(57)【要約】【課題】複数の系統で電力をＬＥＤに供給することができ、緊急時等必要が生じたときは任意に点灯を行なうこともできる信頼性の高い発光装置を提供する。【解決手段】日中にソーラーパネル３０で充電されるバッテリー４２によって夜間のＬＥＤ点灯を行なう第１の系統と、充電不足等により第１の系統でＬＥＤ点灯ができないときに商用ＡＣ電源によってＬＥＤ点灯を行なう第２の系統を備えており、太陽エネルギーを有効に活用しつつ、かつ、街路灯としての防犯等の機能を果たすことができ、信頼性が向上する。緊急時に点灯の必要が生じたときは、リモートスイッチ８０を操作すればよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの充電を行なうためのソーラーパネル，
バッテリーから電力の供給があったときに点灯する第１の系統の発光手段，
商用電源から電力の供給があったときに点灯する第２の系統の発光手段，
前記バッテリーに充電するための太陽光発電手段，
を備えており、
前記第１の系統の発光手段に対する前記バッテリーからの電力の供給を夜間に行なうための第１の供給制御手段，
前記バッテリーが基準電圧以下の場合には、前記第１の供給制御手段による電力供給を停止するとともに、前記第２の系統の発光手段に前記商用電源による電力を供給する第２の供給制御手段，
日中に前記ソーラーパネルで発電された電力で前記バッテリーに供給して充電するための充電制御手段，
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第２の系統の発光手段に対する前記商用電源からの電力の供給を任意に昼夜を問わず行なうためのリモート手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の各系統における発光手段を、いずれも複数のＬＥＤライトによって構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
【請求項４】
前記複数のＬＥＤライトを、第１の系統のＬＥＤライトの位置と第２の系統のＬＥＤライトの位置が対称となるように、同一の筐体内に並べて配置したことを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置ないし照明装置に関し、更に具体的には、ＬＥＤ（発光ダイオード）を利用した街路灯などに好適な発光装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを利用した発光装置の背景技術としては、例えば、下記特許文献１記載の「ＬＥＤ照明装置」がある。これは、太陽光発電による蓄電池の充電が不十分な場合でも十分な照度を確保するとともに、太陽光発電の余剰電力も有効に使用することを目的としたもので、昼間は、ＬＥＤユニットを消灯した状態で、太陽電池の発電電力を蓄電池に充電し、太陽電池の発電電力が充電電力等の本装置の消費電力より大きい場合、余剰電力は系統連系装置を介して商用電源ＡＣ側に逆流させて、電力会社に売電する。太陽電池での発電量が低下する夜間は、蓄電池の充電電荷を用いて、ＤＣ／ＡＣ変換器、系統連系装置、ＡＣ・ＤＣ変換器を介してＬＥＤユニットに点灯電力を供給する。このとき、昼間の天候不順等によって蓄電池への充電が不十分であった場合、商用電源ＡＣからも系統連系装置、ＡＣ・ＤＣ変換器を介してＬＥＤユニットに点灯電力を供給する。
【特許文献１】特開２００７−８２２７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した背景技術によれば、商用電源と蓄電池の２つの電力供給源がありながら、ＬＥＤへの給電は１系統のみとなっており、信頼性の面で必ずしも十分とはいえない。また、非常時など、通常は点灯を行なわない場合でも、緊急に点灯させたい場合がある。
【０００４】
本発明は、以上の点に着目したもので、複数の系統で電力をＬＥＤに供給することができ、緊急時等必要が生じたときは任意に点灯を行なうこともできる信頼性の高い発光装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明は、バッテリーの充電を行なうためのソーラーパネル，バッテリーから電力の供給があったときに点灯する第１の系統の発光手段，商用電源から電力の供給があったときに点灯する第２の系統の発光手段，前記バッテリーに充電するための太陽光発電手段，を備えており、前記第１の系統の発光手段に対する前記バッテリーからの電力の供給を夜間に行なうための第１の供給制御手段，前記バッテリーが基準電圧以下の場合には、前記第１の供給制御手段による電力供給を停止するとともに、前記第２の系統の発光手段に前記商用電源による電力を供給する第２の供給制御手段，日中に前記ソーラーパネルで発電された電力で前記バッテリーに供給して充電するための充電制御手段，を備えたことを特徴とする。
【０００６】
