專利名稱:太陽能電池電源裝置的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及能夠?qū)⒗锰柟獍l(fā)出的電カ蓄積于二次電池而進行利用的太陽能電池電源裝置,尤其涉及在白天通過太陽能電池的輸出對二次電池進行充電,而在夜間使用二次電池的輸出用于電照明等的太陽能電池電源裝置。
背景技術(shù):
出于對CO2削減等環(huán)境問題的考慮,提出了將使用與礦物燃料無關的自然能源發(fā)出的電カ蓄積起來而進行利用的照明裝置。尤其是預先將利用太陽能電池在白天發(fā)出的電カ蓄積于蓄電池,并利用蓄積的電カ在夜間進行照明的獨立型的照明裝置在山區(qū)部等中使用(例如參照專利文獻I)。圖21中示出專利文獻I的照明裝置的側(cè)視圖。
在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2003-273387號公報專利文獻2 :日本實開昭61-206209號公報在將照明裝置使用于街道照明等時,多以固定在直立的高柱子的上端的方式進行利用。在這種方式中,能夠容易接受太陽光,但相反存在容易受到風的影響的問題。尤其是由于太陽能電池面板為平板狀,因此成為容易受到風的阻力的形狀,而且在向其追加蓄電池時更容易受到風的阻力,尤其是受到強風時,可能會被風吹動。然而,能夠蓄積于蓄電池的電カ僅是太陽光,因此確保必要的電カ非常重要。當在白天無法確保充分的電カ時,蓄積于蓄電池的電力不足,從而在夜間有時會發(fā)生照明熄滅的情況。尤其在冬季由于日照強度低,而且日照時間短,因此成為難以確保充分的蓄電量的狀況。另外,作為充電池的充電特性,在低溫時存在充電效率降低的問題。尤其是冬季的白天的時間短且夜間的時間長,因此存在充電效率下降而白天的充電量不足的傾向,難以進行夜間的始終點亮。針對這種問題,提出了利用商用電源進行備用的方法,但要求盡量有效利用自然能源的愿望強烈,而且在山區(qū)部等,難以確保商用電源。如此,考慮到全年將照明的點亮時間確保為規(guī)定時間以上的情況時,尤其需要抑制冬季的充電效率的下降。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以往的這種問題而提出。本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠減少風的影響的方式的太陽能電池電源裝置。另外,本發(fā)明的另一目的在于提供ー種在冬季也能夠高效率地進行充電的太陽能電池電源裝置。為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,具備將電池模塊多根平行配置而成的電池組,其中,該電池模塊通過將多個可充電的電池單體沿著其延長方向串聯(lián)連接而成;收納所述電池組的平板狀的電池箱;具備能夠產(chǎn)生對所述電池組進行充電的電カ的多個太陽能電池單體的太陽能電池面板,其中,在所述太陽能電池面板的背面配置所述電池箱,并且以使所述太陽能電池面板與所述電池組的距離成為大致固定的方式將兩者大致平行地配置,且將所述電池組的電池模塊保持為非水平姿態(tài)。由此,實現(xiàn)以太陽能電池面板為發(fā)電機構(gòu)且以電池組為蓄電機構(gòu)的不需要外部電源的電源裝置,并且通過將太陽能電池面板與電池箱平行排列,而能夠得到板狀地細長化的太陽能電池電源裝置。由此,能夠減少風的影響,并且在設計上成為簡單的形狀。另外,通過將電池組與太陽能電池面板進行配置,從而電池組由太陽能電池面板的熱量進行均勻加熱,尤其是將冬季的充電效率改善,并且通過將圓筒形的電池模塊配置成縱置姿態(tài),從而利用熱量的自然對流使電池箱內(nèi)的空氣循環(huán),在夏季還能避免過度的加熱,從而能得到全年都能夠高效率地驅(qū)動電池單體的優(yōu)點。另外,通過將蓄電池配置在能夠?qū)ζ溥M行空冷的位置、即配置于在太陽能電池面板的背面成為背陰且風容易吹到的位置,從而在夏季也能夠防止蓄電池溫度變得過熱的情況。
另外,根據(jù)第二太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,還具備用于將所述太陽能電池面板以傾斜姿態(tài)固定的支柱,所述電池箱在所述太陽能電池面板的背面固定在比固定所述支柱的位置靠上方的位置。由此,在太陽能電池電源裝置暴露于風下時,避免電池箱成為支柱的影子的情況,而使其直接暴露在風下,從而尤其是能夠抑制夏季的電池箱的溫度上升。此外,根據(jù)第三太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,在所述電池箱內(nèi)配置的電池組在厚度方向上以兩列以下的方式配置。由此,能得到如下優(yōu)點使電池箱的厚度變薄而有助于太陽能電池電源裝置的外形的細長化,并且減少電池組與太陽能電池面板因位置產(chǎn)生的距離差,從而能夠利用太陽能電池面板均勻地將電池組加熱。而且來自電池單體的散熱也能良好且有效地進行。另外,根據(jù)第四太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,還具備基體部,該基體部用于在上表面固定所述太陽能電池面板,并在下表面固定所述電池。由此,能夠利用基體部從背面支承太陽能電池面板,并將電池箱固定在基體部,從而能夠使上述設置和連接結(jié)構(gòu)由基體部來擔任而實現(xiàn)簡化。另外,根據(jù)第五太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,設有用于將所述電池箱以拆裝自如的方式安裝在所述基體部的背面上的固定機構(gòu)。由此,能得到使例如路燈那樣的配置在高處的電池箱的安裝、更換、維護作業(yè)變得容易的優(yōu)點。另外,根據(jù)第六太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,所述固定機構(gòu)包括固定在所述電池箱的上表面上的剖視下コ形狀的コ形狀片;在所述基體部的背面開設成能夠?qū)⒃摜承螤钇ㄖ沟某叽绲磨承螤钇ㄖ攻?,通過所述固定機構(gòu),將所述電池箱以可拆裝方式固定于所述基體部。由此,將コ形狀片卡止于コ形狀片卡止ロ而能夠容易地將電池箱向基體部拆裝。