JPS62178125A - 太陽光発電装置の負荷制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽電池、蓄電池及び充電制御装置等を具備す
る太陽光発電装置の負荷・制御方式に関するものである
。

〔従来技術〕

第６図は太陽光発電装置により照明灯負荷を点灯する例
を示すブロック図である。同図において、１１は太陽電
池、１２は前記太陽電池１１で発電された直流を蓄電す
る蓄電池、１３は前記蓄電池１２の充電を制御する充電
制御装置、１４は前記蓄電池１２の端子電圧を検出する
電圧センサ、１５は照明灯１６を蓄電池１２に接続した
り蓄電池１２から切り離す点灯開閉器、１７は前記蓄電
池１２が過充電の場合該蓄電池１２を太陽電池１１から
切離す過充電防止スイッチ、１８は前記蓄電池１２が過
放電の場合照明灯１６を蓄電池１２から切離す過放電防
止スイッチ、１９は周囲の明るさを検出する照度センサ
、２０は前記照度センサ１９からの信号により前記点灯
開閉器１５を閉じ所定時間経過したら前記点灯開閉器１
５を開放するタイマー回路、２１は前記タイマー回路２
０の時間を設定する設定器である。

上記構成の装置において、照度センサ１９は周囲の明る
さを検出し、例えば日没後所定の明るさ以下になったら
タイマー回路２０を起動する。タイマー回路２０は点灯
開閉器１５を閉じ、設定器２１により設定きれた時間が
経過したら該点灯開閉器１５を開放する。従って、照明
灯１６は照度センサ１９によりタイマー回路２０が起動
されてから設定時間点灯することになる。また、充電制
御装置１３は、蓄電池１２が過充電の時は太陽電池１１
から切離し、過放電の時は照明灯１６を蓄電池１２から
切離して蓄電池１２の過充電及び過放電を防止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記構成の装置において、太陽電池１１の発電量は、太
陽の日射エネルギーに依存し、１年の日射エネルギーＳ
Ｅは第７図に示すように春、夏、秋、冬と変化するから
、それに伴い太陽電池１１の発電量も変化する。即ち夏
期の発電量は、冬期更には春及び秋の発″ｒｒＬ量に比
較し多く、負荷に多くの電力を供給できることになる。

しかしながら上記構成の装置においては、設定器２１で
設定されたタイマー回路２０の設定時間に照明灯１６の
点灯時間が固定されるため、例えば夏期で太陽電池１１
の発電量が多く蓄電池１２に蓄電された電力が充分ある
にもかかわらず照明灯１６を消灯とてしまい、折角太陽
電池１１で発電した電力を無駄にするという欠点があっ
た。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、例えば夏期
のように日射エネルギーの多い時は照明灯の負荷の運転
時間を長くし、太陽電池で発電した電力をできるだけ有
効に利用する太陽光発電装置の負荷制御方式を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

太陽電池、蓄電池及び充電制御装置等を具備し、開閉器
を通して負荷に電力を供給するように構成された太陽光
発電装置において、蓄電池の過充電及び過放電の頻度を
検出する過充放電頻度検出手段及び開閉器をオン・オフ
し負荷を太陽光発電装置に接続したり切離したりする制
御手段とを設け、過充放電頻度検出手段が過放電頻度に
比較し過充電頻度を多く検出したら制御手段により負荷
の接続時間を長くし、反対に過充放電頻度検出手段が過
放電頻度に比較し過充電頻度を少なく検出したら制御手
段により負荷の接続時間を短くするように構成した。

〔作用〕

上記の如く構成することにより、過充放電頻度検出手段
が過放電頻度に比較し過充電頻度を多く検出したら制御
手段により負荷の接続時間を長くし、反対に過充放電頻
度検出手段が過放電頻度に比較し過充電頻度を少なく検
出したら制御手段により負荷の接続時間を短くするから
、例えば夏期で太陽電池で発電される電力が多い場合そ
の余剰電力を有効に利用できると共に、反対に冬期で太
陽電池で発電される発電量が少ない場合はその少ない１
「力を有効に利用できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の太陽光発電装置の負荷制御方式を適用
する太陽光発電装置により照明灯を点灯させる照明装置
の構成を示すブロックである。同図において、第６図と
同一符号を付した部分は同−又は相当部分を示す（以下
他の図面においても同様とする）。１７ａは前記過充電
防止スイッチ１７の常開補助接点、１８ａは前記過放電
防止スイッチ１８の常閉補助接点、２２は可逆カウンタ
、２３は制御回路である。常開補助接点１７ａは過充電
防止スイッチ１７のオン・オフに連動してオン・オフし
、また常閉補助接点１８ａは過放電藺止スイッチ１８の
オン・オフに連動してオン・オフする。可逆カウンタ２
２は前記常開補助接点１７ａがオンする毎、即ち蓄電池
１２が過充電になる毎に「１」加算し、常閉補助接点１
８ａがオンする毎、即ち蓄電池１２が過放電になる毎に
ｒｌ」＄！算する。制御回路２３は可逆カウンタ２２の
計数値に応じてタイマー回路２０の動作時間を設定する
と共に、照度センサ１９の出力を受はタイマー回路２０
を起動する。タイマー回路２０は起動と同時に点灯開閉
器１５を閉じ、前記制御回路２３で設定された時間が経
過すると点灯開閉器１５を開放する。

