JPH09308116A - 太陽発電装置 - Google Patents

太陽発電装置

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JPH09308116A
JPH09308116A JP8123629A JP12362996A JPH09308116A JP H09308116 A JPH09308116 A JP H09308116A JP 8123629 A JP8123629 A JP 8123629A JP 12362996 A JP12362996 A JP 12362996A JP H09308116 A JPH09308116 A JP H09308116A
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JP
Japan
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voltage
battery
current
power generation
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Withdrawn
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JP8123629A
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English (en)
Inventor
Sakae Nagamachi
栄 長町
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高学年の者であっても教材として使える付加
価値の高い太陽発電装置を得ること。 【解決手段】 本発明は、太陽電池1と、太陽電池1の
出力電流を検出する電流検出器6と、太陽電池1の出力
電圧を検出する電圧検出器7と、バッテリ2の充/放電
電流を検出する電流検出器8と、バッテリ2の充/放電
電圧を検出する電圧検出器9と、電流検出器6、電圧検
出器7等から出力される第1の電流データDi1、第1の
電圧データDv1等を記憶し、一定時間間隔で上記諸デー
タをパーソナルコンピュータ11へ出力する記録装置1
0と、上記諸データを画面表示するCRT12とを有し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、学校教材として用
いられる太陽発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境への関心の高まりを受け
て、太陽エネルギ等のいわゆるクリーンエネルギが再び
脚光を浴びている。これを受けて、学校の教育現場にお
いては、クリーンエネルギーに関する教材が多数用いら
れている。この教材としては、太陽発電装置、風力発電
装置、水力発電装置等が知られている。
【0003】図4は、上述した従来の太陽発電装置の構
成を示すブロック図である。この図において、1は太陽
電池である。2は、太陽電池1により発電された電力を
蓄えるバッテリである。3は、浮動充電方式により充電
されるバッテリ2の充電/放電を制御する制御回路であ
り、タイマ回路が内蔵されている。4は、DC/AC
(直流/交流)インバータ4であり、バッテリ2の出力
電圧(直流)を交流電圧に変換する。5は、負荷たる照
明灯であり、DC/ACインバータ4の出力(交流電
圧)により点灯駆動される。この照明灯5としては、2
0Wの蛍光灯が用いられている。
【0004】上記構成において、朝、太陽電池1に太陽
光があたると、太陽電池1は発電を開始し、太陽電池1
の出力電圧が上昇する。そして、今、太陽電池1の出力
電圧が予め設定されている設定電圧より大となったとす
ると、制御回路3は、バッテリ2に対して充電を開始す
る。このとき、DC/ACインバータ4には、電力は供
給されない。
【0005】そして、夕刻において、太陽光が弱まって
くると、太陽電池1の出力電圧が徐々に低下する。そし
て、今、上記出力電圧が設定電圧より小となったとする
と、制御回路3は、バッテリ2に対する充電を停止した
後、バッテリ2からの放電を開始する。これにより、制
御回路3を介してバッテリ2より電力がDC/ACイン
バータ4へ供給されることにより、照明灯5が点灯す
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の太陽発電装置は、単に発電した電力により照明灯5
を点灯させるという、きわめて単純な構成であり低学年
の者にとっては、教材として適当であっても、高学年の
者にとっては教材として簡易すぎるという問題があっ
た。本発明は、このような背景の下になされたもので、
高学年の者であっても教材として使える付加価値の高い
太陽発電装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、太陽電池と、前記太陽電池により発電された電力を
蓄電する蓄電池と、前記太陽電池の発電状態に応じて、
前記蓄電池の充放電を制御する制御手段と、前記蓄電池
の充電電力を消費する負荷手段とを有する太陽発電装置
において、前記太陽電池の発電量を検出する発電量検出
手段と、前記蓄電池の充電量および放電量を検出する充
放電量検出手段と、前記発電量、前記充電量および前記
放電量の各データを記憶する記憶手段と、前記各データ
を表示および外部装置へ出力する表示出力手段とを具備
することを特徴とする。
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の太陽発電装置において、前記表示出力手段は、所定時
間間隔で前記各データを表示および外部装置へ出力する
ことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に