另外,根據(jù)第七太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,所述固定機構(gòu)是將卡止環(huán)套入卡止突起的懸吊式,通過在所述電池箱的四角附近固定的固定機構(gòu)將所述電池箱以可拆裝方式固定于所述基體部。由此,可以通過簡單的機構(gòu)將電池箱向太陽能電池面板的背面拆裝,不僅在設置時,而且在更換等的維護時也有利,從而能夠?qū)Σ僮髡叩陌踩蕴岣咦鞒鲐暙I。另外,根據(jù)第八太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,還具備電池罩,該電池罩在所述電池箱固定在所述太陽能電池面板的背面的狀態(tài)下覆蓋該電池箱。由此,電池箱由電池罩覆蓋,從而能夠?qū)﹄姵貑误w進行雙重保護,免于遭受風雨雪等的影響。另外,根據(jù)第九太陽能電池電源裝置,所述電池箱可以由導熱性優(yōu)異的金屬制構(gòu)成。由此,能夠利用電池箱的表面作為散熱板,從而有利于電池組的空冷。尤其是太陽能電池面板多設置在高處,因此使配置在通風好的高處的電池箱暴露在外部氣體下,能夠抑制夏季的溫度上升。另外,根據(jù)第十太陽能電池電源裝置,所述太陽能電池面板的設置角度可以設定成比太陽能電池電源裝置的設置場所處的全年發(fā)電量成為最大的設置角度大的角度。由此,尤其是在冬季,太陽光以比夏季更接近直角的角度照射,因此能夠?qū)㈦姵貑误w加熱,尤其是在充電效率下降的冬季,也能夠得到高的充電效率。 另外,根據(jù)第十一太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,還具備充放電控制部,該充放電控制部用于控制通過由所述太陽能電池面板發(fā)出的電カ對所述電池組進行充電的充電電流或充電電壓。由此,使由太陽能電池面板發(fā)出的發(fā)電量變化的電カ穩(wěn)定而向電池組供給,從而能夠安全地進行充電。另外,根據(jù)第十二太陽能電池電源裝置,其還可以具備由所述電池組驅(qū)動的照明機構(gòu)。由此,能夠得到具備發(fā)電功能的獨立式的照明裝置。
另外,根據(jù)第十三太陽能電池電源裝置,所述照明機構(gòu)可以由發(fā)光二極管構(gòu)成。由此,形成低消耗電カ的照明,從而有利于夜間的照明時間的長時間化。另外,根據(jù)第十四太陽能電池電源裝置,照明機構(gòu)可以為路燈。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)在白天利用太陽光發(fā)電而蓄積電カ且在夜間利用該電カ進行照明的清潔的路燈。另外,根據(jù)第十五太陽能電池電源裝置,向所述電池單體充電的充電電壓可以設定成比該電池單體的應判定為特性上充滿電的電壓低的電壓。由此,能夠減少對電池單體的充電時的負擔,實現(xiàn)長壽命化,從而實現(xiàn)免維護的電源裝置。另外,根據(jù)第十六太陽能電池電源裝置,所述電池単體可以為鋰離子二次電池。由此,使容積密度提高,并抑制電池組的尺寸和重量,從而尤其是在高處設置型的電源裝置中有利。而且,由于充電時成為吸熱反應,因此能夠避免電池單體的過熱。另外,根據(jù)第十七太陽能電池電源裝置,所述電池組的額定電壓可以是所述太陽能電池面板的25°C下的最大輸出工作電壓的O. 7 O. 9倍。由此,考慮到太陽能電池面板的工作電壓受到電池組的電壓的影響的情況,而能夠選擇適當?shù)奶柲茈姵孛姘宓墓ぷ麟妷?。另外,根?jù)第十八太陽能電池電源裝置,其可以構(gòu)成為,所述電池単體的可充電溫度區(qū)域設定成與可放電溫度區(qū)域不同,該可放電區(qū)域比該可充電區(qū)域向低溫側(cè)擴大。在多數(shù)情況下溫度比白天的充電時低的夜間,也能夠高效率地進行放電。另外,根據(jù)第十九太陽能電池電源裝置,所述電池単體的外形可以為圓筒形。
圖I是從正面?zhèn)扔^察太陽能電池電源裝置而得到的外觀立體圖。圖2是圖I的太陽能電池面板的分解剖視圖。圖3是圖I的太陽能電池面板的III-III線處的剖視圖。圖4是從背面?zhèn)扔^察圖I的太陽能電池電源裝置而得到的立體圖。圖5是表示從圖4的太陽能電池電源裝置取下電池罩而使電池箱露出的狀態(tài)的立體圖。圖6是從背面?zhèn)鹊男鄙戏接^察電池箱而得到的外觀立體圖。圖7是從斜下方觀察圖6的電池箱而得到的立體圖。圖8是從正面?zhèn)鹊男毕路接^察圖6的電池箱而得到的立體圖。 圖9是圖6的電池箱的IX-IX線處的水平剖視圖。圖10是表示從圖6的電池箱取下外殼的狀態(tài)的分解立體圖。圖11是表示從圖10的狀態(tài)進ー步從防水袋拔出電池組的狀態(tài)的分解立體圖。圖12是從正面觀察電池組而得到的立體圖。圖13是表示在圖12的上段,從電池支架拔出電池單體的狀態(tài)的分解立體圖。圖14是表示引板的彎折的立體圖。圖15是變形例的電池箱的剖視圖。圖16是表示變形例的太陽能電池電源裝置的立體圖。圖17是表示參考例的太陽能電池電源裝置的立體圖。圖18是從背面觀察變形例的太陽能電池電源裝置而得到的立體圖。圖19是從背面觀察另一變形例的太陽能電池電源裝置而得到的立體圖。圖20是表示將太陽能電池電源裝置適用于存車處的例子的概念圖。圖21是表示以往的太陽能電池電源裝置的側(cè)視圖。
具體實施例方式以下,基于附圖,說明本發(fā)明的實施方式。其中,以下所示的實施方式是例示用于將本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的太陽能電池電源裝置的實施方式,本發(fā)明并未將太陽能電池電源裝置特定為以下的實施方式。需要說明的是,決不是將權(quán)利要求書所示的構(gòu)件特定為實施方式的構(gòu)件。尤其是實施方式中記載的構(gòu)成構(gòu)件的尺寸、材質(zhì)、形狀及它們的相対的配置等只要沒有特定的記載,就不是將本發(fā)明的范圍僅限定于此的意思,只不過僅是說明例。需要說明的是,各附圖所示的構(gòu)件的尺寸和位置關系等存在為了使說明明確而夸張的情況。而且在以下的說明中,同一名稱、符號表示同一或同種的構(gòu)件,適當省略詳細說明。而且,構(gòu)成本發(fā)明的各要素既可以是利用同一構(gòu)件構(gòu)成多個要素而通過一個構(gòu)件兼用作多個要素的形態(tài),反之也可以通過多個構(gòu)件來分擔實現(xiàn)ー個構(gòu)件的功能。而且,在一部分的實施例、實施方式中說明的內(nèi)容可以利用在其他的實施例、實施方式等中。