JPH08122420A - 太陽電池検出装置および太陽電池システムならびに携帯電話通信方法 - Google Patents

太陽電池検出装置および太陽電池システムならびに携帯電話通信方法

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JPH08122420A
JPH08122420A JP6253572A JP25357294A JPH08122420A JP H08122420 A JPH08122420 A JP H08122420A JP 6253572 A JP6253572 A JP 6253572A JP 25357294 A JP25357294 A JP 25357294A JP H08122420 A JPH08122420 A JP H08122420A
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JP
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solar cell
sensor
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temperature sensor
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Application number
JP6253572A
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English (en)
Inventor
Takaaki Yamada
隆章 山田
Seiji Oka
誠治 岡
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】太陽電池の状態例えば影のかかり状態を早期に
検出して適切な処置を講じれるようにする。 【構成】電流センサ１４で太陽電池１２の出力を検出し
また温度センサ１６で周囲の温度を検出し、判定部１８
ではこれら前記両センサ１４，１６それぞれの出力変化
の組み合わせに基づいて太陽電池１２の状態例えばそれ
に対する影のかかり状態を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池に影がかかっ
ているとか太陽電池の表面の保護ガラス面の汚染変質あ
るいはその劣化破損など、太陽の所定の状態を検出する
ための太陽電池検出装置、およびこれを用いた太陽電池
システムならびに携帯電話通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池パネルは複数の太陽電池を直列
に接続した構造であるから、一部の太陽電池に影がかか
ったとか保護ガラス面が汚染とか変質、その劣化破損な
どて発電電流が大幅に低下してしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池パネルを利用
して例えばバッテリを充電しておく必要があるのに上記
太陽電池が所定の状態例えばこれに落葉とか樹木などの
影がかかってしまってその発電電流が低下してバッテリ
に充電されていない場合がある。そのため、そのパネル
に影がかかっているかどうかを監視しておくことが必要
となるが、太陽電池パネルが屋外の高い場所といった監
視が必ずしも容易ではない場所に設置されてある場合で
は作業者は太陽電池に影がかかっているかどうかを知る
ことは困難である。
【０００４】本発明は、太陽電池に影がかかっているか
といった何等かの状態を判定し、この判定からそのこと
を容易に検知できるようにした太陽電池検出装置および
これを用いた太陽電池システムならびに携帯電話通信方
法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１に係る太陽電池検出装置に
おいては、太陽電池の出力を検出する出力センサと、周
囲の温度を検出する温度センサと、前記両センサそれぞ
れの出力変化の組み合わせに基づいて前記太陽電池の状
態を判定する判定部とを備えたことを特徴としている。
【０００６】本発明の請求項２に係る太陽電池検出装置
においては、前記出力センサが前記太陽電池の発電電流
を検出するホール素子あるいはシャント抵抗等の電流セ
ンサであることを特徴としている。
【０００７】本発明の請求項３に係る太陽電池検出装置
においては前記判定部は前記出力センサ出力の位相を遅
延させる遅延器を備え、前記遅延器によって前記温度セ
ンサの出力変化に対する前記出力センサの出力変化の位
相遅れを補正することを特徴としている。
【０００８】本発明の請求項４に係る太陽電池検出装置
においては、前記判定部は前記両センサそれぞれの出力
を微分する微分器を備え、この微分器出力を前記太陽電
池の状態の判定のための前記出力変化とすることを特徴
としている。
【０００９】本発明の請求項５に係る太陽電池検出装置
においては、前記判定部は前記温度センサの出力が周囲
温度が平衡状態または上昇状態にあることを示している
ときに前記出力センサが前記太陽電池への日射量が所定
