JP5497600B2 - 太陽電池パネルを含む発電部、及び該発電部を有する移動式家屋 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池パネルを含む発電部の盗難防止に関する。

太陽電池パネルを含む発電装置が提案されており、特許文献１は、太陽電池パネルを含む発電部の傾き度合いが調整可能な装置を開示する。

特開２００５−３１７５８８号公報

しかし、太陽電池パネルを傾けると、一部が高い位置に突出するため、屋根の上に載置した場合でも、下から太陽電池パネルが見える可能性があり、盗難の恐れがあった。特に、移動式家屋の屋根に太陽電池パネルを使用する場合には、消費電力が小さいため、比較的小さな太陽電池パネルが用いられることが多く、盗難防止を考慮する必要があった。

したがって本発明の目的は、盗難防止を考慮した太陽電池パネルを含む発電部、若しくは該発電部を有する移動式家屋を提供することである。

本発明に係る発電部は、太陽電池パネルと、太陽電池パネルを保持する第１フレーム、第２フレームと、第１バッテリーと、第１バッテリーからの電力供給に基づいて、高電圧の電流を流す衝撃電圧発生機構であるパワーボックスとを備え、第１フレーム、第２フレームは、導電性の材料で構成され、第１フレームと第２フレームとが接触しない状態で、第１フレームと第２フレームは太陽電池パネルを保持し、パワーボックスの出力端子の一方は、第１フレームに接続され、パワーボックスの出力端子の他方は、第２フレームに接続される。

第１フレームと第２フレームとを接触した者にはパワーボックスで発生させた高圧電流が流れ、感電する。発電部は、ネジ止めなどで固定されている上、ケーブルなどを介して屋内の装置と接続されているため、簡単に外れるものではないが、ネジ止めを解除し、ケーブルを適当な箇所で切断すれば、発電部を可動部から取り外すことは可能である。しかしながら、本発明のように、発電部を、上述のようなパワーボックスなどを含むものにした場合には、第１フレームと第２フレームを触ると感電するため、持ち運びが簡単に出来ず、盗難を防止することが可能になる。

好ましくは、第１バッテリーと、パワーボックスとは、太陽電池パネルの背面、若しくは、第１フレームか第２フレームの内側に隠れる位置に配置される。

感電させるための構成（パワーボックスなど）を、第１フレームの内側などに隠しているため、比較的見えやすい屋内への配線ケーブルなどを切断しても、パワーボックスへの電力供給は続くため、構造が分からない者にとっては、感電を回避することは容易ではない。

また、好ましくは、第１バッテリーは、太陽電池パネルの一部の領域で発電された電力を蓄積する。

この場合、電池切れの心配無く、盗難防止を行うことが可能になる。また、太陽電池パネルを、盗難防止用のパワーボックス駆動用と、通常の電気製品の駆動用とに分けて効率良く使用することが可能になる。

本発明に係る移動式家屋は、太陽電池パネルと、太陽電池パネルを保持する第１フレーム、第２フレームと、第１バッテリーと、第１バッテリーからの電力供給に基づいて、高電圧の電流を流す衝撃電圧発生機構であるパワーボックスとを有する発電部であって、第１フレーム、第２フレームは、導電性の材料で構成され、第１フレームと第２フレームとが接触しない状態で、第１フレームと第２フレームは太陽電池パネルを保持し、パワーボックスの出力端子の一方は、第１フレームに接続され、パワーボックスの出力端子の他方は、第２フレームに接続されるものと、発電部の方位角と仰角を調整するために、発電部を移動可能な状態で保持する可動部とを屋根に備える。

第１フレームと第２フレームとを接触した者にはパワーボックスで発生させた高圧電流が流れ、感電する。発電部は、ネジ止めなどで固定されている上、ケーブルなどを介して屋内の装置と接続されているため、簡単に外れるものではないが、ネジ止めを解除し、ケーブルを適当な箇所で切断すれば、発電部を可動部から取り外すことは可能である。特に、トラックやクレーンを使って移動可能な移動式家屋は、使用する発電部の大きさも比較的小さいため、取り外して盗むことも容易であり、盗難防止を考慮する必要がある。しかしながら、本発明のように、発電部を、上述のようなパワーボックスなどを含むものにした場合には、第１フレームと第２フレームを触ると感電するため、持ち運びが簡単に出来ず、盗難を防止することが可能になる。

また、発電部を基準位置で寝かせて角度調整を行わない形態に比べて、適正な入射角で太陽光を受けることが可能になり、発電効率が高い状態で発電を行うことが可能になる。

好ましくは、可動部は、発電部の方位角や仰角を電動で調整するものであり、移動式家屋が設置された場所に関する情報と、時間に関する情報とに基づいて、可動部を駆動する制御部を更に備える。