圖I 圖13中示出本發(fā)明的ー實施方式的太陽能電池電源裝置100。在這些圖中,圖I是從正面?zhèn)扔^察太陽能電池電源裝置而得到的外觀立體圖,圖2是圖I的太陽能電池面板的分解剖視圖,圖3是圖I的太陽能電池面板的III-III線處的剖視圖,圖4是從背面?zhèn)扔^察圖I的太陽能電池電源裝置而得到的立體圖,圖5是表示從圖4取下電池罩而使電池箱露出的狀態(tài)的立體圖,圖6是從背面?zhèn)鹊男鄙戏接^察電池箱而得到的外觀立體圖,圖7是從斜下方觀察到的立體圖,圖8是從正面?zhèn)鹊男毕路接^察到的立體圖,圖9是從圖6的IX-IX線觀察到的水平剖視圖,圖10是表示從圖6取下外殼的狀態(tài)的分解立體圖,圖11是表示從圖10進ー步從防水袋拔出電池組的狀態(tài)的分解立體圖,圖12是從正面觀察電池組而得到的立體圖,圖13是表示在圖12的上段,從電池支架拔出電池単體的狀態(tài)的分解立體圖。這些圖所示的太陽能電池電源裝置100表示適用于路燈用的電源裝置的例子。因此太陽能電池電源裝置100固定在支柱的上端。如圖I及圖2所示,該路燈具備以傾斜的姿態(tài)固定在剖視下矩形形狀的支柱2的上端的基體部3 ;固定在該基體部3上的剖視下矩形形狀的太陽能電池電源裝置100 ;在太陽能電池電源裝置100的下方同樣地固定在支柱2上的照明機構(gòu)4。太陽能電池電源裝置100在金屬制的矩形板狀的基體部3的表面?zhèn)仁固柲茈姵孛姘?0露出,如圖2及圖5所示,在背面?zhèn)葘?nèi)置有電池組的電池箱20固定。而且如圖2及圖4所示,電池箱20由電池罩12覆蓋外部,來對電池単體41進行雙重保護, 以免受到風雨雪等的影響。該太陽能電池電源裝置100使白天的太陽光向太陽能電池面板10照射而使太陽能電池面板10發(fā)電,并將該電カ充入到電池組中,在夜間利用該電カ來驅(qū)動照明機構(gòu)4。由此,不使用商用電源就能夠在夜間將路燈點亮,從而能夠得到具備發(fā)電功能的自備式的路燈。(太陽能電池面板10)太陽能電池面板10是將多個太陽能電池單體配置在平面上,并將該面作為太陽光的受光面而表露出的平板狀的面板(太陽面板)。太陽能電池面板10的設置角度根據(jù)其與支柱2的角度來決定。太陽能電池面板10具備矩形板狀的面板部11 ;安裝在面板部11的外周的由鋁合金等構(gòu)成的外框15。面板部11是如下這樣的結(jié)構(gòu),即,在其表面的受光面?zhèn)仁褂镁哂型腹庑缘膹娀AВ诒趁媸褂帽∧?,將太陽能電池單體夾在強化玻璃與薄膜之間,井向內(nèi)部的間隙填充透明樹脂。而且,如圖3的剖視圖所示,外框15在長邊的四邊上具備剖視下大致L字形狀的突出部13。為了將突出部13固定在基體部3上,而在突出部13的面部分上利用周知的構(gòu)件來設置內(nèi)螺紋部。由此,從基體部3的背面?zhèn)?,使用螺栓將突出?3固定。另ー方面,基體部3包括大致矩形形狀的金屬制(鐵等材質(zhì))的平板24 ;在平板24的大致中心部通過焊接等固定的圓筒狀的連結(jié)部14。基體部3的平板24如圖3的剖視圖所示,以能夠搭載太陽能電池面板10的方式?jīng)Q定平板24的寬度。而且如圖2的分解立體圖所示,在支柱2的上端具備向連結(jié)部14的內(nèi)部插入的圓筒狀連結(jié)部2C,將該圓筒狀連結(jié)部2C向連結(jié)部14插入,從外部利用螺紋緊固等周知的方法進行固定。在平板24設有開ロ 3A,該開ロ 3A與支柱2連通。來自電池箱20的電配線從平板24的背面?zhèn)认蚱桨?4的表面?zhèn)燃刺柲茈姵孛姘?0側(cè)通過另ー開ロ 16而進行配設,之后通過上述平板24的開ロ而配設到支柱2中。在另ー開ロ 16中,來自太陽能電池面板10的輸出線向電池箱20布線。太陽能電池面板10的設置角度通常根據(jù)設置的場所的緯度而能夠知道得到全年的最大發(fā)電量的最佳的角度,但在本實施方式中,優(yōu)選形成比這種已知的最佳角度大的設置角度。在假想各季節(jié)的太陽高度時,冬季優(yōu)選設置角度大,而夏季優(yōu)選設置角度小。在本實施方式中,通過使設置角度大于標準的設置角度,尤其可提高冬季的發(fā)電量。通過采用這種設置角度,雖然夏季的發(fā)電量下降,但在夏季由于能充分確保日照時間,因此在夜間的照度或點亮時間等上幾乎不會產(chǎn)生問題。相反,通過形成為適合于冬季的設置,而在冬季能夠増大通過太陽能電池面板10得到的來自太陽光的熱量。利用來自太陽光的熱量而能夠使電池單體的溫度上升,能夠提高發(fā)電電力,因此能夠抑制電池單體為低溫引起的充電量即電カ的下降,并且能夠抑制在夏季產(chǎn)生的熱量,結(jié)果是能得到冬季的發(fā)電量確保和夏季的溫度上升抑制這樣的優(yōu)異效果。在太陽能電池單體中可以使用非晶體硅系、結(jié)晶硅系或它們的混合(HIT)型的太陽能電池単體、GaAs、CIS系等的化合物系太陽能電池、有機系太陽能電池。這些太陽能電池由于溫度系數(shù)小,因此能得到太陽能電池面板10的最大輸出工作電壓Vop的季節(jié)變動小這樣的優(yōu)點。因此,具有隨著季節(jié)的變換而用于高效率地充電的電壓設計變得容易的優(yōu)點。(電池箱20)
在太陽能電池面板10的背面固定有電池箱20。電池箱20如圖6 圖9等所示那樣,外形為平板狀的箱形,且與太陽能電池面板10進行固定的ー側(cè)的固定面為平面狀。而且如圖6所示,對背面?zhèn)鹊慕遣窟M行倒角來減少風的阻力。該電池箱20的外部由導熱性優(yōu)異的金屬制的外殼21構(gòu)成。而且在四角設有固定配件30來作為用于與太陽能電池面板10進行固定的固定機構(gòu)。該電池箱20通過固定配件30與太陽能電池面板10大致平行地固定。由此,在將電池箱20固定之后也能夠與太陽能電池面板10—體地維持板狀,從而能夠使太陽能電池電源裝置100的外形細長化。而且,收納在電池箱20內(nèi)的電池組與太陽能電池面板10大致平行地分離配置。其結(jié)果是,能夠使太陽能電池面板10利用太陽光的熱量對電池単體41進行均勻加熱,尤其是使冬季的充電效率提高。這樣,通過以在夏季不超過電池組40的可充電溫度的上限,且在冬季不超過下限的方式構(gòu)成,從而能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的二次電池的有效利用。此外,如圖5所示,電池箱20優(yōu)選在太陽能電池面板10的背面設置在比支柱2的固定部分靠上方的位置。