JPH10303446A

JPH10303446A - 太陽電池ユニット

Info

Publication number: JPH10303446A
Application number: JP9106285A
Authority: JP
Inventors: Riyouji Sunami; 良二砂見
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】太陽電池自体あるいは導体部分に曲げによ
る外力をかけずにコンパクトに収納できる太陽電池ユニ
ット及び太陽電池電源装置を提供する。【解決手段】支持部材１は枠部１１を有する。太陽電
池２は枠部１１によって囲まれた領域内に平面状に取り
付けられている。接続部材３１〜３４は、支持部材１の
相対する周辺部に設けられている。接続部材３１〜３４
は、他の太陽電池ユニットに備えられた接続部材３１〜
３４との間において、着脱可能な接続手段を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池ユニット
及び太陽電池電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯可能な太陽電池電源装置とし
ては、例えば特開平9ー51118号公報、特開昭63ー117472号
公報、実開昭60ー153545号公報、実開昭61ー83059号公報
等に開示されているように、使用時は平面状に展開し、
不使用時は可撓性基材をベースとして巻き取る方法、あ
るいは、折り畳み方法によって携帯できるよう収納する
方法が知られている。

【０００３】しかし、いずれも、太陽電池自体あるいは
導体部分を曲げることになり、太陽電池及び導体部分に
曲げによる外力が加わり、寿命特性を劣化させる等の問
題があった。

【０００４】また、太陽電池電源装置の発電容量が固定
のため、機器の必要電力に見あった個別の太陽電池電源
装置を用意する必要がある等、使用上不便であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、太陽
電池自体あるいは導体部分に曲げによる外力をかけずに
コンパクトに収納できる太陽電池ユニット及び太陽電池
電源装置を提供することである。

【０００６】本発明のもう一つの課題は、機器において
必要とされる電力に容易に対応できる太陽電池ユニット
及び太陽電池電源装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る太陽電池ユニットは、支持部材と、
太陽電池と、接続部材とを含む。前記支持部材は、枠部
を有している。前記太陽電池は、前記支持部材の前記枠
部によって囲まれた領域内に配置されている。

【０００８】前記接続部材は、前記支持部材の相対する
周辺部に備えられ、他の太陽電池ユニットに備えられた
接続部材との間において、着脱可能な接続手段を構成す
る。

【０００９】本発明に係る太陽電池ユニットにおいて、
接続部材は、支持部材の相対する周辺部に備えられ、他
の太陽電池ユニットに備えられた接続部材との間におい
て、着脱可能な接続手段を構成するから、機器に応じた
電力を得る場合、必要電力に応じた個数の太陽電池ユニ
ットを用意し、用意された複数の太陽電池ユニットを、
例えば、一方の太陽電池ユニットに備えられた接続部材
が、他方の太陽電池ユニットに備えられた接続部材に接
続される関係で、縦続的に接続する等により、平面状に
展開し、必要な電力を得ることができる。

【００１０】不使用時には、複数の太陽電池ユニット
を、着脱可能な接続部分において取り外して積み重ね、
または、接続部材間に構成される接続手段の機構によっ
ては、接続部分を支点として回転させて、順次に重ねる
ことにより、コンパクト化することができる。この場
合、従来と異なって、各太陽電池ユニットにおいて、太
陽電池は、支持部材の枠部によって囲まれた領域内に配
置されているから、取り外され積み重ねられ、または、
回転させて順次に重ねられた場合、太陽電池は支持部材
の枠部によって保護されている。このため、太陽電池自
体あるいは導体部分に曲げによる外力をかけずにコンパ
クトに収納できる。