これにより、家屋が移動してもその場所における最適な発電効率で発電部を使用することが可能になる。また、角度調整は、可動部によって自動的に行われるため、使用者は、簡単に発電部の傾き度合いを最適化することが可能になる。

さらに好ましくは、制御部は、日照時間内は、場所に関する情報に基づいて、発電部の太陽電池パネルの受光面が南を向くように、可動部を駆動し、日照時間外は、発電部の太陽電池パネルの受光面が上を向き移動式家屋の屋根に近づいた状態で発電部が固定されるように、可動部を駆動する。

夜間など、太陽光に基づく発電が出来ない時に、発電部が低い所から見えにくい状態にして、発電部の盗難の可能性を低くすることが可能になる。

また、好ましくは、制御部は、日照時間内は、場所に関する情報と、時間に関する情報とに基づいて、発電部の太陽電池パネルの受光面における太陽光の入射角（入射光と受光面の法線とのなす角度）が小さくなるように、可動部を駆動し、日照時間外は、発電部の太陽電池パネルの受光面が上を向き移動式家屋の屋根に近づいた状態で発電部が固定されるように、可動部を駆動する。

これにより、太陽光を追尾するように、発電部の傾き度合いを制御し、常に発電効率の高い状態で発電を行うことが可能になる。また、夜間など、太陽光に基づく発電が出来ない時に、発電部が低い所から見えにくい状態にして、発電部の盗難の可能性を低くすることが可能になる。

また、好ましくは、制御部は、発電部で発電された電力を蓄積する第２バッテリーの電圧や、第２バッテリーの後段で使用される電気製品の電力消費に関する情報に基づいて、発電効率が高い状態での充電が必要な状態であるか否かを判断し、不要であると判断した場合には、発電部の太陽電池パネルの受光面が上を向き移動式家屋の屋根に近づいた状態で発電部が固定されるように、可動部を駆動する。

この場合、発電効率は、角度調整した場合に比べて低くなるが、電気製品で消費される電力が少ないため、後段の電気製品を駆動するための電力供給不足の問題は生じない上、低い所から、発電部が見えないため、発電部の盗難の危険性が減るメリットがある。

また、好ましくは、第１バッテリーは、太陽電池パネルの一部の領域で発電された電力を蓄積し、制御部、可動部への電力供給は、太陽電池パネルの残りの領域で発電された電力に基づいて行われる。

この場合、太陽電池パネルを、盗難防止用のパワーボックス駆動用と、通常の電気製品の駆動用とに分けて効率良く使用することが可能になる。

また、好ましくは、発電部の仰角を手動設定するために使用される操作部を更に備え、操作部によって、発電部の仰角が設定された場合には、制御部は、設定された仰角の情報に基づいて、可動部を駆動する。

例えば、仰角を高い角度に設定すると、雨水により、発電部の表面（特に太陽電池パネル）の汚れを洗い流すことが可能になる。

本発明に係る移動式家屋は、太陽電池パネルを含む発電部と、発電部で発電された電力を蓄積する第２バッテリーと、発電部の方位角と仰角を調整するために、発電部を移動可能な状態で保持する可動部と、制御部とを備えた持ち運びが可能な移動式家屋であって、制御部は、移動式家屋が設置された場所に関する情報と、時間に関する情報とに基づいて、可動部を駆動し、制御部は、発電部で発電された電力を蓄積する第２バッテリーの電圧や、第２バッテリーの後段で使用される電気製品の電力消費に関する情報に基づいて、発電効率が高い状態での充電が必要な状態であるか否かを判断し、不要であると判断した場合や、日照時間外に、発電部の太陽電池パネルの受光面が上を向き移動式家屋の屋根に近づいた状態で発電部が固定されるように、可動部を駆動する。

夜間など、太陽光に基づく発電が出来ない時や、発電が必要でない時に、発電部が低い所から見えにくい状態にして、発電部の盗難の可能性を低くすることが可能になる。

以上のように本発明によれば、盗難防止を考慮した太陽電池パネルを含む発電部、若しくは該発電部を有する移動式家屋を提供することができる。

第１実施形態における移動式家屋の構成図である。 発電部が基準位置に置かれた状態における、移動式家屋の斜視図である。 発電部の傾き度合い（第１角度θ１、第２角度θ２）が調整された状態における、移動式家屋の斜視図である。 第２実施形態における移動式家屋の構成図である。 第２実施形態における駆動制御手順を示すフローチャートである。 操作部を有する場合の移動式家屋の構成図である。

以下、本発明にかかる実施形態について、図を用いて説明する。第１実施形態における移動式家屋１は、発電部２０（太陽電池パネル２１、第１フレーム２２ａ、第２フレーム２２ｂ、第１チャージコントローラ２４、第１バッテリー２５、スイッチ２６、パワーボックス２７）、第２チャージコントローラ４４、第２バッテリー４５、分配器４７、第１可動部５１ａを備える。