由此,風由支柱2遮擋的情況減少,電池箱20直接暴露在風中,從而能夠抑制尤其是夏季的電池箱20的溫度上升。(電池組40)在電池箱20內(nèi)配置有多個可充電的圓筒形的電池單體41。如圖10 圖13等所示,這些電池単體41沿著圓筒形的延長方向串聯(lián)連接而構(gòu)成電池模塊。電池組40通過將多個電池模塊多根平行配置而構(gòu)成。電池模塊以成為非水平的姿態(tài)的方式被保持,即如圖13所示那樣以圓筒形的電池單體41成為縱置的方式被保持。由此,如后述那樣,利用熱量的自然對流來使電池箱20內(nèi)的空氣循環(huán),在夏季也能避免過度的加熱,可得到全年都能夠高效率地驅(qū)動電池単體41的優(yōu)點。(電池單體41)電池單體41使用向ー個方向延伸的圓柱狀或圓筒狀的電池單體。該電池26可以優(yōu)選使用鋰離子二次電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等的二次電池。尤其是優(yōu)選為鋰離子二次電池。鋰離子二次電池由于容積密度高,因此能夠?qū)稍O置在太陽能電池面板10的背面上的尺寸和重量進行抑制。而且,具有充電時為吸熱反應的特性。尤其是充電速度快時,吸熱作用變得顯著。其結(jié)果是,在充電速度快的夏季,能夠抑制電池溫度變得過高的情況,并且在充電速度慢的冬季能夠抑制電池溫度的下降。此外,與鉛蓄電池和鎳氫電池相比,鋰離子ニ次電池的可充放電的溫度區(qū)域廣泛,全年都能夠有效地進行充放電。而且,關于電池單體的形狀,除了圓柱狀或圓筒狀以外,也可以形成為具有厚度的矩形的板狀的方形電池。另外,電池單體41的正極材料優(yōu)選使用磷酸鐵系材料。由此,能夠提高安全性,能夠抑制充放電的溫度依賴性,尤其在低溫時也能夠維持比較高的充放電效率,因此在冬季也能夠高效率地進行充放電。而且,鋰離子二次電池的正極可以形成為三成分正扱。該鋰離子二次電池在正極取代以往的鈷酸鋰,而利用Li-Ni-Mn-Co復合氧化物與鈷酸鋰的混合。該鋰離子二次電池在正極除了鋰之外,還使用由三成分構(gòu)成的Ni-Mn-Co,因此以高電壓進行充電而熱穩(wěn)定性高,將充電最大電壓提升為4. 3V而能夠增大容量。但是,在使用的電池單體41中,優(yōu)選充電時的電壓有意圖地設定為比判斷為充滿電的電壓低的電壓。例如,在使用鋰離子二次電池的情況下,在一般的條件下在4. 2V附近判斷為充滿電,但設定成在4V時判定為充滿電。由此,能實現(xiàn)電池單體41的長壽命化。
另外,由電池單體41構(gòu)成的電池組40的作為標稱電壓的額定電壓(若為鋰離子二次電池,則為將約3. 7 4. OV/単體乘以串聯(lián)數(shù)而得到的電壓值)優(yōu)選以低于太陽能電池面板10的最大輸出工作電壓Vop的方式進行選擇。更優(yōu)選為Vop的70 90%。這是因為,太陽能電池面板的工作電壓會受到電池組40的電壓的影響,因此在從Vop離開的電壓下充電電力減少。而且,太陽能電池面板10的電壓比電池組40的放電深度高。因此,為了進行充滿電而更優(yōu)選在接近充滿電狀態(tài)時接近Vop。而且,考慮到太陽能電池面板10的電壓因溫度而發(fā)生變動的情況,需要選擇適當?shù)碾姵亟M40電壓。為此,上述的電壓范圍更優(yōu)選。另外,在本實施例中通過形成為上述的電壓范圍,而在電池單體41的充電時可以不需要DC/DC轉(zhuǎn)換器,從而能夠抑制DC/DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電カ損耗。由此能夠進行高效率充電,并且取消DC/DC轉(zhuǎn)換器的更換作業(yè)且能夠削減部件個數(shù),因此可預見故障率減少帶來的可靠性的提高、低成本化以及長期的免維護的實現(xiàn)。另外,設定為使電池單體41的可充電溫度區(qū)域與可放電溫度區(qū)域不同,且設定為將可放電區(qū)域向低溫側(cè)擴大。由此,在多數(shù)情況下溫度比白天的充電時低的夜間,也能夠高效率地進行放電。如圖11所示,電池組40在收納于由樹脂材料構(gòu)成的防水袋22內(nèi)的狀態(tài)下,再收納于外殼21。防水袋22為一方開ロ的箱形,以便將電池組40收納在內(nèi)部,該防水袋22由散熱性優(yōu)異的樹脂材料等構(gòu)成。而且為了將防水袋22固定在外殼21內(nèi)部而使用螺釘?shù)穆莺系?。在圖11的例子中,將在內(nèi)表面切出了供螺釘通過的螺紋槽的金屬制管23沿著縱向配置多個,并利用螺釘將該管23固定在外殼21的內(nèi)部,由此將防水袋22在外殼的內(nèi)表面上固定成按壓狀態(tài)。管23形成為與外殼22的內(nèi)表面的縱向長度大致相同的尺寸。而且,在防水袋22的外表面形成有供管23插入的V字狀的槽。此外,外殼21分割成上殼21A及下殼21B這兩部分而在內(nèi)部收納防水袋22,并且如圖10 圖11所示,在防水袋22的下部收納有對電池単體41的充放電進行控制的充放電控制部50。(充放電控制部50)充放電控制部50適當?shù)乜刂仆ㄟ^由太陽能電池面板10發(fā)出的電カ來對電池組40進行充放電的充電電流、充電電壓。尤其是太陽能電池面板10的發(fā)電量因氣候、季節(jié)、時間等而較大地變動。根據(jù)這種始終變動的發(fā)電量來適當?shù)貙﹄姵貐g體41進行充電。另外,充放電控制部50也擔任著對充電的電能進行放電時的輸出電流、電壓的控制。充放電方式也可以適當利用已知的方式,例如為了防止過充電而可以為脈沖充電。而且向電池単體充電的充電電壓根據(jù)使用的串聯(lián)連接的電池單體數(shù)來設定。此時,優(yōu)選設定成比電池單體的應判定為特性上充滿電的電壓低的電壓。由此,能夠減少向電池單體的充電時的負擔,從而能夠使電池単體的壽命長期化,且能夠?qū)γ饩S護的電源裝置的實現(xiàn)作出貢獻。例如,在使用鋰離子二次電池作為電池單體時,使充電電壓不為通常的4. 2V/單體,而抑制成4. OV/單體,由此能夠?qū)崿F(xiàn)長壽命化,減少電池組的更換的頻率。另外,放電時的控制可以利用PWM方式。由此,通過調(diào)整放電時的脈沖寬度、占空比,能夠進行點亮時的明亮度控制和消耗電カ的調(diào)整。尤其是利用PWM方式對LED的照明度調(diào)整進行控制,從而通過調(diào)整PWM的占空比就能夠簡單地抑制因電池單體的放電深度而變化的電池電壓所引起的照度變化。