(57)【要約】  【課題】  構造が簡単で、基礎の埋設工事などの大がかりな工事を必要とせず、太陽光発電システムの発電容量を増加させることができ、しかも既設・新設に関係なく対応可能な太陽光発電システムを提供することを目的とする。  【解決手段】  複数の基台にそれぞれ太陽電池素子を備えた発電部を取り付け、前記複数の基台を配設し、それらの出力電力を電力制御部に入力して蓄電もしくは商用電力系統に逆潮流させる太陽光発電システムであって、前記複数の基台のそれぞれの上部に前記発電部の端子ボックスを装着するための凹部を設けるとともに、前記複数の基台のそれぞれの上部に前記発電部の送電線を配置するための溝を設けたことを特徴とする。  【選択図】  図１
2005191195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基台にそれぞれ太陽電池素子を備えた発電部を取り付け、前記複数の基台を配設し、それらの出力電力を電力制御部に入力して蓄電もしくは商用電力系統に逆潮流させる太陽光発電システムであって、前記複数の基台のそれぞれの上部に前記発電部の端子ボックスを装着するための凹部を設けるとともに、前記複数の基台のそれぞれの上部に前記発電部の送電線を配置するための溝を設けたことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記基台は縁石からな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】
前記基台を地面若しくは路面若しくは塀上に設置させた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】
前記基台と地面若しくは路面若しくは塀上との間にこの基台を着脱するための着脱手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記基台内に電力負荷を設け、この電力負荷への電力供給が前記電力制御部から前記発電部の送電線を配置するための溝内に配された送電線を通じて行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽エネルギーを利用して発電を行う太陽光発電システムにおいて、発電部を架台等を用いずに地面や路面、塀上に設置することを可能とし、それら複数の発電部からの発電電力を集中制御する電力制御部によって発電電力を蓄電もしくは電力会社の商用電力系統へ逆潮流させ、さらに発電部からの送電経路を用いて発電部に隣接して設置した電力負荷へ電力制御部から電力供給を行うことが可能な太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題への関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術が注目されている。そのひとつとして、太陽エネルギーを利用したシステムへの関心が高く、道路交通標識や照明等への独立電源や、太陽光発電システムの住宅への普及が加速されてきている。
【０００３】
太陽光発電システムは、その主要な構成要素である太陽電池素子により太陽光エネルギーを電力に変換して利用することにより電気負荷への供給電力を得、それをリアルタイムに供給、もしくは蓄電または電力会社の商用電力系統に逆潮流しておき、必要な時に蓄電手段や電力会社から電力を引き出すようにしている。このような機器の一例としては、住宅用ではエアコンや冷蔵庫のような昼間でも使用する電力負荷でリアルタイムに発電電力が消費され、余剰分は電力会社に売電され、夜間は必要分を買う（売電分はほぼ相殺）。また、道路交通標識のように、昼間は蓄電池に電力を蓄えておき、夜間にその電力でＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光体を点灯させるものがある。
【０００４】
このような太陽光発電システムに用いられる太陽電池の発電容量は大きいものから小さいものまで様々であるが、住宅用では屋根を利用して３ＫＷ程度の太陽光発電システムを載置したり、公園照明では、基礎を埋設して立てた支持ポール上に１００Ｗ程度の太陽電池モジュールを設置したり、道路交通標識では１Ｗ程度の太陽電池素子を本体ケース上に一体的に配したり、１０Ｗ程度の太陽電池モジュールを別体としてポールやガードレール上に設置される。
【０００５】
