(57)【要約】【課題】  太陽電池の出力電圧が蓄電池の定格電圧以下の場合や、蓄電池の出力電圧がＬＥＤの閾値よりも高過ぎる場合等においても、太陽電池の発電した電力を高効率に利用して照明できるソーラ発電ＬＥＤ照明装置を提供する。【解決手段】  太陽電池１１、蓄電池１２、及び、ＬＥＤ１３に加えて、太陽電池１１が発電した第１直流電圧Ｖ１を、蓄電池１２の定格電圧以上の第２直流電圧Ｖ２に昇圧して、蓄電池１２に出力する第１直流電圧コンバータ１４と、蓄電池１２から出力される第３直流電圧Ｖ３を、ＬＥＤ１３を流れる電流値に基づいて、ＬＥＤ１３の発光効率が高効率状態となる第４直流電圧Ｖ４に変換して、ＬＥＤ１３に出力する第２直流電圧コンバータ１５を備える。【選択図】        図１
2009200372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池、蓄電池、及び、ＬＥＤを備えてなるソーラ発電ＬＥＤ照明装置であって、
前記太陽電池が発電した第１直流電圧を、前記蓄電池の定格電圧以上の第２直流電圧に昇圧して、前記蓄電池に出力する第１直流電圧コンバータと、
前記蓄電池から出力される第３直流電圧を、前記ＬＥＤを流れる電流値に基づいて、前記ＬＥＤの発光効率が高効率状態となる第４直流電圧に変換して、前記ＬＥＤに出力する第２直流電圧コンバータと、
を更に備えてなることを特徴とするソーラ発電ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記第１直流電圧コンバータは、
昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなる第１コンバータ回路部と、
前記第１コンバータ回路部を構成する第１スイッチング素子のオンオフを、前記第１コンバータ回路部の出力電圧が前記第２直流電圧になるように制御する第１制御回路部を備えてなり、
前記第２直流電圧コンバータは、
降圧型または昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなる第２コンバータ回路部と、
前記第２コンバータ回路部を構成する第２スイッチング素子のオンオフを、前記ＬＥＤを流れる電流値が前記ＬＥＤの発光効率が高効率状態となる一定電流を超えないように制御する第２制御回路部を備えてなることを特徴とする請求項１に記載のソーラ発電ＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記第１コンバータ回路部が、前記第１スイッチング素子、コイル、ダイオード、及び、コンデンサを備えてなるチョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路であり、
前記第２コンバータ回路部が、前記第２スイッチング素子、コイル、ダイオード、及び、コンデンサを備えてなるチョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路であり、
前記第１コンバータ回路部を構成する前記コイル、前記ダイオード、及び、前記コンデンサと、前記第２コンバータ回路部を構成する前記コイル、前記ダイオード、及び、前記コンデンサの内の少なくとも１種類の素子を、前記第１コンバータ回路部と前記第２コンバータ回路部間で切り替えて共用するためのスイッチ回路を備えていることを特徴とする請求項２に記載のソーラ発電ＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１制御回路部と前記第２制御回路部と前記スイッチ回路が、同一半導体基板上に集積化されているか、または、同一パッケージ内に封止されていることを特徴とする請求項３に記載のソーラ発電ＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記第１制御回路部と前記第２制御回路部が、基準電圧発生回路及び基準パルス発生回路を使用する回路構成を有し、
前記基準電圧発生回路及び前記基準パルス発生回路の内の少なくとも何れか一方の回路が、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部間で共用可能に構成されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のソーラ発電ＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
日中に前記太陽電池が前記蓄電池を充電する充電モードと、夜間に前記蓄電池に蓄えられた電力で前記ＬＥＤを点灯させる点灯モードを、日中と夜間の別を判断して切り替えるモード切替回路部を備え、