移動式家屋１で使用される家屋本体は、ユニットハウスや組み立て式家屋など、クレーンやトラックを使って持ち運び可能なもので、屋根に第１可動部５１ａが取り付けられ、その上に発電部２０が取り付けられる。他の機器（第２チャージコントローラ４４、第２バッテリー４５、分配器４７）は、家屋本体の室内などに配置される。但し、これらの機器の一部を、家屋本体の室外に配置する形態であってもよい。

発電部２０は、太陽電池パネル２１で、太陽光などによる光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置である。太陽電池パネル２１の一部の領域（第１領域）は、第１ケーブルＣ１、第２ケーブルＣ２を介して、第１チャージコントローラ２４と接続され、かかる第１領域で発電された電力は、第１バッテリー２５の充電や、パワーボックス２７の駆動に使用される。太陽電池パネル２１の残りの領域（第２領域、第１領域よりも広い）は、第３ケーブルＣ３、第４ケーブルＣ４を介して、第２チャージコントローラ４４と接続され、かかる第２領域で発電された電力は、第２バッテリー４５の充電や、分配器４７の後段の電気製品の駆動に使用される。

第１フレーム２２ａは正面から見てコの字形状を有し、第２フレーム２２ｂは正面から見て逆コの字形状（背面から見てコの字形状）を有し、第１フレーム２２ａと第２フレーム２２ｂが、太陽電池パネル２１の外形を囲むように、太陽電池パネル２１を側面から保持する。第１フレーム２２ａと第２フレーム２２ｂはいずれも導電性の材料で構成され、第１フレーム２２ａと第２フレーム２２ｂとが接触しない状態、例えば、間に絶縁材料２４が挟まれた状態で、第１フレーム２２ａと第２フレーム２２ｂは太陽電池パネル２１を保持する。

第１チャージコントローラ２４は、第１バッテリー２５の電圧を監視し、発電部２０の太陽電池パネル２１の第１領域から第１バッテリー２５への過充電を防止する充放電コントローラである。なお、第１チャージコントローラ２４に変えて、第１バッテリー２５から発電部２０の太陽電池パネル２１の第１領域に電流が流れる逆流現象を防止するブロッキングダイオードが設けられる形態であってもよい。

第１バッテリー２５は、発電部２０の太陽電池パネル２１の第１領域で発電された電力を蓄積する。スイッチ２６は、パワーボックス２７への電力供給のオンオフを制御する手動操作のために使用される。

パワーボックス２７は、第１バッテリー２５から供給される電力（または、発電部２０の太陽電池パネル２１の第１領域で発電された電力）に基づき、高電圧の電流を第５ケーブルＣ５、第６ケーブルＣ６に流す衝撃電圧発生機構である。パワーボックス２７の陽極端子（出力端子の一方）は、第５ケーブルＣ５を介して、第１フレーム２２ａに接続され、パワーボックス２７の陰極端子（出力端子の他方）は、第６ケーブルＣ６を介して、第２フレーム２２ｂに接続される。

第１チャージコントローラ２４、第１バッテリー２５、スイッチ２６、パワーボックス２７、第１ケーブルＣ１、第２ケーブルＣ２、第５ケーブルＣ５、第６ケーブルＣ６は、太陽電池パネル２１の背面、若しくは第１フレーム２２ａか第２フレーム２２ｂの内側に隠れる位置に配置される。特に、第１フレーム２２ａ、第２フレーム２２ｂに触れた者を感電させる装置（パワーボックス２７など）を見つけにくい状態にするため、これらを第１フレーム２２ａなどの内側に隠す形態の方が望ましい。更に、スイッチ２６は、使用者（施工者）以外の者が分からない位置に配置するのが望ましい。

スイッチ２６がオン状態にされている場合に、第１フレーム２２ａと第２フレーム２２ｂとを接触した者にはパワーボックス２７で発生させた高圧電流が流れ、感電する。

発電部２０は、後述する可動部（第１可動部５１ａまたは第２可動部５１ｂ）にネジ止めなどで固定されている上、第３ケーブルＣ３、第４ケーブルＣ４を介して、屋内の装置（第２チャージコントローラ４４）と接続されているため、簡単に外れるものではないが、ネジ止めを解除し、第３ケーブルＣ３、第４ケーブルＣ４を適当な箇所で切断すれば、発電部２０を可動部から取り外すことは可能である。

特に、トラックやクレーンを使って移動可能な移動式家屋１は、使用する発電部２０の大きさも比較的小さいため、取り外して盗むことも容易であり、盗難防止を考慮する必要がある。

本実施形態（第１実施形態、第２実施形態）で用いる発電部２０を、上述のようなパワーボックス２７などを含むものにした場合には、第１フレーム２２ａと第２フレーム２２ｂを触ると感電するため、持ち運びが簡単に出来ず、盗難を防止することが可能になる。