値から減少方向にあることを示す出力変化を与えるとき
には、前記太陽電池が所定の状態にあると判定すること
を特徴としている。
【００１０】本発明の請求項６に係る太陽電池検出装置
においては前記判定部は前記温度センサの出力が周囲温
度が低い状態から高い状態に変化したことを示したとき
に前記出力センサが前記太陽電池への日射量に変化がな
いことを示す出力変化を与えるときには、前記太陽電池
が所定の状態にあると判定することを特徴としている。
【００１１】本発明の請求項７に係る太陽電池検出装置
においては前記判定部はその判定出力をラッチするラッ
チ回路を備え、該判定部は前記出力センサの出力が前記
太陽電池が配置された場所の天候が晴天のときに比較し
て所定値より高いことを示すときに前記ラッチ回路にラ
ッチされている太陽電池の状態に関する判定出力をリセ
ットすることを特徴としている。
【００１２】本発明の請求項８に係る太陽電池検出装置
においては太陽電池の出力を検出する出力センサと、周
囲の温度を検出する温度センサと、前記両センサそれぞ
れの出力変化の組み合わせに基づいて前記太陽電池の状
態を判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記出力
センサの出力の前記温度センサの出力に対する位相遅れ
を補正する遅延器と、前記遅延器を介して得られる前記
出力センサの出力と前記温度センサの出力とを減算する
減算器と、前記減算器の出力を所定のしきい値と比較す
る比較器とを備えたことを特徴としている。
【００１３】本発明の請求項９に係る太陽電池検出装置
においては請求項８の前記出力センサがホール素子ある
いはシャント抵抗等の電流センサであることを特徴とし
ている。
【００１４】本発明の請求項１０に係る太陽電池システ
ムにおいては太陽電池を備えたパネルと、前記太陽電池
の出力で充電されるバッテリと、前記請求項１ないし９
のうちのいずれかに記載の装置とを備えたことを特徴と
している。
【００１５】本発明の請求項１１に係る太陽電池システ
ムにおいては請求項１０のシステムの出力センサがホー
ル素子あるいはシャント抵抗等の電流センサであること
を特徴としている。
【００１６】本発明の請求項１２に係る携帯電話通信方
法においては太陽電池と、これによって充電されるバッ
テリと、前記請求項１ないし９のうちのいずれかに記載
の装置と、前記バッテリで駆動される無線機とを少なく
とも備えたもので携帯電話用の基地局を構成し、前記基
地局は前記無線機を用いて携帯電話機側と交信すること
を特徴としている。
【００１７】
【作用】本発明の請求項１に係る太陽電池検出装置によ
れば、出力センサで太陽電池の出力を検出しまた温度セ
ンサで周囲の温度を検出する。この検出においては例え
ば晴天時に太陽電池の状態が例えばそれに影がかかれば
影がかかっていない状態に比べてその出力が小さくなる
方向に変化する。また太陽電池に影がかかっていること
とは無関係に温度センサの出力は晴天であれば周囲温度
が高いことを示している。したがって、判定部はこれら
前記両センサそれぞれの出力変化の組み合わせに基づい
て前記太陽電池の状態例えばそれに対する影のかかり状
態を判定することができることになる。
【００１８】また、本発明の請求項２に係る太陽電池検
出装置によれば、出力センサがホール素子あるいはシャ
ント抵抗等の電流センサで構成されているから、太陽電
池の状態例えばそれに影がかかっている状態の判定にお
いては太陽電池の出力の変化を正確に検出することがで
きる。
【００１９】また、本発明の請求項３に係る太陽電池検
出装置によれば、前記判定部が前記出力センサの出力の
位相を遅延させる遅延器を備え、前記遅延器によって前
記温度センサの出力変化に対する前記出力センサの出力
変化の位相遅れを補正するようにしたから、太陽電池の
周囲温度の変化が通常太陽電池の出力の変化よりも遅延
してもその遅延を考慮し、太陽電池の状態例えばそれに
影がかかっているかどうかの判定をより正確に行うこと
ができる。
【００２０】また、本発明の請求項４に係る太陽電池検
出装置によれば、前記判定部に前記両センサそれぞれの
出力を微分する微分器を備え、この微分器出力を前記影
のかかり状態の判定のための前記出力変化としたから、
太陽電池の出力の変化およびその周囲の温度変化が緩慢
であっても、出力センサおよび温度センサそれぞれの出
力変化は微分器によって検出処理が容易かつ正確にする
ことができるものとなり、これにより太陽電池の状態例
えばそれへの影のかかり状態の検出が容易となる結果、
太陽電池の状態例えばそれへの影のかかり状態の正確な
判定ができる。
【００２１】また、本発明の請求項５に係る太陽電池検
出装置によれば、前記判定部が前記温度センサの出力が
周囲温度が高い状態にあることを示しているときに前記
出力センサが前記太陽電池への日射量が所定値から減少
方向にあることを示す出力変化を与えるときには、前記
太陽電池の状態を判定するようにしたから、例えば太陽
電池の状態が晴天時に太陽電池に影がかかった場合にそ
のことを容易かつ確実に判定できるものとなる。
【００２２】また、本発明の請求項６に係る太陽電池検
出装置によれば、前記判定部が前記温度センサの出力が