よる太陽発電装置の構成を示すブロック図である。この
図において、図4の各部に対応する部分には同一の符号
を付け、その説明を省略する。図1においては、電流検
出器6、電圧検出器7、電流検出器8、電圧検出器9、
記録装置10、パーソナルコンピュータ11およびCR
T(cathoderay tube)12が新たに設けられている。
【0010】電流検出器6は、太陽電池1の出力電流を
検出して、検出結果を第1の電流データDi1として出力
する。電圧検出器7は、太陽電池1の出力電圧を検出し
て、検出結果を第1の電圧データDv1として出力する。
電流検出器8は、バッテリ2の充電および放電電流を検
出して、検出結果を第2の電流データDi2として出力す
る。電圧検出器9は、バッテリ2の端子間電圧を検出し
て、検出結果を第2の電流電圧データDv2として出力す
る。
【0011】記録装置10は、入力される第1の電流デ
ータDi1、第1の電圧データDv1、第2の電流データD
i2および第2の電圧データDv2の処理を行う。ここで、
上記記録装置10の構成を図2に示す。図2において、
13は、CPU(中央処理装置)であり、装置各部を制
御する。このCPU13の動作の詳細については後述す
る。14は、上記検出データを一時的に記憶するRAM
(ランダムアクセスメモリ)であり、電源供給が停止さ
れても図示しない予備バッテリにより記憶されたデータ
がバックアップされる。
【0012】15は、ROM(リードオンリメモリ)で
あり、CPU13で用いられる制御プログラムが記憶さ
れている。16は、入力I/F(インターフェイス)回
路であり、入力される第1の電流データDi1および第2
の電流データDi2をCPU13で扱えるデータに変換す
る。17は、A/D(アナログ/ディジタル)変換回路
であり、入力I/F回路16の出力データをディジタル
データに変換する。
【0013】18は、入力I/F回路であり、入力され
る第1の電圧データDv1および第2の電圧データDv2を
CPU13で扱えるレベルのデータに変換する。19
は、A/D変換回路であり、入力I/F回路18の出力
データをディジタルデータに変換する。20は、タイマ
回路であり、時間データTを出力する。21は、出力I
/F回路であり、CPU13とパーソナルコンピュータ
11とのインターフェイスをとる。
【0014】次に、上述した一実施形態による太陽発電
装置の動作を説明する。図1において、朝、太陽電池1
に太陽光があたると、太陽電池1は発電を開始する。こ
れにより、太陽電池1の出力電圧が上昇すると共に、制
御回路3へ出力電流が供給される。上記出力電圧は電圧
検出器7により検出され、電圧検出器7からは、出力電
圧に応じた第1の電圧データDv1が、図2に示す入力I
/F回路18を経てA/D変換回路19へ出力される。
【0015】これにより、A/D変換回路19は、入力
された第1の電圧データDv1をディジタルデータに変換
して、CPU13へ出力する。そして、CPU13は、
タイマ回路20より入力されている時間データTより時
刻を認識して、例えば、10分間隔毎に、その時刻に関
する時刻データと上記第1の電圧データDv1(ディジタ
ルデータ)とをRAM14へ順次書き込む。
【0016】また、図1に示す太陽電池1から出力され
ている出力電流は、電流検出器6により検出され、電流
検出器6からは、第1の電流データDi1が図2に示す入
力I/F回路16を経てA/D変換回路17へ出力され
る。これにより、A/D変換回路17は、入力された第
1の電流データDi1をディジタルデータに変換して、こ
れをCPU13へ出力する。そして、CPU13は、1
0分毎に、その時の時刻データと第1の電流データDi1
(ディジタルデータ)とをRAM14へ順次書き込む。
【0017】そして、太陽電池1の出力電圧が設定電圧
以上になると、制御回路3はバッテリ2に対する充電を
開始する。これにより、制御回路3からは、太陽電池1
の発電電力がバッテリ2へ供給される。電流検出器8
は、バッテリ2へ流れる充電電流を検出して、これを第
2の電流データDi2として、図2に示す入力I/F回路
16を経てA/D変換回路17へ出力する。これによ
り、A/D変換回路17は、第2の電流データDi2をデ
ィジタルデータに変換してCPU13へ出力する。これ
により、CPU13は、上述した動作と同様にして、第
2の電流データDi2(ディジタルデータ)を、10分毎
に、時刻データとともにRAM14に順次書き込む。
【0018】また、図1に示す電圧検出器9は、バッテ
リ2の充電電圧を検出し、これを第2の電圧データDv2
として、図2に示す入力I/F回路18を経て、A/D
変換回路19へ出力する。これにより、A/D変換回路
19は、入力された第2の電圧データDv2をディジタル
データに変換した後、これをCPU13へ出力する。こ
れにより、CPU13は、上述した動作と同様にして、
10分毎に、その時の時刻データと第2の電圧データD
v2(ディジタルデータ)とをRAM14へ順次書き込
む。
【0019】そして、夕刻において、太陽電池1の出力
電圧が設定電圧より小になると、制御回路3は、バッテ
リ2に対する充電を停止した後、バッテリ2からの放電
を開始するとともに、内蔵されたタイマにより計時を開
始する。これにより、バッテリ2からは、制御回路3を
介して電力がDC/ACインバータ4へ供給されること
により、照明灯5が点灯する。この放電時においては、
バッテリ2の放電電圧および放電電流は、電流検出器8
および電圧検出器9により検出され、前述した動作によ
り、図2に示すRAM14には、10分毎に、第2の電
圧データDv2および第2の電流データDi2が各々書き込
まれる。
【0020】そして、夜間において、上述した制御回路
3のタイマの計時時間が設定時間になると、制御回路3
はバッテリ2からの放電を停止する。なお、この夜間に
おいては、図1に示す太陽電池1による発電が行われな