図１３は従来の縁石型自発光道路交通標識を道路上に設置した様子を模式的に示す斜視図、図１４は従来の縁石型自発光道路交通標識の構造を模式的に示す断面図である。
【０００６】
道路交通標識などにおいては、道路の端や横断歩道など様々な道路情報を知らしめる必要があり、そのひとつとして道路上に発光体を埋設して直接道路情報を知らせる発光装置がある。具体的には図１３に示すように、道路の路側に設けられた歩道３２と車道３１を分ける縁石に太陽電池素子と蓄電手段と発光体そして発光を制御する制御回路とから成る自発光式道路鋲３３のような道路交通標識が実用化されている。この自発光式道路鋲３３は、昼間太陽電池素子で発電した電力を蓄電池に充電しておき、夜間に発光体を発光させて車道（または歩道）にそれ以上はみ出さないように注意を喚起する。
【０００７】
自発光式道路鋲３３の詳細な構造を図１４に示す。自発光式道路鋲３３はケース４０の上部に太陽電池素子４１を載せ、樹脂４２で充填した上にガラスやポリカーボネイト樹脂から成る光透過板４３を配置している。道路上に設置される道路交通標識では、太陽電池素子４１と光透過板４３とを非接触にして、光透過板４３に車や人が乗り上げて加重がかかっても、太陽電池素子４１には直接応力がかからないようにしたものが多い。ケース４０は内部に空洞を有しており、蓄電池４４、制御回路４５、発光体４６が埋め込まれている。発光体４６はＬＥＤ（発光ダイオード）やハロゲンランプなどが用いられ、発光部の一部がケース４０を貫通して外側から視認できるようにしたものや、ケース４０の一部を透光性（透明）にしている。昼間、太陽電池素子４１で発電された電力は制御回路４５を介して蓄電池４４に充電される。このとき、蓄電池４４が過充電や過剰電圧・電流で充電されてダメージを受けないよう制御回路４５によって充電コントロールされる。夜になり、太陽電池素子４１の発電電圧が一定値を下回るなどの条件を検知すると、制御回路４５は蓄電池４４の電力を使って発光体４６を点灯させ、走行車線を走るドライバーや歩道を歩く歩行者に道路の分かれ目を知らせるようになる。
【０００８】
なお、この発光体４６の発光が点滅によってより注意を喚起させるものもあるが、そのほかに、歩行者がより安全に歩道あるいは横断歩道に誘導されるように、発光体を照明として歩道を視認し易いようにした方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００９】
しかしながら、ドライバーおよび歩行者へ注意を喚起させるためには、長時間および明るく点灯・点滅させる必要があり、従来の限られた寸法のユニット内へ太陽電池素子と蓄電池を内蔵した方法では電力容量に限度があり、点滅による節電などの技術を駆使しながらも、必ずしも十分に注意喚起できる発光が行えているとはいえなかった。そこで、太陽電池素子と蓄電池を外部に集約して大容量の発電と蓄電が行えるようにし、発光部には地下埋設した送電線から電力を供給するようにした方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１３８４２６号公報
【特許文献２】特開２００２−６９９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の従来技術のような太陽光発電システムにおいて、太陽電池素子の設置場所は様々であるが、共通していえることは発電容量に応じて面積と太陽光を十分な時間受光することのできる場所が必要であるということである。しかしながら、住宅用太陽光発電においては、屋根上には屋根の総面積以上に発電面積を得ることは出来ず、北向きの斜面は発電効率が悪く、設置に向かないといった問題があり、屋根全てが十分に活用できるとは限らない。
【００１１】
図１５は従来の太陽光発電システムの太陽電池モジュールを住宅の屋根上に載置した一実施例を模式的に示す平面図、図１６は従来の太陽光発電システムの太陽電池モジュールを住宅の屋根上に載置した一実施例を模式的に示す平面図である。
【００１２】
図１５に示すように、太陽電池モジュール４７は複数の太陽電池素子４１を縦横にバランスよく配置したものが一般的であるが、この太陽電池モジュール４７の幅以下の場所には設置できないといった制限が生じるために、図１６に示すような屋根４８上に残り面積がある場合でも、太陽電池モジュール４７を置けるだけの縦横幅がないので設置はできない。
【００１３】