【００１１】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、実施例である添付図面を参照して更に詳しく説明す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る太陽電池ユニ
ットの分解斜視図、図２は図１に示した太陽電池ユニッ
トの組立状態を示す斜視図である。図示するように、本
発明に係る太陽電池ユニットは、支持部材１と、太陽電
池２と、接続部材３１〜３４とを含む。支持部材１は、
枠部１１を有する。支持部材１の枠部１１は、例えばプ
ラスチック等の適当な電気絶縁材料を用いて、枠状に構
成されており、その背面側に太陽電池２が取り付けられ
ている。太陽電池２は枠部１１によって囲まれた領域内
に平面状に取り付けられている。太陽電池２の背面は、
支持部材１の一部とみなし得る背面板１２によって保護
されている。

【００１３】実施例において、更に、支持部材１の前面
には保護部材４が取り付けられている。この保護部材４
は枠状部材４１と、光学的に透明な受光窓部材４２とを
有する。枠状部材４１は、支持部材１の枠部１１とほぼ
同形であって、その背面側に受光窓部材４２が取り付け
られている。この保護部材４は受光窓部材４２の取付側
において、支持部材１の枠部１１に固定して取り付けら
れている。

【００１４】接続部材３１〜３４は、支持部材１の相対
する一辺側に固定して設けられた接続部材３１、３２、
及び、他辺側に固定して設けられた接続部材３３、３４
を含んでいる。接続部材３１、３２及び接続部材３３、
３４は、他の太陽電池ユニットに備えられた接続部材３
１、３２及び接続部材３３、３４との間において、着脱
可能な接続手段を構成する。接続部材３１、３２及び接
続部材３３、３４は、好ましくは、機械的接続手段のみ
ならず、電気的接続手段としても機能させる。接続部材
３１、３２は、具体的には、メス型接続金具によって構
成し、接続部材３３、３４は、接続部材３１、３２に適
合するオス型接続金具によって構成する。接続部材３
１、３２及び接続部材３３、３４は図示された以上の個
数としてもよい。また、メス型とオス型との嵌合構造に
限らず、これと同様の機能を有する掛止構造等であって
もよい。

【００１５】本発明に係る太陽電池ユニットにおいて、
接続部材３１〜３４は、支持部材１の相対する周辺部に
備えられ、他の太陽電池ユニットに備えられた接続部材
との間において、着脱可能な接続手段を構成するから、
機器に応じた電力を得る場合、図３に示すように、その
電力に応じた個数の太陽電池ユニットＡ１、Ａ２を用意
し、用意された太陽電池ユニットＡ１、Ａ２を、太陽電
池ユニットＡ１に備えられた接続部材３３、３４が、太
陽電池ユニットＡ２に備えられた接続部材３１、３２に
接続される関係で、縦続的に接続することにより、図４
に示すように、平面状に展開し、必要な電力を得ること
ができる。

【００１６】不使用時には、複数の太陽電池ユニットＡ
１、Ａ２を、接続部材３１、３２及び接続部材３３、３
４によって構成された接続部分において取り外して積み
重ねるか、または、図５及び図６に示すように、接続部
分を支点として、矢印ｂ１の方向に回転させて、順次に
重ねることにより、コンパクト化することができる。こ
の場合、従来と異なって、各太陽電池ユニットＡ１、Ａ
２の太陽電池２は、支持部材１の枠部１１によって囲ま
れた領域内に配置されているから、取り外され、積み重
ねられ、または、回転させて順次に重ねられた場合、太
陽電池２は支持部材１の枠部１１によって保護されてい
る。このため、太陽電池自体あるいは導体部分に曲げに
よる外力をかけずにコンパクトに収納できる。

【００１７】図７は更に大きな電力を得る場合を示して
いる。この実施例では、ｎ個の太陽電池ユニットＡ１〜
Ａｎを用意し、用意されたｎ個の太陽電池ユニットＡ１
〜Ａｎを、接続部材３１、３２及び接続部材３３、３４
を介して、順次に縦続的に接続することにより、平面状
に展開し、大きな電力を得ることができる。