周囲温度が低い状態から高い状態に変化したことを示し
たときに前記出力センサが前記太陽電池への日射量に変
化がないことを示す出力変化を与えるときには、前記太
陽電池の状態例えばそれに影がかかっていると判定する
ようにしたから、晴天時以外の曇天時で出力センサの出
力そのものが太陽電池に影がかかった状態とそうでない
状態とでその出力変化が検出レベル程度にみられなくて
も、その出力センサの出力と共に温度センサが曇天時か
ら晴天時になって出力変化することを用いてその判定が
できる。
【００２３】また、本発明の請求項７に係る太陽電池検
出装置によれば、前記判定部はその判定出力をラッチす
るラッチ回路を備え、該判定部は前記出力センサの出力
が前記太陽電池が配置された場所の天候が晴天のときに
比較して所定値より低いことを示すときに前記ラッチ回
路にラッチされている影のかかり状態の判定出力をリセ
ットするようにしたから、太陽電池の状態としてそれに
影がなくなってラッチ回路に判定部の判定出力をラッチ
しておく必要がなく、しかもラッチしておいたのでは誤
検出につながったり、次の太陽電池の状態例えばそれに
対する影のかかり状態の判定ができないというような不
具合がなくなって使い勝手が便利なものとなる。
【００２４】本発明の請求項８に係る太陽電池検出装置
においては太陽電池の出力を検出する出力センサと、周
囲の温度を検出する温度センサと、前記両センサそれぞ
れの出力変化の組み合わせに基づいて前記太陽電池の状
態例えばそれに対する影のかかり状態を判定する判定部
とを備え、前記判定部は、前記出力センサの出力の前記
温度センサの出力に対する位相遅れを補正する遅延器
と、前記遅延器を介して得られる前記出力センサの出力
と前記温度センサの出力とを減算する減算器と、前記減
算器の出力を所定のしきい値と比較する比較器とを備え
たことから、極めて簡易な構成のもので容易かつ正確に
太陽電池の状態例えばそれへの影のかかり状態を検出判
定できる。
【００２５】本発明の請求項９に係る太陽電池検出装置
においては請求項８の出力センサがホール素子あるいは
シャント抵抗等の電流センサで構成されているので正確
に太陽電池出力の検出ができる。
【００２６】本発明の請求項１０に係る太陽電池システ
ムにおいては、太陽電池を備えたパネルと、前記太陽電
池の出力で充電されるバッテリと、前記請求項１ないし
９のうちのいずれかに記載の装置とを備えたから、太陽
電池の出力でバッテリに充電しておく場合には、太陽電
池の状態例えばそれに影がかかっていて太陽電池からの
出力でバッテリが充電されていなかったという不具合な
状態を確実に回避できるものとなる。
【００２７】本発明の請求項１１に係る太陽電池システ
ムにおいては請求項１０の出力センサがホール素子ある
いはシャント抵抗等の電流センサで構成されているので
正確に太陽電池出力の検出ができる。
【００２８】本発明の請求項１２に係る携帯電話通信方
法においては太陽電池と、これによって充電されるバッ
テリと、前記請求項１ないし９のうちのいずれかに記載
の装置と、前記バッテリで駆動される無線機とを少なく
とも備えたもので携帯電話用の基地局を構成し、前記基
地局は前記無線機を用いて携帯電話機側と交信すること
から、バッテリには太陽電池から充電されている状態を
確保できるので基地局は携帯電話との間で常にその交信
をとることができる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
【００３０】図１を参照して本発明の実施例に係る太陽
電池検出装置およびこれが適用される太陽電池システム
ならびに携帯電話通信方法を説明する。このシステム１
は例えばゴルフ場などの適宜の場所に設置された長いポ
ール２の上端に多数の太陽電池が直列に接続されてなる
パネル４が支持されている。このポール２にはボックス
６が取り付けられており、このボックス６内には太陽電
池で充電されるバッテリと、このバッテリで駆動される
無線機と、本発明の実施例の太陽電池検出装置とが収納
され、これによっ携帯電話の基地局を構成している。な
お、このボックス６には後述の表示器２０と警報器２２
とが配備されている。また、この基地局は例えばゴルフ
コース内のキャディあるいはプレーヤが携帯するアンテ
ナ５付きの携帯電話７の基地局として利用される。な
お、この太陽電池システムの利用形態は上述に限定され
るものではない。また、太陽電池の負荷は上述のバッテ
リに限定されるものではない。
【００３１】図２を参照して検出装置について説明する
と、この検出装置８は、図１のパネル４に装備されボッ
クス６内のバッテリ１０を充電するための太陽電池１２
の発電電流を検出する出力センサとしての電流センサ１
４と、太陽電池１２が設置された周囲の温度を検出する
温度センサ１６と、両センサ１４，１６の出力変化を用
いて太陽電池１２が所定の状態例えばこれに樹木とか落
葉等の影がかかっているかどうかを判定するための判定
部１８と、この判定部１８の判定動作の結果を表示する
表示器２０と、判定部１８の判定結果で太陽電池１２が
所定の状態例えばこれに影がかかっているとの判定結果
が与えられるときは警報動作する警報器２２と、バッテ
