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JP7525833B2 - Solar power generation equipment - Google Patents
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JP7525833B2 - Solar power generation equipment - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光発電シートを備えた太陽光発電装置に関する。 The present invention relates to a solar power generation device equipped with a solar power generation sheet.

従来、建築物の屋根上に設置される太陽光発電装置であって、可撓性を有する太陽光発電シートと、前記太陽光発電シートを巻き取るローラを内蔵し、前記太陽光発電シートを前記ローラに巻き取って収容可能であり、かつ前記ローラに巻き取られた前記太陽光発電シートを引き出し可能な収納ケースと、前記収納ケースを前記屋根に着脱可能に取り付ける取付部とを備え、太陽光発電シートの先端部には、この太陽光発電シートの発電電力を蓄電する二次電池を収容する電池収容部が連結された太陽光発電装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 A known photovoltaic power generation device is installed on the roof of a building and includes a flexible photovoltaic sheet, a storage case that incorporates a roller for winding up the photovoltaic sheet and can store the photovoltaic sheet by winding it up on the roller and from which the photovoltaic sheet wound up on the roller can be pulled out, and an attachment section for removably attaching the storage case to the roof, and a battery storage section that stores a secondary battery that stores the power generated by the photovoltaic sheet is connected to the tip of the photovoltaic sheet (see, for example, Patent Document 1).

特開2015-12262号公報JP 2015-12262 A

上述の太陽光発電装置では、回転可能なローラ(回転ドラム)側ではなく、太陽光発電シートの先端に設けられた電池収容部内に二次電池が収容されているため、太陽光発電シートから二次電池へ電力を供給するための配線構造を単純化することができるとともに、太陽光発電シートと二次電池とを有する太陽光発電装置を一体化して、その利便性を向上させることができるという利点がある。 In the above-mentioned solar power generation device, the secondary battery is housed in a battery housing provided at the tip of the solar power generation sheet, rather than on the rotatable roller (rotating drum) side. This has the advantage that the wiring structure for supplying power from the solar power generation sheet to the secondary battery can be simplified, and the solar power generation device having the solar power generation sheet and the secondary battery can be integrated to improve its convenience.

この反面、太陽光発電シートの先端部に設けられた電池収容部に二次電池が収容されることにより、その重量が増大することが避けられないため、建物等の上部に取り付けられた回転ドラムから太陽光発電シートを垂下させた状態で設置した場合に、太陽光発電シートに過大な引っ張り力が作用して太陽電池素子が損傷し易いという問題がある。 On the other hand, since the secondary battery is housed in the battery housing provided at the tip of the photovoltaic sheet, the weight inevitably increases. Therefore, when the photovoltaic sheet is installed in a hanging state from a rotating drum attached to the top of a building, etc., there is a problem that excessive pulling force acts on the photovoltaic sheet, easily damaging the solar cell elements.

本発明の目的は、太陽光発電装置の利便性を向上させるとともに、太陽光発電シートに過大な引っ張り力が作用するのを抑制して、太陽電池素子の損傷を防止できるようにする点にある。 The purpose of the present invention is to improve the convenience of solar power generation devices and prevent damage to solar cell elements by suppressing the application of excessive tensile force to the solar power generation sheet.

本発明に係る太陽光発電装置は、可撓性を有する太陽光発電シートと、前記太陽光発電シートが巻き回される回転ドラムと、前記回転ドラムを回転駆動して、その上に前記太陽光発電シートを巻き回す駆動モータと、前記太陽光発電シートの発電電力を充電する二次電池と、前記駆動モータに対する電力の供給を制御するとともに、前記二次電池に対する電力の入出力を制御する制御部と、前記駆動モータに外部電源から電力を入力する非常用入力部を備え、前記回転ドラム内には、前記駆動モータ、前記二次電池および前記制御部が収容されたものである。 The solar power generation device of the present invention comprises a flexible solar power generation sheet, a rotating drum around which the solar power generation sheet is wound, a drive motor that rotates and drives the rotating drum to wind the solar power generation sheet onto it, a secondary battery that charges the power generated by the solar power generation sheet, a control unit that controls the supply of power to the drive motor and also controls the input and output of power to the secondary battery , and an emergency input unit that inputs power from an external power source to the drive motor , and the drive motor, the secondary battery, and the control unit are housed within the rotating drum.

この構成によれば、太陽光発電装置をコンパクト化した状態で格納および運搬を容易に行うことが可能であり、その利便性を向上させることができる。また、大きな重量を有する二次電池等を回転ドラム内に収容したため、太陽光発電シートの発電電力を、太陽光発電装置とは別体に設けられた二次電池に供給して充電した場合のような充電ロスが生じることがなく、充電効率を向上させることができる。しかも、建物等の上部に取り付けられた回転ドラムから太陽光発電シートを垂下させた状態で設置した場合においても、太陽光
発電シートに過大な引っ張り力が作用することがなく、太陽電池素子が損傷するのを効果
的に防止することができる。さらに、二次電池に電力が全く蓄えられていない非常時等において、入力部のコンセントを外部電源に接続する等により、外部電源から駆動モータに電力を供給することでき、回転ドラムに巻き回された太陽光発電シートを繰り出して展開させること等が可能である。
According to this configuration, the photovoltaic power generation device can be easily stored and transported in a compact state, and its convenience can be improved. In addition, since a heavy secondary battery or the like is stored in the rotating drum, there is no charge loss as occurs when the power generated by the photovoltaic power generation sheet is supplied to a secondary battery provided separately from the photovoltaic power generation device and charged, and charging efficiency can be improved. Moreover, even when the photovoltaic power generation sheet is installed in a state where it hangs down from a rotating drum attached to the top of a building or the like, excessive pulling force is not applied to the photovoltaic power generation sheet, and damage to the solar cell elements can be effectively prevented. Furthermore, in an emergency when no power is stored in the secondary battery, it is possible to supply power from an external power source to the drive motor by connecting the outlet of the input unit to an external power source, and it is possible to unroll and unfold the photovoltaic power generation sheet wound around the rotating drum.

また、前記二次電池の電力を外部に出力する出力部を、さらに備えていることが好ましい。 It is also preferable that the device further includes an output unit that outputs the power of the secondary battery to the outside.

この構成によれば、前記出力部にパソコン等の外部装置を接続する等により、必要に応じて二次電池の電力を出力部から外部に取り出すことができるため、二次電池に蓄えられた電力の有効利用を図ることができる。 With this configuration, the power stored in the secondary battery can be effectively utilized because the power can be output from the output unit to an external device such as a personal computer when necessary.

さらにまた、前記駆動モータ、二次電池および制御部の重心が前記回転ドラムの中心軸上に配置されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the center of gravity of the drive motor, secondary battery, and control unit is located on the central axis of the rotating drum.

この構成によれば、回転ドラムを回転させた際に、駆動モータ、二次電池および制御部を円滑に回転させることができ、これらが偏心した状態で回転することに起因する振動や異音の発生を効果的に防止できるという利点がある。 This configuration has the advantage that when the rotating drum is rotated, the drive motor, secondary battery, and control unit can be rotated smoothly, effectively preventing the generation of vibrations and abnormal noise caused by these rotating in an eccentric state.

本発明に係る太陽光発電装置によれば、太陽光発電装置の持ち運びを容易化して、その利便性を向上させることができるとともに、太陽光発電シートに過大な引っ張り力が作用するのを抑制して、太陽電池素子が損傷を防止することできる。 The solar power generation device according to the present invention makes it easier to carry the solar power generation device, improving its convenience, and also prevents excessive tensile force from acting on the solar power generation sheet, preventing damage to the solar cell elements.

本発明に係る太陽光発電装置の実施形態を示す正面図である。1 is a front view showing an embodiment of a solar power generation device according to the present invention. 回転ドラムの内部構造を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the internal structure of the rotating drum. 回転ドラムの内部構造を示す横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the rotating drum. 回転ドラムの支持構造を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a support structure for the rotating drum. 太陽光発電装置の変形例を示す部分断面図である。FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a modified example of the solar power generation device.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention based on the attached drawings. However, the present invention is not limited to the form shown in the attached drawings, and includes all embodiments that satisfy the requirements described in the claims. In addition, components with the same reference numerals in each drawing are the same components, and their description will be omitted.

図1~図4に示すように、本発明に係る太陽光発電装置10は、可撓性を有する太陽光発電シート1と、この太陽光発電シート1が巻き回される回転ドラム2と、この回転ドラム2を支持する左右一対の支持ブラケット31,32とを備えている。太陽光発電シート1の先端部には、筒状体もしくは棒状体からなる保形部11が設けられている。 As shown in Figures 1 to 4, the solar power generation device 10 according to the present invention comprises a flexible solar power generation sheet 1, a rotating drum 2 around which the solar power generation sheet 1 is wound, and a pair of left and right support brackets 31, 32 that support the rotating drum 2. A shape retention part 11 made of a cylindrical or rod-shaped body is provided at the tip of the solar power generation sheet 1.

太陽光発電シート1は、可撓性を有する素材からなる透明の樹脂シートに、太陽電池素子がラミネート加工される等により内封されるように構成されている。太陽電池素子としては、例えばアモルファスシリコン型の薄膜太陽電池等の屈曲可能な太陽電池素子が用いられる。なお、太陽電池素子は、アモルファスシリコン型に限られず、例えば化合物系太陽電池、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池等、種々の太陽電池を用いることができる。また、太陽光発電シート1は、屋根上に設置される一般的な太陽電池パネルのようにガラス板を含まず、またパネルの強度を保持するためのベース板も不要であるため、軽量に形成することができる。 The photovoltaic sheet 1 is configured such that the solar cell element is enclosed in a transparent resin sheet made of a flexible material by lamination or the like. As the solar cell element, for example, a bendable solar cell element such as an amorphous silicon type thin-film solar cell is used. Note that the solar cell element is not limited to the amorphous silicon type, and various solar cells such as compound solar cells, organic thin-film solar cells, and dye-sensitized solar cells can be used. In addition, the photovoltaic sheet 1 does not include a glass plate like a typical solar cell panel installed on a roof, and does not require a base plate to maintain the strength of the panel, so it can be formed to be lightweight.

回転ドラム2は、円筒状の断面構造を有するプラスチック成形体またはアルミ押出し材等からなる円筒状体22と、その両端部を塞ぐ左右一対の閉塞板23,24とを有している。回転ドラム2の外周面には、太陽光発電シート1の基端部が固定されている。また、回転ドラム2の内周面には、複数の保持用突起21が回転ドラム2の中心部に向けて突設されている(図3参照)。 The rotating drum 2 has a cylindrical body 22 made of a plastic molded body or an aluminum extrusion material having a cylindrical cross-sectional structure, and a pair of blocking plates 23, 24 that block both ends. The base end of the photovoltaic sheet 1 is fixed to the outer circumferential surface of the rotating drum 2. In addition, a number of holding projections 21 are provided on the inner circumferential surface of the rotating drum 2, protruding toward the center of the rotating drum 2 (see Figure 3).

回転ドラム2の一端部側には、図2に示すように、回転ドラム2を回転駆動して、その上に太陽光発電シート1を巻き回す駆動モータ4が配設されている。この駆動モータ4は、閉塞板23に形成された開口部25を挿通して回転ドラム2の外方側に突出した出力軸41と、回転ドラム2の一端部に固定されたモータハウジング42とを有している。 As shown in FIG. 2, a drive motor 4 is disposed on one end of the rotating drum 2 to rotate the rotating drum 2 and wind the photovoltaic sheet 1 thereon. The drive motor 4 has an output shaft 41 that passes through an opening 25 formed in the closure plate 23 and protrudes outward from the rotating drum 2, and a motor housing 42 that is fixed to one end of the rotating drum 2.

そして、駆動モータ4の出力軸41が、回転ドラム2の一端部側に設けられた支持ブラケット31により回転不能に支持されている。具体的には、図4に示すように、角形に成形された出力軸41の先端部が、支持ブラケット31に形成された角孔からなる開口部35に挿入される等により、出力軸41の回転が規制された状態で、支持ブラケット31により駆動モータ4の出力軸41が支持されている。 The output shaft 41 of the drive motor 4 is supported non-rotatably by a support bracket 31 provided on one end side of the rotating drum 2. Specifically, as shown in FIG. 4, the tip of the output shaft 41, which is formed in a square shape, is inserted into an opening 35, which is a square hole formed in the support bracket 31, and the output shaft 41 of the drive motor 4 is supported by the support bracket 31 in a state in which the rotation of the output shaft 41 is restricted.

この結果、駆動モータ4を正転させる駆動電力が供給されると、駆動モータ4のモータハウジング42と回転ドラム2とが一体に回転して、例えば回転ドラム2の周面上に巻き回された太陽光発電シート1が繰り出されるようになっている。また、駆動モータ4を逆転させる駆動電力が供給されると、駆動モータ4のモータハウジング42および回転ドラム2が逆方向に回転して、展開状態にある太陽光発電シート1が回転ドラム2上に巻き回されることになる。 As a result, when driving power is supplied to rotate the drive motor 4 in the forward direction, the motor housing 42 of the drive motor 4 and the rotating drum 2 rotate together, and the solar power generation sheet 1 wound around the circumferential surface of the rotating drum 2 is unrolled, for example. When driving power is supplied to rotate the drive motor 4 in the reverse direction, the motor housing 42 of the drive motor 4 and the rotating drum 2 rotate in the opposite direction, and the solar power generation sheet 1 in the unfolded state is wound around the rotating drum 2.

回転ドラム2の他端部側には、ボールベアリングからなる軸受部材33と、この軸受部材33の内輪に保持された支持軸34とを有する回転支持部材3が配設されている。そして、軸受部材33の外輪が回転ドラム2の他端部に固定されるとともに、支持軸34が閉塞板24に形成された開口部26を貫通して、回転ドラム2の外方側に突設されている。また、回転支持部材3の支持軸34が、回転ドラム2の他端部側に設けられた支持ブラケット32により回転不能に支持されている。これにより、回転ドラム2の他端部が、支持軸34の軸心を支点として回転可能に支持されている。 A rotating support member 3 is disposed on the other end of the rotating drum 2. The rotating support member 3 has a bearing member 33 made of a ball bearing and a support shaft 34 held by the inner ring of the bearing member 33. The outer ring of the bearing member 33 is fixed to the other end of the rotating drum 2, and the support shaft 34 passes through an opening 26 formed in the closure plate 24 and protrudes outward from the rotating drum 2. The support shaft 34 of the rotating support member 3 is supported non-rotatably by a support bracket 32 provided on the other end of the rotating drum 2. This allows the other end of the rotating drum 2 to be rotatably supported with the axis of the support shaft 34 as a fulcrum.

回転ドラム2内には、図2に示すように、前記駆動モータ4と、太陽光発電シート1の発電電力を充電する複数個の二次電池5と、駆動モータ4に対する電力の供給を制御する制御部6とが収容されている。このような構成により、従来品のようにケース内の端部に制御部を設ける等の必要がなく、この制御部等のスペースが不要となるため、同じサイズのケースに対し、より幅広な太陽光発電シート1を設けることで、結果として、スクリーン面を大きく構成することができる。また、図3に示すように、回転ドラム2の内周面に突設された保持用突起21の先端部が、駆動モータ4、二次電池5および制御部6の外周面に当接して、これらを拘束することにより、駆動モータ4、二次電池5および制御部6の重心が回転ドラム2の中心軸C上に配置されるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the rotating drum 2 contains the drive motor 4, a number of secondary batteries 5 that charge the power generated by the solar power generation sheet 1, and a control unit 6 that controls the supply of power to the drive motor 4. This configuration eliminates the need to provide a control unit at the end of the case as in conventional products, and eliminates the need for space for the control unit, etc., so that a wider solar power generation sheet 1 can be provided for a case of the same size, resulting in a larger screen surface. Also, as shown in FIG. 3, the tip of the holding protrusion 21 protruding from the inner peripheral surface of the rotating drum 2 abuts against the outer peripheral surfaces of the drive motor 4, secondary battery 5, and control unit 6, restraining them, so that the center of gravity of the drive motor 4, secondary battery 5, and control unit 6 is located on the central axis C of the rotating drum 2.

制御部6は、二次電池5に対する充電を制御して、過充電および過放電を防止するバッテリーマネージメントシステム(BMS)としての機能と、停電等の電源障害が発生した際に、機器を安全にシャットダウンさせるためのバックアップ電源を供給する無停電電源装置(UPS)としての機能と、二次電池5の電力を駆動モータ4に供給してこの駆動モータ4を作動させる機能と、外部に対する電力の出力を制御する機能等を有している。 The control unit 6 has a function as a battery management system (BMS) that controls charging of the secondary battery 5 to prevent overcharging and over-discharging, a function as an uninterruptible power supply (UPS) that supplies backup power to safely shut down the device in the event of a power outage or other power failure, a function to supply power from the secondary battery 5 to the drive motor 4 to operate the drive motor 4, and a function to control the output of power to the outside.

二次電池5としては、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池など公知のものを適宜選択して用いればよく、市販のものを採用することができる。なお、鉛蓄電池は、充放電カーブが他の蓄電池に比べてリニアで充放電制御が行い易く、安価で安全性も高いため、好適例の一つである。 The secondary battery 5 may be any of the well-known batteries such as lead acid batteries, nickel metal hydride batteries, and lithium ion batteries, and commercially available batteries may be used. Lead acid batteries are a suitable example because their charge/discharge curve is more linear than other batteries, making charge/discharge control easier, and they are inexpensive and safe.

太陽光発電シート1の発電電力は、その基端側から延出される一対のリード線61,62により回転ドラム2内に導かれた後(図2参照)、制御部6を介して二次電池5に供給されて充電される。回転ドラム2の他端部側には、リード線61,62に導通する一対の電極63,64が、それぞれ回転ドラム2の外周面に沿って取り付けられるとともに、この電極63,64に当接する一対のブラシ71,72が配設されている。 The power generated by the photovoltaic sheet 1 is guided into the rotating drum 2 by a pair of lead wires 61, 62 extending from the base end (see FIG. 2), and then supplied to the secondary battery 5 via the control unit 6 for charging. At the other end of the rotating drum 2, a pair of electrodes 63, 64 that are conductive to the lead wires 61, 62 are attached along the outer periphery of the rotating drum 2, respectively, and a pair of brushes 71, 72 that abut against the electrodes 63, 64 are provided.

ブラシ71,72は、リード線73,74を介してUSBコンセント等からなる出力部7に接続されている。また、リード線73,74には、図外の外部電源に接続されるコンセントと、外部電源を所要の直流電力に変換するACアダプタとを有する非常用の入力部8に導通するリード線81,82が接続されている。 Brushes 71 and 72 are connected to output section 7, which is a USB outlet or the like, via lead wires 73 and 74. Lead wires 81 and 82 are connected to lead wires 73 and 74, which are connected to emergency input section 8, which has an outlet connected to an external power source (not shown) and an AC adapter that converts the external power source into the required DC power.

図略のリモートコントローラまたはスマートフォン等の入力操作部から制御部6に外部電源への電力出力指令信号が入力されると、二次電池5に蓄えられた電力がリード線73,74を介して出力部7に出力される。そして、外部機器に導通接続されたUSBコネクタが、前記出力部7のUSBコンセントに連結される等により、二次電池5の電力が外部に取り出されるようになっている。 When a power output command signal to an external power source is input to the control unit 6 from an input operation unit such as a remote controller or smartphone (not shown), the power stored in the secondary battery 5 is output to the output unit 7 via leads 73 and 74. Then, the power of the secondary battery 5 is taken out to the outside by, for example, connecting a USB connector electrically connected to an external device to a USB outlet of the output unit 7.

また、前記入力操作部から制御部6に駆動モータ4の作動指令信号が入力されると、二次電池5の電力が駆動モータ4に供給されることにより、回転ドラム2が回転駆動される。なお、太陽光発電装置10が長期間に亘って不使用状態に保持される等により、二次電池5に電力が全く蓄えられていない非常時において、駆動モータ4を作動させる場合には、非常用の入力部8のコンセントを外部電源に接続することにより、外部電源の電力が、入力部8のACアダプタおよび制御部6を介して駆動モータ4に供給される。これにより、回転ドラム2から太陽光発電シート1が繰り出されて展開した状態となる。 When an operation command signal for the drive motor 4 is input from the input operation unit to the control unit 6, the power of the secondary battery 5 is supplied to the drive motor 4, thereby driving and rotating the rotating drum 2. Note that, in an emergency in which the solar power generation device 10 is not in use for a long period of time and no power is stored in the secondary battery 5, the drive motor 4 can be operated by connecting the outlet of the emergency input unit 8 to an external power source, and the power of the external power source is supplied to the drive motor 4 via the AC adapter of the input unit 8 and the control unit 6. As a result, the solar power generation sheet 1 is unrolled from the rotating drum 2 and deployed.

上述の太陽光発電装置10を使用する際には、例えば窓際の上辺部等に設けられた支持ブラケット31,32により回転ドラム2の両端部を支持させた状態で、駆動モータ4を作動させて回転ドラム2を回転させることにより、回転ドラム2上に巻き回された太陽光発電シート1を繰り出して建物の窓部を覆うように展開させる。この結果、窓辺に差し込む太陽光を利用した発電が行われ、この発電電力が二次電池5に充電される。そして、必要に応じて二次電池5に蓄えられた電力を出力部7に出力することにより、二次電池5の電力を外部に取り出して有効に利用することができる。 When using the above-mentioned solar power generation device 10, with both ends of the rotating drum 2 supported by support brackets 31, 32 attached to the upper edge of a window, for example, the drive motor 4 is operated to rotate the rotating drum 2, and the solar power generation sheet 1 wound around the rotating drum 2 is unrolled and deployed to cover the window of the building. As a result, power is generated using sunlight shining through the window, and this generated power is charged into the secondary battery 5. Then, by outputting the power stored in the secondary battery 5 to the output unit 7 as necessary, the power of the secondary battery 5 can be taken out and used effectively.

また、上述の使用状態にある太陽光発電装置10を格納し、あるいは他所に運搬する際等には、駆動モータ4を逆転させて回転ドラム2を逆方向に回転させて、回転ドラム2上に太陽光発電シート1を巻き回すことにより、前記太陽光発電シート1、回転ドラム2、駆動モータ4、二次電池5、および制御部6を備えた太陽光発電装置10をコンパクトに纏めることができる。 When storing the solar power generation device 10 in the above-mentioned usage state or transporting it to another location, the drive motor 4 is reversed to rotate the rotating drum 2 in the opposite direction, and the solar power generation sheet 1 is wound around the rotating drum 2, thereby compactly packing up the solar power generation device 10 including the solar power generation sheet 1, rotating drum 2, drive motor 4, secondary battery 5, and control unit 6.

なお、太陽光発電装置10の設置位置は建物の窓部に限られず、太陽光が射す任意の位置に設置可能である。例えば、回転ドラム2が収容されたケーシングを屋外に設置し、このケーシング内から太陽光発電シート1を引き出して、その先端部に設けられた保形部を所定の係止部に係止する等により、太陽光発電シート1を屋外に設置するようにしてもよい。また、屋外に駐車された車両のルーフレール等に回転ドラム2を保持させるとともに、この回転ドラム2から繰り出された太陽光発電シート1を車両の側面等に沿って設置することも可能である。 The installation location of the solar power generation device 10 is not limited to a window of a building, but can be any location where sunlight shines. For example, the casing containing the rotating drum 2 can be installed outdoors, the solar power generation sheet 1 can be pulled out from inside the casing, and the shape retention part at the tip of the sheet can be engaged with a predetermined engagement part, thereby installing the solar power generation sheet 1 outdoors. It is also possible to hold the rotating drum 2 on the roof rail of a vehicle parked outdoors, and install the solar power generation sheet 1 unrolled from the rotating drum 2 along the side of the vehicle, etc.

本発明に係る太陽光発電装置10は、上述のように可撓性を有する太陽光発電シート1と、この太陽光発電シート1が巻き回される回転ドラム2と、回転ドラム2を回転駆動して、その周面上に太陽光発電シートを巻き回す駆動モータ4と、太陽光発電シート1の発電電力を充電する二次電池5と、駆動モータ4に対する電力の供給を制御するとともに、二次電池5に対する電力の入出力を制御する制御部6とを備え、回転ドラム2内に、駆動モータ4、二次電池5および制御部6が収容された構成としたため、太陽光発電装置10をコンパクト化した状態で格納および運搬を容易に行うことが可能であり、その利便性を向上させることができる。 The solar power generation device 10 according to the present invention comprises a flexible solar power generation sheet 1 as described above, a rotating drum 2 on which the solar power generation sheet 1 is wound, a drive motor 4 that rotates and drives the rotating drum 2 to wind the solar power generation sheet around its circumferential surface, a secondary battery 5 that charges the power generated by the solar power generation sheet 1, and a control unit 6 that controls the supply of power to the drive motor 4 and controls the input and output of power to the secondary battery 5. As the drive motor 4, secondary battery 5, and control unit 6 are housed within the rotating drum 2, the solar power generation device 10 can be easily stored and transported in a compact state, improving its convenience.

さらに、大きな重量を有する二次電池5等を回転ドラム2内に収容したため、太陽光発電シート1の発電電力を、太陽光発電装置10とは別体に設けられた二次電池に供給して充電した場合のような充電ロスが生じることがなく、充電効率を向上させることができる。しかも、建物等の上部に取り付けられた回転ドラム2から太陽光発電シート1を垂下させた状態で設置した場合においても、太陽光発電シート1に過大な引っ張り力が作用することはなく、太陽電池素子が損傷するのを効果的に防止することができる。 Furthermore, because the heavy secondary battery 5 and the like are housed inside the rotating drum 2, there is no charging loss as occurs when the power generated by the photovoltaic sheet 1 is supplied to a secondary battery provided separately from the photovoltaic power generation device 10 for charging, and charging efficiency can be improved. Moreover, even if the photovoltaic sheet 1 is installed in a hanging state from the rotating drum 2 attached to the top of a building or the like, excessive pulling force is not applied to the photovoltaic sheet 1, and damage to the solar cell elements can be effectively prevented.

また、上述の実施形態に示すように、二次電池5の電力を外部に出力する出力部7を設け、この出力部7にパソコン等の外部装置を接続する等により、必要に応じて二次電池5の電力を出力部7から外部に取り出し得るように構成した場合には、二次電池5に蓄えられた電力の有効利用を図ることができる。 As shown in the above embodiment, if an output unit 7 is provided that outputs the power of the secondary battery 5 to the outside, and an external device such as a personal computer is connected to this output unit 7 so that the power of the secondary battery 5 can be taken out from the output unit 7 as needed, the power stored in the secondary battery 5 can be effectively used.

さらに、上述の実施形態では、駆動モータ4に外部電源から電力を入力する非常用の入力部8を備えた構成としたため、二次電池5に電力が全く蓄えられていない非常時等において、入力部8のコンセントを外部電源に接続する等により、外部電源から駆動モータ4に電力を供給することにより、回転ドラム2に巻き回された太陽光発電シート1を繰り出して展開させること等が可能となる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the drive motor 4 is provided with an emergency input unit 8 that inputs power from an external power source. In an emergency when no power is stored in the secondary battery 5, for example, the input unit 8 can be plugged into an external power source to supply power from the external power source to the drive motor 4, thereby enabling the solar power generation sheet 1 wound around the rotating drum 2 to be unrolled.

上述の実施形態では、回転ドラム2の内周面に突設された保持用突起21により駆動モータ4、二次電池5および制御部6を拘束して、これらの重心を回転ドラム2の中心軸C上に位置させるように構成している。このため、回転ドラム2を回転させた際に、駆動モータ4、二次電池5および制御部6を円滑に回転させることができ、これらが偏心した状態で回転することに起因する振動や異音の発生を効果的に防止できるという利点がある。なお、上述の構成に代え、二次電池5等と回転ドラム2との間に間隔調整用のスペーサを配設することにより、二次電池5等の重心を回転ドラム2の中心軸C上に位置させるように構成してもよい。 In the above embodiment, the drive motor 4, secondary battery 5, and control unit 6 are restrained by the retaining protrusions 21 protruding from the inner peripheral surface of the rotating drum 2, and the center of gravity of these is positioned on the central axis C of the rotating drum 2. This has the advantage that when the rotating drum 2 is rotated, the drive motor 4, secondary battery 5, and control unit 6 can be rotated smoothly, and the generation of vibrations and abnormal noise caused by these rotating in an eccentric state can be effectively prevented. Note that instead of the above configuration, a spacer for adjusting the gap may be disposed between the secondary battery 5, etc. and the rotating drum 2, so that the center of gravity of the secondary battery 5, etc. is positioned on the central axis C of the rotating drum 2.

図5に示すように、太陽光発電シート1の先端部に、軽量の二次電池12が収容される筒状保形体13と、二次電池13の電力を外部に出力するUSBコンセント等からなる出力部14とが設けられた構成としてもよい。この構成によれば、太陽光発電シート1の発電電力をリード線15,16から二次電池13に供給して充電することができる。このため、二次電池13の充電させた電力を出力部14から外部に取り出し、あるいは駆動モータ4に供給する等により、その有効利用を図ることができる。なお、前記軽量の二次電池13としては、酸化銀電池、アルカリ電池又はリチウム電池等からなる種々の電池が使用可能であるが、軽量で電気容量の大きいニッケル水素電池が好適に使用される。 As shown in FIG. 5, the solar power generating sheet 1 may be provided at its tip with a cylindrical shape retaining body 13 housing a lightweight secondary battery 12, and an output unit 14 consisting of a USB outlet or the like for outputting the power of the secondary battery 13 to the outside. With this configuration, the power generated by the solar power generating sheet 1 can be supplied to the secondary battery 13 from the leads 15, 16 to charge it. Therefore, the power charged in the secondary battery 13 can be taken out from the output unit 14 to the outside or supplied to the drive motor 4, thereby making effective use of the power. Note that various types of batteries such as silver oxide batteries, alkaline batteries, or lithium batteries can be used as the lightweight secondary battery 13, but a nickel-metal hydride battery is preferably used because it is lightweight and has a large electrical capacity.