而且與利用了變壓器等的控制相比,能夠進行高效率的電カ供給,能夠確保長時間的照明接通時間。 另外,該充放電控制部50能夠根據(jù)太陽能電池面板10的電壓來判定電池單體41的充電與放電的切換。即,在日升而太陽能電池面板10的電壓上升時,開始電池單體41的充電,反之在日落而電壓下降時,從充電模式向放電模式切換,開始照明機構(gòu)4的驅(qū)動。通過形成為在電池箱20內(nèi)收納充放電控制部50的結(jié)構(gòu),不僅電池單體41的溫度管理等變得容易,而且能夠避免用于控制電池單體41的充放電的信號線等向外部露出的情況。尤其是能夠?qū)⒆鳛橹髋渚€的將太陽能電池面板10與電池單體41連接的配線距離形成為最短,因此能夠抑制因風等產(chǎn)生的摩擦引起的磨損或接觸不良、斷線等故障。這樣,能得到耐氣候性優(yōu)異的穩(wěn)定性、可靠性高的結(jié)構(gòu)。(電池支架42)如圖11 圖13所示,各電池單體41收納于電池支架42。電池支架42分割成兩部分,將圓筒形的電池單體41從上下夾入而將外部完全覆蓋。而且在電池支架42的端面,利用引板43將電池単體41的端面彼此連接。而且電池支架42彼此通過螺釘?shù)穆莺系葋砉潭?。設置在電池箱20內(nèi)的電池單體41優(yōu)選沿著厚度方向配置成一列或兩列以下。通過這樣設置,能夠使太陽能電池面板10的背面的熱量容易地向電池組40的整體傳播。而且,電池單體41的熱量也能夠有效地冷卻。在圖9的例子中,通過將兩列的電池單體41配置成偏置狀,而將電池單體41成為約I. 5列,從而使電池箱20的厚度變薄。這樣,通過將兩列的電池單體41配置成偏置狀,與形成為一列的情況或使電池單體端面的中心軸一致而呈矩陣狀地層疊成兩列的情況相比,能夠?qū)⑾噜彽碾姵貐g體41間的間隔設定成所希望的間隔,從而能夠形成為所希望的尺寸的電池箱20、電池組40。在圖9的例子中,將8個電池單體呈偏置狀地排列兩列,而將總計16個單體并聯(lián)連接,并且如圖13所示那樣沿上下方向?qū)?個電池支架42串聯(lián)連接,從而形成4単體的串聯(lián)連接。準備兩個圖13的狀態(tài)的電池組40,進行并聯(lián)地電連接,形成為圖9、圖11所示的電池箱20、電池組40。通過該結(jié)構(gòu),電池單體41以4串聯(lián)32并聯(lián)的方式電連接來進行充電、放電。而且,通過變更電池支架42等,能夠適當變更并聯(lián)的個數(shù)(例如,26并聯(lián))、串聯(lián)連接的個數(shù)。需要說明的是,為了將電池単體彼此串聯(lián)連接,而如圖14的剖視圖所示,利用引板43將上側(cè)単體和下側(cè)單體連接,將引板43折彎成180度而進行連接。這樣,通過將電池単體41配置成兩列以下,而形成為使各電池單體41面向電池箱的上下表面中的任一者的狀態(tài),從而能夠從各面高效率地對電池單體41進行冷卻。當然,也可以如圖15的變形例所示,將電池單體41配置成一列。在該變形例中,使用10并聯(lián)的電池支架42B,并對電池組40B進行兩組并聯(lián)連接,由此能夠?qū)㈦姵貑误w41電連接成4串聯(lián)20并聯(lián)。(電池罩12)另外,如圖4所示,電池箱20由電池罩12覆蓋外部。通過利用電池罩12覆蓋電池箱20,能夠保護電池箱20,以免遭受風雪雨或鳥等的影響,并且在設計上也能夠提高與太陽能電池面板10的一體感。電池罩12特別優(yōu)選以局部性地覆蓋支柱2的方式配置。尤其是使支柱2的覆蓋部分為傾斜面,從而減少從下方吹起的風的阻力,能夠有助于成為穩(wěn)定地支承太陽能電池面板10的結(jié)構(gòu)。該電池罩12由板金等散熱性和耐久性優(yōu)異的金屬板構(gòu)成。在該例子中,通過使電池箱20和電池罩12都為金屬板,能夠利用金屬板表面作為散熱板,從而有利于收納在內(nèi)部的電池組40的空冷。尤其是太陽能電池面板10大多設置在 高處,因此將配置在通風好的高處的電池罩12暴露在外部氣體中,從而能夠抑制夏季的溫度上升。由此,能夠形成利用了自然風的空冷式的太陽能電池電源裝置,從而能夠?qū)崿F(xiàn)不消耗礦物燃料的清潔的自備型的系統(tǒng)。(固定機構(gòu))此外,該電池箱20由與太陽能電池面板10不同的構(gòu)件構(gòu)成,且具備用于在太陽能電池面板10的背面固定成拆裝自如的固定機構(gòu)。在圖5 圖8的例子中,作為固定機構(gòu),在電池箱20的上端及下端,分別在左右兩個部位設置固定配件30。上端的固定配件31如圖6所示那樣將前端部分折彎,形成為折回成剖視下コ形狀的コ形狀片37。而且下端向該コ形狀片37的該コ形狀的反方向折彎成剖視下L字狀,來與電池箱20進行固定。此外,在中間部分開設有圓孔33和從圓孔33向上方延伸且寬度比圓孔33的直徑窄的狹縫34作為卡止環(huán)。在一方基體部3的背面,如圖5所示,在與上端固定配件3 I對應的位置開設有能夠?qū)⒐潭ㄅ浼?1的コ形狀片卡止的矩形形狀的コ形狀片卡止ロ 38。而且將作為卡止突起的固定螺釘36固定,使從圓孔33插入的固定螺釘36通過狹縫34,將固定螺釘36的螺釘頭螺合而能夠進行固定。如此,通過形成為將コ形狀片37卡止于コ形狀片卡止ロ 38并將卡止環(huán)套入卡止突起的懸吊式,而使連結(jié)機構(gòu)極カ簡化,能夠極カ減少故障和不良情況,從而能夠成為耐受長期使用的免維護結(jié)構(gòu)和可靠性高的結(jié)構(gòu)。而且在更換電池單體時的高處作業(yè)的情況下,作為懸吊式而能夠暫時地卡掛保持,因此在固定作業(yè)中能夠阻止電池單體的落下等,從而作業(yè)性也提高。另外,如圖7 圖8所示,下端的固定配件32開有第二狹縫35,同樣使插入到太陽能電池面板10的背面的螺釘通過第二狹縫35,將螺釘頭螺合而進行固定。根據(jù)該固定機構(gòu),能夠簡單地將電池箱20向太陽能電池面板10的背面進行固定或拆卸,因此電池箱20的更換或維護等作業(yè)變得容易。尤其是在路燈那樣的將電池箱20配置在高處的用途中,這種簡易的拆裝機構(gòu)在順利地進行安裝、更換作業(yè)方面有效。需要說明的是,上述的固定機構(gòu)是一例,當然也可以適當利用其他的結(jié)構(gòu)。例如可以適當利用通過爪狀等的突起或卡止片將電池箱20卡掛在太陽能電池面板10的背面的結(jié)構(gòu)、或同樣的鉤與環(huán)的組合、或L字配件、螺紋緊固等已知的可拆裝的固定機構(gòu)。