また、庭に架台を設けて太陽電池モジュールを増設しようとすれば、庭の面積が失われるばかりでなく、太陽電池モジュールを設置した架台ごと、風により転倒させられないように、地中ないし地面上にコンクリートなどで基礎を築かなければならず、施工が複雑化する。
【００１４】
また、公園照明灯や道路照明灯などのように、照明灯のポール上に設置するには、そのポール自体に風荷重に耐えられる構造材が要求されるとともに、それを保持する強度の基礎を埋設する必要があるため、既設の照明灯にそのまま取り付けられるものではない。さらに大きな発電容量を得ようとする程、構造材や基礎が大型化してしまい輸送や設置工事も困難になるといった問題があった。
【００１５】
また、自発光式道路交通標識では電力量の制約による視認効果の限界や、雨水や大雨による水没といった事態から機器を護るために、強固な防水構造を必要とするなどの機構設計の複雑化や部品の増加が生じる。また、強固な防水構造であるほど他のユニットとの連結が行いにくく、特許文献１の例においても、他のユニットとの電力の融通等は一切行われておらず、設置条件によっては日陰になるユニットへの補助はできていない。一方、電源部分離方式では、発光部と電源部の間に地下埋設配管工事や電源部用の設置場所や架台（基礎を含む）が必要になるなどの施工が複雑化するといった問題が生じる。さらに、特許文献２の例においては、昼間は路側部材としての役割しか果たさない。
【００１６】
そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑み、構造が簡単で、基礎の埋設工事などの大がかりな工事を必要とせず、太陽光発電システムの発電容量を増加させることができ、しかも既設・新設に関係なく対応可能な太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【００１７】
また、従来の自発光式道路交通標識の電力不足を基礎の埋設工事などの大がかりな工事を必要とせずに解消し得る既設・新設に関係なく対応可能な太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の太陽光発電システムは、複数の基台にそれぞれ太陽電池素子を備えた発電部を取り付け、前記複数の基台を配設し、それらの出力電力を電力制御部に入力して蓄電もしくは商用電力系統に逆潮流させる太陽光発電システムであって、前記複数の基台のそれぞれの上部に前記発電部の端子ボックスを装着するための凹部を設けるとともに、前記複数の基台のそれぞれの上部に前記発電部の送電線を配置するための溝を設けたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の他の太陽光発電システムは、前記基台は縁石からなることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の他の太陽光発電システムは、前記複数の基台を地面若しくは路面若しくは塀上に設置させたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の他の太陽光発電システムは、前記基台と地面若しくは路面若しくは塀上との間にこの基台を着脱するための着脱手段を設けたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の更なる他の太陽光発電システムは、前記基台内に電力負荷を設け、この電力負荷への電力供給が前記電力制御部から前記発電部の送電線を配置するための溝内に配された送電線を通じて行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の太陽光発電システムによれば、道路や塀という特殊な環境では、太陽電池モジュールの太陽電池素子の配列を長く伸ばしたほうが設置に有効な手段であり、このような配列方法は太陽電池素子を多数直列接続する太陽光発電の電気的配列とも相性がよい。
【００２４】
しかも、縁石の素材の自重または路面、塀上への接着によって発電部の設置場所を特に基礎などを埋設する必要なく容易に確保・施工できる。また、背が低いので風の回り込みなどによる負圧荷重がかかりにくく、台風等の強風でも飛ばされない。また、縁石は車道よりも高い位置にあるので、太陽電池素子が道路上の設置物によって日陰になりにくいので、発電効率の低下が起こりにくい。
【００２５】
