KR100257628B1 - 태양전지장치 - Google Patents

태양전지장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100257628B1
KR100257628B1 KR1019950016485A KR19950016485A KR100257628B1 KR 100257628 B1 KR100257628 B1 KR 100257628B1 KR 1019950016485 A KR1019950016485 A KR 1019950016485A KR 19950016485 A KR19950016485 A KR 19950016485A KR 100257628 B1 KR100257628 B1 KR 100257628B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
double layer
electric double
day
layer capacitor
Prior art date
Application number
KR1019950016485A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970004101A (ko
Inventor
하루미 다케다
Original Assignee
타가와 마사루
가부시키가이샤 타가와쇼오지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 타가와 마사루, 가부시키가이샤 타가와쇼오지 filed Critical 타가와 마사루
Priority to KR1019950016485A priority Critical patent/KR100257628B1/ko
Publication of KR970004101A publication Critical patent/KR970004101A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100257628B1 publication Critical patent/KR100257628B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/053Energy storage means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. a capacitor integrated with a PV cell
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

태양전지에 의해 발생한 전력을 충전해서 부하에 공급하는 태양전지장치에서 1일의 일사량이 비오는 날 혹은 흐린 날의 경우를 상정하고, 그 상정한 일사량으로 부하가 1일에 소비하는 전력을 발전할 수 있는 용량을 가지는 태양전지와, 적어도 부하가 1일에 소비하는 전력에 대응하는 축전용량을 가지는 전기2중층 콘덴서.

Description

태양전지장치
제1도는 실시예 1에 관한 태양전지장치를 나타내는 블록도.
제2도는 실시예 2에 관한 태양전지장치를 나타내는 블록도.
제3도는 종래형과 본 발명의 비교에 사용한 태양전지장치의 일예인 도로안전 리베트(rivet)를 나타내는 사시도.
제4도는 도로안전 리베트의 블록도.
제5도는 도로안전 리베트의 종래형과 본 발명과의 동작비교를 나타내는 작용도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 태양전지 2 : 역류방지다이오드
3 : 과전압보호회로 4,41,42 : 전기2중층 콘덴서
5 : 부하제어회로 6 : 부하
7 : 직·병렬절환회로 8 : 도로안전리베트
10 : 부하(발광다이오드) SW1,SW2 : 절환스위치
BU : 전기2중층 콘덴서·유니트 A,B : 태양전지장치
본 발명은 태양전지에 의해 발생한 전력을 충전해서 부하에 공급하는 태양전지장치에 관한 것이다.
무인등대, 가로등 등의 전원으로 사용되는 태양전지장치는, 태양전지를 전원으로 해서, 그 태양전지와 부하와의 사이에 축전지를 설치하고, 그 축전지에 태양전지가 발생한 전력을 충전하여 비오는 날이나 야간에도 안정한 전력을 부하에 공급할 수 있도록 한 것이다.
이 태양전지장치에서는, 태양전지 용량과 축전지 용량을 설정할 때, 배치장소의 위도 혹은 계절에 따라 태양의 일사량이 다르기 때문에 설치장소에 일사량 데이터를 기초해서 결정하고 있다.
그 설정은, 예를들면 이하의 순서에 따라 결정되고 있다.
우선, 1일의 부하 소비전력을 PL로 하면, 태양전지의 출력(Ps)(단, 맑은 하늘일 때의 출력)은,
Ps=K + PL
이때의 보정계수(K)는, 설치되는 장소나 지역에 따라 다르고, 일반적으로 K = 1~4로 선택된다.
덧붙여 말하면, 이 보정계수(K)와 일조시간과의 관계는 태양전지와 축전지를 조합한 가장 표준적인 독립전원의 실제 활동시험 결과 등에서 경험식으로 구해진 것이므로, 보정계수(K)의 속에는 1년 동안 계속된 태양전지출력의 온도변화에 의한 변동, 축전지 효율 등의 보정치도 포함되어 있다.
예를들면, 보정계수(K)의 값은,
· 해상, 도로중앙, 고속도로, 포울(pole) 1~2
(일사가 충분히 높은 장소)
· 건물, 빌딩 2~3
· 도로의 가장자리, 지면, 연석(緣石)로 된다. 3~4
이렇게 구해진 태양전지출력(Ps)으로부터 축전지로 충전하기 위해 필요한 전류를 얻기위한 태양전지 용량을 결정한다.