例如在圖16所示的變形例中,省略了將コ形狀片卡止在コ形狀片卡止ロ的結(jié)構(gòu),而僅形成為將卡止環(huán)套入卡止突起的懸吊式的固定結(jié)構(gòu)。由此能夠簡化固定結(jié)構(gòu)。但是,通過附加將コ形狀片卡止在コ形狀片卡止ロ的結(jié)構(gòu),能夠進一歩增加連結(jié)的強度,因此尤其是從長期保持具有重量的電池箱20的可靠性的方面出發(fā),優(yōu)選具備圖5所示那樣的雙重的固定結(jié)構(gòu)。而且,在上述的例子中,說明了將電池箱形成為平板狀而固定在基體部的背面上的結(jié)構(gòu),但也可以形成使電池箱與基體部分離配置的結(jié)構(gòu)。在圖17所示的參考例的太陽能電池電源裝置中,在支柱2的中間部分固定電池箱20B。這樣,通過在比太陽能電池面板10低的位置上固定電池箱20B,能得到容易進行電池的更換作業(yè)的優(yōu)點。在以往的太陽能電池電源裝置中,由于是在太陽能電池面板的框體內(nèi)配置蓄電池的結(jié)構(gòu),因此蓄電池的更換作業(yè)不容易。蓄電池具有壽命,尤其是以往的鎳鎘電池的壽命比較短,而需要更換作業(yè),但該作業(yè)需要的勞カ和時間、費用成為負擔。相對于此,在本實施方式中,使內(nèi)置有電池單體41的電池箱20為單元式而向太陽能電池面板拆裝自如,由此能夠順利地進行這種更換作業(yè),從而提高維護時的作業(yè)性。
(照明機構(gòu)4)將由太陽能電池面板10發(fā)電的能量暫時向電池組40充電,并使該電池組40放電,由此來驅(qū)動圖I所示的照明機構(gòu)4。該照明機構(gòu)4優(yōu)選為低消耗電力,例如利用發(fā)光二極管(LED)。與熒光燈等相比,LED的消耗電カ低,以少的電カ能夠長時間點亮。而且與白熾燈泡等相比,幾乎沒有燈泡用盡的擔心而實質(zhì)上不需要更換作業(yè),能夠?qū)崿F(xiàn)長期的免維護。而且,LED不僅能夠始終點亮或連續(xù)點亮,也可以脈沖點亮或閃爍。例如,當電池組40的殘存容量減少吋,從始終點亮切換成脈沖點亮,能夠延長點亮時間。脈沖點亮的0N/0FF周期優(yōu)選設定為人無法識別的程度的高頻率,可以形成為例如IOkHz 50Hz左右。若這樣利用脈沖點亮,則能夠進一歩抑制消耗電力,尤其是在日照時間短的冬季或雨期等陰天連續(xù)的情況下,可以為了延長點亮時間而利用。特別是由于能夠蓄積于電池單體的電カ僅為太陽光,因此在雨天等無日照持續(xù)的情況下,能夠避免、抑制蓄積于電池單體的電力不足而無法進行夜間的照明的情況。該路燈在山區(qū)部或無人島等無法利用或難以利用商用電源的環(huán)境下,能夠便利地利用作為夜間的照明。而且在這種情況下,優(yōu)選免維護,且優(yōu)選利用長壽命的電池單體和照明機構(gòu)。例如,通過使用鋰離子二次電池作為電池單體,能夠以更少的電池單體數(shù)將高電カ充放電。而且,通過將二次電池的充電時的電流和電壓抑制成額定以下,能夠減少對二次電池的負載而實現(xiàn)長壽命化。此外,若使用發(fā)光二極管(LED)作為照明機構(gòu),則與白熾燈泡或熒光燈相比,消耗電カ低,元件的壽命也長,將點亮時間為一萬小時以上,能夠?qū)崿F(xiàn)免維護環(huán)境,因此極其優(yōu)選。太陽能電池面板10為了高效率地接受太陽光,需要傾斜地保持受光面。因此,需要相對于從地面垂直地豎立的支柱傾斜地配置太陽能電池面板。專利文獻I公開的以往的太陽能電池電源裝置如圖21所示的太陽能電池電源裝置500那樣,在太陽能電池面板510的背面設置側(cè)視下三棱柱狀的收納體512,在該收納體512的底面上安裝支柱502,由此實現(xiàn)太陽能電池面板510的傾斜姿態(tài)下的固定,并且在收納體512的內(nèi)部配置蓄電池。在該結(jié)構(gòu)中,由于成為收納體512從太陽能電池面板510的背面突出的形狀,因此存在大型化的問題。尤其是太陽能電池面板為了高效率地接受太陽光而大多設置在高位置上,但在高位置上容易受到風的影響。當存在突起部分時,更容易受到風的阻カ而被吹動,需要足夠強度的結(jié)構(gòu),從而成本上變高。相對于此,在本實施方式中,在平板狀的太陽能電池面板10的背面固定同樣的平板狀的電池箱20,由此能夠?qū)⑼庑尉S持成平板狀,減少突起部分而減少風的阻力,而且在設計上也能夠連貫地構(gòu)成。另外,以往電池單體比較重,而且需要定期地更換,因此存在不在支柱的上方而在中間或低的位置上固定電池箱的情況。在這種結(jié)構(gòu)中,在洪水或海嘯等災害吋,電池箱容易浸水,還會產(chǎn)生在作為緊急燈的功能上產(chǎn)生障礙的問題。而且若在積雪時埋設電池箱,則因過冷狀態(tài)而電池単體的充電有時會受到妨礙。相對于此,在上述實施方式中,通過在與太陽能電池面板10相同的高度配置電池組,而能夠減少這種風險。尤其是與以往利用的鎳鎘電池相比,使用單位體積的電壓高的鋰離子二次電池作為電池組,從而能夠相對地實現(xiàn)電池組重量的輕量化。而且,若取代以往的白熾燈泡或熒光燈而利用低消耗電カ的發(fā)光二極管 作為照明機構(gòu),則能夠?qū)崿F(xiàn)進ー步的低電壓化,因此進ー步減少需要的電池組的個數(shù)而實現(xiàn)輕量化,從而能夠形成與上述規(guī)格一致的適合的太陽能電池和蓄電池一體型的面板狀的太陽能電池電源裝置。此外,若為該結(jié)構(gòu),則能夠通過太陽能電池面板自身利用太陽光加熱而從太陽能電池面板發(fā)出的熱量,對配置在電池箱內(nèi)的電池單體進行加熱,從而也可得到尤其是能夠改善冬季的充電效率這樣的優(yōu)點。即,電池単體通常在成為低溫時而充電效率下降。而且,在太陽能電池面板的背面配置電池單體的結(jié)構(gòu)中,基本上在太陽光照射的面?zhèn)扰渲锰柲茈姵孛姘?,這種情況下,電池單體成為背陰面,處于溫度降低的傾向。因此,尤其是冬季的日照時間短,太陽能電池面板產(chǎn)生的發(fā)電量本身就少,與此相伴可充電的電力量(蓄電量)存在下降的傾向。當蓄電量不足時,夜間的照明時間也變短,尤其會產(chǎn)生雨天連續(xù)時變得無法照明的情況。針對這種問題,在本實施方式中,采用如下結(jié)構(gòu)將電池箱平行地固定在太陽能電池面板的背面,由此使內(nèi)置于電池箱的電池組接近太陽能電池面板,從而利用太陽能電池面板的熱量將電池單體加熱。