また、住宅や工場の外周に作られた塀などの上に太陽電池素子を備えた発電部が取り付けられた基台（以下、発電ユニットと呼ぶ）を配置して、屋根上だけでなく、発電ユニットからも電力が得られるようにして発電容量を増やしたり、照明による防犯等の効果が得られる。また、屋根上に太陽電池モジュールが載せられるだけの空き面積があっても、その太陽電池モジュールだけでは太陽電池素子の直列数が不足しているために設置できなかったものが、屋根以外の設置による直列数の補充により設置可能となる。また、公園照明灯などの太陽電池素子を縁石部にできるので、基礎工事を簡単にすることができる。さらに太陽電池素子で発電された直流電力を、商用電力系統に逆潮流することにより売電し、夜になると電力負荷が消費する消費電力を商用電力系統から買電することで、その電気代の一部もしくは全部を昼間に売電した電気によって賄うことができる。
【００２６】
また、太陽電池素子を備えた発電部（以下、太陽電池モジュールと呼ぶ）とこの太陽電池モジュールが取り付けられる前の基台（以下、ケースと呼ぶ）を分離可能としているので、縁石であるケースをすべて設置した後でも太陽電池モジュールの配線作業が可能である。
【００２７】
また、上記太陽電池モジュールの電気入出力用ケーブルを配置するための溝（以下、送電通路と呼ぶ）が連続するように施工するので、太陽電池モジュールとケースの間を防水構造としなくてもよく、侵入した雨水は送電通路を順次流れて一番端部の発電ユニットから排出される。これにより防水にかかわる構造や部材を削減でき、しかも施工工事で防水が確実化どうかを検査、管理する手間が削減できる。
【００２８】
また、直列接続された発電ユニットの各グループの送電線を電力制御部（以下、制御ユニットと呼ぶ）に近い側の発電ユニットの送電通路に一緒に通すようにすることで新規の配管工事を不要としている。
【００２９】
また、既設の自発光道路標識へ太陽光発電システムを設置するのに、それらの電力供給線を発電ユニット内の送電通路を通すことで地下埋設の配管工事が必要なくなる。また、電力自体も太陽光発電システム側から供給されるようにすることで電源も削減できる。
【００３０】
また、発電ユニット自体をＬＥＤやハロゲンランプ、蛍光灯などの照明などの発光体を組み込んだものとして、発電電力の送電線と、発光体への電力供給線を同じ送電線で行なえるようにして、配線材の削減と施工性の向上を図ることができる。
【００３１】
また、発電ユニットが地面や路面、塀上に連結固定され、容易に着脱可能に設置されるので、短期的な設置・撤去へ対応でき、特に仮設の照明や標識表示などに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明の実施形態の一例を道路の路側に設けられた歩道と車道を分ける縁石を太陽光発電システムとして設置した場合を例にとり、模式的に図示した図面に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の太陽光発電システムの実施形態の一例について部品構成と組み合わせ状態を示す斜視図である。
【００３４】
図１に示すように、太陽光発電システムＳは車道３１と歩道３２を分ける縁石として、太陽電池モジュールとケースから成る発電ユニット１を複数隣接して配設し、発電電力は送電線３を通じて制御ユニット２に集められ、そこで、直流−交流変換が行なわれて電力会社の商用電力系統４へ逆潮流（売電）される。一般に道路に取り付けられる縁石は短辺側を突き合わせた状態で道路に沿って設置され、交差点等がなければかなり長い距離が連続して設置可能であるので、太陽電池素子を多数直列（３６〜３３３直列）にして使用する用途の多い太陽光発電システムに適している。
【００３５】
例えば、太陽光発電システムで一般的な系統連系システムへの入力電圧は１６０Ｖであるが、これはおよそ３３３枚の太陽電池素子を直列することであり、この時の太陽電池素子１個の大きさが１００ｍｍ角であったとすると、一般的な屋根用太陽電池モジュールとして６×６の配列で作った場合は０．３６平方メートルの設置面積が必要であり、歩道上にこのような面積を通行の阻害にならないよう確保することは容易でない。ところが、この配列の仕方を１列で並べたとすると、その長さはおよそ３４ｍとなり、道路の長さからは十分あり得るものである。また、太陽電池素子には１５０ｍｍ角のものもあり、この場合は５０ｍ程度の長さであり、道路という特殊な環境では前述のような長く伸ばした配列が設置に有効な手段として好適なのである。また、縁石は車道よりも高い位置にあるので、太陽電池モジュールが道路上の設置物によって日陰になりにくいので、発電効率の低下が起こりにくいことも好適である。