上記構成の照明装置において、夏期で日射エネルギーの
多い場合は太陽電池１１の発電量は多く、過充電防止ス
イッチ１７の開放される頻度は多く、過放電防止スイッ
チ１８の開放される頻度は少ない。また、反対に冬期で
日射エネルギーの少ない場合は太陽電池１１の発電量が
少なく、過充電防止スイッチ１７の開放される頻度は少
なく、過放電防止スイッチ１８の開放される頻度は多く
なる。従って可逆カウンタ２２の計数値は太陽電池１１
の発電量を統計的に示すことになる。

制御回路２３は、この可逆カウンタ２２の計数値に応じ
て計数値が大きい時はタイマー回路２ｏの設定時間を長
くし、小さい時は短くすると共に、照度センサ１９から
の出力が所定の値以下となった時はタイマー回路２０を
起動する。これにより、照明灯１６は蓄電池１２の過充
電の頻度、即ち太陽電池１１の発電量に応じて発電量が
多い時は照明灯１６を長時間点灯し、発電量が小さい時
は短時間点灯する。

第２図は本発明の太陽光発電装置の負荷制御方式を適用
する他の照明装置の構成を示すブロックである。同図に
おいて、制御回路２３は可逆カウンタ２２の出力を受け
、可逆カウンタ２２の計数値に応じて点灯開閉器１５を
オン・オフするようになっている。

制御回路２３の構成は、マイクロコンピュータを具備し
、その構成の概要は第３図に示すように、入出力装置（
Ｉｌｏ）２３−１、中央処理装置（ＣＰＵ）２３＝２、
リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２３−３及びランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）２３−４を具備し、ＲＡＭ２
３−４は可逆カウンタ２２や照度センサ１９からの読み
込みデータを格納するレジスター等を有し、ＲＯＭ２３
−３には照明灯１６を点灯する処理プログラム等の各種
プログラムや第４図に示す可逆カウンタ２２の計数値子
ｎ・・・・０・・・・−ｎに対応する設定照度Ｌ（ｎ）
・・・・０・・・・Ｌ（−ｎ）を設定したテーブルが格
納されている。

第４図のテーブルは可逆カウンタ２２の計数値が十の時
、即ち過充電頻度が過放電頻度に比較して多い時は設定
照度を大きくし、可逆カウンタ２２の計数値が−の時、
即ち過充電頻度が過放電頻度と比較し少ない時は設定照
度を小さく設定しである。このことは夏期で日射エネル
ギーＳＥが大きい時は、周囲が明るい内に照明灯１６を
点灯するようにし、冬期で日射エネルギーＳＥが小さい
時は、周囲が暗くなるまで照明灯１６を点灯しないよう
にすることを意味する。