由此,不用消耗多余的加熱器等的電力,而能夠通過利用了太陽能電池面板的熱量的輻射熱來將電池單體加熱,該電池單體的充電效率提高,從而能夠構(gòu)建出有效的廢熱利用系統(tǒng)。尤其是將太陽能電池面板的熱量向電池單體進行熱傳導而使其溫度下降,從而能夠減少太陽能電池面板本身因熱量引起的劣化。需要說明的是,優(yōu)選使電池組不與太陽能電池面板直接接觸,而使它們分離。在該例子中,將電池組40收納于電池支架42,并且隔著防水袋22、外殼21而與太陽能電池面板10接觸,由此避免直接的熱結(jié)合,從而抑制太陽能電池面板10引起的過度的加熱。通常電池単體的溫度越高而充電效率越高,但過高時會產(chǎn)生電池單體的特性劣化等壞影響。尤其是夏季,電池箱內(nèi)成為高溫而可能會成為過熱狀態(tài)。為了阻止這種情況的發(fā)生,通過使電池組與太陽能電池面板分離,在之間夾設隔熱構(gòu)件,而能夠發(fā)揮隔熱效果。而且,也可以將圓筒型的電池單體41縱置,即將二次電池的圓筒形形成為縱置姿態(tài),由此使圓筒形的二次電池彼此的間隙沿著上下方向貫通,來形成通氣路。由此,在電池箱內(nèi)部產(chǎn)生熱的對流,加熱后的空氣從通氣路向上方流入,且在上方被冷卻后的空氣從電池組40的周圍下降而能夠形成空氣的循環(huán),從而能得到抑制過度的過熱的效果。此外,通過使電池箱為導熱性優(yōu)異的金屬制,從而也能得到利用電池箱本身的散熱性能夠使熱量向外部發(fā)散的效果。尤其是電池箱通過支柱而放置在高的位置,因此容易接受到風,由此也能夠期待散熱、冷卻效果。另外,如上所述,將電池箱配置在背陰側(cè)也能得到減少過熱效果。需要說明的是,為了促進電池箱內(nèi)部的對流,而在電池組的上下的電池單體中也可以采用有意圖地產(chǎn)生溫度差那樣的結(jié)構(gòu)。例如,在沿著縱向排列配置的電池單體中,以下方的電池單體與太陽能電池面板接近,相反上方的電池單體與太陽能電池面板遠離的方式調(diào)整分離距離,由此以下方的電池單體的溫度高而上方的電池單體的溫度低的方式有意圖地沿著縱向產(chǎn)生溫度差,從而能夠促進電池箱內(nèi)部的空氣的自然対流?;蛘呤蛊叫械嘏帕械南噜彽碾姵貑误w彼此的間隙在上方的電池單體中寬而在下方的電池單體中窄,從而也能夠與上述同樣地期待在上下的電池單體之間產(chǎn)生溫度差的效果。或者可以形成使電池組與太陽能電池面板空間地分離的結(jié)構(gòu),通過夾有空氣層,而能夠進ー步實現(xiàn)隔熱效果。例如,通過將使電池箱的厚度形成得比電池組的厚度大,而且在電池箱的背面?zhèn)裙潭姵貑误w,將與該単體固定面對置的面作為與太陽能電池面板的背 面進行固定的面板固定面,從而在將電池箱與太陽能電池面板固定了的狀態(tài)下,在電池組與太陽能電池面板之間能夠容易形成空間。另外,通過將圓筒形電池單體彼此的相鄰的空間也沿著厚度方向擴大,從而在電池箱內(nèi)部能夠擴大利用空氣的自然對流對電池單體進行冷卻的通氣路的截面積。需要說明的是,太陽能電池面板10的尺寸不必與電池組40或收納電池組40的電池箱20的尺寸完全一致。構(gòu)成電池組40的電池單體41的個數(shù)由根據(jù)連接的負載和規(guī)格所需的電池容量、電壓等來決定。即使電池単體的個數(shù)為不足以將太陽能電池面板的背面全部占滿的個數(shù),但通過在太陽能電池面板的背面配置電池組,也能得到上述的太陽能電池面板對電池組的加熱效果。需要說明的是,在電池組或收納電池組的電池箱的尺寸比太陽能電池面板小時,也只要將兩者平行配置即可,將太陽能電池面板與電池組的距離維持大致固定是指即便在這樣面積不同的情況下,也將兩者的間隔維持為固定的狀態(tài)。另外,在太陽能電池的設置面積寬時,或電池單體設置量比設置面積多時等,由于風的作用而太陽能電池部分受到的風壓的影響變大。這種情況下,優(yōu)選電池單體設置多個,且至少相對于太陽能電池的傾斜而在水平方向上以夾著支柱2的方式設置。由此,能夠控制由風壓引起的相對于支柱2的カ矩。另外,在上述的實施例中,如圖5所示,說明了在太陽能電池面板10的背面固定有一個電池箱20的結(jié)構(gòu),但不局限于該結(jié)構(gòu),也可以是例如圖18所示的太陽能電池電源裝置200那樣,以支柱2為中心將兩個電池箱20上下配置成縱型,或者配置三個以上的電池箱,或者將電池箱橫置配置。在圖19中,作為變形例,示出了在電池罩12上將兩個電池箱縱置配置,并且使兩個電池罩312橫置的太陽能電池電源裝置300的例子。在該例子中,以支柱2為中心而左右水平地排列兩個電池罩312。而且在上述的例子中,說明了將太陽能電池電源裝置適用于路燈的例子,但并不局限于該例子,作為利用了太陽能的電源裝置,也可以在其他的用途中利用。例如圖20所示的太陽能電池電源裝置400那樣,在存車處的屋頂配置太陽能電池面板410,從而能夠良好地適用于助力自行車用的蓄電池的充電裝置。這種情況下,為了不局限于夜間在白天也能夠使用,而需要進行控制,以便于檢測出安置有負載即助力自行車用蓄電池的情況而進行其充電。而且在白天未安置助力自行車用蓄電池的情況下,對電池組進行充電而蓄積電力,以備于夜間或白天照度低時的充電。如以上所述,能夠?qū)崿F(xiàn)在未與商用電源連接的情況下可利用的獨立式的電源裝置。尤其是在災害時那樣的無法利用商用電源的情況下也能夠利用電力,因此能夠適合利用作為緊急用的電源裝置,例如作為緊急燈或緊急電源裝置。而且,由于不消耗礦物燃料這一點,因此也優(yōu)選作為清潔且生態(tài)的電源。エ業(yè)實用性本發(fā)明涉及的太陽能電池電源裝置可以適合利用于不需要商用電源的獨立式的照明裝置或助力自行車的蓄電池的充電裝置等。符號說明100、200、300、400…太陽能電池電源裝置2…支柱 2C…圓筒狀連結(jié)部3…基體部3A …開ロ4…照明機構(gòu)10、410…太陽能電池面板11…面板部12、312…電池罩13…突出部14…連結(jié)部15…外框16 …另ー開ロ20、20B…電池箱
21…外殼21A…上殼21B…下殼22…防水袋23 …管24…平板30…固定配件31…上端固定配件32…下端固定配件33…圓孔34…狹縫35…第二狹縫36…固定螺釘37…コ形狀片38…コ形狀片卡止ロ40、40B…電池組