前記モード切替回路部から出力される制御信号に基づいて、前記第１直流電圧コンバータが、前記充電モードにおいて活性化し、前記点灯モードにおいて非活性化し、前記第２直流電圧コンバータが、前記充電モードにおいて非活性化し、前記点灯モードにおいて活性化することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のソーラ発電ＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記モード切替回路部が、前記太陽電池の出力電圧を計測する電圧計と太陽光の光量を計測する照度センサの少なくとも何れか一方を備え、前記電圧計の測定値と所定の基準電圧値に基づいて日中か夜間の別を判断するか、前記照度センサの測定値と所定の基準照度に基づいて日中か夜間の別を判断するか、或いは、前記電圧計と前記照度センサの各測定値と前記基準電圧値と前記基準照度に基づいて日中か夜間の別を判断することを特徴とする請求項６に記載のソーラ発電ＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、蓄電池、及び、ＬＥＤ（発光ダイオード）を備えてなるソーラ発電ＬＥＤ照明装置に関し、より詳細には、太陽電池の発電した電力を高効率に利用して照明するソーラ発電ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日中に太陽電池が発電した電力を蓄電池に蓄えておき、その電力を利用し夜間に点灯する照明装置、特に照明部に低消費電力および長寿命であるＬＥＤを用いた照明装置が、省エネルギーの観点から注目されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、太陽電池、その電力を充電する蓄電池、蓄電池から電力を供給される照明装置を提案している。また、下記特許文献２では、蓄電池の大容量化や長寿命化のためのコスト高を防ぐために、コンデンサを利用する太陽光発電装置の提案がなされている。
【０００４】
図１３に、従来例に係るソーラ発電ＬＥＤ照明システムの概略構成を示す。蓄電池１２を充電するときは、スイッチＳＷ１１をオン、スイッチＳＷ１２をオフし、太陽電池１１が発電した電力を蓄電池１２に供給する。太陽電池１１の出力電圧が蓄電池１２の定格電圧より高い場合に蓄電池１２をフル充電できる。
【０００５】
ＬＥＤ１３を点灯するときは、スイッチＳＷ１２をオンしてＬＥＤ１３に電力を供給する。蓄電池１２の出力電圧がＬＥＤ１３の閾値より高い間は、ＬＥＤ１３に電流が流れ点灯できる。夜間等の太陽電池１１が発電できず、太陽電池１１の出力電圧が蓄電池１２の電圧より低い場合は、蓄電池１２から太陽電池１１に電力が逆流しないようスイッチＳＷ１１をオフする。尚、下記特許文献１では、スイッチＳＷ１１はダイオードで構成されている。
【０００６】
【特許文献１】実開平３−００４６０７号公報
【特許文献２】特開平７−１７７６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、太陽電池は日光の照射量が減少すると出力電圧が低下するという特性を有しており、日中でも雨天時など太陽光が弱い場合には蓄電池を充分に充電できず夜間にＬＥＤを点灯できないという欠点がある。
【０００８】
また、ＬＥＤは定格電流を流すと最も高効率、長寿命で動作できるが、蓄電池の充電電圧がＬＥＤの閾値よりも高過ぎる場合は定格電流以上の電流が流れてしまい、ＬＥＤの発光効率や寿命が低減してしまう。また、ＬＥＤの閾値よりも蓄電池の充電電圧が低い場合はＬＥＤに電流が流れず照明が点灯しない。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、太陽電池の出力電圧が蓄電池の定格電圧以下の場合や、蓄電池の出力電圧がＬＥＤの閾値よりも高過ぎる場合等においても、太陽電池の発電した電力を高効率に利用して照明できるソーラ発電ＬＥＤ照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置は、太陽電池、蓄電池、及び、ＬＥＤを備えてなり、前記太陽電池が発電した第１直流電圧を、前記蓄電池の定格電圧以上の第２直流電圧に昇圧して、前記蓄電池に出力する第１直流電圧コンバータと、前記蓄電池から出力される第３直流電圧を、前記ＬＥＤを流れる電流値に基づいて、前記ＬＥＤの発光効率が高効率状態となる第４直流電圧に変換して、前記ＬＥＤに出力する第２直流電圧コンバータと、を更に備えてなることを第１の特徴とする。
【００１１】
