(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光発電に搭載される電子回路用電源ＩＣの設計において、電子回路用電源の電源効率を向上させ、自由度の高い部品選定ができる太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１内で、電力系統に電力供給する電力系統用セル２１と電子回路電源３に電力供給する電子回路電源用セル２２で分離して、太陽電池モジュール１により生成される電力を電力系統に供給するとともに、電子回路電源３に供給することで、太陽電池モジュール１により生成される高電圧を電子回路４で使用する低電圧に降圧せずに電子回路電源３に電力供給できる構造をしている。【選択図】図１
0003208537.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルからなる太陽電池モジュールによる太陽光発電システムにおいて、
上記太陽電池モジュールにより生成される電力系統に供給する電力を制御する電子回路と、
上記電子回路に電力供給する電子回路電源と、
を有し、
上記太陽電池モジュール内で、電力系統に電力供給する電力系統用セルと上記電子回路電源に電力供給する電子回路電源用セルとで分けられており、
上記太陽電池モジュールにより生成される電力を上記電力系統に供給するとともに、上記電子回路電源に供給することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
上記電子回路電源は、蓄電池を備えており、
上記電子回路電源用セルにより生成される電力は、上記蓄電池に充電されることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
上記電子回路電源は、エナジーハーベスト電源ＩＣを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
上記太陽電池モジュールは、上記電力系統用セルと上記電子回路電源用セルで構成されている該太陽電池モジュールと、
電力系統用セルで構成されている複数の太陽電池モジュールと、を有する請求項１から３に記載の太陽光発電システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本考案は、太陽電池モジュールを使用した発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】      特許文献１では、太陽電池で発電された電力を系統に連系させる電力変換装置と共に用いられる蓄電装置において、太陽電池で発電された直流電力の内予め設定された所定の割合を超えない範囲で太陽電池によって発電された直流電力を降圧して蓄電池へ充電する充電回路について明記されている。【０００３】      電力用途の太陽電池モジュールでマイコンを使った電子機器を設計する場合、太陽電池モジュールが発電した高い電圧からマイコン用電源に使用する低電圧に降圧する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８１０２５４号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】      太陽光パネルの電圧が高く、電子機器にマイコン等の電子回路を使用する場合、太陽光パネルが発電した高電圧から電子回路に使用できるようにＤＣ／ＤＣコンバータ等で低電圧に降圧するので、電子回路用電源の電源効率は低下する。【０００６】      また、電子回路用電源ＩＣの設計において、太陽光パネルの高電圧に対応できるような耐圧性部品等を使用する必要があり、部品選定に制限が課される。【０００７】      本考案は、かかる背景に鑑みてなされたもので、マイコンアプリケーション側の設計を容易化するとともに、電子回路用電源の効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】      本考案の一態様は、複数のセルからなる太陽電池モジュールによる太陽光発電システムにおいて、
上記太陽電池モジュールにより生成される電力系統に供給する電力を制御する電子回路と、
上記電子回路に電力供給する電子回路電源と、
を有し、
上記太陽電池モジュール内で、電力系統に電力供給する電力系統用セルと上記電子回路電源に電力供給する電子回路電源用セルとで分けられており、
上記太陽電池モジュールにより生成される電力を上記電力系統に供給するとともに、上記電子回路電源に供給することを特徴とする
【考案の効果】
【０００９】      本考案によれば、高電圧を生成する太陽光発電に搭載される電子回路において、太陽電池モジュールの一部のセルを電子回路用電源の入力電源とするので、高電圧を低電圧に降圧する必要がなく、電子回路用電源の効率があがる。【００１０】      また、太陽電池モジュールの一部のセルを生成した低電圧電力を使用するので、高電圧を生成する太陽光パネルに対応できるような耐圧性部品を選定しなければならない制約を受けることなく、耐圧性がない部品でも電子回路を構成する部品にでき、部品選定における自由度を高める。【００１１】      本考案は、セルの配線を変えるだけであり、セルや太陽電池モジュールの配置や構成を大幅に変更しなくても、簡単に対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の実施例１における太陽光発電システムを示す概略図