한편, 이 태양전지에 조합되는 축전지로는,
① 자기방전이 작은 것,
② 메인터넌스(maintenance)가 용이한 것,
③ 긴 수명인 것,
④ 저자격인 것,
⑤ 체적당 용량이 큰 것,
⑥ 충방전의 효율이 좋은 것,
등의 조건이 요구된다.
이 때문에, 축전지로서는 저코스트에서 경제성이 우수한 납축전지나 사이클 수명이 긴 니켈-카드늄 전지(소위 니카드 Ni-cd전지)가 주로 사용되고 있다.
또한, 이 축전지의 용량(PB)은 태양이 일사하지 않는 날이 몇일 계속되던가, 축전지만으로 몇일간 동작하고 싶은가 등(무일조보상)의 조건에 따라 결정되고, 일반적으로는 부하 소비전력(PL)의 5~30일분의 용량으로 결정되고 있다.
즉, 축전지의 용량은 PB= 5~30×PL로 되어 있다.
이와 같이 종래의 태양전지장치는 태양전지가 수광하는 태양광의 강도가 항상 일정하지 않고, 변화가 심하므로 충분히 여유를 갖도록 태양전지의 용량 및 축전지의 용량은 크게 설정되어 있다.
그러나, 상기 종래의 태양전지장치에서는 설계조건이 반드시 맑은 날의 일사(남쪽)가 있는 장소이고, 응달에서 설치할 수 없다라는 문제가 있어, 이것이 태양전지장치의 보급을 방해하는 하나의 원인으로 되고 있다.
또한, 상술한 바와 같이 태양전지용량과 축전지 용량은 충분한 여유를 갖도록 설정되어 있으므로, 장치의 대형화와 코스트의 상승을 초래하는 결과로 되고, 이것도 태양전지장치의 보급을 방해하는 하나의 원인으로 되고 있다.
또, 태양전지장치에 사용되는 축전지(2차전지)는 충방전 사이클 수명이 200~500회 정도이고, 통상 2~3년에 교환이 필요하며, 수명이 짧다. 부가해서, 납축전지의 경우에는 충전액의 보충이나 비중측정 등의 정기점검이 필요하고, 메인터넌스에 노력이 걸린다. 그 결과, 장치의 유지비가 더해져 코스트가 높게 된다.
또한, 2차전지는 납이나 카드늄 등의 중금속을 포함하고 있으므로, 폐기할 때 2차공해를 일으키고, 회수의 필요성이 생긴다.
또, 2차전지의 사용온도 범위는 0~45℃로 좁고, 특히 한냉지에서 사용하는데 지장을 초래한다라는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안해서 된 것으로서, 소형, 긴 수명, 안정, 무공해로 한냉지에서 사용할 수 있고, 더욱이 저코스트를 실현하며, 또 응달에서도 사용할 수 있는 등 설치장소의 자유도가 높고, 사용하기 쉬운 태양전지장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 구성을 채용한다.
본 발명은 태양전지에 의해 발생한 전력을 충전해서 부하에 공급하는 태양전지장치의 발전 및 충전방법으로서, 상기 방법은 이하의 요소를 포함한다.
태양전지의 용량을, 1일의 일사량이 비오는 날 혹은 흐린 날의 경우를 상정하여, 상기 상정한 비오는 날 또는 흐린 날의 일사량으로 부하가 1일에 소비하는 전력을 발전할 만큼의 양으로 하고, 전기이중층 콘덴서의 축전용량을, 상기 태양전지가 발전한 전력을 축적하고, 적어도 부하가 1일에 소비하는 당일 분의 부하전력을 공급할 만큼의 용량으로 설정하며, 주위의 조도가 설정치를 초과하는 경우에는 상기 태양전지로부터의 전력을 상기 전기이중층 콘덴서에 충전하고, 주위의 조도가 설정치 이하인 경우에는 전기이중층 콘덴서에 축적된 전력을 부하에 공급하여 매일 충방전(充放電)을 반복한다고 하는 제어를 상기 태양전지의 출력을 검출하는 것에 의거하여 부하제어회로가 행하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양전지장치의 발전 및 충전방법.