上記第１の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置によれば、先ず、第１直流電圧コンバータを備えていることで、太陽電池の出力電圧である第１直流電圧が蓄電池の定格電圧以下の場合においても、太陽電池の出力電圧を定格電圧以上に昇圧されて蓄電池に充電されるので、太陽電池の発電した電力を高効率に充電できる。更に、第２直流電圧コンバータを備えていることで、蓄電池の出力電圧がＬＥＤの閾値より高過ぎる場合であっても、単に電流制限素子等を介在させてＬＥＤを流れる電流を制限するのではなく、ＬＥＤに印加する電圧をＬＥＤの発光効率が高効率状態となる電圧に降圧するため、当該電流制限素子、或いは、ＬＥＤでの不要な電力損失を回避でき、蓄電池に充電された電力を有効に利用することができる。また、蓄電池の出力電圧がＬＥＤの閾値より低い場合では、ＬＥＤに印加する電圧をＬＥＤの発光効率が高効率状態となる電圧に昇圧することで、蓄電池に充電された電力を有効に利用してＬＥＤを点灯することができる。この結果、太陽電池の与えられた発電能力下での、ソーラ発電ＬＥＤ照明装置の照明時間が長くなり、同じ照明時間を確保するための太陽電池の規模を小型化できる。尚、蓄電池の出力電圧を降圧するか、昇圧するかは、蓄電池の出力電圧とＬＥＤの閾値の大小関係によって何れか一方を選択すれば良い。
【００１２】
上記第１の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置は、更に、前記第１直流電圧コンバータは、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなる第１コンバータ回路部と、前記第１コンバータ回路部を構成する第１スイッチング素子のオンオフを、前記第１コンバータ回路部の出力電圧が前記第２直流電圧になるように制御する第１制御回路部を備えてなり、前記第２直流電圧コンバータは、降圧型または昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路からなる第２コンバータ回路部と、前記第２コンバータ回路部を構成する第２スイッチング素子のオンオフを、前記ＬＥＤを流れる電流値が前記ＬＥＤの発光効率が高効率状態となる一定電流を超えないように制御する第２制御回路部を備えてなることを第２の特徴とする。
【００１３】
上記第２の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置によれば、第１及び第２直流電圧コンバータの夫々が、高変換効率のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を使用するため、電圧変換に伴う僅かな電力損失よりも、太陽電池の出力電圧が定格電圧以下における発電電力の充電量、及び、蓄電池の出力電圧がＬＥＤの閾値より高い場合の不要な消費電力の抑制量が上回ることにより、ソーラ発電ＬＥＤ照明装置の高効率化が実現できる。特に、第２直流電圧コンバータの第２制御回路部が、ＬＥＤを流れる電流値がＬＥＤの発光効率が高効率状態となる一定電流を超えないように制御するので、当該一定電流をＬＥＤの定格電流またはその近傍値に設定することで、確実にＬＥＤを最も高効率、長寿命で動作させることができる。
【００１４】
また、上記第２の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置は、更に、前記第１コンバータ回路部が、前記第１スイッチング素子、コイル、ダイオード、及び、コンデンサを備えてなるチョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路であり、前記第２コンバータ回路部が、前記第２スイッチング素子、コイル、ダイオード、及び、コンデンサを備えてなるチョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路であり、前記第１コンバータ回路部を構成する前記コイル、前記ダイオード、及び、前記コンデンサと、前記第２コンバータ回路部を構成する前記コイル、前記ダイオード、及び、前記コンデンサの内の少なくとも１種類の素子を、前記第１コンバータ回路部と前記第２コンバータ回路部間で切り替えて共用するためのスイッチ回路を備えていることを第３の特徴とする。
【００１５】
上記第３の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置によれば、第１及び第２直流電圧コンバータは相互に異なる時間帯に使用されるため、第１コンバータ回路部と第２コンバータ回路部間で夫々使用する回路部品を共用することで、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また、上記第３の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置は、更に、少なくとも前記第１制御回路部と前記第２制御回路部と前記スイッチ回路が、同一半導体基板上に集積化されているか、または、同一パッケージ内に封止されていることを第４の特徴とする。
【００１７】