【００３６】
なお、本例では制御ユニット２を電力会社の電柱に取り付けて、電柱上の送電線（商用電力系統４）へ接続している。また、一般に電力会社への売電・買電には電力メーターを設置することになっているが、これらは制御ユニット１のボックス内に収納したものとして特に図示しないものとする。
【００３７】
次に、太陽光発電システムＳの動作について説明する。発電ユニット１は隣接する各発電ユニットが何個か毎に直列接続されて１グループを形成する。具体的には図中の発電ユニット１は１２個であるが、これは６個が直列接続された発電ユニットのグループが２つ並列接続されて制御ユニット２へ入力されるといったものである。実際には、制御ユニット２へ入力する最低電圧以上になるように直並列数は決められるものであり、通常、商用電力系統へ系統連系する場合にはおよそ１００〜１６０Ｖが得られる出力電圧になるような発電ユニット１の直列数が必要である。このようにして、昼間に発電ユニット１で発電された電力は制御ユニット２へ入力される。制御ユニット２は太陽電池素子で発電された直流電力を、商用電力系統に系統連系可能な交流電力へ変換する機能を有しており、商用電力系統４へ逆潮流することにより売電する。次に、夜になると、発電ユニット１の発電は停止し、道路照明灯６が点灯する消費電力は商用電力系統４から買電されるが、その電気代の一部もしくは全部は昼間に売電した電気によって賄われる。以上詳述したように、太陽光発電システムとして、縁石のような横長な設置場所に発電部をおく方法は太陽電池素子の電気的配列とも相性がよく、縁石の素材の自重または路面への接着によって発電部の設置場所を特に基礎などを埋設する必要なく容易に確保・施工できる。また、縁石として道路に接着等で固定され、しかも、背が低いので、風の回り込みなどによる負圧荷重がかかりにくく台風等の強風でも飛ばされない。
【００３８】
図２〜図３は本発明に太陽光発電システムにおける係る発電ユニットの構造の実施形態の一例を示す図であり、図２（ａ）は太陽電池素子の断面図、（ｂ）〜（ｃ）は表面と裏面の斜視図、図３はケースの斜視図、図４（ａ）および（ｂ）は組立て状態の一部断面図、図６は本発明に係わる太陽光発電システムの発電ユニットの施工手順を説明する斜視図である。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、太陽電池モジュール２０は、受光面にガラスや樹脂等の光透過板１４が設けられ、この光透過板１４に多数の太陽電池素子４１がＥＶＡ樹脂（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｔｅ）等からなる封止材１５によってラミネートされ、その裏面である非受光面にはテフロン（Ｒ）フィルムやＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＰＥＴ（ポレエチレンテレフタレート）などの耐候性フィルム１６が貼着されたものであり、太陽電池素子４１としては、例えば、シリコン系半導体やガリウムヒ素等から成る化合物半導体などの単結晶、多結晶や非晶質の材料が用いられ、互いに直列及び／または並列に電気的に接続されて、太陽電池モジュール２０の裏面、すなわち、耐候性フィルム１６の上にはＡＢＳ樹脂などの合成樹脂やアルミニウム金属などで、構成したジャンクションボックス１２を接着し、太陽電池モジュール２０の出力電力を取り出すターミナルに接続された送電線３により出力が取り出される。
【００４０】
なお、これら光透過板１４、太陽電池素子４１および耐候性フィルム１６の重ね構造の矩形状の本体に対し、図２（ｂ）のように、その各辺周囲をアルミニウム金属やＳＵＳ等から成る枠体１１を挟み込むように装着し、太陽電池モジュール２０の設置用固定部の役割を果たすようにしている。また、太陽電池モジュール２０の端部保護および全体の強度を高める強度向上の目的にも役立つ。枠体には鉄やステンレス、アルミニウムのような金属の折り曲げ材や押し出し成形、ＦＲＰなどの樹脂成型品が用いられ、枠体同士の組付けは直接ネジやリベットで結合されるものや、連結プレートのような補助部材を介して固定されたり、ガラスや樹脂等の光透過板１４に接着することで行われる。また、一体成型された枠に光透過板１４をはめ込む構造としてもよい。