リ１０で駆動される無線機１３とを備えている。この無
線機１３は基地局として図１の携帯電話７との間で無線
交信するように動作する。ここで、電流センサ１４の例
としてはホール素子あるいはシャント抵抗等がある。温
度センサ１６としては熱電対、サーミスタ、あるいは白
金抵抗がある。サーミスタは安価であるので特に有用で
ある。
【００３２】なお、この実施例では判定部１８の判定動
作を行ううえでの電流センサ１４の出力データには太陽
電池１２に影がかかっているときに与えられるそのセン
サ１４からの電流低下による判定の他に、太陽電池の保
護ガラス面の汚染、変質、また太陽電池の劣化、破損、
さらにその配線の断線などによる電流低下がある。した
がって、実施例では説明の便宜上、太陽電池に影がかか
っているかどうかの判定であるが、これらは前記を含め
て請求項では所定の状態と記載されている。
【００３３】上記検出装置８によれば電流センサ１４で
太陽電池１２の発電電流を検出しまた温度センサ１６で
周囲の温度を検出する。この検出においては例えば晴天
時に太陽電池１２に影がかかれば影がかかっていない状
態に比べてその電流センサ１４の出力が小さくなる方向
に変化する。また太陽電池１２に影がかかっていること
とは無関係に温度センサ１６の出力は晴天であれば周囲
温度が高いことを示している。したがって、判定部１８
はこれら前記両センサ１４，１６それぞれの出力変化の
組み合わせに基づいて太陽電池１２に対する影のかかり
状態を判定することができることになる。
【００３４】図３を参照してこの判定部１８の詳しい構
成を説明する。ただし太陽電池の所定の状態の判定をす
るために太陽電池に影がかかっているかどうかの判定を
行うものについて説明する。この判定部１８は、電流セ
ンサ１４の出力を一次遅延する一次遅延器２４と、一次
遅延器２４で遅延された電流センサ１４出力を微分する
第１微分器２６と、第１微分器２６出力をしきい値Ｌ１
で比較する第１比較器２８と、第１微分器２６出力をし
きい値Ｌ２で比較する第２比較器３０と、温度センサ１
６の出力を微分する第２微分器３２と、第２微分器３２
出力をしきい値Ｌ３で比較する第３比較器３４と、第２
微分器３２出力をしきい値Ｌ４で比較する第４比較器３
６と、第１比較器２８出力と第３比較器３４出力との論
理積をとる第１アンド回路３８と、第２比較器３０出力
と第４比較器３６出力との論理積をとる第２アンド回路
４０と、両アンド回路３８，４０の論理和をとるオア回
路４２と、オア回路４２出力をラッチするラッチ回路４
４と、電流センサ１４出力をしきい値Ｌ５で比較してラ
ッチ回路４４をリセットする第５比較器４６とを具備し
ている。
【００３５】以下、図４を参照して判定部１８の動作を
説明する。なお、図４の（ｂ）〜（ｍ）はそれぞれ図３
中の（ｂ）〜（ｍ）と対応している。
【００３６】図４（ａ）を参照するように太陽電池１２
が設置されている場所の天候状態は一例として晴天→曇
天→晴天と変化していく。勿論、この天候は一例であ
り、また晴天とは例えば太陽電池１２に日射があり太陽
電池１２に影がかかっているときには電流センサ１４に
出力変化がある天候のことであり、曇天とは例えば太陽
電池１２に日射がない天候のことであり、太陽電池１２
に影がかかっていてもいなくても電流センサ１４に出力
変化がない天候のことである。天候状態および影がかか
っているかどうかに応じた太陽電池１２の出力状態は電
流センサ１４で検出される。同図（ｂ）の電流センサ１
４の出力特性から明らかなように、太陽電池設置場所の
天候が晴天の場合では、太陽電池１２は太陽からの日射
によって発電電流が増大しているものの太陽電池１２に
影がかかっていると晴天であっても発電電流が減少して
太陽電池１２に影がかかっていることになり、また、曇
天の場合では発電電流は増大しないから、曇天のままで
は電流センサ１４の出力からは太陽電池１２に影がかか
っているかどうかは明らかでないが、曇天から晴天に変
わると電流センサ１４の出力が増大に変化するべきであ
るのに太陽電池１２に影がかかっていると電流センサ１
４の出力は増大に変化しないから、このことから太陽電
池１２に影がかかっていることが判明する。なお、この
ことから電流センサ１４単独でも太陽電池１２に影がか
かっているかどうかの判定が可能であるように考えられ
るが、同図（ｂ）の電流センサ１４波形からは曇天から
晴天に天候が変化しかつ太陽電池１２に影がかかってい
るかどうかの判定のための出力処理ができない。そのた
め、本実施例では後述のように電流センサ１４出力変化
と温度センサ１６出力変化との組み合わせを利用してい
る。この電流センサ１４は一次遅延器２４で同図（ｃ）
に示すように遅延される。一次遅延器２４は、太陽電池
１２の発電電流の変化に比べて太陽電池周囲の温度の変
化が遅いので同図（ｂ）の電流センサ１４出力が同図
（ｇ）の温度センサ１６出力と位相が一致するように遅
延する。一次遅延器２４で遅延された電流センサ１４出
力は第１微分器２６で微分される。第１微分器２６は同
図（ｄ）で示すように一次遅延器２４で遅延された電流
センサ１４出力を微分する。この微分は電流センサ１４
の出力波形の鈍りを波形処理に都合のよいようにするた