上記第４の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置によれば、スイッチ回路を第１制御回路部と第２制御回路部内に取り込むことで、更なる装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。特に、スイッチ回路は、第１制御回路部と第２制御回路部の両者と接続するため、スイッチ回路と第１制御回路部と第２制御回路部を一体化（１チップ化、１パッケージ化）することで、外部での結線を省略でき、また、スイッチ回路と第１制御回路部と第２制御回路部に対する外部からの切り替え制御も簡素化できる。
【００１８】
また、上記第２乃至第４の何れかの特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置は、更に、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部が、基準電圧発生回路及び基準パルス発生回路を使用する回路構成を有し、前記基準電圧発生回路及び前記基準パルス発生回路の内の少なくとも何れか一方の回路が、前記第１制御回路部と前記第２制御回路部間で共用可能に構成されていることを第５の特徴とする。
【００１９】
上記第５の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置によれば、第１制御回路部と第２制御回路部の回路構成を簡略化でき、回路の小型化及び低コスト化を図ることでき、結果として装置全体の低コスト化を図ることできる。
【００２０】
また、上記第１乃至第５の何れかの特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置は、更に、日中に前記太陽電池が前記蓄電池を充電する充電モードと、夜間に前記蓄電池に蓄えられた電力で前記ＬＥＤを点灯させる点灯モードを、日中と夜間の別を判断して切り替えるモード切替回路部を備え、前記モード切替回路部から出力される制御信号に基づいて、前記第１直流電圧コンバータが、前記充電モードにおいて活性化し、前記点灯モードにおいて非活性化し、前記第２直流電圧コンバータが、前記充電モードにおいて非活性化し、前記点灯モードにおいて活性化することを第６の特徴とする。
【００２１】
また、上記第６の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置は、更に、前記モード切替回路部が、前記太陽電池の出力電圧を計測する電圧計と太陽光の光量を計測する照度センサの少なくとも何れか一方を備え、前記電圧計の測定値と所定の基準電圧値に基づいて日中か夜間の別を判断するか、前記照度センサの測定値と所定の基準照度に基づいて日中か夜間の別を判断するか、或いは、前記電圧計と前記照度センサの各測定値と前記基準電圧値と前記基準照度に基づいて日中か夜間の別を判断することを第７の特徴とする。
【００２２】
上記第６または第７の特徴のソーラ発電ＬＥＤ照明装置によれば、充電モード時における第２直流電圧コンバータの不要な動作を停止でき、点灯モード時における第１直流電圧コンバータの不要な動作を停止できるため、蓄電池に充電された電力が、第１及び第２直流電圧コンバータで不必要に消費されるのを防止でき、結果として、太陽電池の与えられた発電能力下での、ソーラ発電ＬＥＤ照明装置の照明時間が長くなり、同じ照明時間を確保するための太陽電池の規模を小型化できる。
【００２３】
更に、上記第３乃至第５の特徴の構成と併用することで、第１及び第２直流電圧コンバータ間で共用する素子或いは回路の切り替えを、モード切替回路部から出力される制御信号に基づいて行うことができ、当該切り替え用に別途マイコン等の制御装置を設ける必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の実施形態（以下、適宜「本発明装置」と略称する）について、図面を参照して説明する。
【００２５】
〈第１実施形態〉
図１に、第１実施形態に係る本発明装置１の概略のシステム構成を示す。本発明装置１は、太陽電池１１、蓄電池１２、ＬＥＤ１３、第１直流電圧コンバータ１４、第２直流電圧コンバータ１５、及び、ＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧値Ｖ７に変換する抵抗Ｒ３を備えて構成される。
【００２６】
本実施形態では、一例として、太陽電池１１の日中の最大電力出力時の出力電圧が蓄電池１２の定格電圧（例えば、３０Ｖ）以上の場合を想定し、ＬＥＤ１３は、単体ＬＥＤ素子を直列または直並列に接続したＬＥＤ回路で構成され、ＬＥＤ回路全体が通電可能な閾値電圧が蓄電池１２の定格電圧（例えば、３０Ｖ）より低電圧（例えば、１５Ｖ）の場合を想定する。
【００２７】
第１直流電圧コンバータ１４は、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１（第１直流電圧）を、蓄電池１２の定格電圧以上の第２直流電圧Ｖ２（例えば、３０Ｖ）に昇圧する回路であって、第１コンバータ回路部２０と第１制御回路部３０を備えて構成される。