主要な形態の一つは、前記第２の系統の発光手段に対する前記商用電源からの電力の供給を任意に昼夜を問わず行なうためのリモート手段を設けたことを特徴とする。他の形態の一つは、前記第１及び第２の各系統における発光手段を、いずれも複数のＬＥＤライトによって構成したことを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記複数のＬＥＤライトを、第１の系統のＬＥＤライトの位置と第２の系統のＬＥＤライトの位置が対称となるように、同一の筐体内に並べて配置したことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、日中にソーラーパネルで充電されるバッテリーによって夜間の点灯を行なう第１の系統と、商用電源によって点灯を行なう第２の系統を備えているため、太陽エネルギーを有効に活用できるのみならず、信頼性も高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１には、本実施例の回路構成が示されている。同図に示すように、本実施例では、ＬＥＤ街路灯１０として、Ａ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０ＡとＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂの２系統が設けられている。Ａ系統は、ソーラーパネル及びバッテリーにより駆動される系統であり、Ｂ系統は、商用電源で駆動される系統である。
【００１０】
まず、Ａ系統から説明すると、Ａ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａの入力端子は、端子台２２，２４にそれぞれ接続されている。一方、ソーラーパネル（太陽電池パネル）３０の出力端子は、端子台３２，３４に接続されている。前記端子台２２，２４は、充放電コントローラー４０の一方の出力制御側に接続されており、前記端子台３２，３４は、充放電コントローラー４０の入力側に接続されている。充放電コントローラー４０の他方の出力制御側は、バッテリー４２に接続されている。また、前記端子台２２，２４は、ＤＣリレーコイル２６Ｃにも接続されている。
【００１１】
次に、Ｂ系統について説明すると、Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂの入力端子は、端子台５０，５２を介してＡＣ・ＤＣコンバーター６０のＤＣ出力側に接続されている。商用の常時印加されている商用電源（例えばＡＣ２００Ｖ，以下「常時ＡＣ電源」という）７０は、端子台７２，７４に印加されている。端子台７２は、ブレーカー７６を介して、ＤＣリレー接点２６Ｔ，ＡＣリレー接点７８Ｃにそれぞれ接続されている。端子台７４は、ブレーカー７６を介して、ＡＣリレー接点７８ＴとともにＡＣ・ＤＣコンバーター６０のＡＣ入力側に接続されている。ＡＣリレー接点７８Ｔを切り換えるＡＣリレーコイル７８Ｃには、リモートで商用電源がＯＮ，ＯＦＦされるリモートスイッチ８０が端子台８２，８４に接続されている。
【００１２】
前記ＤＣリレーコイル２６Ｃによって切り換えられるＤＣリレー接点２６Ｔは、一方で前記ブレーカー７６に接続されており、他方で端子台８６に接続されている。更に端子台８６は日照センサー９０に接続されており、この日照センサー９０は端子台９２を介してＡＣ・ＤＣコンバーター６０のＡＣ入力側に接続されている。
【００１３】
以上の各部のうち、Ａ系統の充放電コントローラー４０は、ソーラーパネル３０が発電しているときは、その電力をバッテリー４２に供給して充電し、ソーラーパネル３０が発電していないときは、照明が必要であると判断してバッテリー４２からＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａに電力を供給する制御を行う機能を備えている。また、ソーラーパネル３０の発電量から夜間であるかどうかの判断を行なう機能も備えている。なお、別途日照センサー（図示せず）を充放電コントローラー４０に設け、これによって夜間であるかどうかを検出するようにしてもよい。
【００１４】
Ｂ系統のＡＣ・ＤＣコンバーター６０は、入力される商用電源７０の交流を直流に変換してＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂに供給するためのものである。日照センサー９０は、日照の有無から昼夜の検出を行って接点の切り換えを行う機能を備えている。一方、ＤＣリレーコイル２６ＣとＤＣリレー接点２６ＴによってＤＣリレー２６が構成されており、ＤＣリレーコイル２６Ｃに電流が流れるとＤＣリレー接点２６Ｔが切り換えられるように構成されている。また、ＡＣリレーコイル７８ＣとＡＣリレー接点７８ＴによってＡＣリレー７８が構成されており、ＡＣリレーコイル７８Ｃに電流が流れるとＡＣリレー接点７８Ｔが切り換えられるように構成されている。
【００１５】
上述したＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａと、Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂは、ＬＥＤモジュールの複合体として形成されている。図７には、その一例が示されており、ＬＥＤ街路灯１０は、同図(A)に示すように、電柱や設置用ポール１００に取り付けられる。筐体１０２の外面にはソーラーパネル３０が設けられており（図示せず）、図１に示した回路は内部に収納されている。同図(B)には、ＬＥＤ街路灯１０の平面が示されており、同図の例では、８個のＬＥＤライト１１０〜１２６が設けられている。これらのうち、図の上半分の４個のＬＥＤライト１１０〜１１６によってＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａが構成されており、図の下半分の４個のＬＥＤライト１２０〜１２６によってＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂが構成されている。ＬＥＤライト１１０〜１２６は、いずれも同図(C)に示すように、適宜の配線パターンが形成された基板２００上に多数のＬＥＤ素子２０１がリング状に配置されており、それらの上にフープ状のレンズ２０２が配置された構成となっている。