めである。第１微分器２６の出力について説明すると、
立ち上がり微分出力ｄ１は晴天になって太陽電池１２に
日射が入ったこと、立ち下がり微分出力ｄ２は晴天であ
るが太陽電池１２に影がかかった状態になったこと、立
ち上がり微分出力ｄ３は晴天で太陽電池１２に影がかか
っている状態から影がかかっていない状態になったこ
と、立ち下がり微分出力ｄ４は晴天から曇天になったこ
とが、それぞれ、示されている。
【００３７】一次遅延器２４で遅延されさらに第１微分
器２６で微分された同図（ｄ）の電流センサ１４出力は
第１比較器２８でしきい値Ｌ１と比較される。第１比較
器２８は反転入力部に与えられているしきい値Ｌ１を、
非反転入力部に与えられる第１微分器２６出力と比較
し、その比較結果を同図（ｅ）で示すように出力する。
この第１比較器２８からの比較出力は第１アンド回路３
８の一方の入力部に与えられる。同図（ｅ）で示される
第１比較器２８の出力ｅ１，ｅ２は第１微分器２６の出
力ｄ１，ｄ３に対応している。
【００３８】また、一次遅延器２４で遅延されさらに第
１微分器２６で微分された同図（ｄ）の電流センサ１４
出力は同図（ｆ）で示すように第２比較器３０で比較さ
れる。第２比較器３０は非反転入力部に与えられている
しきい値Ｌ２を反転入力部に与えられる第１微分器２６
出力と比較し、その比較結果を同図（ｆ）で示すように
出力する。この第２比較器３０からの比較出力は第２ア
ンド回路４０の一方の入力部に与えられる。同図（ｆ）
で示される第２比較器３０の出力ｆ１，ｆ２はそれぞれ
第１微分器２６の出力ｄ２，ｄ４に対応している。
【００３９】一方、温度センサ１６は太陽電池１２周囲
の温度を検出する。同図（ｇ）は温度センサ１６の出力
波形を示している。同図（ｇ）から明らかなように温度
センサ１６は晴天→曇天→晴天に応じた天候の変化に従
った出力変化を呈する。この温度センサ１６の出力変化
は電流センサ１４の出力変化よりも遅いが、電流センサ
１４出力が一次遅延器２４で遅延されるので、この温度
センサ１６出力は電流センサ１４出力と位相的に一致し
ている。
【００４０】そして、温度センサ１６出力は上記第１微
分器２６で電流センサ１４出力が微分されたのと同様の
理由で第２微分器３２で微分される。同図（ｈ）は第２
微分器３２の出力波形を示している。第２微分器３２の
出力について説明すると、第２微分器３２の出力ｈ１は
太陽電池１２の設置場所の天候が晴天になったこと、出
力ｈ２はその天候が晴天から曇天になったこと、出力ｈ
３はその天候が曇天から晴天になったことがそれぞれ示
されている。
【００４１】第２微分器３２で微分された温度センサ１
６出力は第３比較器３４で比較される。同図（ｉ）は第
３比較器３４の出力波形を示している。第３比較器３４
は反転入力部に与えられているしきい値Ｌ３を非反転入
力部に与えられる第２微分器３２出力と比較し、その比
較結果を同図（ｉ）で示すように出力する。第３比較器
３４出力からは、太陽電池１２の設置場所の天候が晴天
になったことが示される。第３比較器３４出力は第１ア
ンド回路３８の他方の入力部に与えられる。第３比較器
３４の出力ｉ１，ｉ２はそれぞれ第２微分器３２の出力
ｈ１，ｈ３に対応している。
【００４２】また、第２微分器３２で微分された温度セ
ンサ１６出力は第４比較器３６でも比較される。同図
（ｊ）は第４比較器３６の出力波形を示している。第４
比較器３６は非反転入力部に与えられているしきい値Ｌ
４を反転入力部に与えられる第２微分器３２出力と比較
し、その比較結果を同図（ｊ）で示すように出力する。
第４比較器３６出力からは太陽電池１２の設置場所の天
候が曇天になったことが示される。第４比較器３６出力
は第２アンド回路４０の他方の入力部に与えられる。第
４比較器３６の出力ｊ１は第２微分器３２の出力ｈ２に
対応している。
【００４３】こうして、第１および第３比較器２８，３
４出力は第１アンド回路３８に、第２および第４比較器
３０，３６出力は第２アンド回路４０にそれぞれ入力さ
れる。同図（ｋ）のｋ１は第１アンド回路３８の出力、
同図（ｌ）のｌ１は第２アンド回路４０の出力をそれぞ
れ示している。これらアンド回路３８，４０は、それぞ
れの両入力部に与えられた比較器どうしの論理積をとっ
て出力する。ここで、まず、第１アンド回路３８の出力
ｋ１について説明すると、第１アンド回路３８の各入力
部には第１比較器２８からはローレベルの出力ｅ１，ｅ
２が、第３比較器３４からはハイレベルの出力ｉ１，ｉ
２がそれぞれ与えられる。第１アンド回路３８の両入力
部への入力が共に同時にハイレベルになるタイミング
は、第３比較器３４からのハイレベルの出力ｉ２が与え
られたときのみである。このタイミングは、太陽電池設
置場所の天候が曇天→晴天になり、曇天状態のときに太
陽電池に影がかかっており、これが晴天になっても継続
されている結果、電流センサ１４のみでは太陽電池１２
に影がかかっているために曇天から晴天になったのにそ
の出力が増大しない。しかし、晴天になった場合には周
囲の温度が上昇するから、このことに対応して同図
（ｉ）で示される温度センサ１６の出力がｉ２で示すよ
うに増大し、これに対応した第１アンド回路３８の出力