이와 같이 구성된 태양전지장치에서는 태양전지의 출력용량을 크게 하는 것에 의해 응달의 비오는 날이나 흐린 날일 때 발전을 가능하게 해서 전기2중층 콘덴서가 부하에 공급하는 당일분의 전력을 낮 동안에 충전할 수 있다.
이때, 전기2중층 콘덴서는 일사가 없는 야간에는 부하에 전력을 공급하고, 낮에는 태양전지로 충전되기 때문에, 많은 충방전을 매일 반복하게 되지만, 전기2중층 콘덴서는 화학반응을 수반하지 않게 행하므로 10만회 이상의 충방전이 가능하고, 장시간의 사용에 견딘다. 또한, 전기2중층 콘덴서는 활성탄과 유기용제의 이상(異相)을 접촉시킨 구조이고, 단순한 전하(이온)의 흡착/탈착 작용에 의해 축적만된 것으로 미소 전류에서 대 전류까지 충방전 제약이 없다. 따라서 맑은 날 직사시의 대전류에서도 응달인 비오는 날 일때의 미소전류에서도 충전을 행하여 응달, 비오는 날, 맑은 날 등 설치, 기후조건에 관계없이 당일중에 필요한 전력을 충전할 수 있다.
또, 전기2중층 콘덴서는 그 사용온도범위가 -40℃~75℃로 넓은 것과, 그 구조상 중금속을 포함하지 않는 것 등의 특징이 있고, 한냉지에서도 사용 가능하며, 폐기오염이 생기지 않는다. 따라서, 종래부터 태양전지가 가지고 있는 과제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 전기2중층 콘덴서를 그 충전된 전압과 일조 판정으로 되는 요소에 의해 복수개 병렬접속 사용에서 복수개 직렬접속 사용으로 수동 혹은 자동으로 절환할 수 있는 전기2중층 콘덴서·유니트로 구성하는 것이 바람직하다.
겨울, 북쪽, 응달, 비오는 날 등 최악 기상 조건에서 태양전지의 출력용량을 설정하지만, 예측하기 어려운 이상 기상(예를들면, 일식 등)에 대응하기 위해, 만일 충전 부족이 일어나면 콘덴서를 병렬 사용에서 직렬 사용으로 절환하는 것으로 높은 전압을 인출할 수 있고, 또 잔존 에너지의 유효활용에 의해 1일분의 전력공급을 가능하게 한다.
본 발명을 설명하기 위해 현재 바람직하다고 생각되는 몇 개의 형태가 도시되어 있지만, 본 발명은 도시된 구성 및 방법에 한정되는 것은 아님을 이해해야 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 기초해서 상세히 설명한다.
[실시예 1]
제1도에 실시예 1에 관한 태양전지장치의 블록도를 나타낸다.
이 태양전지장치(A)는 제1도에 나타낸 바와 같이, 태양전지(1)와 부하(6) 사이에 전기2중층 콘덴서(4)가 설치되어 있다. 태양전지(1)는 복수개의 태양전지 모듈(module)을 직·병렬로 접속하고, 응달의 비오는 날이나 흐린 날에서 낮 동안의 일사량이 작은 경우를 상정하며, 그 경우에도 부하가 당일중에 소비하는 전력을 전기2중층 콘덴서(4)에 충전할 수 있도록 한 것이다.
이 때문에 일사량이 큰 남쪽, 맑은 날일 때는 충전전류로해서 매우 큰 것이 되지만, 전기2중층 콘덴서(4)는 대전류를 흘려도 문제가 없고, 단시간 충전이 행해진다. 또한, 그 때문에, 전류 제한회로는 특별히 필요없고, 역류방지 다이오드(2)만으로 좋다.
그 전기2중층 콘덴서(4)의 용량(PB)은 적어도 부하(6)가 1일에 소비하는 전력을 축전할 수 있는 용량으로 설정한다. 이 때문에, 전기2중층 콘덴서(4)는 용량(PB)의 여유가 종래의 축전지를 사용한 태양전지장치에 비해 1/5~1/30으로 되고, 그 크기는 종래의 축전지에 비하면 대폭으로 소형 경량의 것으로 된다.