【００１６】
次に、図２〜図６も参照しながら、本実施例の動作を説明する。本実施例には、以下の表に示すようなＭＡ〜ＭＥの５つの動作モードがあり、それぞれ図２〜図６に示している。表１に示すように、動作モードＭＡ〜ＭＣは日没から日出までの主として夜間の動作モードであり、動作モードＭＤ及びＭＥは日出から日没までの主として日中の動作モードである。
【表１】
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【００１７】
最初に、図２を参照しながら、動作モードＭＡについて説明する。動作モードＭＡは、夜間であって、バッテリー４２が通常給電状態，すなわちリモートスイッチ８０がＯＦＦの場合である。この場合は、充放電コントローラー４０によってソーラーパネル３０の発電量から夜間であることが判定され、図２に矢印で示すように、バッテリー４２から充放電コントローラー４０，端子台２２，２４を介してＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａに電力が供給され、Ａ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａが点灯する。このとき、夜間であるために日照センサー９０はＯＮとなるものの、ＤＣリレーコイル２６Ｃにも通電されるので、ＤＣリレー接点２６ＴはＯＦＦとなる。一方、リモートスイッチ８０がＯＦＦであるためにＡＣリレー接点７８ＴはＯＦＦである。このため、常時ＡＣ電源７０からＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂへの電力供給は行なわれない。また、夜間であるため、ソーラーパネル３０からバッテリー４２への充電も行なわれない。
【００１８】
次に、動作モードＭＢは、前記動作モードＭＡにおいてリモートスイッチ８０がＯＮとなった場合である。図３に矢印で示すように、Ａ系統の動作は、前記動作モードＭＡと同様であり、バッテリー４２からＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａに電力が供給されて点灯する。一方、Ｂ系統では、リモートスイッチ８０がＯＮとなってＡＣリレーコイル７８Ｃに通電されるため、ＡＣリレー接点７８ＴがＯＮとなり、常時ＡＣ電源７０からＡＣリレー７８，ＡＣ・ＤＣコンバーター６０，端子台５０，５２を介してＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂに電力が供給される。これにより、Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂも点灯する。
【００１９】
次に、動作モードＭＣは、同様に夜間であって、バッテリー４２の電圧が基準電圧以下の場合である。例えば、日中の天気が悪く、ソーラーパネル３０による充電が十分に行なわれないときは、バッテリー４２の電力が消耗し、電圧が基準値以下になる可能性がある。この場合、ＤＣリレーコイル２６Ｃに電流が流れなくなり、ＤＣリレー接点２６ＴがＯＮとなる。一方、日照センサー９０は、夜間であるためにＯＮとなっている。このため、図４に矢印で示すように電流が流れ、Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂが点灯することとなる。なお、夜間になって点灯を開始する時点でバッテリー４２が基準電圧以下であれば、Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂが点灯する。また、最初はバッテリー４２が基準電圧以上のときはＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａが点灯するが、その後、バッテリー４２が基準電圧以下となれば、その時点でＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂが点灯する。
【００２０】
次に、動作モードＭＤは、日中であって、バッテリー４２が通常給電状態，すなわちリモートスイッチ８０がＯＦＦの場合である。この場合は、図５に矢印で示すように、ソーラーパネル３０の出力が充放電コントローラー４０によってバッテリー４２に供給され、バッテリー４２の充電が行なわれる。このとき、充放電コントローラー４０は、Ａ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａに対する給電は行なわないので、Ａ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａは点灯しない。また、日照センサー９０は日中であるためＯＦＦであり、リモートスイッチ８０もＯＦＦであるため、Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂも点灯しない。
