は、内部蓄電池８または外部蓄電池２３が充電可能状態であり、内部蓄電池８または外部蓄電池２３の電圧が１１．５Ｖ未満である場合、および、内部蓄電池８または外部蓄電池２３が過放電防止状態（内部蓄電池８または外部蓄電池２３の出力電圧が放電停止電圧１１Ｖ以下である）であって放電できない場合には、蓄電池残量表示部１１において、満（緑）ＬＥＤ１５を消灯させるとともに、空（赤）ＬＥＤ１４を点灯させる。

また、表示駆動部４は、太陽電池電圧検出部２の検出信号に基づいて、充電量表示部１０の発光ダイオード１３の発光の態様、すなわち、点灯、点滅、および消灯等のＬＥＤの態様を制御する。それにより、表５に示すように、太陽電池パネル１が充電している電力の充電量が充電量表示部１０に表示される。

表５に示すように、表示駆動部４は、充電量に相当する電流が２．４Ａを超える場合には、太陽電池パネル１から内部蓄電池８または外部蓄電池２３へ充電される電力の充電量が「大」であるものとして、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３を点灯させる。また、表示駆動部４は、充電量に相当する電流が１．２Ａ以上２．４Ａ未満である場合には、太陽電池パネル１から内部蓄電池８または外部蓄電池２３へ充電される電力の充電量が「中」であるものとして、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３を速い速度で点滅させる。また、表示駆動部４は、充電量に相当する電流が０．４Ａ以上１．２Ａ未満である場合には、太陽電池パネル１から内部蓄電池８または外部蓄電池２３へ充電される電力の充電量が「小」であるものとして、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３を遅い速度で点滅させる。また、表示駆動部４は、充電量に相当する電流が０．４Ａ未満である場合には、太陽電池パネル１から内部蓄電池８または外部蓄電池２３へ充電される電力の充電量が「無」であるものとして、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３を消灯させる。

また、内部／外部蓄電池切替スイッチ２２がＯＮの場合とＯＦＦの場合とでは、表６および表７に示すように、蓄電池残量表示部１１および充電量表示部１０によって表示される内容が異なる。つまり、表示部３２は、内部蓄電池８および外部蓄電池２３のうちいずれか一方を時間分割して表示する。したがって、表示部３２に設けられる表示器の総数が低減され、表示部３２を小型化することが可能になっている。

内部／外部蓄電池切替スイッチ２２を押す前においては、すなわち、内部／外部蓄電池切替スイッチ２２がＯＮの場合においては、表６に示すように、内／外蓄電池表示部１２の内部用ＬＥＤ１７が点灯するとともに、蓄電池残量表示部１１の表示によって、内部蓄電池８の電力の残量に関する情報が表示され、充電量表示部１０の表示によって、太陽電池パネル１の発電量が表示される。

表６に示すように、内部蓄電池８の充電のための制御が行なわれており、かつ、外部蓄電池２３の制御が停止している場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が点灯する。

また、内部蓄電池８の制御が停止しており、かつ、外部蓄電池２３の充電のための制御が行なわれている場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

内部蓄電池８の放電のための制御が行なわれており、かつ、外部蓄電池２３の制御が停止している場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

また、内部蓄電池８の制御が停止しており、かつ、外部蓄電池２３の放電のための制御が行なわれている場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

また、内部蓄電池８の充電のための制御が行なわれており、かつ、外部蓄電池２３の放電のための制御が行なわれている場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が点灯する。

また、内部蓄電池８の放電のための制御が行なわれており、かつ、外部蓄電池２３の充電のための制御が行なわれている場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

また、内部蓄電池８の制御が停止しており、かつ、外部蓄電池２３の制御が停止している場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

一方、内部／外部蓄電池切替スイッチ２２が押されている場合には、すなわち、内部／外部蓄電池切替スイッチ２２がＯＦＦの場合においては、表７に示すように、内／外蓄電池表示部の外部用ＬＥＤ１６が点灯するとともに、蓄電池残量表示部１１の表示によって外部蓄電池２３の電力の残量に関する情報が表示され、充電量表示部１０の表示によって太陽電池パネル１の発電量が表示される。