【００１８】不使用時には、太陽電池ユニットＡ１〜Ａ
ｎを、接続部材３１、３２及び接続部材３３、３４によ
って構成された接続部分において取り外して積み重ねる
か、または、図５及び図６を参照して既に説明したよう
に、接続部分を支点として回転させて、順次に重ねるこ
とにより、コンパクト化することができる。この場合
も、太陽電池自体あるいは導体部分に、曲げによる外力
をかけずにコンパクトに収納できる。

【００１９】図８は図７に示した太陽電池電源装置に電
子機器６を接続した状態を示している。電子機器６に、
最終段の太陽電池ユニットＡｎの接続部材３３、３４に
適合する接続部材３１、３２を設けておくと、太陽電池
電源装置を電子機器６に簡単に接続できる。

【００２０】図９は接続部材３１、３２及び接続部材３
３、３４の具体的な構造を示す図である。図において、
隣接する２つの太陽電池ユニットＡ１、Ａ２のうち、太
陽電池ユニットＡ２の接続部材３１、３２はメス型の接
続金具で構成され、太陽電池ユニットＡ１の接続部材３
３、３４はオス型の接続金具によって構成されている。

【００２１】接続部材３３、３４を構成するオス型接続
金具は、挿入部の外周に膨らみが設けられており、接続
部材３１、３２を構成するメス型接続金具の内周と嵌合
したとき、挿入部が撓んで、バネ性を生じる。

【００２２】太陽電池ユニットＡ１、Ａ２の組み合わせ
に当たっては、オス型接続金具でなる接続部材３３、３
４をメス型接続金具でなる接続部材３１、３２に差し込
む。このとき、接続部材３３、３４を構成するオス型接
続金具に設けた挿入部の膨らみが、接続部材３１、３２
を構成するメス型接続金具の内周と嵌合したときに撓ん
で、バネ性を生じる。このため、接続部材３１、３２及
び接続部材３３、３４の電気的接続を安定化して得る。
しかも、メス型接続金具でなる接続部材３１、３２の内
部で、オス型接続金具でなる接続部材３３、３４が電気
的接続を保ちながら回動できるので、使用時に展開し、
不使用時には閉じて、太陽電池ユニットＡ１、Ａ２の受
光面を保護することが可能になる。

【００２３】接続部材３１〜３４の内、例えば接続部材
３１は入力端子導体に導通する入力接続部材として用い
られ、接続部材３４は太陽電池２の出力端子導体に導通
する出力接続部材として用いられる。図１０は太陽電池
２の入力端子導体２１と、接続部材３１との接続状態を
拡大して示す図、図１１は出力端子導体２２と接続部材
３４との接続状態を拡大して示す図である。

【００２４】まず、図１０において、枠部１１に設けら
れた切欠１１１に太陽電池セル２０から導かれた入力端
子導体２１を配置し、この入力端子導体２１に接続部材
３１を、例えば、ネジ止め等の適当な手段によって固定
する。

【００２５】次に、図１１において、枠部１１に設けら
れた切欠１１２に太陽電池セル２０から導かれた出力端
子導体２２を配置し、この出力端子導体２２に対し、接
続部材３４を、例えば、ネジ止め等の適当な手段によっ
て固定する。

【００２６】上述した構造により、接続部材３１を入力
端子導体２１に導通させ、接続部材３４を出力端子導体
２２に導通させた構造が得られる。

【００２７】更に、接続部材３１〜３４の内、接続部材
３２、３３は、入出力端子導体２１、２２に接続されて
いる接続部材３１、３４と異なって、太陽電池２とは、
直接には接続されていないが、接続部材３１、３４との
間の電気的接続を選択して、接続部材３１〜３４の間に
構成されるべき電気回路を選択できるようになってい
る。その具体的手段として、回路切替手段５（図１参
照）を備え、接続部材３１の接続された入力端子導体２
１、接続部材３４の接続された出力端子導体２２、接続
部材３２及び接続部材３３を、回路切替手段５に導く。
接続部材３１〜３４と回路切替手段５との間の接続は、
導体パターンまたは配線等によって実行できる。回路切
替手段５は、スイッチに限らず、回路のショート及びオ
ープンの可能なものであれば、広く用いることができ
る。