第５図は第２図に示す照明装置の制御回路２３の処理の
流れを示すフローチャートである。先ず可逆カウンタ２
２の計数値を読み込む（ステップ１０１）。次にＲＯＭ
２３−３に格納している照度設定テーブル（第４図参照
）を検索して計数値に対応する照度を選択し照度を設定
しくステップ１０２）、該設定照度をＲＡＭ２３−４の
レジスタに格納する。次に照度センサ１９を読み込み（
ステップ１０３）、該測定照度をＲＡＭ２３−４のレジ
スタに格納する。続いて前記設定照度が前記ｄｌ１７定
照度に比較し大さいか否かを判断しくステップ１０４）
、設定照度が大きい場合は、次に点灯開閉器１５がオフ
か否かを判断しくステップ１０５）、点灯開閉器１５を
オンしくステップ１０６）、前記ステップ１０１に戻る
。前記ステップ１０５において、点灯開閉器１５がオン
であったら前記ステップ１０１に戻る。前記ステップ１
０４において、設定照度が測定照度より小さい場合は、
点灯開閉器１５がオンか否かを判断しくステップ１０７
）、もしオンであったら点灯開閉器１５をオフしくステ
ップ１０８）、前記ステップ１０１に戻る。前記ステッ
プ１０７で点灯開閉器１５がオフであったら前記ステッ
プ１０１に戻る。上記処理はＲＯＭ２３−３に格納され
た照明灯１６０点灯処理プログラムの実行により行なう
。制御回路２３が上記の如く制御することにより、照明
灯１６は可逆カウンタ２２の計数値で決定される照度を
基準として点灯されることになり、例えば夏期の日射エ
ネルギーＳＥの大きい時は、日没後いまだ周囲が明るい
内から照明灯１６を点灯し、夜明は後周囲が明るくなる
まで照明灯１６を点灯することができ、太陽電池１１で
過剰に発電される電力を有効に利用することができる。

また、反対に冬期で日射エネルギーの小さい時は、日没
後周囲が充分に暗くなるまで照明灯１６を点灯せず、夜
明は前で周囲が充分明るくなる前に照明灯１６を消灯し
太陽電池１１で発電量れる少ない電力を有効に利用する
ことができる。

第１図に示す照明装置においても、制御回路２３に第３
図に示すような構成のマイクロコンピュータを用い、Ｒ
ＯＭ２３−３に可逆カウンタ２２の計数値に応じたタイ
マー回路２０の設定時間を設定したテーブルを格納する
ことにより太陽電池１１で発電する電力量に応じて照明
灯１６の点灯時間を制御できる。

なお、上記実施例においては、太陽光発電装置の負荷と
して照明灯１６を用いた例を示したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、夏期等の太陽電池１１で発電
される余剰発電量を有効に利用し、反対に冬期等の太陽
電池１１で発電される少ない発電量を有効に利用する負
荷制御方式として広く利用できることは当然である。例
えば冷蔵Ｊｉ１７負荷においては、夏期に長時間運転し
冬期には短時間運転することにより、冷蔵庫の使用目的
にもそい、また太陽電池１１で発電される電力を有効に
利用するという目的にもそうことになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、過充放電頻度検出
手段が過放電頻度に比較し過充電頻度を多く検出したら
負荷への電力供給時間を長くし、反対に過充放電頻度検
出手段が過放電頻度に比較し過充電頻度を少なく検出し
たら負荷への電力供給時間を短くするから、例えば夏期
で太陽電池で発電される電力が多い場合その余剰電力を
有効に利用できると共に、反対に冬期で太陽１に池で発
電きれる発電量が少ない場合はその少ない電力を有効に
利用できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の太陽光発電装置の負荷制御方式を適用
する照明装置の構成を示すブロック図、第２図は本発明
の太陽光発電装置の負荷制御方式を適用する他の照明装
置の構成を示すブロック図、第３図は制御回路の構成例
を示す図、第４図は可逆カウンタの計数値に対応する設
定照度を設定するテーブルを示す図、第５図は第２図に
示す照明装置の制御回路の処理の流れを示すフローチャ
ート、第６図は従来の太陽光発電装置による照明装置の
構成を示すブロック図、第７図は１年間における日射エ
ネルギーの変化の状態を示す図である。 図中、１１・・・・太陽電池、１２・・・・蓄電池、１
３・・・・充電制御装置、１４・・・・電圧センサ、１
５・・・・点灯開閉器、１６・・・・照明灯、１７・・
・・過充電防止スイッチ、１８・・・・過放電防止スイ
ッチ、１７ａ・・・・常開補助接点、１８ａ・・・・常
閉補助接点、１９・・・・照度センサ、２０・・・・タ
イマー回路、２２・・・・可逆カウンタ、２３・・・・
制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽電池、蓄電池及び充電制御装置等を具備し、負荷に
   電力を供給するように構成された太陽光発電装置におい
   て、前記蓄電池の過充電及び過放電の頻度を検出する過
   充放電頻度検出手段を設け、該過充放電頻度検出手段が
   過放電頻度に比較し過充電頻度を多く検出したら前記負
   荷への電力供給時間を長くし、反対に前記過充放電頻度
   検出手段が過放電頻度に比較し過充電頻度を少なく検出
   したら前記負荷への電力供給時間を短くするように構成
   したことを特徴とする太陽光発電装置の負荷制御方式。