表７に示すように、内部蓄電池８の充電のための制御が行なわれており、かつ、外部蓄電池２３の制御が停止している場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

また、内部蓄電池８の制御が停止しており、かつ、外部蓄電池２３の充電のための制御が行なわれている場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が点灯する。

また、内部蓄電池８の充電のための制御が行なわれており、かつ、外部蓄電池２３の放電のための制御が行なわれている場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

また、内部蓄電池８の放電のための制御が行なわれており、かつ、外部蓄電池２３の充電のための制御が行なわれている場合には、充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が点灯する。

また、内部蓄電池８の制御が停止しており、かつ、外部蓄電池２３の制御が停止している場合には充電量表示部１０の充電ＬＥＤ（黄）１３が消灯する。

また、太陽電池電圧検出部２および内部／外部蓄電池電圧検出部６のそれぞれから太陽電池パネル１の充電に関する異常および内部蓄電池８または外部蓄電池２３の蓄電に関する異常のそれぞれを示す異常信号を受けて、異常の内容に応じて複数のＬＥＤのうちのいずれか１または複数のＬＥＤを点滅させて、表８に示すように、いかなる異常が発生しているのかを表示部３２全体で表示する。

表示駆動部４は、太陽電池パネル１に異常電圧が発生している場合には、ＤＣ１２Ｖ表示部（青）１９および空（赤）ＬＥＤ１４を点灯させる。また、表示駆動部４は、内部蓄電池８に異常電圧が発生している場合には、内部用ＬＥＤ１７を点灯させる。また、表示駆動部４は、外部蓄電池２３に異常電圧が発生している場合には、外部用ＬＥＤ１６を点灯させる。また、表示駆動部４は、ＤＣ負荷２４へ出力される直流電力に異常電圧が発生している場合には、空ＬＥＤ（赤）１５および外部用ＬＥＤ１６を点灯させる。また、表示駆動部４は、ＡＣ負荷２５へ出力される交流電力に異常電圧が発生している場合には、空ＬＥＤ（赤）１５および内部用ＬＥＤ１７を点灯させる。また、表示駆動部４は、内部蓄電池８の温度異常が発生している場合には、空（赤）ＬＥＤ１４を点灯させる。また、表示駆動部４は、発振トランスの温度異常が発生している場合には、充電ＬＥＤ（黄）１３を点灯させる。また、表示駆動部４は、ＡＣ負荷２５の短絡検出において異常が発生している場合には、蓄電池残量表示部１１の満（緑）ＬＥＤ１５を点灯させる。

前述の異常が複数発生した場合には、異常表示は、優先順位に従って表示される。優先順位は、内部蓄電池８の温度異常、発振トランスの温度異常、ＡＣ負荷への出力の電圧異常、ＡＣ負荷短絡検出異常、外部蓄電池２３の電圧異常、内部蓄電池８の電圧異常、太陽電池パネル１の電圧異常、およびＤＣ出力の電圧異常の順である。前述の異常表示の状態から使用可能な状態へ復帰するためには、電源スイッチ２１をＯＮからＯＦＦへ変化させればよい。

次に、図７〜図９を用いて実施の形態の充電・放電制御処理を説明する。

充電・放電制御処理においては、まず、図７に示すように、Ｓ１において主電源スイッチ２０がオンされているか否かが判別される。Ｓ１において、主電源スイッチ２０がオンされていなければ、Ｓ２において、充電モード処理が実行される。その後、Ｓ１の処理が繰返される。また、Ｓ１において、主電源スイッチ２０がオンされていれば、Ｓ３において、充電モード処理が実行される。その後、Ｓ１の処理が繰返される。すなわち、主電源スイッチ２０は、充電モードと放電モードとを切換えるための切換スイッチである。