特に、感電させるための構成（パワーボックス２７など）を、第１フレーム２２ａの内側などに隠しているため、比較的見えやすい屋内への配線ケーブル（発電部２０と第２チャージコントローラ４４とを接続する第３ケーブルＣ３、第４ケーブルＣ４）を切断しても、パワーボックス２７への電力供給は続くため、構造が分からない者にとっては、感電を回避することは容易ではない。

なお、パワーボックス２７で使用する電力は、第１実施形態のように、発電部２０で発電されたものや第１バッテリー２５に充電されたものを使用する形態にすれば、電池切れの心配が無いメリットを有する。また、太陽電池パネル２１を、盗難防止用のパワーボックス２７駆動用（第１領域）と、通常の電気製品の駆動用（第２領域）とに分けて効率良く使用することが可能になる。第１領域の大きさは、パワーボックス２７を駆動するために必要な領域だけ設定し、残りは、第２領域として使用される。

但し、乾電池など別電源を使ってパワーボックス２７への電力供給を行う形態であってもよい。この場合、電池切れを考慮し、電源（乾電池）の定期的な交換を行う必要があるが、太陽電池パネル２１の総ての領域（第１領域＋第２領域）で発電された電力は、総て第２バッテリー４５の充電や分配器４７の後段の電気製品の駆動に使用される。

第２チャージコントローラ４４は、第２バッテリー４５の電圧を監視し、発電部２０の太陽電池パネル２１の第２領域から第２バッテリー４５への過充電を防止する充放電コントローラである。なお、第２チャージコントローラ４４に変えて、第２バッテリー４５から発電部２０の太陽電池パネル２１の第２領域に電流が流れる逆流現象を防止するブロッキングダイオードが設けられる形態であってもよい。

第２バッテリー４５は、発電部２０の太陽電池パネル２１の第２領域で発電された電力を蓄積する。分配器４７は、発電部２０で発電された電力（または第２バッテリー４５に蓄積された電力）を分配し、複数の直流駆動の電気製品（オーディオや照明器具など、不図示）に供給する。

第１可動部５１ａは、第１回転機構５１ａ１と第１角度調整機構５１ａ２とを有し、発電部２０の方位角と仰角を調整するために、発電部２０を移動可能な状態で保持する（図２参照）。

第１回転機構５１ａ１は、載置物（発電部２０）を置いた状態で、家屋本体の屋根に平行な水平面上を手動で回転する（屋根に垂直な軸を中心に回転する）もので、例えば、回転台機構が考えられる。第１回転機構５１ａ１による方位角方向の回転量を、第１角度θ１とする（図３参照）。

第１角度調整機構５１ａ２は、載置物と水平面とのなす角度（仰角）を手動で変えることが出来るもので、例えば、蝶番機構が考えられる。第１角度調整機構５１ａ２による仰角方向の回転量を第２角度θ２とする。

上から見て、第１可動部５１ａに載置した発電部２０の外形を構成する辺と、屋根の外形を形成する辺とが、略平行か略垂直な位置関係にある場合に、第１回転機構５１ａ１が基準位置にあるとし（θ１＝０）、第１可動部５１ａに載置した発電部２０が屋根と略平行な位置関係にある場合に、第１角度調整機構５１ａ２が基準位置にあるとする（θ２＝０、図２参照）。第１回転機構５１ａ１、第１角度調整機構５１ａ２が基準位置にある場合、太陽電池パネル２１の受光面が上を向き、発電部２０が移動式家屋１の屋根に近づいた位置関係になる。

また、第１可動部５１ａは、所望の第１角度θ１で且つ第２角度θ２で発電部２０を保持した状態を維持出来するロック機構（不図示）を有する。

家屋本体の組み立て時や、移動時は、第２角度θ２がゼロの状態（θ２＝０）、すなわち、発電部２０が屋根と平行な状態で固定される。第１角度θ１は、この場合、特に制限はないが、発電部２０の外形の一部が、屋根の外形からはみ出ないように、上述の基準位置で、発電部２０が固定されるのが望ましい（θ１＝０）。

家屋本体を所定の位置に設置するまでは、屋根上の発電部２０を基準位置に寝かせた状態で保持出来るため、屋根に取り付けられた発電部２０が他の障害物に接触する可能性が低い状態で、家屋本体を移動させることが可能になる。このため、家屋本体が設置された後などに、発電部２０を設置する形態に比べて作業効率を高めることが可能になる。

家屋本体を設置した後は、発電部２０（太陽電池パネル２１の受光面）が、かかる移動式家屋１の設置場所において南を向き、太陽が最も高い位置にある時に太陽光の入射角（入射光と太陽電池パネル２１の受光面の法線とのなす角度）が小さくなる（太陽光の入射光と太陽電池パネル２１の受光面とのなす角度が垂直に近くなる）ように、使用者（施工者）が、発電部２０の傾き度合い（第１角度θ１、第２角度θ２）を調整する。