ｋ１に基づいて太陽電池１２に影がかかっていると判定
できる。次に、第２アンド回路４０の出力ｌ１について
説明すると、第２アンド回路４０の両入力部には第２比
較器３０の出力ｆ１，ｆ２と第４比較器３６の出力ｊ１
とがそれぞれ与えられる。そして、第２アンド回路４０
の両入力部への入力が共に同時にハイレベルになるタイ
ミングは、第２比較器３０の出力ｆ１が第２アンド回路
４０に与えられるときのみである。このタイミングは、
太陽電池設置場所の天候が晴天であって温度センサ１６
の出力もこの晴天に対応しかつ、電流センサ１４の出力
状態が減少して太陽電池１２に影がかかっていることを
示すタイミングである。
【００４４】こうして、両アンド回路３８，４０それぞ
れの出力は太陽電池１２に影がかかっている状態を示し
ており、この出力はオア回路４２に与えられる。同図
（ｍ）はオア回路４２の出力ｍ１，ｍ２を示している。
ｍ１は第１アンド回路３８の出力ｌ１、ｍ２は第２アン
ド回路４０の出力ｋ１にそれぞれ対応している。ｍ１，
ｍ２は太陽電池１２に影がかかっているという判定部１
８の判定結果を示している。さらに同図（ｍ）で示され
るオア回路４２の出力はラッチ回路４４に与えられて、
ここでラッチされる。
【００４５】それぞれの判定結果はこのようにラッチ回
路４４でラッチされて表示器２０と警報器２２とに与え
られる。表示器２０は判定部１８の判定結果を表示する
とともに、太陽電池１２に影がかかっているとの判定で
あれば警報器２２が警報動作をする。また、第５比較器
４６は反転入力部に与えられるしきい値Ｌ５（晴天時の
電流センサ１４の半分の値に設定されている）を電流セ
ンサ１４出力と比較し、その比較の結果、電流センサ１
４の出力が晴天時の半分であれば、ラッチ回路４４をリ
セットする比較出力を出力する。
【００４６】図５は本発明の実施例２に係る太陽電池検
出装置の回路図である。同図を参照してこの検出装置
８’は電流センサ１４および温度センサ１６と、判定部
１８’とを備え、この判定部１８’は一次遅延器２４と
減算器４８とハイパスフィルタ５０と比較器５２とを具
備して構成されている。電流センサ１４、温度センサ１
６、および一次遅延器２４は前述した実施例１の検出装
置８に装備されたものと同様のものであるから、その詳
しい説明は省略する。この実施例２の検出装置８’につ
いて図６を参照して説明すると、同図（ａ）（ｂ）
（ｃ）はそれぞれ図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）と対応して
いる。すなわち、太陽電池の設置場所の天候が晴天にな
ると、太陽電池の発電電流が増大するから同図（ｂ）の
ように電流センサ１４はこれに対応してその出力が増大
する。また、その晴天のときに太陽電池に影がかかる
と、電流センサ１４出力はこれに対応して同じく同図
（ｂ）のように減少する。また、天候が曇天になってこ
のときに太陽電池に影がかかり、その影がかかっている
状態が曇天から晴天になっても継続されるときは電流セ
ンサ１４の出力は晴天であっても同図（ｂ）に示すよう
に増大しない。また、温度センサ１６はこの天候の変化
に応じて同図（ｄ）に示すように出力が変化する。判定
部１８’において、一次遅延器２４は同図（ｂ）の電流
センサ１４の出力を同図（ｃ）のように遅延する。減算
器４８は一次遅延器２４で遅延された同図（ｃ）の電流
センサ１４出力と同図（ｄ）の温度センサ１６出力とを
減算する。この減算による減算器４８の出力波形が同図
（ｅ）に示される。減算器４８の出力ｅ１，ｅ２につい
て説明すると、出力ｅ１は晴天時に太陽電池に影がかか
っており、これに対応した波形であり、出力ｅ２は曇天
で太陽電池に影がかかっており、この影がかかっている
状態で晴天になったときに現れるものである。このよう
な減算器４８出力ｅ１，ｅ２をハイパスフィルタ５０を
通過させることで同図（ｆ）で示すような波形のフィル
タ出力ｆ１，ｆ２，ｆ３が得られる。このハイパスフィ
ルタ５０はノイズを除去するためである。このフィルタ
出力ｆ１，ｆ２，ｆ３は比較器５２の非反転入力部に与
えられる。比較器５２の反転入力部は接地されているの
で、フィルタ出力ｆ１，ｆ２，ｆ３のうち、出力ｆ１，
ｆ３に対応した比較出力ｇ１，ｇ２が同図（ｇ）のよう
に出力される。比較器５２からの両出力のうち、判定部
１８’は一方の出力ｇ１を太陽電池の設置場所の天候が
晴天であるときに太陽電池に影がかかっているときとい
う判定結果として出力し、他方の出力ｇ２をその天候が
曇天のときに太陽電池に影がかかっていたがこの影が晴
天になっても継続されているという判定結果として出力
する。
【００４７】この実施例２の検出装置８’は実施例１の
それに比較して明らかなように構成が簡単で済み、それ
だけコストも安価なものとなる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に係る装
置によれば、出力センサで太陽電池の出力を検出しまた
温度センサで周囲の温度を検出し、判定部ではこれら前
記両センサそれぞれの出力変化の組み合わせに基づいて
前記太陽電池の状態を判定することができることにな