【００４１】
図３に示すように、ケース１３はコンクリートや、鉄やアルミニウムのような金属、またはポリカーボネイトのような樹脂で構成され、上部に太陽電池モジュールの電力を送電する送電線を通す送電通路５を有している。送電通路５はケース１３の両端へ貫通している溝であり、その幅はケース１３の製造時に収納する送電線の太さや本数によって変更すればよい。また、送電通路５の一部を広げてジャンクションボックス格納凹部７を設け、図２（ｃ）に示す太陽電池モジュール２０の裏面のあるジャンクションボックス１２の突出分をケース１３内に格納されるようにして、太陽電池モジュール２０をケース１３上に取り付け易くしておくと良い。
【００４２】
なお、太陽電池モジュールのジャンクションボックスの位置は中央部だけでなく、様々であるので、ジャンクションボックス格納凹部７の位置はそれに合わせる。
【００４３】
図４（ａ）は太陽電池モジュール２０とケース１３を取り付け、発電ユニット１とした状態を示している。太陽電池モジュール２０はケース１３上にボルトやネジ、接着材で固定される。このとき、図４（ｂ）のように、ケース１３の上部に傾きを持たせて、太陽電池モジュール２０に傾斜角が生じるようにして太陽光の入射角度を良くして発電効率を向上させたり、表面に雨水や砂、埃が溜まりにくいようにするとよい。送電通路５内には送電線３が通るようになっており、この送電通路５は後述するように、図６のように、隣接する発電ユニットの送電経路同士が連続するように接続されて、隣接する発電ユニット同士の出力を接続したり、他の発電ユニットグループからの送電線の通過用通路として使用される。
【００４４】
次に、発電ユニット１を隣接して設置し、連結する手順について説明する。
【００４５】
図５は本発明に係る太陽光発電システムの発電ユニットの組立て手順を説明する斜視図、図７は本発明に係わる太陽光発電システムの発電ユニットが施工された状態を示す斜視図、図８は本発明に係わる太陽光発電システムの発電ユニットが施工された状態を示す一部断面図、図９は本発明に係る太陽光発電システムの他の発電ユニットの一実施例を模式的に示す一部断面図である。
【００４６】
図５に示すように、太陽電池モジュール２０はケース１３に取り付けられるようになっており、縁石であるケース１３を路面に設置した後でも、太陽電池モジュール２０の配線作業が可能である。ケース１３がポリカーボネイトなどの樹脂製である場合には軽量であるため、太陽電池モジュールを取り付けた状態で配線しながら、路面へ固定していくことも容易であるが、ケース１３が自重の大きいコンクリート製などの場合には路面へ接着しながらの配線は困難であるので、図６に示すように、ケース１３ａとケース１３ｂのように路面上に隣接して接着材で固定し、すべてのケース１３が設置完了した後に、太陽電池モジュール２０ａと２０ｂのように送電線３ａと３ｂを接続し、送電通路５に送電線３を格納しながら、太陽電池モジュール２０をケース１３上に固定していく。このようにして完成した状態が図７である。このとき、図８に示すように、発電ユニット１（１ａ〜１ｃ）の送電通路５（５ａ〜５ｃ）は送電通路が埋められることなく、連続するように施工するので、太陽電池モジュール２０とケース１３の間を防水構造としなくても、侵入した雨水はこの送電通路５を順次流れて一番端部の発電ユニットから排出される。
【００４７】
なお、送電線３の接続部（コネクター）は防水仕様のものとするが、図９のように、送電通路５と排水路１７を分けて雨水は排水路１７を流れるようにしておけば、送電線３が雨水の流れを阻害せず排水性能が向上する。
【００４８】
以上詳述したようにして発電ユニットの設置が完了した後、それらの発電出力を制御ユニットに接続して太陽光発電システムＳ１とする。
【００４９】
図１０は本発明に係る太陽光発電システムの電気的接続の状態を模式的に説明する概略構成図である。
【００５０】