具体的には、第２角度θ２が約３０度になるように、第１角度調整機構５１ａ２を使って、発電部２０を斜めに起こし、上から見て太陽電池パネル２１の受光面の法線が南を向くように、第１回転機構５１ａ１を使って発電部２０を回転させ、ロック機構を使って、この状態で第１可動部５１ａの第１回転機構５１ａ１や第２角度調整機構５１ａ２が動かないようにする。

このため、第１可動部５１ａは、どの方角が南であるかを使用者に知らせるために、方位磁石など方位が分かる方位検出装置や、第２角度θ２の角度を示す目盛りなどを有する角度表示装置を有するのが望ましい。

第２角度θ２は、日本国内に設置する場合には、約３０度でもよいが、より厳密には、家屋本体が設置された緯度から３度引いた値（例えば、北緯３４度の場合は、θ２＝３１度）に設定するのが望ましい。

これにより、発電部２０を基準位置で寝かせて角度調整を行わない形態に比べて、適正な入射角で太陽光を受けることが可能になり、発電効率が高い状態で発電を行うことが可能になる。

次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、第１可動部５１ａを使って手動で発電部２０の角度調整を行う形態を説明したが、第２実施形態では、第２可動部５１ｂを使って電動で自動的に発電部２０の角度調整を行う。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

第２実施形態における移動式家屋１は、発電部２０（太陽電池パネル２１、第１フレーム２２ａ、第２フレーム２２ｂ、第１チャージコントローラ２４、第１バッテリー２５、スイッチ２６、パワーボックス２７）、第２チャージコントローラ４４、第２バッテリー４５、分配器４７、検知部４８、制御部４９、第２可動部５１ｂを備える（図４参照）。

移動式家屋１で使用される家屋本体は、ユニットハウスや組み立て式家屋など、クレーンやトラックを使って持ち運び可能なもので、屋根に第２可動部５１ｂが取り付けられ、その上に発電部２０が取り付けられる。他の機器（第２チャージコントローラ４４、第２バッテリー４５、分配器４７、検知部４８、制御部４９）は、家屋本体の室内などに配置される。但し、これらの機器の一部を、家屋本体の室外に配置する形態であってもよい。

発電部２０は、太陽光などによる光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置である。太陽電池パネル２１の一部の領域（第１領域）は、第１ケーブルＣ１、第２ケーブルＣ２を介して、第１チャージコントローラ２４と接続され、かかる第１領域で発電された電力は、第１バッテリー２５の充電や、パワーボックス２７の駆動に使用される。太陽電池パネル２１の残りの領域（第２領域、第１領域よりも広い）は、第３ケーブルＣ３、第４ケーブルＣ４を介して、第２チャージコントローラ４４と接続され、かかる第２領域で発電された電力は、第２バッテリー４５の充電や、分配器４７の後段の電気製品（検知部４８、制御部４９、第２可動部５１ｂを含む）の駆動に使用される。

発電部２０、第２チャージコントローラ４４、第２バッテリー４５、分配器４７の構成は、第１実施形態と同じである。

第２可動部５１ｂは、第２回転機構５１ｂ１と第２角度調整機構５１ｂ２とを有し、発電部２０の方位角と仰角を調整するために、発電部２０を移動可能な状態で保持する。

第２回転機構５１ｂ１は、載置物（発電部２０）を置いた状態で、家屋本体の屋根に平行な水平面上を電動で回転する（屋根に垂直な軸を中心に回転する）もので、例えば、電動で載置面が回転する回転台機構が考えられる。第２回転機構５１ｂ１による方位角方向の回転量を、第１角度θ１とする。

第２角度調整機構５１ｂ２は、載置物と水平面とのなす角度（仰角）を電動で変えることが出来るもので、例えば、電動でヒンジ部分を軸に回転する蝶番機構が考えられる。第２角度調整機構５１ｂ２による仰角方向の回転量を第２角度θ２とする。

上から見て、第２可動部５１ｂに載置した発電部２０の外形を構成する辺と、屋根の外形を形成する辺とが、略平行か略垂直な位置関係にある場合に、第２回転機構５１ｂ１が基準位置にあるとし（θ１＝０）、第２可動部５１ｂに載置した発電部２０が屋根と平行になる位置関係にある場合に、第２角度調整機構５１ｂ２が基準位置にあるとする（θ２＝０、図２参照）。第２回転機構５１ｂ１、第２角度調整機構５１ｂ２が基準位置にある場合、太陽電池パネル２１の受光面が上を向き、発電部２０が移動式家屋１の屋根に近づいた位置関係になる。

検知部４８は、方位を測る地磁気センサなどの方位検知装置と、緯度経度を測るＧＰＳなどの測位装置とを有し、移動式家屋１が設置された場所に関する情報として、方位情報や緯度経度情報を制御部４９に出力する。