【図２】本考案の実施例１における太陽電池モジュールを示す概略図
【図３】本考案の実施例２における太陽光発電システムを示す概略図
【考案を実施するための形態】
【００１３】      以下、本考案の実施の形態について説明する。なお、本考案の範囲は以下の説明において特に本考案を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【実施例１】
【００１４】      図１で示すように、本考案の太陽光発電システムは、複数のセル２で構成されている太陽電池モジュール１と、直流電圧から交流電圧に変換や出力の切り替えを行う変換部６、発電電力を制御する電子回路４と、電子回路４に電力供給を行う電子回路電源３を備えている。太陽電池モジュール１は、発電電力を電力系統に電力供給している電力系統用セル２１と電子回路電源３に電力供給している電子回路電源用セル２２を有している。【００１５】      図２で示すように、太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュール１を構成しているセル２を電力系統用セル２１と電子回路電源用セル２２に分離している。電子回路電源３に電力供給するために分離された電子回路電源用セル２２は、電子回路４に使用する電力を生成できるだけのセル数で構成されていて、残りのセルは電力系統用セル２１として電力系統に接続されている。【００１６】      太陽電池モジュール１を構成している複数のセル２は、平角形状の導体にはんだをめっきした線材でできたインターコネクタ５でセルとセルの間をつながれている。電力系統用セル２１と電子回路電源用セル２２は、インターコネクタ５でつながれていなく、太陽電池モジュール１内で分離されている。【００１７】      電子回路電源３の必要な電力によって、電子回路電源用セル２２のセル数は増減し、必要な電子回路電源用セル２２のセル数は、インターコネクタ５の接続と切断で電力系統用セル２１と電子回路電源用セル２２の比率を調整して、確保することができる。【００１８】      図示しないが、変換部６は、電力系統用セル２１から出力される直流電圧を交流電圧に変換する機能と電力系統用セル２１から電力系統に電力を出力されるか出力しないかを切り替える出力リレー機能を有し、電子回路４によって制御されている。【００１９】      図示しないが、電子回路４は、電圧検出部と、電圧検出部により検出された系統電圧に基づいて異常を検出する異常検出部と、検出した異常信号に基づいて電力系統への出力をするか否かを切り替える切り替え判断部を備えている。【００２０】      電子回路電源３は電子回路４に電力供給を行う。
電子回路電源用セル２２で生成される電力は３〜５Ｖ程度の低電圧になり、電力系統用セル２１や電子回路電源用セル２２を有さない太陽電池モジュール１２等で生成される電力は３０Ｖ以上の高電圧になる。電子回路電源用セル２２が生成する電力で電子回路電源３に必要な電力を満たすので、電子回路電源３に送電するのに、電力系統用セル２１や電子回路電源用セル２２を有さない太陽電池モジュールで生成される３０Ｖ以上の高電圧から３〜５Ｖ程度の低電圧に降圧する必要がない。【００２１】      電子回路電源３には、蓄電池３２を備えており、太陽電池モジュール１の発電量にバラツキがあった場合でも、電子回路４に必要な電力を安定して供給できる。蓄電池４は、リチウムイオン二次電池等の起電力の高い電池が好ましい。【００２２】      電子回路電源３は、エナジーハーベスト電源ＩＣ３１を備えていて、エナジーハーベスト電源ＩＣ３１を介して、エナジーハーベスト素子により発生する電力を蓄電池３２に充電してもよい。
【実施例２】
【００２３】      実施例２については、図３で示すように、太陽光発電システムは、電力系統用セル２１と電子回路電源用セル２２を備える太陽電池モジュール１１の他に、電力系統用セル２１のみで構成されている複数の太陽電池モジュール１２、１３が構成されている。その他の構成要素は、実施例１と同一であるので、ここでは説明を省略する。【００２４】      電力系統用セル２１と電子回路電源用セル２２を有している太陽電池モジュールは、第１太陽電池モジュール１１として、電力系統用セル２１のみで構成されている複数の太陽電池モジュール１を第２太陽電池モジュール１２、第３太陽電池モジュール１３、第ｎ太陽電池モジュールｎ等として、複数の太陽電池モジュールが連結されている。【００２５】      太陽電池モジュールによって生成された電力を電力系統に送電するのは、第１太陽電池モジュール１１の電力系統用セル２１と第２太陽電池モジュール１２と第３太陽電池モジュール１３であり、太陽電池モジュールによって生成された電力を電子回路電源３に送電するのは、第１太陽電池モジュール１１の電子回路電源用セル２２になる。
【符号の説明】
【００２６】    １      太陽電池モジュール
１１    第１太陽電池モジュール
１２    第２太陽電池モジュール
１３    第３太陽電池モジュール
２      セル
２１    電力系統用セル
２２    電子回路電源用セル
３      電子回路電源
３１    エナジーハーベスト電源ＩＣ
３２    蓄電池
４      電子回路
５      インターコネクタ
６      変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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