さらに、具体的には図１０に示すように、発電ユニット１のグループＡ（直列接続されたグループ）およびグループＢ（他の直列接続されたグループ）で構成される太陽光発電ユニット１８の出力電力を送電線３ｄ、３ｅにより制御ユニット２へ送電する。グループＡは制御ユニット２内に設けられた電力変換装置８へ入力するのに必要な最低電圧を確保できるだけの発電ユニットを直列したものであり、グループＢも同様である。このとき、グループＢはグループＡよりも遠い場所に設置されており、送電線３ｅをグループＡの発電ユニットの送電通路を通すことで、新規の配管工事を不要としている。これら各グループは接続端子部９で一旦集められ、並列接続された後、電力変換装置８に入力される。電力変換装置８では直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統４の電力波形に整合するように交流波形を整えた後、逆潮流して、売電もしくは照明灯などの交流負荷への電力供給が行なわれる。
【００５１】
また、商用電力系統に系統連係させずに蓄電池などの蓄電手段１０を設けて発電電力を充電し、必要に応じて電力供給を行なうようにしたシステムとする方法もある。
【００５２】
ところで、従来は縁石などを利用してドライバーや歩行者に注意を喚起する場合、縁石上の標示機器もしくは縁石型標示機器へは電力供給線を地下埋設の配管を用いて配線していたが、本発明の太陽光発電システムを用いることにより、それらの電力供給線を発電ユニット内の送電通路を通すことで、地下埋設の配管工事が必要なくなる。また、電力自体も太陽光発電システム側から供給されるようにすることもでき、既設の太陽光発電システムへ自発光道路標識を設置するのに好適である。
【００５３】
図１１は本発明に係わる太陽光発電システムの他の発電ユニットの一実施例を模式的に示す斜視図、図１２の（ａ）、（ｂ）は本発明に係る他の太陽光発電システムの電気の流れを模式的に説明する概略構成図、図１７は本発明に係わる太陽光発電システムの他の発電ユニットの一実施例を模式的に示す斜視図である。
【００５４】
図１１のように、本発明の発電ユニット１自体をＬＥＤやハロゲンランプ、蛍光灯などの照明などの発光体１９（図中は足元照明）を組み込んだものとして、図１２（ａ）、（ｂ）のように発電電力の送電線と、発光体１９への電力供給線を同じ送電線３で行なえるようにして、配線材の削減と施工性の向上を図ることが可能である。具体的に発光体１９を蛍光灯とした場合を例に電気の流れを説明すると、昼間は図１２（ａ）のように発電ユニット１の太陽電池モジュール２０からの発電電力が矢印のように送電線３を通って電力変換装置２に入力され、商用電力系統４に逆潮流される。このとき、発光体１９にも電力は印加されるが、発光体１９の点灯制御を行なうインバーター１９ｂが昼間と判断して蛍光ランプ１９ａを点灯させないので、電力消費は生じない。
【００５５】
なお、昼夜の判定方法としては光センサー素子や太陽電池素子や商用電力系統からの電力供給の電圧や波形、周波数信号など様々なものがある。次に、夜になり商用電力系統４から電力が供給されるようになると、電力供給は送電線３を逆方向に流れてインバーター１９ｂに流れ、蛍光ランプ１９ａを点灯させる。このとき、太陽電池モジュール２０に逆電圧をかけても電気はほとんど流れない。このようにして送電線３に発電時、電力消費時の両方を兼用させることができるのである。
【００５６】
さらに、このような本発明の太陽光発電システムによれば、道路交通標識だけでなく、住宅や工場の外周に作られた塀などの上に発電ユニットを配置して、屋根上だけでなく前記発電ユニットからも電力が得られるようにして発電容量を増やしたり、照明による防犯等の効果が得られる。また、屋根上に太陽電池モジュールが載せられるだけの空き面積があっても、その太陽電池モジュールだけでは太陽電池素子の直列数が不足しているために設置できなかったものが、屋根以外の設置による直列数の補充により設置可能とできる。また、公園照明灯などの太陽電池を縁石部にできるので基礎工事を簡単にすることができる。
【００５７】
また、太陽光発電システムは恒久的に取り付けるだけとは限らず、例えば一時的に道路工事などを行う際に、工事中であることを歩行者やドライバーに知らしめるための機器を動作させたい場合には、図１７のように工事を行なう付近の道路上の縁石３０に着脱可能な縁石取付型の発電ユニット１ｄをボルト２３で締め付け固定する太陽光発電システムとしてもよい。発電ユニット１ｄは下部に縁石３０を嵌め込む凹部２４があり、前記凹部２４で縁石３０を包み込むようにして設置した後ボルト２３を締め付けることで、縁石３０に強固に固定される。このようにすれば、配線の埋設など大掛かりな設置工事をせずに工事中を知らしめる機器用の電源を確保でき、しかも、縁石として通行の邪魔にならないように存在させ、工事終了後は速やかに撤去することができる。また、住宅用発電として増設するのではなく、散水用ポンプや床下換気ファン用の独立電源として一般家屋で用いる場合であれば、前述した発電ユニットの塀上などへの取り付けは専門技術者以外であっても容易に設置が可能である。