り、太陽電池の状態が例えば影がかかっているという状
態にあればこれを早期に検出して適切な処置を講じれる
ことになり、例えば太陽電池でバッテリを充電するよう
な場合ではそのバッテリが充電不足を来すというな事態
を効果的に回避することができる。
【００４９】また、出力センサをホール素子あるいはシ
ャント抵抗等の電流センサで構成した場合では太陽電池
が所定の状態例えばこれに影がかかっている状態の判定
に必要な太陽電池の出力の変化を正確に検出することが
できる。
【００５０】また、判定部が前記出力センサの出力の位
相を遅延させる遅延器を備え、前記遅延器によって前記
温度センサの出力変化に対する前記出力センサの出力変
化の位相遅れを補正するようにした場合では、太陽電池
の周囲温度の変化が通常太陽電池の出力の変化よりも遅
延してもその遅延を考慮し、太陽電池に影がかかってい
るかどうかといった所定の状態の判定をより正確に行う
ことができる。
【００５１】また、前記判定部に前記両センサそれぞれ
の出力を微分する微分器を備え、この微分器出力を前記
太陽電池に対する所定の状態例えば影のかかり状態の判
定のための前記出力変化とした場合では、太陽電池の出
力の変化およびその周囲の温度変化が緩慢であっても、
出力センサおよび温度センサそれぞれの出力変化は微分
器によって検出処理が容易かつ正確にすることができる
ものとなり、これにより太陽電池影のかかっているとい
った所定の状態の検出が容易となる結果、太陽電池の所
定の状態例えば影のかかり状態の正確な判定ができる。
【００５２】また、前記判定部が前記温度センサの出力
が周囲温度が高い状態にあることを示しているときに前
記出力センサが前記太陽電池への日射量が所定値から減
少方向にあることを示す出力変化を与えるときには、前
記太陽電池の状態が所定の状態例えばこれに影がかかっ
ていると判定するようにした場合では、晴天時に太陽電
池に影がかかった場合にそのことを容易かつ確実に判定
できるものとなる。
【００５３】また、前記判定部が前記温度センサの出力
が周囲温度が低い状態から高い状態に変化したことを示
したときに前記出力センサが前記太陽電池への日射量に
変化がないことを示す出力変化を与えるときには、前記
太陽電池の状態が所定の状態例えばこれに影がかかって
いると判定するようにした場合では、晴天時以外の曇天
時で出力センサの出力そのものが太陽電池に影がかかっ
た状態とそうでない状態とでその出力変化が検出レベル
程度にみられなくても、その出力センサの出力と共に温
度センサが曇天時から晴天時になって出力変化すること
を用いてその判定ができる。
【００５４】また、前記判定部はその判定出力をラッチ
するラッチ回路を備え、該判定部は前記出力センサの出
力が前記太陽電池が配置された場所の天候が晴天のとき
に比較して所定値より低いことを示すときに前記ラッチ
回路にラッチされている影のかかり状態の判定出力をリ
セットするようにした場合では、太陽電池が所定の状態
例えばこれに影がなくなってラッチ回路に判定部の判定
出力をラッチしておく必要がなく、しかもラッチしてお
いたのでは誤検出につながったり、次の太陽電池の影の
かかり状態の判定ができないというような不具合がなく
なって使い勝手が便利なものとなる。
【００５５】また、本発明の請求項９に係る装置におい
ては、太陽電池の出力を検出する出力センサと、周囲の
温度を検出する温度センサと、前記両センサそれぞれの
出力変化の組み合わせに基づいて前記太陽電池の状態を
判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記出力セン
サの出力の前記温度センサの出力に対する位相遅れを補
正する遅延器と、前記遅延器を介して得られる前記出力
センサの出力と前記温度センサの出力とを減算する減算
器と、前記減算器の出力を所定のしきい値と比較する比
較器とを備えたことから、極めて簡易な構成のもので容
易かつ正確に太陽電池の状態例えばそれへの影のかかり
状態を検出判定できる。
【００５６】本発明の請求項１０に係る太陽電池システ
ムにおいては太陽電池を備えたパネルと、前記太陽電池
の出力で充電されるバッテリと、前記装置とを備えたか
ら、太陽電池の出力でバッテリに充電しておく場合に
は、太陽電池が所定の状態例えばこれに影がかかってい
て太陽電池からの出力でバッテリが充電されていなかっ
たという不具合な状態を確実に回避できるものとなる。
【００５７】本発明の請求項１２に係る携帯電話通信方
法においては太陽電池と、これによって充電されるバッ
テリと、前記検出装置と、バッテリで駆動される無線機
とを少なくとも備えたもので携帯電話用の基地局を構成
し、この基地局で携帯電話と交信するようにしたから、
基地局のバッテリは常に太陽電池で充電される状態を確
実に確保できるのでこの交信システムでは便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の太陽電池検出装置が装備さ
れた太陽電池システムの具体構成図である。
【図２】図１のシステムにおける太陽電池とこれに充電
されるバッテリと実施例１の装置の全体の回路ブロック
図である。
【図３】実施例１の装置の特に判定部を詳しく示す回路