また、充電モード処理においては、充電制御部３が図８に示すような処理を実行する。まず、Ｓ２１において、太陽電池電圧検出部２によって検出された太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖよりも大きいか否かが判別される。Ｓ２１において、太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖよりも大きければ、太陽電池パネル１が充電可能状態であるため、Ｓ２２の処理が実行される。Ｓ２２においては、内部／外部蓄電池電圧検出部６によって検出された内部蓄電池８の出力電圧が１５．０Ｖよりも大きいか否か、すなわち内部蓄電池８が満充電状態か否かが判別される。Ｓ２２において、内部蓄電池８が満充電状態でないと判別されれば、Ｓ２３において内部蓄電池８の充電が行なわれた後、Ｓ１の処理が再度行なわれる。また、Ｓ２２において、内部蓄電池８が満充電状態であると判断されれば、Ｓ２４において、内部／外部蓄電池電圧検出部６によって検出された外部蓄電池２３の出力電圧が１４．８Ｖ以上であるか否かすなわち外部蓄電池２３が満充電状態か否かが判別される。Ｓ２４において、外部蓄電池２３が満充電状態でないと判断されれば、Ｓ２５において外部蓄電池２３の充電が行なわれ、Ｓ１の処理が行なわれる。また、Ｓ２４において、外部蓄電池２３が満充電状態であると判断されれば、外部蓄電池２３の充電を行なうことなく、Ｓ１の処理が再度繰返される。また、Ｓ２１において、太陽電池パネル１の電圧が１１Ｖ以下であれば、Ｓ２６において、各太陽光発電装置２７はスタンバイモードに設定された後、Ｓ１の処理が繰返される。

また、放電モード処理においては、充電・放電制御部５が図９に示すような処理を実行する。まず、Ｓ３１において、太陽電池電圧検出部２によって検出された太陽電池パネル１の電圧が１１Ｖよりも大きいか否かが判別される。Ｓ３１において、太陽電池パネル１の電圧が１１Ｖよりも大きいと判断されれば、Ｓ３２において、内部／外部蓄電池電圧検出部６によって検出された外部蓄電池２３の出力電圧が１１．０Ｖ以下であるか否かすなわち外部蓄電池２３が過放電状態であるか否かが判別される。Ｓ３２において、外部蓄電池２３が過放電状態でないと判断されれば、Ｓ３３において、外部蓄電池２３の放電が行なわれ、さらに、充電モード処理のＳ２２〜Ｓ２５と同様の処理が実行される。すなわち、外部蓄電池２３の放電とともに内部蓄電池８の充電が行なわれる。

また、Ｓ３２において、外部蓄電池２３が過放電状態であると判断されれば、Ｓ３４において、内部／外部蓄電池電圧検出部６によって検出された内部蓄電池８の出力電圧が１１．０Ｖ以下であるか否か、すなわち内部蓄電池８が過放電状態であるか否かが判別される。Ｓ３４において、内部蓄電池８が過放電状態でないと判断されれば、Ｓ３５において、内部蓄電池８の放電が行なわれ、さらに、充電モード処理のＳ２２〜Ｓ２５と同様の処理が実行される。その後、Ｓ１の処理が再び繰返される。また、Ｓ３４において、内部蓄電池が過放電状態であると判断されれば、Ｓ３６において放電停止のための処理が行なわれる、すなわち外部蓄電池２３および内部蓄電池８の双方の放電が停止された状態となり、Ｓ１の処理が行なわれる。

また、Ｓ３１において、太陽電池パネル１の出力電圧が１１Ｖ以下であると判断されれば、Ｓ３７において、外部蓄電池２３および内部蓄電池８の双方の充電が停止される。次に、Ｓ３８において、外部蓄電池２３の出力電圧が１１．０Ｖ以下であるか否かすなわち外部蓄電池２３が過放電状態であるか否かが判別される。Ｓ３８において、外部蓄電池２３が過放電状態でないと判断されれば、Ｓ３９において、外部蓄電池２３の放電が行なわれた後、Ｓ３１の処理が再度行なわれる。また、Ｓ３８において、外部蓄電池２３が過放電状態であると判断されれば、Ｓ４０において、内部蓄電池８の出力電圧が１１．０Ｖ以下であるか否か、すなわち内部蓄電池８が過放電状態であるか否かが判別される。Ｓ４０において、内部蓄電池８が過放電状態でないと判断されれば、Ｓ４１において、内部蓄電池８の放電が行なわれる。その後Ｓ１の処理が再度行なわれる。また、Ｓ４０において、内部蓄電池８が過放電状態であると判断されれば、Ｓ４２において、太陽光発電装置２７はスタンバイモードに設定された後、Ｓ１の処理が行なわれる。