【００２８】図１２は接続部材３１〜３４と回路切替手
段５との間の電気的接続を示す回路図である。図におい
て、接続部材３１は電気回路Ｃ１によって、接続部材３
２は電気回路Ｃ２によって、接続部材３３は電気回路Ｃ
３によって、更に、接続部材３４は電気回路Ｃ４によっ
て回路切替手段５にそれぞれ導かれている。

【００２９】図１３は２つの太陽電池ユニットＡ１、Ａ
２を接続（図３、図４参照）した場合の接続部材３１〜
３４の間で選択できる電気回路の一例を示す電気回路図
である。この実施例では、太陽電池ユニットＡ１、Ａ２
のそれぞれにおいて、接続部材３１から導かれた電気回
路Ｃ１と、接続部材３３から導かれた電気回路Ｃ３と
を、回路切替手段５に備えられた短絡回路Ｃ０１によっ
て短絡すると共に、接続部材３２から導かれた電気回路
Ｃ２と、接続部材３４から導かれた電気回路Ｃ４とを、
回路切替手段５に備えられた短絡回路Ｃ０２によって短
絡してある。

【００３０】従って、図１３の実施例によれば、接続部
材３１、３３を（＋）極とし、接続部材３２、３４を
（−）極として、太陽電池ユニットＡ１、Ａ２の太陽電
池２、２を並列に接続した太陽電池電源装置が得られ
る。

【００３１】図示はされていないけれども、図７に示し
たような多数ｎの太陽電池ユニットＡ１〜Ａｎを接続し
た太陽電池電源装置では、太陽電池ユニットＡ１〜Ａｎ
を互いに並列に接続した太陽電池電源装置が得られる。
この回路結線は発電容量の増大に効果がある。

【００３２】図１４は２つの太陽電池ユニットＡ１、Ａ
２を接続した場合の接続部材３１〜３４の間で選択でき
る電気回路の別の例を示す電気回路図である。この実施
例では、太陽電池ユニットＡ１、Ａ２のそれぞれにおい
て、接続部材３１から導かれた電気回路Ｃ１と、接続部
材３２から導かれた電気回路Ｃ２とを、回路切替手段５
に備えられた短絡回路Ｃ０３によって短絡すると共に、
接続部材３３から導かれた電気回路Ｃ３と、接続部材３
４から導かれた電気回路Ｃ４とを、回路切替手段５に備
えられた短絡回路Ｃ０４によって短絡してある。

【００３３】従って、図１４の実施例によれば、接続部
材３１、３２を（＋）極とし、接続部材３３、３４を
（−）極として、太陽電池ユニットＡ１、Ａ２の太陽電
池２、２を直列に接続した太陽電池電源装置が得られ
る。得られる起電力は、太陽電池ユニットＡ１、Ａ２の
個数に比例するから、高い電圧を得るのに適している。
また、図７に示したような多数ｎの太陽電池ユニットＡ
１〜Ａｎを接続した太陽電池電源装置では、太陽電池ユ
ニットＡ１〜Ａｎを互いに直列に接続した高電圧の太陽
電池電源装置が得られる。

【００３４】図示はされていないけれども、図１３の並
列回路と、図１４の直列回路とを適当に組み合わせるこ
とが可能であり、それによって、電力容量、電圧値を使
用する機器に適した値に設定することができる。

【００３５】図１５は本発明に係る太陽電池ユニットの
更に別の実施例を示す斜視図である。この実施例の特徴
は、角度調整機構７を有することである。この角度調整
機構７により、使用時に、太陽に対する太陽電池２（図
１参照）の受光面の角度を調整することができるので、
効率の良い発電が可能になる。