이하, 본 실시예의 태양전지장치(A)에서 태양전지(1)의 용량(PS)과, 전기2중층 콘덴서(4)의 용량(PB)을 구하기 위한 계산 기초를 설명한다.
우선, 부하(6)의 1일당 소비전력(PL)(day)을 구한다.
PL(day) = 부하전류 × 정격전압 × 1일의 누적가동시간(초)
다음에, 구한 PL(day) : W·초에서 전기2중층 콘덴서(4)의 용량(PB) 및 그 정전용량(C)의 값을 구한다.
일반적으로, 콘덴서의 저장 에너지는 1/2·CV2(W·초)이지만, 사용전압을 V1에서 V2로 하면,
PL(day) = PB= 1/2·C(V1 2-V2 2)(W·초)이다.
바꾸어 말하면, C =(2×PL(day))/(V1 2-V2 2)(F:faead)로 된다.
상기 전기2중층 콘덴서(4)를 충전하기 위한 태양전지(1)의 용량(PS)을 구한다.
전기2중층 콘덴서(4)에로 충전하기 위한 충전전류(I)는, 일반적으로 C·V=I·T에서 I=C(V1-V2)/T(초)로 된다.
이것을, 예를들면 H시간의 일사 시간으로 충전하도록 한 경우,
I=C(V1-V2)/(60(초)×60(분)×H(시간)) 으로 된다.
여기서, 응달의 비오는 날이나 흐린 날에도 충전이 행해지도록 한 충전전류(I)를 설정한다.
태양전지(1)의 용량(PS)=정격전압×I 로 된다.
또, 일반적으로 태양전지의 출력은, 기후, 날씨, 설치장소 등에 따라 크게 변화하고, 예를들면, 맑은 날의 직사시의 출력을 100%로 하면,
응달에서는 30%
흐린 날의 응달에서는 10%
비오는 날의 응달에서는 3% 밖에 얻을 수 없다.
따라서, 기후나 설치장소를 묻지 않고, 충전시키도록 한 태양전지는 정력출력의 3% 밖에 사용하지 못한다. 그러나, 종래예의 축전지 방식과 같이 무일조 보상을 행하기 위해 5~30일분의 용량을 가질 필요가 없고, 전기2중층 콘덴서의 축전용량은 1일분으로 좋고, 작다. 따라서, 그것을 충전하기 위한 태양전지 출력도 작게 끝난다.
또, 도면중의 부호 3은 과전압 보호회로이고, 태양전지(1)의 출력전압이 전기2중층 콘덴서(4)의 과충전 전압에 도달하면, 태양전지(1)의 출력을 차단하고, 전기2중층 콘덴서를 보호한다.
또한, 도면중의 부호 5는 부하(6)로의 공급전력의 제어를 행하는 부하제어회로이고, 예를들면 태양전지(1)의 출력전압을 검출하고, 그 검출값이 일몰 후에 설정값 이하로 되면, 부하(6)로 전력을 공급한다든지, 공급시간의 제어나 간헐적인 동작등의 기능을 갖는다.
[실시예 2]
다음에, 제2도를 참조해서 실시예 2에 대해서 설명한다. 이 도면은 태양전지장치(B)를 나타내는 블록도이다. 또, 도면중 실시예 1과 같은 부호를 붙인 각 구성은 같은 기능을 가지는 것으로, 그것들의 상세한 설명에 대해서는 생략한다. 이 장치의 기본동작은 제1도의 태양전지장치(A)와 같지만, 전기2중층 콘덴서를 복수개 병렬에서 복수개 직렬 접속으로 수동 또는 자동으로 절환하는 기능을 갖고 있는 점에서 다르다.
도면중 부호 BU는 전기2중층 콘덴서·유니트이다. 이 전기2중층 콘덴서·유니트(BU)는 2개의 전기2중층 콘덴서(41,42)로 구성되어 있고, 또 절환스위치(SW1,SW2)에 의해 2개의 전기2중층 콘덴서(41,42)의 접속상태가 병렬접속(도면 중 실선의 상태) 또는 직렬접속(도면중 점선의 상태)으로 절환 자유로이 구성되어 있다. 또, 전기2중층 콘덴서·유니트(BU)의 통상상태(충전중)에서 접속상태는 병렬접속(도면에 도시된 상태)이 되도록 구성되어 있고, 또 절환스위치(SW1,SW2)는 수동에서도, 자동에서도 절환 가능하게 구성되어 있다. 또한, 전기2중층 콘덴서의 갯수는 2개로 한정되는 것은 아니고, 부하(6)의 정격 등을 감안해서 결정하면 좋다.