制御部４９は、方位情報や緯度経度情報に基づいて、発電部２０（太陽電池パネル２１の受光面）が、かかる移動式家屋１の設置場所において南を向き、太陽が最も高い位置にある時に太陽光の入射角が小さくなる（太陽光の入射光と太陽電池パネル２１の受光面とのなす角度が垂直に近くなる）ように、発電部２０の傾き度合い（第１角度θ１と第２角度θ２）を算出し、かかる傾き度合いになるように第２回転機構５１ｂ１と第２角度調整機構５１ｂ２を駆動する。

これにより、発電部２０を基準位置で寝かせて角度調整を行わない形態に比べて、適正な入射角で太陽光を受けることが可能になり、発電効率が高い状態で発電を行うことが可能になる。また、第１角度θ１や第２角度θ２の調整は、第２回転機構５１ｂ１や第２角度調整機構５１ｂ２を含む第２可動部５１ｂによって自動的に行われるため、使用者は、簡単に発電部２０の傾き度合いを最適化することが可能になる。

また、制御部４９は、第２バッテリー４５の電圧に関する情報や、分配器４７に流れる電流の推移（第２バッテリー４５の後段に接続された第２可動部５１ｂなどの電気製品の電力消費に関する情報）を検出し、これらの情報に基づいて、発電効率を高めた状態での充電が必要な状態であるか否かを判断する。

例えば、分配器４７に流れる電流の推移から、第２バッテリー４５の後段の電気製品の使用量（消費電力）が少ない場合には、発電効率を高めるため、算出した第１角度θ１や第２角度θ２になるように発電部２０の傾き度合いを調整して、急速に充電を行う必要がない。このため、発電部２０を基準位置に寝かせた状態で、発電を行う。

この場合、発電効率は、傾き度合いを調整した場合に比べて低くなるが、第２バッテリー４５の後段の電気製品で消費される電力が少ないため、後段の電気製品を駆動するための電力供給不足の問題は生じない上、低い所から、発電部２０が見えないため、発電部２０の盗難の危険性が減るメリットがある。

また、制御部４９は、内蔵された時計機能と検知部４８からの緯度経度情報などを使って、現在時刻が日照時間内にあるか否かを判断し、日照時間外には、発電部２０を基準位置に戻す形態であってもよい。具体的には、緯度経度情報や時間情報と、その地点のその日時における太陽の位置との関係を示すテーブルを制御部４９が予め記憶しておき、緯度経度情報と時間情報と当該テーブルとに基づいて、現在時刻が日照時間内になるか否かを判断する。夜間など、太陽光に基づく発電が出来ない時に、発電部２０が低い所から見えにくい状態にして、発電部２０の盗難の可能性を低くする趣旨である。

家屋本体の組み立て時や、移動時は、第２角度θ２がゼロの状態、すなわち、発電部２０（太陽電池パネル２１の受光面）が屋根や水平面と平行な状態で固定される。第１角度θ１は、この場合、特に制限はないが、発電部２０の外形の一部が、屋根の外形からはみ出ないように、上述の基準位置で、発電部２０が固定されるのが望ましい（θ１＝０）。このとき、かかる基準位置に保持された状態の維持は、電気的な駆動によるものでなく、電力消費を伴わない機械的なロック機構を使って行われるのが望ましい。

家屋本体を設置した後は、発電部２０（太陽電池パネル２１の受光面）が、かかる設置場所において南を向き、太陽が最も高い位置にある時に太陽光の入射角が小さくなる（太陽光の入射光と太陽電池パネル２１の受光面とのなす角度が垂直に近くなる）ように、制御部４９や第２可動部５１ｂが、発電部２０の傾き度合い（第１角度θ１、第２角度θ２）を調整する。

具体的には、上述の傾き度合いの第２角度θ２になるように、制御部４９は第２角度調整機構５１ｂ２を駆動して、発電部２０を斜めに起こし、上から見て太陽電池パネル２１の受光面の法線が南を向くように、制御部４９は第２回転機構５１ｂ１を駆動して発電部２０を第１角度θ１だけ回転させ、この状態で第２可動部５１ｂの第２回転機構５１ｂ１や第２角度調整機構５１ｂ２が動かないようにする。

これにより、家屋が移動してもその場所における最適な発電効率で発電部２０を使用することが可能になるし、第２バッテリー４５の充電状態等に基づいて高い発電効率の発電が必要で無いと判断した場合や、日照時間等に基づいて発電が出来ない時間帯であると判断した場合には、発電部２０を基準位置に寝かせて、低い所から発電部２０が見えにくい状態にすることも出来る。

なお、太陽電池パネル２１の受光面における太陽光の入射角が日照時間の間、常に小さくなるように、発電部２０の傾き度合い（第１角度θ１、第２角度θ２）を制御する形態であってもよい。具体的には、前述の（緯度経度情報や時間情報と、その地点のその日時における太陽の位置との関係を示す）テーブルを制御部４９が予め記憶しておき、緯度経度情報と時間情報と当該テーブルとに基づいて、一定時間（例えば数分単位）ごとに、最適な発電部２０の傾き度合い（第１角度θ１、第２角度θ２）を算出し、第２回転機構５１ｂ１や第２角度調整機構５１ｂ２を駆動する。