【００２１】
次に、動作モードＭＥは、前記動作モードＭＤにおいてリモートスイッチ８０がＯＮとなった場合である。図６に矢印で示すように、Ａ系統の動作は、前記動作モードＭＤと同様であり、ソーラーパネル３０の出力によってバッテリー４２が充電される。一方、Ｂ系統では、リモートスイッチ８０がＯＮとなってＡＣリレーコイル７８Ｃに通電されるため、ＡＣリレー接点７８ＴがＯＮとなり、常時ＡＣ電源７０からＡＣリレー７８，ＡＣ・ＤＣコンバーター６０，端子台５０，５２を介してＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂに電力が供給される。これにより、Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂが点灯する。
【００２２】
以上のように、本実施例によれば、次のような効果がある。
(1)日中にソーラーパネル３０で充電されるバッテリー４２によって夜間のＬＥＤ点灯を行なう第１の系統と、充電不足等により第１の系統でＬＥＤ点灯ができないときに商用ＡＣ電源によってＬＥＤ点灯を行なう第２の系統を備えることとしたので、太陽エネルギーを有効に活用しつつ、かつ、街路灯としての防犯等の機能を果たすことができ、信頼性が向上する。
(2)第１及び第２の系統がいずれもＬＥＤであるため、１つの街路灯内に複合的に設置することができ、あたかも一つの光源のように点灯するという利点がある。
(3)従来のソーラーパネルを利用した街路灯の場合、雨天なども考慮する必要があり、年間数回から数十回の不日照限界のために、本来の使用電力以上のソーラーパネルを搭載したり、大きなバッテリーを搭載して電力の冗長化を図る必要があった。しかし、本実施例によれば、商用電源の系統を備えているため、ソーラー発電部の冗長化設計も簡易になり、また、必要最低限のソーラーパネルやバッテリーを選択することによって初期費用の抑制を図ることができる。
【００２３】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例に示した回路構成は一例であり、同様の作用を奏するように種々設計変更可能である。
(2)前記実施例では、図７に示したように、８個のＬＥＤライト１１０〜１２６によってＬＥＤ街路灯１０を構成したが、ＬＥＤライトの個数は必要に応じて増減してよいし、ＬＥＤライトも、フープ型に限らず、各種の構造としてよい。また、各系統の照明モジュールにおけるＬＥＤライトの配置も適宜変更してよい。例えば、
ａ，ＬＥＤライト１１０，１１４，１２０，１２４をＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａとし、ＬＥＤライト１１２，１１６，１２２，１２６をＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂとするという具合に、左右で系統を分けるようにする。
ｂ，ＬＥＤライト１１０，１１６，１２０，１２６をＡ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ａとし、ＬＥＤライト１１２，１１４，１２２，１２４をＢ系統用ＬＥＤ照明モジュール１０Ｂとするという具合に、交互に系統を分けるようにする。
などが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明によれば、ＬＥＤライトに対して２系統で電力が供給されるので、信頼性が高く、街路灯などに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例の構成を示す回路図である。
【図２】動作モードＭＡにおける電流の流れる様子を示す図である。
【図３】動作モードＭＢにおける電流の流れる様子を示す図である。
【図４】動作モードＭＣにおける電流の流れる様子を示す図である。
【図５】動作モードＭＤにおける電流の流れる様子を示す図である。
【図６】動作モードＭＥにおける電流の流れる様子を示す図である。
【図７】前記実施例におけるＬＥＤ街路灯の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：ＬＥＤ街路灯
１０Ａ：Ａ系統用ＬＥＤ照明モジュール
１０Ｂ：Ｂ系統用ＬＥＤ照明モジュール
２２，２４：端子台
２６：ＤＣリレー
２６Ｃ：ＤＣリレーコイル
２６Ｔ：ＤＣリレー接点
３０：ソーラーパネル
３２，３４：端子台
４０：充放電コントローラー
４２：バッテリー
５０，５２：端子台
６０：ＡＣ・ＤＣコンバーター
７０：商用電源（常時ＡＣ電源）
７２，７４：端子台
７６：ブレーカー
７８：ＡＣリレー
７８Ｃ：ＡＣリレーコイル
７８Ｔ：ＡＣリレー接点
８０：リモートスイッチ
８２，８４，８６：端子台
９０：日照センサー
９２：端子台
１００：設置用ポール
１０２：筐体
１１０〜１２６：ＬＥＤライト
２００：基板
２０１：ＬＥＤ素子
２０２：レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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