이와 같이 전기2중층 콘덴서(41,42)를 절환 자유로이 구성하고 있는 것은 예측하기 어려운 이상 기후(예를들면, 일식)등, 통상적으로 발생하지 않는 충전부족이 생길 때, 1일분 만큼의 전력공급을 행하기 위한 것이다. 이상 기상을 시작으로 상정한 설계에서는 태양전지의 용량이 이상적으로 대형화되고, 1년에 1회 있는지 없는지를 어떤 것을 위해서는 너무나도 불경제 효과인 장치로 된다.
그래서, 이와 같은 기상상태에 의해 최악의 일사량을 하회한 경우에는, 충전 부족으로 되어 예정대로의 전력공급을 행할 수 없다. 그 때는, 일조판정 및 충전전압 기준판정에 의해 전기2중층 콘덴서(41,42)를 수동 혹은 자동으로 병렬접속에서 직렬접속으로 절환하는 직·병렬 절환회로(7)에 의해 부하(6)로의 공급 전압값을 올리고, 또, 당일분의 전력공급을 행한다.
예를들면, 전기2중층 콘덴서(41,42)의 각각이 2.5V, 10F의 정격이라 하고, 2.5V에서 2V까지 사용하여, 최악 일사량 이상의 일사량에서 충전된 경우(통상시) 「병렬접속상태」에서 에너지 (1/2·((V1 2-V2 2))는
1/2·20·(2.52-22)=22.5(W·초)로 된다.
상술한 바와 같이 이상기후에 의해 충전부족이 발생하고, 전기2중층 콘덴서(41,42)의 각각이 「2.0V」10F로 된 경우(이상시)에 「직렬접속상태」로 하고, 또 4.0V에서 2.0V까지 사용하도록 한 경우의 에너지는,
1/2·5·(42-22)=30(W·초)로 당일분의 전력을 공급할 수 있다.
따라서, 접속상태를 병렬 접속에서 직렬 접속으로 절환하는 것에 의해 당일분의 부하소비 전력을 공급할 수 있도록 된다. 결국, 이상 기상과 같은 희귀한 기상상태에 의해 충전 부족으로된 경우에 있어서도, 태양전지장치(B)를 정상으로 동작시키는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 태양전지장치(A,B)는 구성되어 있고, 태양전지(1)의 용량을 크게한 것에 의해 일사량이 작은 응달의 비오는 날이나 흐린 날에 관계없이, 낮 동안의 발전에 의해 부하(6)가 당일 소비하는 전력을 전기2중층 콘덴서(4,41,42)로 충전할 수 있다. 이때, 태양전지(1)로의 일사량은 일정하지 않고, 일출에서 일몰까지의 사이에 크게 변화한다. 즉, 일사량이 작은 아침, 저녁이나 일사가 없는 야간은 전기2중층 콘덴서(4,41,42)가 부하(6)에 대해서 전력을 공급한다.
한편, 일사량이 큰 낮 동안에 전기2중층 콘덴서(4,41,42)는 태양전지(1)에 의해 충전되고, 부하(6)가 1일에 소비하는 전력이 충전된다. 이때, 전기2중층 콘덴서(4,41,42)의 용량(PB)은 당일분의 부하전력을 공급할 수 있을 정도로 작게 설정되어 있기 때문에, 완전 충방전에 가까운 충방전을 반복하게 된다.
통상, 이와 같은 사용법을 축전지에서 행한 경우, 200~500회 정도의 충방전에서 열화하므로, 2~3년에 1번은 교환할 필요가 있다. 그러나, 전기2중층 콘덴서(4,41,42)는 충방전에 화학반응을 수반하지 않으므로 10만회 이상의 충방전을 문제없이 행할 수 있다. 따라서, 장기간에 걸쳐 교환의 필요가 없고, 메인터넌스를 필요로 하지 않기 때문에 저코스트화가 도모된다.