【００２８】
より詳細には、第１コンバータ回路部２０は、第１スイッチング素子２１、コイル２２、ダイオード２３、コンデンサ２４を備えてなる昇圧チョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路として構成され、本実施形態では、第１スイッチング素子２１は、太陽電池１１の最大出力電圧以上の耐圧を有するＮ型ＭＯＳＦＥＴで構成される。
【００２９】
第１制御回路部３０は、第１スイッチング素子２１のＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力する制御パルスのデューティ比をＰＷＭ制御することで、第１スイッチング素子２１のオンオフ期間を調整して、第１コンバータ回路部２０の出力電圧を第２直流電圧Ｖ２に制御する回路である。本実施形態では、第１制御回路部３０は、第１コンバータ回路部２０の出力電圧を分圧する分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２と、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧された電圧Ｖ５に対する第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を発生する第１基準電圧発生回路３１と、電圧Ｖ５と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の差電圧を増幅する第１の差動増幅器３２と、一定周期の鋸波パルスを発生する第１の基準パルス発生回路３３と、第１の差動増幅器３２の出力電圧Ｖ６と第１の基準パルス発生回路３３の出力パルスの電圧値を比較して大小判定して２値の論理値を出力する第１のコンパレータ３４と、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が所定の下限電圧ＶＬより低下した否かを判定して２値の論理値を出力するコンパレータからなる判定回路３５と、第１のコンパレータ３４と判定回路３５の出力を夫々入力とするＡＮＤ回路３６を備えて構成され、ＡＮＤ回路３６の出力が第１スイッチング素子２１のＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力する。
【００３０】
太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が蓄電池１２の定格電圧とダイオード２３の閾値電圧の合計電圧より低く、下限電圧ＶＬ以上の場合には、判定回路３５は論理値１（高電圧レベル）を出力して、ＡＮＤ回路３６が活性化される。一方、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が蓄電池１２の定格電圧とダイオード２３の閾値電圧の合計電圧より低いと、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧された電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１より低下するので、電圧Ｖ５と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の差電圧に応じたＰＷＭ制御パルスが第１のコンパレータ３４から出力され、ＡＮＤ回路３６を介して、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力され、第１スイッチング素子２１はＰＷＭ制御されたデューティ比でオンオフ動作を繰り返す。この結果、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が第２直流電圧Ｖ２にまで昇圧されて、蓄電池１２に充電される。
【００３１】
太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が更に低下して、下限電圧ＶＬより低下すると、第１コンバータ回路部２０による昇圧動作によって、第２直流電圧Ｖ２にまで昇圧不可能と判定して、判定回路３５は論理値０を出力し、ＡＮＤ回路３６が非活性化されて論理値０（低電圧レベル）を出力し、第１スイッチング素子２１は常時オフ状態となる。尚、第１基準電圧発生回路３１と第１の基準パルス発生回路３３は、判定回路３５の出力が論理値０（低電圧レベル）となると非活性化して、スタンバイ状態となるように構成されている。
【００３２】