いため、第1の電流データDi1および第1の電圧データ
Dv1は共にゼロである。また、制御回路3のタイマの計
時時間が設定時間に到達する前に朝になり、太陽電池1
の出力電圧が設定電圧以上になったとすると、制御回路
3は、バッテリ2からの放電を停止するとともに、バッ
テリ2への充電を開始する。
【0021】また、図2に示すCPU13は、上述した
動作において、RAM14に書き込まれている時刻デー
タ、第1の電流データDi1、第1の電圧データDv1、第
2の電流データDi2および第2の電圧データDv2を、表
示データDoとして、出力I/F回路21を介してパー
ソナルコンピュータ11へ出力する。これにより、パー
ソナルコンピュータ11は、入力された表示データDo
より得られる時刻、太陽電池1の出力電流ならびに出力
電圧、およびバッテリ2の充電(放電)電流ならびに充
電(放電)電圧をCRT12へ表示する。
【0022】ここで、上記CRT12の表示画面の一例
を図3に示す。図3において、CRT12には、太陽電
池1およびバッテリ2の電流および電圧が10分間隔で
各々表示される。また、図3に示す「バッテリ」欄にお
いて、「△」は充電を「▽」は放電を各々意味する。し
たがって、例えば、時刻「1996年10月27日10
時00分」においては、太陽電池1の出力電流が3.1
[A]および出力電圧が15.0[V]、他方、バッテ
リ2の充電電流が2.5[A]および充電電圧が13.
0[V]であったことがわかる。また、同日20時00
分(夜間)においては、太陽電池1の出力電流および出
力電圧が共に0であり、他方、バッテリ2の放電電流が
2.0[A]および放電電圧が11.5[V]であった
ことがわかる。
【0023】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述し
た一実施形態による太陽発電装置においては、図1に示
すCRT12に表示データDoの内容を表示する例につ
いて説明したが、これに限定されることなく、パーソナ
ルコンピュータ11にプリンタを接続して、記録紙へ表
示データDoを出力してもよい。
【0024】また、上述した一実施形態による太陽発電
装置においては、図3に示すように10分間隔で、表示
データDoの内容を表形式で表示する例について説明し
たが、これに限定されることなく、例えば、グラフ形式
で表示してもよい。さらに、上述した一実施形態による
太陽発電装置においては、バッテリ2の出力電圧と出力
電圧との積より電力を、これと同様にしてバッテリ2の
充電(放電)電圧と充電(放電)電流との積より電力を
求めて、これらを図2に示すCRT12へ表示するよう
にしてもよい。
【0025】さらに、上述した一実施形態による太陽発
電装置においては、図2に示すパーソナルコンピュータ
11にフロッピーディスクドライブ(以下、FDと称す
る)を接続して、パーソナルコンピュータ11に入力さ
れる表示データDoを上記FDに挿入されたフロッピー
ディスクに記憶するようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、表示出力手段により太
陽電池の発電量、蓄電池の充電量および放電量が表示さ
れ、また外部機器へデータが出力されるので高学年の教
材として用いることができ、従って、付加価値を高くす
ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による太陽発電装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】図1に示す記録装置10の構成を示すブロック
図である。
【図3】図1に示すCRT12の表示画面の一例を示す
図である。
【図4】従来の太陽発電装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 太陽電池 2 バッテリ 3 制御回路 5 照明灯 6、8 電流検出器 7、9 電圧検出器 10 記録装置 11 パーソナルコンピュータ 12 CRT 13 CPU 14 RAM

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池と、前記太陽電池により発電さ
    れた電力を蓄電する蓄電池と、前記太陽電池の発電状態
    に応じて、前記蓄電池の充放電を制御する制御手段と、
    前記蓄電池の充電電力を消費する負荷手段とを有する太
    陽発電装置において、 前記太陽電池の発電量を検出する発電量検出手段と、 前記蓄電池の充電量および放電量を検出する充放電量検
    出手段と、 前記発電量、前記充電量および前記放電量の各データを
    記憶する記憶手段と、 前記各データを表示および外部装置へ出力する表示出力
    手段と、 を具備することを特徴とする太陽発電装置。
  2. 【請求項2】 前記表示出力手段は、所定時間間隔で前
    記各データを表示および外部装置へ出力すること、 を特徴とする請求項1に記載の太陽発電装置。
JP8123629A 1996-05-17 1996-05-17 太陽発電装置 Withdrawn JPH09308116A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010115104A (ja) * 2008-10-27 2010-05-20 O2 Micro Inc 電力変換のための回路および方法
WO2011159108A2 (ko) * 2010-06-18 2011-12-22 테크원 주식회사 태양광 조명출력 제어장치 및 그 방법
JP2016039671A (ja) * 2014-08-06 2016-03-22 三菱電機株式会社 太陽光発電システム用モニター装置

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