또한, 이들의 본 발명에 관한 태양전지장치(A,B)에서는 전기2중층 콘덴서(4,41,42)의 용량(PB)은 1일분으로 좋고, 한편 종래의 태양전지장치의 축전지에서는 부하의 5~30일분의 용량을 필요로 하기 때문에 그 용량비는 1/5~1/30으로 된다. 이 때문에, 설치공간도 작게해서 끝나고, 더욱이 파기되는 콘덴서의 수도 작게 되어 끝나기 때문에 생자원에 유익하다.
이때, 파기되는 전기2중층 콘덴서(4,41,42)는 활성탄과 유기용제로 구성되어 있기 때문에 폐기된 경우에도 중금속 오염을 일으키지 않는다.
또, 전기2중층 콘덴서(4,41,42)의 사용가능 온도범위는 -40℃~75℃로 넓기 때문에 한냉지에서 사용도 가능하다.
다음에, 제3도의 도로안정리베트(8)에 대해서 제4도에 나타낸 바와 같이, 태양전지(1)와 부하(발광다이오드)(10)와의 사이에 전기2중층 콘덴서(4)를 설치한 것과, 종래의 2차전지(미도시)를 설치한 것을 제작한 경우의 축전지 용량(PB), 태양전지용량(PS)그 외에 대해서 비교한 비교표를 이하에 나타낸다. 단, 도로안전리베트의 부하(L)의 1일에 소비하는 전력을 부하소비전력 PL(day)=1(W·초)로한 경우이다.
[표]
그 결과로부터 명백한 바와 같이, Ni-Cd 전지나 납축전지를 사용한 종래형의 태양전지장치에 비해 전기2중층 콘덴서(4)를 사용한 본 발명의 태양전지장치(A,B)를 적용한 것은 크기, 중량, 동작온도범위, 수명, 코스트, 그 이외에 대해서 유리하다.
이것은 제5도에 나타낸 양자의 동작비교로부터 명백해진 바와 같이, 종래형에서는 비오는 날, 흐린 날, 응달에서는 충분한 발전용량이 얻어지지 않고, 그 때문에 축전지 용량을 크게하지 않으면 안된다. 이것에 대해서, 본 발명 장치의 것에서는, 비, 흐림, 응달에서도 충분한 발전량이 얻어지도록 태양전지장치(PS)를 설정하고, 더욱이, 축전지로 해서 반복 충반전을 행하는 전기2중층 콘덴서(4)를 사용하기 때문이다.
본 발명은 그 사상 또는 본질에서 일탈하지 않고, 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있고, 따라서 본 발명의 범위를 나타내는 것으로서 이상의 설명이 아니고, 부가된 청구항을 참조해야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 태양전지에 의해 발생한 전력을 충전해서 부하에 공급하는 태양전지장치의 발전(發電) 및 충전방법으로서, 태양전지의 용량을, 1일의 일사량이 비오는 날 혹은 흐린 날의 경우를 상정하여, 상기 상정한 비오는 날 또는 흐린 날의 일사량으로 부하가 1일에 소비하는 전력을 발전할 만큼의 양으로 하고, 전기2중층 콘덴서의 축전용량을, 상기 태양전지가 발전한 전력을 축적하고, 적어도 부하가 1일에 소비하는 당일 분의 부하전력을 공급할 만큼의 용량으로 설정하며, 주위의 조도가 설정치를 초과하는 경우에는 상기 태양전지로부터의 전력을 상기 전기이중층 콘덴서에 충전하고, 주위의 조도가 설정치 이하인 경우에는 상기 전기이중층 콘덴서에 축적된 전력을 부하에 공급하여 매일 충방전(充放電)을 반복한다고 하는 제어를 상기 태양전지의 출력을 검출하는 것에 의거하여 부하제어회로가 행하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양전지장치의 발전 및 충전방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기2중층 콘덴서는 전기2중층 콘덴서·유니트로 구성되어, 충전된 전압과 일조판정으로 되는 요소에 의해 복수개 병렬접속의 사용으로부터 복수개 직렬 접속의 사용으로 수동 혹은 자동 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양전지장치의 발전 및 충전방법.