上記のように、放電モードにおいては、外部蓄電池２３の放電が優先的に行なわれ、内部蓄電池８の出力電圧が特定値以下である、すなわち内部蓄電池８の電力の残量が特定値以下となっていることを条件として内部蓄電池８の放電が実行される。したがって、内部蓄電池８が過放電状態になることが防止されている。

また、充電モードにおいては、内部蓄電池８の出力電圧が所定値以上であるか否かを判別し、内部蓄電池８の出力電圧が所定値以上となっていることを条件として外部蓄電池２３の充電が行なわれる。すなわち、内部蓄電池８の充電が優先的に行なわれた後、外部蓄電池２３の充電が行なわれる。

したがって、上記の充電・放電制御処理によれば、内部蓄電池８が過放電になることが抑制されている。その結果、本実施の形態の携帯用太陽光発電装置によれば、内部蓄電池８の寿命が延びることによって、携帯用太陽光発電装置の寿命が延びる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態の太陽光発電装置の使用時の斜視図である。実施の形態の太陽光発電装置の裏面に取り付けられた外部蓄電池の表示部を示す図である。実施の形態の太陽電池パネルの裏面であって、電力供給部が取り付けられる部位を示す図である。実施の形態の太陽光発電装置の他の例を示す図である。実施の形態の太陽光発電装置のシステム構成を示すブロック図である。実施の形態の太陽光発電装置の表示部を示す図である。実施の形態の太陽光発電装置の充電・放電制御処理を説明するためのフローチャートである。実施の形態の太陽光発電装置の充電モード処理を説明するためのフローチャートである。実施の形態の太陽光発電装置の放電モード処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１太陽電池パネル、２太陽電池電圧検出部、３充電制御部、４表示駆動部、５充電・放電制御部、６内部／外部蓄電池電圧検出部、８内部蓄電池、１０充電量表示部、１２内／外蓄電池表示部、１５蓄電池残量表示部、２０主電源スイッチ、２３外部蓄電池、２７太陽光電源装置。

Claims

太陽光を受光して光電変換する太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルが生成した電力を受け入れ、該電力を外部へ与える電力供給部とを備え、
前記電力供給部は、
前記太陽電池パネルが生成した電力を蓄積する外部蓄電池が装着され得るように構成されており、かつ、
前記太陽電池パネルが生成した電力を蓄積する内部蓄電池と、
前記内部蓄電池の充電および放電ならびに前記外部蓄電池の充電および放電に関わる制御を行なう制御部とを含み、
放電制御が行なわれている場合には、前記制御部は、前記外部蓄電池の放電制御を優先的に行い、前記外部蓄電池の電力の残量が特定値以下になっていることを条件として、前記内部蓄電池の放電制御を開始する、携帯用太陽光発電装置。
太陽光を受光して光電変換する太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルが生成した電力を受け入れ、該電力を外部へ与える電力供給部とを備え、
前記電力供給部は、
前記太陽電池パネルが生成した電力を蓄積する外部蓄電池が装着され得るように構成されており、かつ、
前記太陽電池パネルが生成した電力を蓄積する内部蓄電池と、
前記内部蓄電池の充電および放電ならびに前記外部蓄電池の充電および放電に関わる制御を行なう制御部とを含み、
充電制御が行なわれている場合には、前記制御部は、前記内部蓄電池の充電制御を優先的に行い、前記内部蓄電池の電力の残量が所定値以上になっていることを条件として、前記外部蓄電池の充電制御を開始する、携帯用太陽光発電装置。