【００３６】図１５は角度調整機構７を使用していない
状態を示している。図示された角度調整機構７は、枠体
７０を有し、枠体７０の内部に回転軸７５を回転可能に
軸止めすると共に、回転軸７５の両側に、間隔を隔てて
併設された腕部材７１、７３の一端を結合してある。腕
部材７１、７３の他端は可動軸７６に結合されており、
可動軸７６には更に、別の腕７２、７４の一端を軸止め
してある。腕７２、７４の他端には掛止部７８、７８が
取り付けられている。掛止部７８、７８は枠体７０に設
けられた受孔７９、７９に嵌合する。

【００３７】図１６は掛止部７８と受孔７９との結合状
態を示す部分断面図である。図示するように、掛止部７
８は、先端部に球状のアジャスタ７８１を有し、アジャ
スタ７８１を受孔７９内に差し込んで、枠体７０に固定
する。アジャスタ７８１は先端にボールが埋め込まれて
いる。アジャスタ７８１は、受孔７９に対する位置を変
更するときは、頭部が引っ込むようになっている。受孔
７９は複数個備えられ、それぞれが間隔を隔てて配置さ
れている。

【００３８】アジャスタ７８１を嵌合すべき受孔７９を
選択すると、その位置に応じて、回転軸７５及び可動軸
７６の回転により、腕部材７１、７３と腕部材７２、７
４とのなす角度が変化する。これによって、図１７に示
すように、太陽電池ユニットに矢印ａ１の如く入射する
太陽光の受光角度を最適値に設定し、効率良く発電を行
うことができる。

【００３９】本発明は以上の具体例に限定されるもので
はない。例えば、接続部材３１〜３４の配置、太陽電池
の（＋）極、及び（ー）極の接続は具体例のものには限
らない。また、回路切替手段５は電気的回路切替機能を
有していればスイッチに限らないし、複数個使用しても
よい。図１２〜図１４において、電気回路Ｃ１〜Ｃ３
は、太陽電池の上に形成された導体パターンでもよい
し、線材等で構成してもよい。更に、図１５において、
受孔７９の間隔は、受光角度が等角度（リニア）で変化
するように定めることもできる。また、具体例では、角
度調整手段７は板状金属を用いているが、丸棒等の金属
とか、樹脂成形品によって構成してもよい。さらに、角
度調整手段７の先端に設けたボールは、バネ性があり、
固定穴にあるときは位置が決まり、固定穴の位置を変更
したいときは容易に可動できる構造であればよく、ボー
ル形状に限らない。また、枠体２１と枠体７０を別のも
のとせずに一体とした構造でもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、次のよう
な効果を得ることができる。（ａ）太陽電池自体あるいは導体部分に曲げによる外力
をかけずにコンパクトに収納できる太陽電池ユニット及
び太陽電池電源装置を提供することができる。（ｂ）機器において必要とされる電力に容易に対応でき
る太陽電池ユニット及び太陽電池電源装置を提供するこ
とである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る太陽電池ユニットの分解斜視図で
ある。

