JP7436038B2 - シート状太陽光発電装置 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、電気的に接続された多数の薄膜の太陽電池モジュールをシート状に形成し、巻取り又は折り畳み可能にした太陽光発電装置を開示する。
しかし、このようなシート状又はフィルム状の太陽電池は、巻取りドラムから引き出してシート状にする作業が大変であり、また広い受光面の確保が難しく、実用的ではなかった。
これは未使用時に太陽光発電部を収納部に収納するものの、地面に備え付けた支柱や支持枠などは収納できず、また受光面を広く確保しようとすれば多くの支柱等を必要とするため、コンパクトな装置とはいえなかった。
この際には、前記巻取り部は前記駆動輪と連動していることが好ましい。
このように、駆動制御される駆動輪を巻取り部に設けて太陽電池を巻出し又は巻取りすると、シート状の太陽電池の展開長さが長くなっても、展開動作や巻取り動作がスムーズにできる。
また、例えばストッパーなどで台車を地面に固定し、台車から遠ざかるように巻取り部を走行させれば、シートの展開方向に引張り力がかかるように太陽電池を展開できるので、支持レール等がなくても平面状に展開保持しやすい。
また、巻取り部と駆動輪が連動することで、シート状太陽電池の無理な展開等を避けることができる。
未使用時には巻取り部を台車に格納して移動すれば、使用場所の変更や震災等の災害発生時における使用もしやすい。
ここで、プッシュチェーンとは、端部に連結したアタッチメントに押圧力を伝達するものであり、例えば直動型の流体圧シリンダーに比較して、長い直線的なストローク範囲での動作が可能であり、引き取り方向には折れ曲がり可能に複数のコマがリンク連節されているものをいう。
従って、複数のコマのうち、隣り合うコマ同士がリンク部材で連結され、押圧方向には隣り合うコマ同士が当接し、あるいは噛み合い、直線状になるものであればその構造に制限はない。
例えば、プッシュチェーンが駆動モーターに連結された駆動スプロケットにて直線状に展開制御され、巻取り部と駆動スプロケットとがシャフト連結されていてもよい。
このようにすると、プッシュチェーンは、駆動スプロケットの回転により折り曲げられながら格納部に格納されるとともに、シート状の太陽電池は巻取り部にロール状に巻取り収納される。
プッシュチェーンは、座屈しないように押圧力を確保しながら直線状に延伸するが、アタッチメント側にモーターで駆動制御された駆動輪を取り付けることで、シート状太陽電池の展開長さが長くなっても、展開動作がスムーズになる。
なお、本明細書においては、図に明示する左方向を太陽電池の展開方向とし、前方向を台車の移動方向として説明するが、台車の移動は前方向に限定されるわけではない。
実施例1、2は台車と一体的な構造であるが、台車の構造や太陽電池の固定方法等は、これに限定されない。
シート状の太陽電池10は、その一方の端部を走行体20に設けた巻取り部21に巻装し、他方の端部を台車30に固定してある。
駆動モーター22で回動する駆動プーリー23がベルト24を介してプーリー25に動力を伝達し、このプーリー25がシャフト21aを介して巻取り部21と駆動輪26を回転させる。
駆動モーター22は、クラッチ等を用いて正転及び逆転制御されていて、この駆動操作により駆動輪26が正転又は逆転しながら、巻取り部21から太陽電池10が巻出し又は巻取りされる。
本実施例は、一方の側部20aに駆動モーター22を取り付けた例であるが、走行体20の走行を安定させるのに、両側の側部20a、20aにそれぞれ駆動モーター22、22を設けてもよい。
また、駆動輪26の走行で相対的に回転する補助輪27を側部20aに設け、さらに一対の側部20a、20aを連結する連結部20bを設けて、走行を安定させてもよい。
本実施例においては、走行体20の遠隔操作等が可能なように、連結部20b上に走行用バッテリー28を載置したが、台車30側に搭載させたバッテリー33から電力を供給してもよい。
太陽電池10は、桟材12a、12bに電池モジュール11を配設しない隙間13を設けることで、隙間13から空気を逃がして空気抵抗を軽減し、平面展開状態を維持しやすくしてもよい。
台車30は、例えば図1(b)に示すように走行体20を格納する格納部31、台車輪32、バッテリー33、把持部34、及びストッパー35を有する。
格納部31を形成する下板部31aに走行体20を搭乗させ、上板部31bにバッテリー33を載置し、下板部31aの右端部側にシート状太陽電池10の一端部を固定する保持部10aを設けてある。
太陽電池10の固定方法や固定位置に特に限定はなく、例えば固定する際に太陽電池10の桟材12a、12bを利用してもよい。
4つの台車輪32が、例えば未使用時や太陽電池10の展開時に走行しないよう、ストッパー35を設けて台車30を地面に固定可能とし、移動時には把持部34を把持して図3に示すように移動できる。