例えば、日の出から昼にかけては、発電部２０の方位角が東から南を向き、仰角が小さくなるように、傾き度合い（第１角度θ１、第２角度θ２）が制御され、昼から日没にかけては、発電部２０の方位角が南から西を向き、仰角が大きくなるように、傾き度合い（第１角度θ１、第２角度θ２）が制御される。また、太陽高度（太陽光と水平線とのなす角度）が通年で変化するため、夏は仰角が小さく、冬は仰角が大きくなるように傾き度合い（第２角度θ２）が制御される。これにより、太陽光を追尾するように、発電部２０の傾き度合いを制御し、常に発電効率の高い状態で発電を行うことが可能になる。

次に、第２可動部５１ｂの駆動制御について、図５のフローチャートを用いて説明する。かかる駆動制御は、一定時間ごとに行われる。

ステップＳ１１で、制御部４９は、第２バッテリー４５の電圧に関する情報を取得し、第２可動部５１ｂを駆動するだけの電力が蓄積されているか否かを判断する。蓄積された電力が十分でなく、第２可動部５１ｂを駆動させることが出来ない場合には、手順を終了する。日照時間内で発電部２０が発電していれば、少しずつ第２バッテリー４５に電力が蓄積されていくため、何度かこの手順を繰り返していく内に、ステップＳ１２に進めるようになる。

ステップＳ１２で、制御部４９は、緯度経度情報や時間情報と前述のテーブルとに基づいて、現在時刻が、日照時間内であるか否かを判断する。日照時間内である場合には、ステップＳ１３に進められ、日照時間内でない場合には、ステップＳ１５に進められる。

ステップＳ１３で、制御部４９は、第２バッテリー４５の電圧に関する情報や、分配器４７に流れる電流（第２バッテリー４５の後段に接続された第２可動部５１ｂなどの電気製品の電力消費に関する情報）を検出し、これらの情報に基づいて、発電効率が高い状態での充電が必要な状態であるか否かを判断する。発電効率が高い状態での充電が必要であると判断した場合には、ステップＳ１４に進められ、必要でないと判断した場合には、ステップＳ１５に進められる。

ステップＳ１４で、制御部４９は、緯度経度情報などから第１角度θ１、第２角度θ２を算出し、かかる第１角度θ１、第２角度θ２になるように第２可動部５１ｂを駆動する。この駆動制御を行う間隔（一定時間）が、数分単位など短い場合には、制御部４９は、駆動制御を行う時間（現在時刻）における最適な発電部２０の傾き度合いを算出し、当該間隔が、数時間単位など長い場合には、制御部４９は、太陽電池パネル２１の受光面が、かかる移動式家屋１の設置場所において南を向くように、発電部２０の傾き度合いを算出する。

ステップＳ１５で、制御部４９は、第１角度θ１と第２角度θ２がゼロになるように、すなわち、発電部２０が基準位置になり、太陽電池パネル２１の受光面が上を向き移動式家屋１の屋根に近づいた状態で発電部２０が固定されるように、第２可動部５１ｂを駆動する。

なお、発電部２０は、第１実施形態についても、第２実施形態についても、通常の太陽電池パネルだけを使用する形態でも良いが、盗難防止の観点からは、上述のような盗難防止を考慮した構造のもの（太陽電池パネル２１、第１フレーム２２ａ、第２フレーム２２ｂ、第１チャージコントローラ２４、第１バッテリー２５、スイッチ２６、パワーボックス２７）を使用するのが望ましい。

また、第１可動部５１ａや第２可動部５１ｂの構造は、方位角に相当する第１角度θ１と、仰角に相当する第２角度θ２を調整することが可能な機構であれば、上述のような２軸の回転機構によるものに限らない。

また、第２可動部５１ｂの第１角度θ１や第２角度θ２は、検知部４８からの緯度経度情報などに基づいて自動的に設定されるが、さらに、手動でこれらの角度の情報を設定する操作部５３を有する形態であってもよい（図６参照）。

使用者が、操作部５３を介して、任意の第１角度θ１や第２角度θ２を入力すると、制御部４９は、入力された第１角度θ１や第２角度θ２の情報に基づいて、第２可動部５１ｂを駆動する。例えば、第２角度θ２を５０度程度の高い角度に設定し、斜めからの雨が発電部２０の表面に当たるように第１角度θ１を設定すると、仰角が高くなり、雨水により、発電部２０の表面（特に太陽電池パネル２１）の汚れを洗い流すことが可能になる。操作部５３を使った第１角度θ１や第２角度θ２の手動設定を解除する（または、所定の時間が経過する）と、制御部４９による第２可動部５１ｂの駆動制御は、検知部４８からの情報などに基づく自動制御に戻る。