ブロック図である。
【図４】実施例１の装置の動作説明に供するタイミング
チトャートである。
【図５】実施例２の装置の全体の回路ブロック図であ
る。
【図６】実施例２の装置の動作説明に供するタイミング
チトャートである。
【符号の説明】
１ 太陽電池システム ２ ポール ４ 太陽電池パネル ６ ボックス ７ 携帯電話 ８ 太陽電池検出装置 １０ バッテリ １２ 太陽電池 １３ 無線機 １４ 電流センサ １６ 温度センサ １８ 判定部 ２０ 表示器 ２２ 警報器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 7/35 Ｚ Ｈ０４Ｂ 7/26

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽電池の出力を検出する出力センサ
    と、 周囲の温度を検出する温度センサと、 前記両センサそれぞれの出力変化の組み合わせに基づい
    て前記太陽電池の状態を判定する判定部とを備えたこと
    を特徴とする太陽電池検出装置。
  2. 【請求項２】 前記出力センサが前記太陽電池の発電電
    流を検出するホール素子あるいはシャント抵抗等の電流
    センサであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電
    池検出装置。
  3. 【請求項３】 前記判定部は前記出力センサ出力の位相
    を遅延させる遅延器を備え、前記遅延器によって前記温
    度センサの出力変化に対する前記出力センサの出力変化
    の位相遅れを補正することを特徴とする請求項１または
    ２に記載の太陽電池検出装置。
  4. 【請求項４】 前記判定部は前記両センサそれぞれの出
    力を微分する微分器を備え、この微分器出力を前記太陽
    電池の状態の判定のための前記出力変化とすることを特
    徴とする請求項１ないし３のうちのいずれかに記載の太
    陽電池検出装置。
  5. 【請求項５】 前記判定部は前記温度センサの出力が周
    囲温度が平衡状態または上昇状態にあることを示してい
    るときに前記出力センサが前記太陽電池への日射量が所
    定値から減少方向にあることを示す出力変化を与えると
    きには、前記太陽電池が所定の状態にあると判定するこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれかに記
    載の太陽電池検出装置。
  6. 【請求項６】 前記判定部は前記温度センサの出力が周
    囲温度が低い状態から高い状態に変化したことを示した
    ときに前記出力センサが前記太陽電池への日射量に変化
    がないことを示す出力変化を与えるときには、前記太陽
    電池が所定の状態にあると判定することを特徴とする請
    求項１ないし４のうちのいずれかに記載の太陽電池検出
    装置。
  7. 【請求項７】 前記判定部はその判定出力をラッチする
    ラッチ回路を備え、該判定部は前記出力センサの出力が
    前記太陽電池が配置された場所の天候が晴天のときに比
    較して所定値より高いことを示すときに前記ラッチ回路
    にラッチされている太陽電池の状態に関する判定出力を
    リセットすることを特徴とする請求項１ないし６のうち
    のいずれかに記載の太陽電池検出装置。
  8. 【請求項８】 太陽電池の出力を検出する出力センサ
    と、 周囲の温度を検出する温度センサと、 前記両センサそれぞれの出力変化の組み合わせに基づい
    て前記太陽電池の状態を判定する判定部とを備え、 前記判定部は、前記出力センサの出力の前記温度センサ
    の出力に対する位相遅れを補正する遅延器と、前記遅延
    器を介して得られる前記出力センサの出力と前記温度セ
    ンサの出力とを減算する減算器と、前記減算器の出力を
    所定のしきい値と比較する比較器とを備えたことを特徴
    とする太陽電池検出装置。
  9. 【請求項９】 前記出力センサがホール素子あるいはシ
    ャント抵抗等の電流センサであることを特徴とする請求
    項８に記載の太陽電池検出装置。
  10. 【請求項１０】 太陽電池を備えたパネルと、前記太陽
    電池の出力で充電されるバッテリと、前記請求項１ない
    し９のうちのいずれかに記載の装置とを備えた太陽電池
    システム。
  11. 【請求項１１】 前記出力センサがホール素子あるいは
    シャント抵抗等の電流センサであることを特徴とする請
    求項１０に記載の太陽電池システム。
  12. 【請求項１２】 太陽電池と、これによって充電される
    バッテリと、前記請求項１ないし９のうちのいずれかに
    記載の装置と、前記バッテリで駆動される無線機とを少
    なくとも備えたもので携帯電話用の基地局を構成し、前
    記基地局は前記無線機を用いて携帯電話機側と交信する
    ことを特徴とする携帯電話通信方法。
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