【００５８】
発電ユニットが地面や路面、塀上に連結固定され、容易に着脱可能に設置されるので、短期的な設置・撤去へ対応でき、特に仮設の照明や標識表示などに好適である。
【００５９】
なお、本実施形態では縁石に太陽電池を組み込んだものを例にとり説明したが、タイル型や縁石上へ増設する形態としたものでもよく、これに限定されるものではなく、太陽電池モジュールとケース間に送電通路を有するものであれば、好適に適用可能である。また、道路照明や信号機などのように、道路の安全のために常に使用される総電力を軽減させるシステムとしても有効であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の太陽光発電システムの実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）から（ｃ）は本発明に係る太陽光発電システムの発電ユニットの太陽電池モジュールの構造を示す図であり、（ａ）は一部断面図、（ｂ）は受光面斜視図、（ｃ）は裏面斜視図である。
【図３】本発明に係る太陽光発電システムの発電ユニットのケースの構造を示す斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明に係るに太陽光発電システムの発電ユニットの構造を示す一部断面図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明に係る太陽光発電システムの発電ユニットの組立て手順を説明する斜視図である。
【図６】本発明に係わる太陽光発電システムの発電ユニットの施工手順を説明する斜視図である。
【図７】本発明に係わる太陽光発電システムの発電ユニットが施工された状態を示す斜視図である。
【図８】本発明に係わる太陽光発電システムの発電ユニットが施工された状態を示す一部断面図である。
【図９】本発明に係る太陽光発電システムの他の発電ユニットの一実施例を模式的に示す一部断面図である。
【図１０】本発明に係る太陽光発電システムの電気的接続の状態を模式的に説明する概略構成図である。
【図１１】本発明に係わる太陽光発電システムの他の発電ユニットの一実施例を模式的に示す斜視図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る他の太陽光発電システムの電気の流れを模式的に説明する概略構成図である。
【図１３】従来の縁石型自発光道路交通標識を道路上に設置した様子を模式的に示す斜視図である。
【図１４】従来の縁石型自発光道路交通標識の構造を模式的に示す断面図である。
【図１５】従来の太陽光発電システムの太陽電池モジュールを住宅の屋根上に載置した一実施例を模式的に示す平面図である。
【図１６】従来の太陽光発電システムの太陽電池モジュールを住宅の屋根上に載置した一実施例を模式的に示す平面図である。
【図１７】本発明に係わる太陽光発電システムの他の発電ユニットの一実施例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、１ａ〜１ｄ：発電ユニット
２：制御ユニット
３、３ａ、３ｂ：送電線
４：商用電力系統
５、５ａ〜５ｃ：送電通路
６：電力負荷
７：ジャンクションボックス格納凹部
８：電力変換装置
９：接続端子部
１０：蓄電手段
１１：枠体
１２：ジャンクションボックス
１３、１３ａ、１３ｂ：ケース
１４：光透過基板
１５：封止材
１６：耐候性フィルム
１７：排水路
１８：太陽光発電ユニット
１９：発光体（足元照明）
１９ａ：蛍光ランプ
１９ｂ：インバーター
２０、２０ａ、２０ｂ：太陽電池モジュール
２３：ボルト
２４：凹部
３０：縁石
３１：車道
３２：歩道
３３：自発光式道路鋲
４０：ケース
４１：太陽電池素子
４２：樹脂
４３：光透過板
４４：蓄電池
４５：制御回路
４６：発光体
４７：太陽電池モジュール
Ｓ：太陽光発電システム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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