太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が蓄電池１２の定格電圧とダイオード２３の閾値電圧の合計電圧以上の場合は、判定回路３５は論理値１を出力する。しかし、一方において、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が蓄電池１２の定格電圧とダイオード２３の閾値電圧の合計電圧以上であるので、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧された電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１以上となるので、電圧Ｖ５と第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の差分電圧に応じた第１の差動増幅器３２の出力レベルが、第１の基準パルス発生回路３３の出力パルスの電圧値より常時低下するため、第１のコンパレータ３４はパルス出力せず、常時論理値０（低電圧レベル）を出力するため、ＡＮＤ回路３６は論理値０（低電圧レベル）を出力し、第１スイッチング素子２１は常時オフ状態となる。この場合は、第１コンバータ回路部２０は昇圧チョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路として動作せず、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１は、コイル２２、ダイオード２３を介して、ダイオード２３の閾値電圧分だけ電圧降下して、蓄電池１２に充電される。
【００３３】
第２直流電圧コンバータ１５は、蓄電池１２から出力される電圧Ｖ３（第３直流電圧）を、ＬＥＤ１３の閾値電圧以上で、ＬＥＤ１３の発光効率が高効率状態となる電圧Ｖ４（第４直流電圧）に降圧する回路であって、第２コンバータ回路部４０と第２制御回路部４０を備えて構成される。
【００３４】
より詳細には、第２コンバータ回路部４０は、第２スイッチング素子４１、コイル４２、ダイオード４３、コンデンサ４４を備えてなる降圧チョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路として構成され、本実施形態では、第２スイッチング素子４１は、蓄電池１２の定格電圧及び太陽電池１１の最大出力電圧以上の耐圧を有するＰ型ＭＯＳＦＥＴで構成される。
【００３５】
第２制御回路部５０は、第２スイッチング素子４１のＰ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力する制御パルスのデューティ比をＰＷＭ制御することで、第２スイッチング素子４１のオンオフ期間を調整して、第２コンバータ回路部４０の出力電圧を第４直流電圧Ｖ４に制御する回路である。本実施形態では、第２制御回路部５０は、抵抗Ｒ３でＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧変換した電圧Ｖ７に対する第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を発生する第２基準電圧発生回路５１と、電圧Ｖ７と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の差電圧を増幅する第２の差動増幅器５２と、一定周期の鋸波パルスを発生する第２の基準パルス発生回路５３と、第２の差動増幅器５２の出力電圧Ｖ８と第２の基準パルス発生回路５３の出力パルスの電圧値を比較して大小判定して２値の論理値を出力する第２のコンパレータ５４と、第２のコンパレータ５４の出力と、外部から入力されるＬＥＤ１３の点灯を制御する点灯制御信号ＳＬＥＤを夫々入力するＮＡＮＤ回路５５を備えて構成され、ＮＡＮＤ回路５５の出力が第２スイッチング素子４１のＰ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力する。
【００３６】
本実施形態では、ＬＥＤ１３の閾値電圧が蓄電池１２の定格電圧（例えば、３０Ｖ）より低電圧（例えば、１５Ｖ）の場合を想定しており、ＬＥＤ１３の発光効率が高効率状態となる第４直流電圧Ｖ４も、蓄電池１２の定格電圧以下となるので、ＬＥＤ１３を点灯させる場合には、点灯制御信号ＳＬＥＤを論理値１（高電圧レベル）に設定して、第２コンバータ回路部４０を降圧チョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路として動作させる。具体的には、抵抗Ｒ３でＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧変換した電圧Ｖ７と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の差電圧に応じたＰＷＭ制御パルスが第２のコンパレータ５４から出力され、ＮＡＮＤ回路５５を介して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力され、第２スイッチング素子４１がＰＷＭ制御されたデューティ比でオンオフ動作を繰り返す。この結果、蓄電池１２の出力電圧Ｖ３が第４直流電圧Ｖ４にまで降圧されて、ＬＥＤ１３に印加される。このとき、第４直流電圧Ｖ４は、電流ＩＬＥＤを電圧変換した電圧Ｖ７が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に等しくなるように制御されるため、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２及び抵抗Ｒ３の抵抗値を適正に設定することで、ＬＥＤ１３に流れる電流をＬＥＤ１３の発光効率が高効率状態となる電流値に維持することができる。
【００３７】
ＬＥＤ１３の点灯状態が持続すると、蓄電池１２に蓄電された電力がＬＥＤ１３で消費され、出力電圧Ｖ３がＬＥＤ１３の閾値電圧以下に低下すると、ＬＥＤ１３は自動的に消灯する。尚、ＬＥＤ１３の点灯状態において、消灯する場合には、点灯制御信号ＳＬＥＤを論理値０（低電圧レベル）に設定すると、ＮＡＮＤ回路５５が常時論理値１（高電圧レベル）を出力し、第２スイッチング素子４１のＰ型ＭＯＳＦＥＴをオフにするので、蓄電池１２からＬＥＤ１３への電流経路が遮断される。また、第２基準電圧発生回路５１と第２の基準パルス発生回路５３は、点灯制御信号ＳＬＥＤが論理値０（低電圧レベル）となると非活性化して、スタンバイ状態となるように構成されている。
【００３８】
本実施形態では、太陽電池１１と蓄電池１２の間に第１直流電圧コンバータ１４を介在させることで、太陽の照度（放射照度）が低下して太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が蓄電池１２の定格電圧以下になっても、太陽電池１１の発電電力を有効に蓄電池１２に充電できる。更に、蓄電池１２とＬＥＤ１３の間に第２直流電圧コンバータ１５を介在させることで、蓄電池１２の出力電圧Ｖ３を、第４直流電圧Ｖ４に降圧して、ＬＥＤ１３にＬＥＤ１３の発光効率が高効率状態となる一定電流を流すように制御できるため、蓄電池１２に充電された電力を最大限に利用できる。この結果、太陽電池１１が発電した電力を高効率に利用して、ＬＥＤ１３の長時間照明が可能となるとともに、ＬＥＤ１３の高寿命化に寄与する。
【００３９】
〈第２実施形態〉
次に、第２実施形態に係る本発明装置２について説明する。図２に、第２実施形態に係る本発明装置２の概略のシステム構成を示す。本発明装置２は、太陽電池１１、蓄電池１２、ＬＥＤ１３、第１直流電圧コンバータ１６、第２直流電圧コンバータ１５、モード切替回路部１７、及び、ＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧値Ｖ７に変換する抵抗Ｒ３を備えて構成される。
【００４０】
第１実施形態との相違点は、第１直流電圧コンバータ１６を構成する第１制御回路部３７が、第１実施形態の第１制御回路部３０に設けてあった判定回路３５を備えていない点で、判定回路３５の代わりに、第１直流電圧コンバータ１６の外部に、モード切替回路部１７を別途独立して設けている。第１制御回路部３７は、判定回路３５を備えていない点以外は、第１実施形態の第１制御回路部３０と全く同じ回路構成であるので、第１制御回路部３７の行うＰＷＭ制御は、第１実施形態と全く同じである。第１直流電圧コンバータ１６を構成する第１コンバータ回路部２０は、第１実施形態と全く同じである。第１実施形態との他の相違点は、第２直流電圧コンバータ１５に入力する点灯制御信号ＳＬＥＤが、モード切替回路部１７から出力されるモード切替信号ＳＭＯＤＥの反転信号として、モード切替回路部１７から第２直流電圧コンバータ１５に供給される点である。その他の回路構成及び基本的な第１直流電圧コンバータ１６及び第２直流電圧コンバータ１５の回路動作は、第１実施形態の場合と同じであるので、重複する説明は省略し、モード切替回路部１７の回路構成及び動作について説明する。
【００４１】
モード切替回路部１７は、日中に太陽電池１１が蓄電池１２を充電する充電モードと、夜間に蓄電池１２に蓄えられた電力でＬＥＤ１３を点灯させる点灯モードを、日中と夜間の別を判断して切り替えるモード切替信号ＳＭＯＤＥ、及び、その反転信号である点灯制御信号ＳＬＥＤを出力する。モード切替回路部１７は、図２に示すように、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１が所定の下限電圧ＶＬ’より低下した否かを判定して２値の論理値を出力するコンパレータからなる判定回路６０と、下限電圧ＶＬ’を発生する下限電圧発生回路６１と、温度センサ６２と、モード切替信号ＳＭＯＤＥを反転して点灯制御信号ＳＬＥＤを出力するインバータ６３を備えて構成される。
【００４２】