  3. 제1항에 있어서, 과전압(過電壓) 보호회로가 상기 태양전지와 상기 전기이중층 콘덴서와의 사이를 개재하여, 상기 태양전지의 출력이 상기 전기이중층 콘덴서의 과충전전압에 도달하면 상기 태양전지의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 태양전지장치의 발전 및 충전방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기이중층 콘덴서 및 상기 부하제어회로를 용기에 내장하여, 상기 태양전지 및 상기 부하로서의 발광다이오드를 상기 용기의 표면에 구비한 안전표식등(安全標識燈)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 태양전지장치의 발전 및 충전방법.
KR1019950016485A 1995-06-20 1995-06-20 태양전지장치 KR100257628B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950016485A KR100257628B1 (ko) 1995-06-20 1995-06-20 태양전지장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950016485A KR100257628B1 (ko) 1995-06-20 1995-06-20 태양전지장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970004101A KR970004101A (ko) 1997-01-29
KR100257628B1 true KR100257628B1 (ko) 2000-06-01

Family

ID=19417636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950016485A KR100257628B1 (ko) 1995-06-20 1995-06-20 태양전지장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100257628B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100918926B1 (ko) * 2006-11-22 2009-09-28 임중우 액추에이터용 기동 전력 공급 장치
KR101034141B1 (ko) 2008-06-19 2011-05-13 매크로블록 인코포레이티드 광전지 회로
KR101449891B1 (ko) 2011-05-20 2014-10-13 솔렉셀, 인크. 태양 전지를 위한 자가-활성된 전면 바이어스
US9748414B2 (en) 2011-05-20 2017-08-29 Arthur R. Zingher Self-activated front surface bias for a solar cell

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01216580A (ja) * 1988-02-24 1989-08-30 Nec Corp 太陽電池装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01216580A (ja) * 1988-02-24 1989-08-30 Nec Corp 太陽電池装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100918926B1 (ko) * 2006-11-22 2009-09-28 임중우 액추에이터용 기동 전력 공급 장치
KR101034141B1 (ko) 2008-06-19 2011-05-13 매크로블록 인코포레이티드 광전지 회로
KR101449891B1 (ko) 2011-05-20 2014-10-13 솔렉셀, 인크. 태양 전지를 위한 자가-활성된 전면 바이어스
US9748414B2 (en) 2011-05-20 2017-08-29 Arthur R. Zingher Self-activated front surface bias for a solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
KR970004101A (ko) 1997-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5594313A (en) Solar cell system
EP1986306B1 (en) Power supply system
JP5401003B2 (ja) 太陽光発電システム
JP5028049B2 (ja) 太陽光発電システム
KR101776159B1 (ko) 태양전지 모듈의 수명 연장이 가능한 접속반을 구비한 태양광 발전 시스템
CN103312224A (zh) 一种太阳能光伏发电系统电路及其容量设计方法
CN109120006B (zh) 一种离网光伏系统负载管理方法及系统
KR100257628B1 (ko) 태양전지장치
CN1929235A (zh) 智能电容式太阳能电源
JP2004064855A (ja) 光電池を使用した電源装置
CN201674268U (zh) 仓库通风设备与市电混合供电系统
CN210725435U (zh) 基于增量式算法pid太阳能路灯控制器
CA2152251C (en) Solar cell system
CN1933276A (zh) 智能电容式向日太阳能电源
CN101887102B (zh) 检测太阳能电池失效的方法
KR102555198B1 (ko) 슈퍼커패시터를 이용한 전압제어식 태양광 및 풍력 가로등 장치
CN1086844C (zh) 太阳能电池系统
CN217362643U (zh) 基于光伏蓄电及昼夜判断的超级电容充放电切换电路
CN213027521U (zh) 高效储能电路及太阳能路灯
KR102535237B1 (ko) 하이브리드 그린에너지 운전방식의 스마트 에너지 저장 장치
CN210517875U (zh) 一种太阳能照明充电放电系统
CN218379204U (zh) 一种采用风光电互补的新能源灯杆
CN203301400U (zh) 一种太阳能光伏发电系统电路
CN215733624U (zh) 一种太阳能电池供电照明的气膜建筑
Palomino et al. A control system for improved battery utilization in a PV-powered peak-shaving system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120223

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130228

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee