(57)【要約】【課題】自然エネルギーを利用して発電した電力を蓄電池に蓄えるとともに照明などの外部負荷に放電する独立電源装置では故障原因の特定が難しくまた、故障原因によっては蓄電池の充放電を停止しないと蓄電池の寿命が短くなるという課題があった。【課題手段】独立電源装置に異常原因の判断材料となるセンサを取り付け、そのセンサの計測値をもとに独立電源の異常を監視し、蓄電池３の充放電を停止する必要がある場合は充放電を停止する。【選択図】図１
2006025480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーにて発電する発電手段と、前記発電手段にて発生した電力を蓄電する蓄電池と、前記発電手段にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する充電量調整手段と、前記蓄電池から供給された電力にて動作する外部負荷と、前記蓄電池から外部負荷への電力供給を導通／遮断するスイッチを備えた独立電源装置にあって、前記独立電源装置の状態をセンサにて計測することで前記独立電源装置の異常状態を判断する異常判断手段と、前記異常判断手段での判断結果をともに前記充電量調整手段、スイッチを制御し前記蓄電池への充電および放電を停止する異常制御手段を有することを特徴とする独立電源装置。
【請求項２】
発電手段は光エネルギーにて発電する太陽電池または風力エネルギーにて発電する風車であり、充電量調整手段は前記太陽電池にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する太陽電池電力調整回路または前記風車にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する風車電力調整回路であり、外部負荷は照明器具であり、センサは屋外照度の度合いを検出する照度センサ、前記蓄電池の周囲温度を計測する温度センサ、前記太陽電池にて発生した電圧を計測する太陽電池電圧センサ、前記太陽電池にて発生した電流を計測する太陽電池電流センサ、前記風車にて発生した電圧を計測する風車電圧センサ、前記風車にて発生した電流を計測する風車電流センサ、前記蓄電池の電圧を計測する蓄電池電圧センサ、前記蓄電池への充電電流あるいは前記蓄電池からの放電電流を計測する蓄電池電流センサ、前記太陽電池電力調整回路への出力指令を計測する太陽電池電力調整回路センサ、前記風車電力調整回路への出力指令を計測する風車電力調整回路センサであることを特徴とする請求項１記載の独立電源装置。
【請求項３】
異常判断手段は異常状態を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１あるいは２記載の独立電源装置。
【請求項４】
異常判断手段は太陽電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるのに照度センサの出力があらかじめ定められた値以下の場合は照度センサ異常とし異常の有無を表示手段にて表示する照度センサ異常監視手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項５】
異常判断制御手段は照度センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるのに太陽電池電圧センサの出力があらかじめ定められた値以下の場合は太陽電池異常とし異常の有無を表示手段にて表示する太陽電池異常監視手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項６】
異常判断手段は風車電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以下の状態があらかじめ定められた期間以上継続した場合に風車異常とし異常の有無を表示手段にて表示する風車異常監視手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項７】
異常判断手段は太陽電池電力調整回路センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるにもかかわらず太陽電池電流センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に太陽電池充電回路異常とし異常の有無を前記表示手段にて表示する太陽電池充電回路異常監視手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項８】
異常判断制御手段は風車電力調整回路センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるにもかかわらず風車電流センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に風車充電回路異常とし異常の有無を前記表示手段にて表示する風車充電回路異常監視手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項９】
異常判断手段は蓄電池電流センサの計測値を監視し、スイッチの状態がＯＮであるのに蓄電池からの放電が行われていない場合は照明器具異常とし異常の有無を表示手段にて表示する照明器具異常監視手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項１０】
異常判断手段は温度センサの計測値があらかじめ定められた範囲外の場合に温度放電停止状態とし放電の可不可を前記表示手段にて表示する温度放電停止監視手段を有し、異常制御手段は放電停止状態の時はスイッチを制御し蓄電池からの放電を停止する温度放電停止手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項１１】
異常判断手段は温度センサの計測値があらかじめ定められた範囲外の場合に温度充電停止状態とし充電の可不可を表示手段にて表示する温度充電監視手段を有し、異常制御手段は充電停止状態の時は太陽電池電力調整回路および風車電力調整回路を制御し蓄電池への充電を停止する温度充電停止手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項１２】
異常判断手段は蓄電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に蓄電池過放電状態とし放電の可不可を表示手段にて表示する蓄電池過放電監視手段を有し、異常制御手段は蓄電池過放電状態の時はスイッチを制御し前記蓄電池からの放電を停止する蓄電池過電停止手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項１３】
異常判断手段は蓄電池が過放電状態になった回数を表示手段にて表示する過放電カウント手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【請求項１４】
異常判断手段は蓄電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以上の場合に蓄電池過充電状態とし過充電の有無を表示手段にて表示する蓄電池過充電監視手段を有し、異常制御手段は過充電状態の時はスイッチを制御し蓄電池から強制的に放電する蓄電池強制放電手段を有することを特徴とする請求項１記載の独立電源装置。
【請求項１５】
前記異常制御手段は前記蓄電池が過充電状態になった回数を前記表示手段にて表示する過充電カウント手段を有することを特徴とする請求項１、２あるいは３記載の独立電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光や風力などの自然エネルギーを利用して発電した電力を蓄電池に充電するとともに、照明などの外部負荷に電力を供給する独立電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の独立電源装置は、太陽光と風力の自然エネルギーを利用して発電した電力が多い場合はその電力を電光パネル表示器に供給し文字を表示し、余剰電力を蓄電池に充電する。また、発電した電力が少ない場合は不足分を蓄電池から供給し、電光パネル表示器に文字を表示するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の図５では、風車２の回転により発電する風力発電機の電源は三相の交流電源であり、該交流電源を充電コントローラー８により直流に変換すると共に、過充電を防止できるように制御し、太陽光を受けて発電する太陽電池の電源は直流電源であり、該直流電源を充放電コントローラー９により太陽電池への電流の逆流を防止すると共に、過充電、過放電を防止できるように制御し、該制御して得られる前記風力発電機と太陽電池による電力を相互に補完できるように結線してバッテリー７へ入力する構成が記載されている。
【特許文献１】実用新案登録第３０５５０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の独立電源装置は、太陽電池、風車、蓄電池、充電回路、放電回路など様々なデバイスで構成されており、それらが複雑に絡み合って動作しているために故障が発生した場合に故障原因を特定するのが難しいという課題があり、故障原因を容易に特定できることが要求されている。
【０００４】
また、蓄電池の電圧、周囲温度などの状態を考慮して条件により蓄電池への充電を禁止したり、蓄電池からの放電を禁止したりしないと蓄電池の寿命が短くなると課題があり、蓄電池の寿命を長くすることが要求されている。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、独立電源装置の故障個所の特定が容易に行え、蓄電池の寿命を長くすることのできる独立電源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の独立電源装置は上記目的を達成するために自然エネルギーにて発電する発電手段と、前記発電手段にて発生した電力を蓄電する蓄電池と、前記発電手段にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する充電量調整手段と、前記蓄電池から供給された電力にて動作する外部負荷と、前記蓄電池から外部負荷への電力供給を導通／遮断するスイッチを備えた独立電源装置にあって、前記独立電源装置の状態をセンサにて計測することで前記独立電源装置の異常状態を判断する異常判断手段と、前記異常判断手段での判断結果をともに前記充電量調整手段、スイッチを制御し前記蓄電池への充電および放電を停止する異常制御手段を有することを特徴としたものである。
【０００７】
また、発電手段は光エネルギーにて発電する太陽電池または風力エネルギーにて発電する風車であり、充電量調整手段は前記太陽電池にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する太陽電池電力調整回路または前記風車にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する風車電力調整回路であり、外部負荷は照明器具であり、センサは屋外照度の度合いを検出する照度センサ、前記蓄電池の周囲温度を計測する温度センサ、前記太陽電池にて発生した電圧を計測する太陽電池電圧センサ、前記太陽電池にて発生した電流を計測する太陽電池電流センサ、前記風車にて発生した電圧を計測する風車電圧センサ、前記風車にて発生した電流を計測する風車電流センサ、前記蓄電池の電圧を計測する蓄電池電圧センサ、前記蓄電池への充電電流あるいは前記蓄電池からの放電電流を計測する蓄電池電流センサ、前記太陽電池電力調整回路への出力指令を計測する太陽電池電力調整回路センサ、前記風車電力調整回路への出力指令を計測する風車電力調整回路センサであることを特徴としたものである。
【０００８】
また、異常判断手段は異常状態を表示する表示手段を有することを特徴としたものである。
【０００９】
また、異常判断手段は太陽電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるのに照度センサの出力があらかじめ定められた値以下の場合は照度センサ異常とし異常の有無を表示手段にて表示する照度センサ異常監視手段を有することをことを特徴としたものである。
【００１０】
また、異常判断制御手段は照度センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるのに太陽電池電圧センサの出力があらかじめ定められた値以下の場合は太陽電池異常とし異常の有無を表示手段にて表示する太陽電池異常監視手段を有する有することを特徴としたものである。
【００１１】
また、異常判断手段は風車電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以下の状態があらかじめ定められた期間以上継続した場合に風車異常とし異常の有無を表示手段にて表示する風車異常監視手段を有することを特徴としたものである。
【００１２】
また、異常判断手段は太陽電池電力調整回路センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるにもかかわらず太陽電池電流センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に太陽電池充電回路異常とし異常の有無を前記表示手段にて表示する太陽電池充電回路異常監視手段を有することを特徴としたものである。
【００１３】
また、異常判断制御手段は風車電力調整回路センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるにもかかわらず風車電流センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に風車充電回路異常とし異常の有無を前記表示手段にて表示する風車充電回路異常監視手段を有することを特徴としたものである。
【００１４】
また、異常判断手段は蓄電池電流センサの計測値を監視しスイッチの状態がＯＮであるのに蓄電池からの放電が行われていない場合は照明器具異常とし異常の有無を表示手段にて表示する照明器具異常監視手段を有することを特徴としたものである。
【００１５】
また、異常判断手段は温度センサの計測値があらかじめ定められた範囲外の場合に温度放電停止状態とし放電の可不可を前記表示手段にて表示する温度放電停止監視手段を有し、異常制御手段は放電停止状態の時はスイッチを制御し蓄電池からの放電を停止する温度放電停止手段を有することを特徴としたものである。
【００１６】
また、異常判断手段は温度センサの計測値があらかじめ定められた範囲外の場合に温度充電停止状態とし充電の可不可を表示手段にて表示する温度充電監視手段を有し、異常制御手段は充電停止状態の時は太陽電池電力調整回路および風車電力調整回路を制御し蓄電池への充電を停止する温度充電停止手段を有することを特徴としたものである。
【００１７】
また、異常判断手段は蓄電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に蓄電池過放電状態とし放電の可不可を表示手段にて表示する蓄電池過放電監視手段を有し、異常制御手段は蓄電池過放電状態の時はスイッチを制御し前記蓄電池からの放電を停止する蓄電池過電停止手段を有することを特徴としたものである。
【００１８】
また、異常判断手段は蓄電池が過放電状態になった回数を表示手段にて表示する過放電カウント手段を有することを特徴としたものである。
【００１９】
また、異常判断手段は蓄電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以上の場合に蓄電池過充電状態とし過充電の有無を表示手段にて表示する蓄電池過充電監視手段を有し、異常制御手段は過充電状態の時はスイッチを制御し蓄電池から強制的に放電する蓄電池強制放電手段を有することを特徴としたものである。
【００２０】
また、前記異常制御手段は前記蓄電池が過充電状態になった回数を前記表示手段にて表示する過充電カウント手段を有することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、独立電源装置の故障原因の特定が容易に行え、蓄電池の寿命を長くできるという効果のある独立電源装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の請求項１記載の発明は、自然エネルギーにて発電する発電手段と、前記発電手段にて発生した電力を蓄電する蓄電池と、前記発電手段にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する充電量調整手段と、前記蓄電池から供給された電力にて動作する外部負荷と、前記蓄電池から外部負荷への電力供給を導通／遮断するスイッチを備えた独立電源装置にあって、前記独立電源装置の状態をセンサにて計測することで前記独立電源装置の異常状態を判断する異常判断手段と、前記異常判断手段での判断結果をともに前記充電量調整手段、スイッチを制御し前記蓄電池への充電および放電を停止する異常制御手段とから構成したものであり、独立電源装置の設置場所の状態を計測するセンサや独立電源装置の動作状態を計測するセンサの計測知をもとに独立電源装置の異常を検知し、表示し、蓄電池への充放電を停止する必要がある場合は充放電を停止するという作用を有する。
【００２３】
また、発電手段は光エネルギーにて発電する太陽電池または風力エネルギーにて発電する風車であり、充電量調整手段は前記太陽電池にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する太陽電池電力調整回路または前記風車にて発生した電力の前記蓄電池への充電量を調整する風車電力調整回路であり、外部負荷は照明器具であり、センサは屋外照度の度合いを検出する照度センサ、前記蓄電池の周囲温度を計測する温度センサ、前記太陽電池にて発生した電圧を計測する太陽電池電圧センサ、前記太陽電池にて発生した電流を計測する太陽電池電流センサ、前記風車にて発生した電圧を計測する風車電圧センサ、前記風車にて発生した電流を計測する風車電流センサ、前記蓄電池の電圧を計測する蓄電池電圧センサ、前記蓄電池への充電電流あるいは前記蓄電池からの放電電流を計測する蓄電池電流センサ、前記太陽電池電力調整回路への出力指令を計測する太陽電池電力調整回路センサ、前記風車電力調整回路への出力指令を計測する風車電力調整回路センサとから構成したものであり、太陽電池と風車にて発電される独立電源装置の異常を検知し、表示し、蓄電池への充電および放電を停止するという作用を有する。
【００２４】
また、異常判断手段は太陽電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるのに照度センサの出力があらかじめ定められた値以下の場合は照度センサ異常とし異常の有無を表示手段にて表示する照度センサ異常監視手段を有する構成としたものであり、照度センサの異常を監視するという作用を有する。
【００２５】
また、異常判断制御手段は照度センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるのに太陽電池電圧センサの出力があらかじめ定められた値以下の場合は太陽電池異常とし異常の有無を表示手段にて表示する太陽電池異常監視手段を有する構成としたものであり、太陽電池の異常を監視するという作用を有する。
【００２６】
また、異常判断手段は風車電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以下の状態があらかじめ定められた期間以上継続した場合に風車異常とし異常の有無を表示手段にて表示する風車異常監視手段を有する構成としたものであり、風車の異常を監視するという作用を有する。
【００２７】
また、異常判断手段は太陽電池電力調整回路センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるにもかかわらず太陽電池電流センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に太陽電池充電回路異常とし異常の有無を前記表示手段にて表示する太陽電池充電回路異常監視手段を有する構成としたものであり、太陽電池充電回路の異常を監視するという作用を有する。
【００２８】
また、異常判断制御手段は風車電力調整回路センサの計測値があらかじめ定められた値以上であるにもかかわらず風車電流センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に風車充電回路異常とし異常の有無を前記表示手段にて表示する風車充電回路異常監視手段を有する構成としたものであり、風車充電回路の異常を監視するという作用を有する。
【００２９】
また、異常判断手段は蓄電池電流センサの計測値を監視し、スイッチの状態がＯＮであるのに蓄電池からの放電が行われていない場合は照明器具異常とし異常の有無を表示手段にて表示する照明器具異常監視手段を有する構成としたものであり、照明器具の異常を監視するという作用を有する。
【００３０】
また、異常判断手段は温度センサの計測値があらかじめ定められた範囲外の場合に温度放電停止状態とし放電の可不可を前記表示手段にて表示する温度放電停止監視手段を有し、異常制御手段は放電停止状態の時はスイッチを制御し蓄電池からの放電を停止する温度放電停止手段を有する構成としたものであり、温度センサの計測値を監視し、蓄電池からの放電を停止するという作用を有する。
【００３１】
また、異常判断手段は温度センサの計測値があらかじめ定められた範囲外の場合に温度充電停止状態とし充電の可不可を表示手段にて表示する温度充電監視手段を有し、異常制御手段は充電停止状態の時は太陽電池電力調整回路および風車電力調整回路を制御し蓄電池への充電を停止する温度充電停止手段を有する構成としたものであり、温度センサの計測値を監視し、蓄電池への充電を停止るという作用を有する。
【００３２】
また、異常判断手段は蓄電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以下の場合に蓄電池過放電状態とし放電の可不可を表示手段にて表示する蓄電池過放電監視手段を有し、異常制御手段は蓄電池過放電状態の時はスイッチを制御し前記蓄電池からの放電を停止する蓄電池過電停止手段を有する構成としたものであり、蓄電池電圧センサの計測値を監視し、蓄電池からの放電を停止するという作用を有する。
【００３３】
また、異常判断手段は蓄電池が過放電状態になった回数を表示手段にて表示する過放電カウント手段を有する構成としたものであり、蓄電池が過放電状態になった回数を表示するという作用を有する。
【００３４】
また、異常判断手段は蓄電池電圧センサの計測値があらかじめ定められた値以上の場合に蓄電池過充電状態とし過充電の有無を表示手段にて表示する蓄電池過充電監視手段を有し、異常制御手段は過充電状態の時はスイッチを制御し蓄電池から強制的に放電する蓄電池強制放電手段を有する構成としたものであり、蓄電池電圧センサの計測値を監視し、蓄電池を強制的に放電させるという作用を有する。
【００３５】
また、前記異常制御手段は前記蓄電池が過充電状態になった回数を前記表示手段にて表示する過充電カウント手段を有する構成としたものであり、過充電状態になった回数を表示するという作用を有する。
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００３７】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例による独立電源装置について図１〜図1３に基づいて説明する。図１は本発明の実施例１による独立電源装置の構成図を示している。図１に示すように、太陽電池１で発電された電力は太陽電池電力調整回路２で電力量が調整された後、蓄電池３および照明器具４に供給され、風車５で発電された電力は風車電力調整回路６で電力量が調整された後、蓄電池３および照明器具４に供給される。
【００３８】
また、照明器具４への電力供給を供給／遮断させるスイッチ７が設けられている。
【００３９】
さらに、独立電源装置の設置場所の状態を計測するセンサや独立電源装置の動作状態を計測するセンサとして、太陽電池の電圧を計測する太陽電池電圧センサ８、太陽電池の電流を計測する太陽電池電流センサ９、風車の電圧を計測する風車電圧センサ１０、風車の電流を計測する風車電流センサ１１、蓄電池の電圧を計測する蓄電池電圧センサ１２、蓄電池の電流を計測する蓄電池電流センサ１３、周囲の照度を計測する照度センサ１４、周囲の温度を計測する温度センサ１５、太陽電池電力調整回路２の出力状態を計測する太陽電池電力調整回路センサ１６、風車電力調整回路６の出力状態を計測する風車電力調整回路センサ１７が設けられておりこれらの計測値は異常判断手段１８に入力される。異常判断手段１８はこれらの計測値をもとに各種異常の判断を行い異常制御手段１９に出力する。
【００４０】
異常制御手段１９は異常判断手段１８での判断結果をもとに太陽電池電力調整回路２、風車電力調整回路６およびスイッチ７を制御し、太陽電池１および風車５から蓄電池３への充電あるいは蓄電池３から照明器具４への放電を停止する。
【００４１】
図２は異常判断手段１８の構成図を示している。図２に示すように異常判断手段１８は、表示手段２０、照度センサ異常監視手段２１、太陽電池異常監視手段２２、風車異常監視手段２３、太陽電池充電回路異常監視手段２４、風車充電回路異常監視手段２５、照明器具異常監視手段２６、温度放電停止監視手段２７、温度充電禁止監視手段２８、蓄電池過放電監視手段２９、過放電カウント手段３０、蓄電池過充電監視手段３１、過充電カウント手段３２とから構成されている。
【００４２】
ここで、表示手段２０にはＬＣＤなどが使用される。
【００４３】
図３は異常制御手段１９の構成図を示している。図３に示すように異常制御手段１９は、温度放電停止手段３３、温度充電停止手段３４、蓄電池過放電停止手段３５、蓄電池強制放電手段３６とから構成されている。
【００４４】
次に動作について説明する。図４〜図１０は本発明の実施例１による異常判断手段１８の各構成部の動作ブロック図を示している。
【００４５】
また、図１１〜図１３は本発明の実施例１による異常判断手段１８および異常制御手段１９の各構成部の動作ブロック図を示している。
【００４６】
図４に示すように、照度センサ異常監視手段２１は太陽電池電圧センサ８の計測値ＶSOがVHSO以上であるのに照度センサ１４の計測値ＤがＤL以下の場合は照度センサ異常とし、表示手段２０に「照度センサ異常」と表示する。ここでＶHSOおよびＤLはあらかじめ設定された定数である。
【００４７】
一般に、周囲が明るい場合は太陽電池電圧センサ８の計測値ＶSOは１０ボルト以上、照度センサ１４の計測値Ｄは１０００ルクス以上になる。
【００４８】
従って、ＶHSOには１０ボルト、ＤLには１０００ルクスを設定し、太陽電池電圧センサ８の計測値ＶSOが１０ボルト以上であるのに照度センサ１４の計測値Ｄが１０００ルクス以下の場合は照度センサ異常としている。
【００４９】
図５に示すように、太陽電池異常監視手段２２は照度センサ１４の計測値ＤがＤH以上であるのに太陽電池電圧センサ８の計測値がＶLSO以下の場合は太陽電池異常とし、表示手段２０に「太陽電池異常」と表示する。ここでＤHおよびＶLSOはあらかじめ設定された定数である。
【００５０】
一般に、周囲が明るい場合は太陽電池太陽電池電圧センサ８の計測値ＶSOは１０ボルト以上、照度センサ照度センサ１４の計測値Ｄは１０００ルクス以上になる。
【００５１】
従って、ＶLSOには１０ボルト、ＤHには１０００ルクスを設定し、照度センサ１４の計測値Ｄが１０００ルクス以上であるのに太陽電池電圧センサ８の計測値ＶSOが１０ボルト以下の場合は太陽電池異常としている。
【００５２】
図６に示すように、風車異常監視手段２３は風車電圧センサ１０の計測値ＶWがＶLW以下の日がＸ日以上連続して続いた場合は風車異常とし、表示手段２０に「風車異常」と表示する。ここでＶLWおよびＸはあらかじめ設定された定数である。
【００５３】
一般に、最低でも７日のうち１日は風が吹き、風車電圧センサ１０の計測値ＶWが１０ボルト以上になる。
【００５４】
従って、ＶLWには１０ボルト、Ｘには７日を設定し、風車電圧センサ１０の計測値ＶWが１０ボルト以下の日が７日以上連続して続いた場合は風車異常としている。
【００５５】
図７に示すように、太陽電池充電回路異常監視手段２４は太陽電池電力調整回路センサ１６の計測値ＤSOがＤLSO以上であるのに太陽電池電流センサの計測値ＩSO がＩLSO以下の場合は太陽電池充電回路異常とし、表示手段２０に「太陽電池充電回路異常」と表示する。ここでＤLSOおよびＩLSOはあらかじめ設定された定数である。
【００５６】
一般に、太陽電池電力調整回路センサ１６の計測値ＤSは０〜１００％の範囲内で変化し、５０％以上ならば太陽電池１からの充電が行われ太陽電池電流センサ９の計測値ＩLSOは０アンペア以上になる。
【００５７】
従って、ＤLSOには５０％、ＩLSOには０．００１アンペアを設定し、太陽電池電力調整回路センサ１６の計測値ＤSOが５０％以上であるのに太陽電池電流センサ９の計測値ＩSOが０．００１アンペア以下の場合は太陽電池充電回路異常としている。
【００５８】
図８に示すように、風車充電回路異常監視手段２５は風車電力調整回路センサ１７の計測値ＤWがＤLW以上であるのに風車電流センサ１１の計測値ＩWがＩLW以下の場合は風車充電回路異常とし、表示手段２０に「風車充電回路異常」と表示する。ここでＤLWおよびＩLWはあらかじめ設定された定数である。
【００５９】
一般に、風車電力調整回路センサ１７の計測値ＤWは０〜１００％の範囲で変化し、５０％以上ならば風車５からの充電が行われ風車電流センサ１１の計測値ＩWは０アンペア以上になる。
【００６０】
従って、ＤLWには５０％、ＩLWには０．００１アンペアを設定し、風車電力調整回路センサ１７の計測値ＤWが５０％以上であるのに風車電流センサ１１の計測値IWが０．００１アンペア以下の場合は風車充電回路異常としている。
【００６１】
図９に示すように、照明器具異常監視手段２６はスイッチ７の状態がＯＮであるのに蓄電池電流センサ１３の計測値がゼロの場合は照明器具異常とし、表示手段２０に「照明器具異常」と表示する。
【００６２】
その理由は、スイッチ７の状態がＯＮであれば蓄電池３から放電が行われ照明器具４が点灯するからである。
【００６３】
図１０に示すように、温度放電停止監視手段２７は温度センサ１５の計測値ＴがＴLSより低いかＴHSより高い場合は放電停止温度とし表示手段２０に「放電停止温度です」と表示するとともに温度放電停止手段３３に信号を出力する。温度放電停止手段３３は温度放電停止監視手段２７からの信号を受けてスイッチ７をＯＦＦにし蓄電池３からの放電を停止する。
【００６４】
ここで、ＴLSおよびＴHSの値は使用する蓄電池３の放電可能温度範囲内で設定され、ＴLSは−１０℃、ＴHSは５０℃が一般的な値である。
【００６５】
図１１に示すように、温度充電禁止監視手段２８は温度センサ１５の計測値ＴがＴLdより低いかＴHdより高い場合は充電停止温度とし表示手段２０に「充電停止温度です」と表示するとともに温度充電停止手段３４に信号を出力する。温度充電停止手段３４は温度充電禁止監視手段２８からの信号を受けて太陽電池電力調整回路２および風車電力調整回路の出力をゼロにし蓄電池３への充電を停止する。
【００６６】
ここで、ＴLdおよびＴHdの値は使用する蓄電池３の充電可能温度範囲内で設定され、ＴLdは−１０℃、ＴHdは４０℃が一般的な値である。
【００６７】
図１２に示すように、蓄電池過放電監視手段２９は蓄電池電圧センサ１２の計測値ＶEがＶDより小さい時は過放電異常とし表示手段２０に「過放電異常」と表示するとともに過放電カウント手段３０および蓄電池過放電停止手段３５に信号を出力する。過放電カウント手段３０は蓄電池過放電監視手段２９からの信号を受けて、過放電になった回数をカウントアップし表示手段２０に、たとえば過放電になった回数が４回目なら「過放電回数4回」と表示する。蓄電池過放電停止手段３５は蓄電池過放電監視手段２９からの信号を受けて、スイッチ７をＯＦＦにし蓄電池３からの放電を停止し、蓄電池３の電圧低下を防止する。
【００６８】
過放電状態となった蓄電池３は放電を直ちに停止しないと寿命が極端に短くなる。
【００６９】
ＶDの値は、蓄電池３の種類により多少異なるが、ほぼ１２Ｖである。また、過放電になった回数も蓄電池３の寿命に影響する。過放電になった回数をカウントし、表示することにより使用者が蓄電池３の交換時期を決める目安にしている。
【００７０】
図１３に示すように、蓄電池過充電監視手段３１は蓄電池電圧センサ１２の計測値ＶEがＶCより大きい時は過充電異常とし表示手段２０に「過充電異常」と表示するとともに過充電カウント手段３２および蓄電池強制放電手段３６に信号を出力する。過充電カウント手段３２は蓄電池過放電監視手段３１からの信号を受けて、過充電になった回数をカウントアップし表示手段２０に、たとえば過充電になった回数が５回目なら「過充電回数５回」と表示する。蓄電池強制放電手段３６は蓄電池過充電監視手段３１からの信号を受けて、スイッチ７をＯＮにし、照明器具４を点灯することで蓄電池３を強制的に放電させ、蓄電池３の電圧下げる。
【００７１】
過充電状態となった蓄電池３は直ちに放電を行い、電圧を下げないと寿命が極端に短くなる。
【００７２】
ＶCの値は、蓄電池３の種類により多少異なるが、ほぼ１５Ｖである。また、過充電になった回数も蓄電池３の寿命に影響する。過充電になった回数をカウントし、表示することにより使用者が蓄電池３の交換時期を決める目安にしている。
【００７３】
このように、独立電源装置に設けられた様々なセンサ計測値から異常判断手段１８で独立電源の異常を判断し、表示手段２０に表示することで独立電源の異常原因を容易に特定することができる。
【００７４】
また、異常原因により蓄電池３への放電を停止する必要があるときは異常制御手段１９でスイッチ７をＯＦＦにし、蓄電池３への放電を停止する。
【００７５】
また、異常原因により蓄電池３への充電を停止する必要があるときは異常制御手段１９で太陽電池電力調整回路２および風車電力調整回路６の出力をＯＦＦにし、蓄電池３への充電を停止する。
【００７６】
さらに、蓄電池３が過充電状態になった時は異常制御手段１９でスイッチ７をＯＮにし照明器具４を点灯し、強制的に放電させて蓄電池３を過充電状態から復帰させる。
【００７７】
上記３つの動作により蓄電池３の劣化を防ぎ蓄電池３の寿命を延ばしている。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、独立電源装置以外にも一般の電力線と系統連携させる発電装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例１による独立電源装置の構成図
【図２】同異常判断手段のブロック図
【図３】同異常制御手段のブロック図
【図４】同異常判断手段の各構成部の動作ブロック図
【図５】同異常判断手段の各構成部の動作ブロック図
【図６】同異常判断手段の各構成部の動作ブロック図
【図７】同異常判断手段の各構成部の動作ブロック図
【図８】同異常判断手段の各構成部の動作ブロック図
【図９】同異常判断手段の各構成部の動作ブロック図
【図１０】同異常判断手段および異常制御手段の各構成部の動作ブロック図
【図１１】同異常判断手段および異常制御手段の各構成部の動作ブロック図
【図１２】同異常判断手段および異常制御手段の各構成部の動作ブロック図
【図１３】同異常判断手段および異常制御手段の各構成部の動作ブロック図
【符号の説明】
【００８０】
１    太陽電池
２    太陽電池電力調整回路
３    蓄電池
４    照明器具
５    風車
６    風車電力調整回路
７    スイッチ
８    太陽電池電圧センサ
９    太陽電池電流センサ
１０  風車電圧センサ
１１  風車電流センサ
１２  蓄電池電圧センサ
１３  蓄電池電流センサ
１４  照度センサ
１５  温度センサ
１６  太陽電池電力調整回路センサ
１７  風車電力調整回路センサ
１８  異常判断手段
１９  異常制御手段
２０  表示手段
２１  照度センサ異常監視手段
２２  太陽電池異常監視手段
２３  風車異常監視手段
２４  太陽電池充電回路異常監視手段
２５  風車充電回路異常監視手段
２６  照明器具異常監視手段
２７  温度放電停止監視手段
２８  温度充電禁止監視手段
２９  蓄電池過放電監視手段
３０  過放電カウント手段
３１  蓄電池過充電監視手段
３２  過充電カウント手段
３３  温度放電停止手段
３４  温度充電停止手段
３５  蓄電池過放電停止手段
３６  蓄電池強制放電手段
【図１】
2006025480.tif 000003
【図２】
2006025480.tif 000004
【図３】
2006025480.tif 000005
【図４】
2006025480.tif 000006
【図５】
2006025480.tif 000007
【図６】
2006025480.tif 000008
【図７】
2006025480.tif 000009
【図８】
2006025480.tif 000010
【図９】
2006025480.tif 000011
【図１０】
2006025480.tif 000012
【図１１】
2006025480.tif 000013
【図１２】
2006025480.tif 000014
【図１３】
2006025480.tif 000015