【図２】図１に示した太陽電池ユニットの組立状態を示
す斜視図である。

【図３】本発明に係る太陽電池ユニットの基本的な使用
方法を示す図である。

【図４】本発明に係る太陽電池ユニットの使用状態を示
す図である。

【図５】本発明に係る太陽電池ユニットの使用方法を示
す図である。

【図６】本発明に係る太陽電池ユニットの使用方法を示
す図である。

【図７】本発明に係る太陽電池ユニットを多数個用いた
場合の使用方法を示す図である。

【図８】本発明に係る太陽電池ユニットを多数個用い、
電子機器と組み合わせて用いた場合の使用方法を示す図
である。

【図９】本発明に係る太陽電池ユニットに用いられてい
る接続部材の具体的な構造を示す図である。

【図１０】図２の１０ー１０線に沿った断面図である。

【図１１】図２の１１ー１１線に沿った断面図である。

【図１２】接続部材と回路切替手段との間の電気的接続
を示す回路図である。

【図１３】２つの太陽電池ユニットを接続した場合にお
いて、接続部材の間で選択できる電気回路の一例を示す
電気回路図である。

【図１４】２つの太陽電池ユニットを接続した場合にお
いて、接続部材の間で選択できる電気回路の他の例を示
す電気回路図である。

【図１５】本発明に係る太陽電池ユニットの更に別の実
施例を示す斜視図である。

【図１６】掛止部と受孔との結合状態を示す部分断面図
である。

【図１７】図１５に示した太陽電池ユニットの使用状態
を示す図である。

【符号の説明】

１支持部材２太陽電池３１〜３４接続部材４保護部材４１枠体４２受光窓部材

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【手続補正書】

【提出日】平成９年５月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】本発明は以上の具体例に限定されるもので
はない。例えば、接続部材３１〜３４の配置、太陽電池
の（＋）極、及び（−）極の接続は具体例のものには限
らない。また、回路切替手段５は電気的回路切替機能を
有していればスイッチに限らないし、複数個使用しても
よい。図１２〜図１４において、電気回路Ｃ１〜Ｃ４
は、太陽電池の上に形成された導体パタ−ンでもよい
し、線材等で構成してもよい。更に、図１５において、
受孔７９の間隔は、受光角度が等角度（リニア）で変化
するように定めることもできる。また、具体例では、角
度調整手段７は板状金属を用いているが、丸棒等の金属
とか、樹脂成形品によって構成してもよい。さらに、角
度調整手段７の先端に設けたボ−ルは、バネ性があり、
固定穴にあるときは位置が決まり、固定穴の位置を変更
したいときは容易に可動できる構造であればよく、ボ−
ル形状に限らない。また、背面板１２と枠体７０を別の
ものとせずに一体とした構造でもよい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材と、太陽電池と、接続部材とを
含む太陽電池ユニットであって、前記支持部材は、枠部を有しており、前記太陽電池は、前記支持部材の前記枠部によって囲ま
れた領域内に配置されており、前記接続部材は、前記支持部材の相対する周辺部に備え
られ、他の太陽電池ユニットに備えられた接続部材との
間において、着脱可能な接続手段を構成する太陽電池ユ
ニット。
【請求項２】請求項１に記載された太陽電池ユニット
であって、前記接続部材は、他の太陽電池ユニットに備えられた接
続部材との間において、回転可能な接続手段を構成する
太陽電池ユニット。
【請求項３】請求項１に記載された太陽電池ユニット
であって、前記接続部材は、前記太陽電池の出力端子導体に導通す
る出力接続部材及び入力端子導体に導通する入力接続部
材を含む太陽電池ユニット。
【請求項４】請求項３に記載した太陽電池ユニットで
あって、前記接続部材は、前記入出力接続部材とは異なる別の接
続部材を含んでおり、前記入出力接続部材と前記別の接続部材との間の電気的
接続を選択して、前記接続部材の間に構成されるべき電
気回路を選択する太陽電池ユニット。
【請求項５】請求項１に記載した太陽電池ユニットで
あって、角度調整手段を有し、前記角度調整手段により、使用時
に、太陽に対する前記太陽電池の受光面の角度が調整可
能である太陽電池ユニット。
【請求項６】複数の太陽電池ユニットを含む太陽電池
電源装置であって、前記太陽電池ユニットは、請求項１乃至４の何れかに記
載されたものでなり、前記複数の太陽電池ユニットは、一方の太陽電池ユニッ
トに備えられた前記接続部材が、他方の太陽電池ユニッ
トに備えられた前記接続部材に接続される関係で、縦続
的に接続されている太陽電池電源装置。
【請求項７】請求項６に記載された太陽電池電源装置
であって、一の太陽電池ユニットに備えられた前記接続部材は、他
の太陽電池ユニットに備えられた接続部材との間におい
て、前記太陽電池ユニットを、使用時には展開し、不使
用時には閉じて受光面を保護することができるような回
動機構を構成する太陽電池電源装置。