また、基台シートと、その第一面側に貼り付けられた太陽電池とを有する太陽光発電シート1において、前記第一面の反対側に位置する基台シートの第二面側に、プロジェクター等の映写装置から照射された映像を映し出すための映像用スクリーン面を設けた構成としてもよい。この構成によれば、太陽光発電シート1によって発電を行いつつ、その第二面を映像スクリーンとして活用できるという利点がある。 In addition, in a photovoltaic sheet 1 having a base sheet and solar cells attached to a first surface side thereof, a video screen surface for projecting an image projected from a projection device such as a projector may be provided on a second surface side of the base sheet located opposite the first surface. This configuration has the advantage that the second surface can be used as a video screen while generating electricity using the photovoltaic sheet 1.

さらに、前記映像用スクリーン面に代え、撮影した動画像を合成する際に使用するクロマキー合成用のスクリーン面を基台シートの第二面側に設けた構成としてもよい。この構成によれば、太陽光発電シート1によって発電を行いつつ、その第二面を動画合成用のスクリーン面として活用できるという利点がある。 Furthermore, instead of the video screen surface, a screen surface for chromakey compositing, which is used when compositing captured moving images, may be provided on the second surface of the base sheet. This configuration has the advantage that while power is generated by the solar power generation sheet 1, the second surface can be used as a screen surface for compositing moving images.

1 太陽光発電シート
2 回転ドラム
3 回転支持部材
4 駆動モータ
5 二次電池
6 制御部
7 出力部
8 入力部
10 太陽光発電装置
11 保形部
12 軽量の二次電池
13 筒状保形体
14 出力部
21 保持用突起
22 円筒状体
23,24 閉塞板
31,32 支持ブラケット
33 軸受部材
34 支持軸
41 出力軸
42 モータハウジング
61,62 リード線
63,64 電極
71,72 ブラシ
73,74 リード線
81,82 リード線
REFERENCE SIGNS LIST 1 Photovoltaic power generation sheet 2 Rotating drum 3 Rotation support member 4 Drive motor 5 Secondary battery 6 Control unit 7 Output unit 8 Input unit 10 Photovoltaic power generation device 11 Shape retention unit 12 Lightweight secondary battery 13 Cylindrical shape retention body 14 Output unit 21 Retaining projection 22 Cylindrical body 23, 24 Closure plate 31, 32 Support bracket 33 Bearing member 34 Support shaft 41 Output shaft 42 Motor housing 61, 62 Lead wire 63, 64 Electrode 71, 72 Brush 73, 74 Lead wire 81, 82 Lead wire

Claims (3)

可撓性を有する太陽光発電シートと、
前記太陽光発電シートが巻き回される回転ドラムと、
前記回転ドラムを回転駆動して、その上に前記太陽光発電シートを巻き回す駆動モータと、
前記太陽光発電シートの発電電力を充電する二次電池と、
前記駆動モータに対する電力の供給を制御するとともに、前記二次電池に対する電力の入出力を制御する制御部と
前記駆動モータに外部電源から電力を入力する非常用入力部を備え、
前記回転ドラム内には、前記駆動モータ、前記二次電池および前記制御部が収容されている太陽光発電装置。
A flexible photovoltaic sheet;
a rotating drum on which the photovoltaic sheet is wound;
a drive motor that rotates the rotary drum to wind the photovoltaic sheet thereon;
A secondary battery that charges the power generated by the solar power generation sheet;
a control unit that controls the supply of power to the drive motor and controls the input and output of power to the secondary battery ;
an emergency input unit for inputting electric power from an external power source to the drive motor ;
The solar power generation device has the drive motor, the secondary battery, and the control unit housed within the rotating drum.
前記二次電池の電力を外部に出力する出力部を、さらに備えている請求項記載の太陽光発電装置。 The solar power generating device according to claim 1 , further comprising an output section that outputs the electric power of the secondary battery to an outside. 前記駆動モータ、二次電池および制御部の重心が前記回転ドラムの中心軸上に配置されている請求項1又は2記載の太陽光発電装置。 3. The solar power generating device according to claim 1, wherein the center of gravity of the drive motor, the secondary battery and the control unit is disposed on the central axis of the rotating drum.
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