なお、制御盤や配線等を省略したが、制御盤は例えば上板部31b上に設けてもよい。
この展開方向としては、斜面やレール等に沿って形成してもよい。
シート状太陽電池の幅や長さは、必要とする電力に合わせて設定できるが、本発明は5m以上、あるいは10m以上の長さに展開するのに有効である。
本実施例は、走行体20を搭乗した台車30が移動しやすいように軽量化した例であり、走行体20が駆動モーターや駆動輪を有しない例である。
走行体20は、軸21bが回転可能に一対の側部44、44に保持され、軸21bの外周にシート状の太陽電池10を巻装する巻取り部21を有する。
太陽電池10は、一対の側部44、44を連結する連結部43から張り出した取手部41を展開方向に引くことで、地面を這うように展開される。
軸21bに連結するように撓みとりハンドル42を設け、太陽電池10の撓みを解消できるようにすることで、平面状に展開や巻取り部21に巻取りやすくなる。
台車30は、下板部31aにバッテリー33と走行体20を格納する格納部36を設け、略半円状の格納部36は太陽電池10の撓みを取りやすいよう内側にローラー37を有する。
台車30に設けたスロープ38は蝶番を有して回動し、未使用時や移動時に直立させるように格納部36に近づけることで、格納した走行体20が台車30から飛び出すのを防止する。
また、格納部36とスロープ38が対向する位置に、スナップ錠39を設けて両者を固定してもよい。
本実施例においては、下板部31aの左端部側に保持部10aを設けたが、この位置に限定されるわけではない。
図7~9に、第3の実施例を示す。
一対の駆動スプロケット52,52をシャフト52aにて連結し、このシャフト52aを介して駆動モーター22が取り付けられている。
シャフト52aと駆動モーター22との間には、必要に応じてトルクリミッター22aを介在させてもよい。
さらには、停電時においても動作させることができるように、手動式のクランクシャフトを連結できるようにしてもよい。
駆動モーター22は、クラッチ等を用いて正転及び逆転制御されていて、駆動スプロケット52によりプッシュチェーン51を直線状に押圧動作させたり、巻取り部を有する格納部54側に折り曲げながら格納動作させる。
この駆動操作に伴い、シート状太陽電池10は、平面状態に展開した使用状態と駆動モーター22及び駆動スプロケット52にて、プッシュチェーン51とともに格納部54側に巻き取られるようにして格納された状態に切り替えることができる。
図7に示した格納部54は縦長になっているが、GLに沿って横方向でもよく、プッシュチェーンの格納長さや太陽光発電装置の設置場所やスペースに合せて設計できる。
図7で説明すると、プッシュチェーン51の先端側にはアタッチメント53が連結され、このアタッチメント53にシート状太陽電池10の一方の端部10bが取り付けられている。
また、シート状太陽電池10の両側の端部は、図9に示すようにコマ51aに挟み込まれた固定部51cを有し、図7,8に示すようにコマ51aとともにシート状の太陽電池が格納部54に巻き取られる。
アタッチメント53には、プッシュチェーン51の直動に追随しやすいように従動輪53aが取り付けられている。
なお、この従動輪は、駆動スプロケット52側の駆動モーター22に同期させて駆動する駆動輪となっていてもよい。
展開長さが長くなると、それだけシート状太陽電池に撓みが発生しやすくなる。
その場合には、アタッチメント側に引張り方向のスプリングや、巻取り部側にゼンマイバネ等を設けてもよい。
このようにすると、太陽電池をシート状に広げた際に、シートの展開方向に引張り力が作用し、平面状を保持できる。
この場合には、シート状の太陽電池の巻取り量と、プッシュチェーンの巻取り量の差を巻取り部55側で吸収できるようにするのが好ましい。
21 巻取り部
22 駆動モーター
26 駆動輪
30 台車
51 プッシュチェーン
53 アタッチメント
Claims (1)
- 巻取り可能なシート状の太陽電池と、該太陽電池の一方の端部を巻装する巻取り部と、該太陽電池の他方の端部に連結したアタッチメントを有し、
前記アタッチメントはプッシュチェーンにより前記太陽電池を平面状に展開可能であり、該アタッチメントは駆動輪を有し、該駆動輪は駆動モーターにより制御されていることを特徴とするシート状太陽光発電装置。
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JP3194013U (ja) | 2014-08-20 | 2014-10-30 | アクソンデータマシン株式会社 | 太陽電池パネル装置 |
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