41…電池單體42、42B…電池支架43…引板50…充放電控制部500…太陽能電池電源裝置502…支柱510…太陽能電池面板 512…收納體
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池電源裝置,其特征在于,具備 將電池模塊多根平行配置而成的電池組,其中,該電池模塊通過將多個可充電的電池單體沿著其延長方向串聯(lián)連接而成; 收納所述電池組的平板狀的電池箱; 具備能夠產(chǎn)生對所述電池組進行充電的電カ的多個太陽能電池單體的太陽能電池面板, 在所述太陽能電池面板的背面配置所述電池箱, 并且,以使所述太陽能電池面板與所述電池組的距離成為大致固定的方式將兩者大致 平行地配置, 且將所述電池組的電池模塊保持為非水平姿態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 還具備用于將所述太陽能電池面板以傾斜姿態(tài)固定的支柱, 所述電池箱在所述太陽能電池面板的背面固定在比固定所述支柱的位置靠上方的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 在所述電池箱內(nèi)配置的電池組在厚度方向上以兩列以下的方式配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 還具備基體部,該基體部用于在上表面固定所述太陽能電池面板,并在下表面固定所述電池箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 設有用于將所述電池箱以拆裝自如的方式安裝在所述基體部的背面上的固定機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述固定機構(gòu)包括固定在所述電池箱的上表面上的剖視下コ形狀的コ形狀片;在所述基體部的背面開設成能夠?qū)⒃摜承螤钇ㄖ沟某叽绲磨承螤钇ㄖ攻恚? 通過所述固定機構(gòu),將所述電池箱以可拆裝方式固定于所述基體部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述固定機構(gòu)是將卡止環(huán)套入卡止突起的懸吊式, 通過在所述電池箱的四角附近固定的固定機構(gòu)將所述電池箱以可拆裝方式固定于所述基體部。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 還具備電池罩,該電池罩在所述電池箱固定在所述太陽能電池面板的背面的狀態(tài)下覆蓋該電池箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述電池箱由導熱性優(yōu)異的金屬制構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述太陽能電池面板的設置角度設定成比太陽能電池電源裝置的設置場所處的全年發(fā)電量成為最大的設置角度大的角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求I 10中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 還具備充放電控制部,該充放電控制部用于控制通過由所述太陽能電池面板發(fā)出的電力對所述電池組進行充電的充電電流或充電電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求I 11中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 還具備由所述電池組驅(qū)動的照明機構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述照明機構(gòu)由發(fā)光二極管構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述照明機構(gòu)為路燈。
15.根據(jù)權(quán)利要求I 14中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 向所述電池単體充電的充電電壓設定成比該電池単體的應判定為特性上充滿電的電壓低的電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求I 15中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述電池單體為鋰離子二次電池。
17.根據(jù)權(quán)利要求I 16中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述電池組的額定電壓為所述太陽能電池面板的25 °C下的最大輸出工作電壓的O. 7 O. 9 倍。
18.根據(jù)權(quán)利要求I 17中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述電池単體的可充電溫度區(qū)域設定成與可放電溫度區(qū)域不同,該可放電區(qū)域比該可充電區(qū)域向低溫側(cè)擴大。
19.根據(jù)權(quán)利要求I 18中任一項所述的太陽能電池電源裝置,其特征在干, 所述電池単體的外形為圓筒形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在冬季也能夠高效率地進行充電的太陽能電池電源裝置。太陽能電池電源裝置具備將電池模塊多根平行配置而成的電池組(40),其中該電池模塊通過將多個可充電的圓筒形的電池單體(41)沿著該圓筒形的延長方向串聯(lián)連接而成;收納電池組(40)的平板狀的電池箱(20);具備能夠產(chǎn)生對電池組(40)進行充電的電力的多個太陽能電池單體的太陽能電池面板(10),其中,在太陽能電池面板(10)的背面配置電池箱(20),并且以使太陽能電池面板(10)與電池組(40)的距離成為大致固定的方式將兩者大致平行地配置,且將電池組的電池模塊保持為非水平姿態(tài)。
文檔編號H01M10/44GK102725864SQ201180006949
公開日2012年10月10日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者上原雄司, 宮前一朗, 松尾由歸, 河端勝彥 申請人:三洋電機株式會社