１ 移動式家屋
２０ 発電部
２１ 太陽電池パネル
２２ａ、２２ｂ 第１フレーム、第２フレーム
２３ 絶縁材料
２４ 第１チャージコントローラ
２５ 第１バッテリー
２６ スイッチ
２７ パワーボックス
４４ 第２チャージコントローラ
４５ 第２バッテリー
４７ 分配器
５１ａ、５１ｂ 第１可動部、第２可動部
５１ａ１、５１ｂ１ 第１回転機構、第２回転機構
５１ａ２、５１ｂ２ 第１角度調整機構、第２角度調整機構
５３ 操作部
θ１、θ２ 第１角度、第２角度

Claims (10)

1. 太陽電池パネルと、
   前記太陽電池パネルを保持する第１フレーム、第２フレームと、
   第１バッテリーと、
   前記第１バッテリーからの電力供給に基づいて、高電圧の電流を流す衝撃電圧発生機構であるパワーボックスとを備え、
   前記第１フレーム、前記第２フレームは、導電性の材料で構成され、
   前記第１フレームと前記第２フレームとが接触しない状態で、前記第１フレームと前記第２フレームは前記太陽電池パネルを保持し、
   前記パワーボックスの出力端子の一方は、前記第１フレームに接続され、前記パワーボックスの出力端子の他方は、前記第２フレームに接続されることを特徴とする発電部。
2. 前記第１バッテリーと、前記パワーボックスとは、前記太陽電池パネルの背面、若しくは、前記第１フレームか前記第２フレームの内側に隠れる位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の発電部。
3. 前記第１バッテリーは、前記太陽電池パネルの一部の領域で発電された電力を蓄積することを特徴とする請求項１に記載の発電部。
4. 太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルを保持する第１フレーム、第２フレームと、第１バッテリーと、前記第１バッテリーからの電力供給に基づいて、高電圧の電流を流す衝撃電圧発生機構であるパワーボックスとを有する発電部であって、前記第１フレーム、前記第２フレームは、導電性の材料で構成され、前記第１フレームと前記第２フレームとが接触しない状態で、前記第１フレームと前記第２フレームは前記太陽電池パネルを保持し、前記パワーボックスの出力端子の一方は、前記第１フレームに接続され、前記パワーボックスの出力端子の他方は、前記第２フレームに接続されるものと、
   前記発電部の方位角と仰角を調整するために、前記発電部を移動可能な状態で保持する可動部とを屋根に備えることを特徴とする持ち運びが可能な移動式家屋。
5. 前記可動部は、前記発電部の方位角や仰角を電動で調整するものであり、
   前記移動式家屋が設置された場所に関する情報と、時間に関する情報とに基づいて、前記可動部を駆動する制御部を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の移動式家屋。
6. 前記制御部は、日照時間内は、前記場所に関する情報に基づいて、前記発電部の太陽電池パネルの受光面が南を向くように、前記可動部を駆動し、日照時間外は、前記発電部の太陽電池パネルの受光面が上を向き前記移動式家屋の屋根に近づいた状態で前記発電部が固定されるように、前記可動部を駆動することを特徴とする請求項５に記載の移動式家屋。
7. 前記制御部は、日照時間内は、前記場所に関する情報と、前記時間に関する情報とに基づいて、前記発電部の太陽電池パネルの受光面における太陽光の入射角が小さくなるように、前記可動部を駆動し、日照時間外は、前記発電部の太陽電池パネルの受光面が上を向き前記移動式家屋の屋根に近づいた状態で前記発電部が固定されるように、前記可動部を駆動することを特徴とする請求項５に記載の移動式家屋。
8. 前記制御部は、前記発電部で発電された電力を蓄積する第２バッテリーの電圧や、前記第２バッテリーの後段で使用される電気製品の電力消費に関する情報に基づいて、発電効率が高い状態での充電が必要な状態であるか否かを判断し、不要であると判断した場合には、前記発電部の太陽電池パネルの受光面が上を向き前記移動式家屋の屋根に近づいた状態で前記発電部が固定されるように、前記可動部を駆動することを特徴とする請求項５に記載の移動式家屋。
9. 前記第１バッテリーは、前記太陽電池パネルの一部の領域で発電された電力を蓄積し、
   前記制御部、前記可動部への電力供給は、前記太陽電池パネルの残りの領域で発電された電力に基づいて行われることを特徴とする請求項５に記載の移動式家屋。
10. 前記発電部の仰角を手動設定するために使用される操作部を更に備え、
    前記操作部によって、前記発電部の仰角が設定された場合には、前記制御部は、設定された仰角の情報に基づいて、前記可動部を駆動することを特徴とする請求項５に記載の移動式家屋。
    

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