第２実施形態では、第１直流電圧コンバータ１６は、モード切替信号ＳＭＯＤＥによって、日中の充電モード時に活性化され、夜間の点灯モード時には非活性化され、逆に、第２直流電圧コンバータ１５は、点灯制御信号ＳＬＥＤによって、夜間の点灯モード時に活性化され、日中の充電モード時には非活性化される。従って、第１実施形態では、下限電圧ＶＬは、第１直流電圧コンバータ１６が、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１を第２直流電圧Ｖ２にまで昇圧できる下限電圧として設定していたが、第２実施形態では、下限電圧ＶＬ’は、太陽の照度（放射照度）がＬＥＤ１３を点灯すべきレベルまで低下したか否かを判断基準として設定するが、第１実施形態の下限電圧ＶＬの方が高電圧の場合には、第１実施形態の下限電圧ＶＬと同電圧となる。太陽電池１１の出力電圧Ｖ１は温度依存性があり、同じ放射照度でも温度が高いと出力電圧が低下する特性を有しているため、下限電圧ＶＬ’は、温度センサ６２の出力電圧によって、高温時には低めに、低温時には高めに補正されるように構成されている。
【００４３】
〈第３実施形態〉
次に、第３実施形態に係る本発明装置３について説明する。図３に、第３実施形態に係る本発明装置３の概略のシステム構成を示す。本発明装置３は、太陽電池１１、蓄電池１２、ＬＥＤ１３、第１直流電圧コンバータ１６ａ、第２直流電圧コンバータ１５ａ、モード切替回路部１７、及び、ＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧値Ｖ７に変換する抵抗Ｒ３を備えて構成される。
【００４４】
第２実施形態との相違点は、第１直流電圧コンバータ１６ａを構成する第１コンバータ回路部２０ａのコイルと、第２直流電圧コンバータ１５ａを構成する第２コンバータ回路部４０ａのコイルが、共通のコイル２２ａで構成され、コイル２２ａが、第１コンバータ回路部２０ａで使用される場合と、第２コンバータ回路部４０ａで使用される場合の結線を切り替える２つのスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を備えている点である。その他の回路構成及び基本的な第１直流電圧コンバータ１６、第２直流電圧コンバータ１５、及び、モード切替回路部１７の回路動作は、第２実施形態の場合と同じであるので、重複する説明は省略する。
【００４５】
本実施形態では、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２の切り替え制御は、図示していないが、モード切替回路部１７から出力されるモード切替信号ＳＭＯＤＥ、点灯制御信号ＳＬＥＤ、または、その両方を用いて行われる。従って、モード切替信号ＳＭＯＤＥによって、日中の充電モード時に第１直流電圧コンバータ１６が活性化されると、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２の切り替え制御によって、コイル２２ａが、第１コンバータ回路部２０ａ側に接続する。一方、点灯制御信号ＳＬＥＤによって、夜間の点灯モード時に第２直流電圧コンバータ１５が活性化されると、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２の切り替え制御によって、コイル２２ａが、第２コンバータ回路部４０ａ側に接続する。尚、第２コンバータ回路部４０ａでは、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２の切り替え制御によって、コイル２２ａとの結線が遮断或いは形成されるため、第２スイッチング素子４１のＰ型ＭＯＳＦＥＴのオンオフに関係なく、蓄電池１２とＬＥＤ１３との間の電流経路の開閉が制御されるので、第２制御回路部５０のＮＡＮＤ回路５５は、第２のコンパレータ５４の出力を反転して第２スイッチング素子４１のＰ型ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力するインバータに置き換えても構わない。
【００４６】
〈第４実施形態〉
次に、第４実施形態に係る本発明装置４について説明する。図４に、第４実施形態に係る本発明装置４の概略のシステム構成を示す。本発明装置４は、太陽電池１１、蓄電池１２、ＬＥＤ１３、第１直流電圧コンバータ１６ｂ、第２直流電圧コンバータ１５ｂ、モード切替回路部１７、及び、ＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧値Ｖ７に変換する抵抗Ｒ３を備えて構成される。
【００４７】
第２実施形態との相違点は、第１直流電圧コンバータ１６ｂを構成する第１コンバータ回路部２０ｂのダイオードと、第２直流電圧コンバータ１５ｂを構成する第２コンバータ回路部４０ｂのダイオードが、共通のダイオード２３ｂで構成され、ダイオード２３ｂが、第１コンバータ回路部２０ｂで使用される場合と、第２コンバータ回路部４０ｂで使用される場合の結線を切り替える２つのスイッチ回路ＳＷ３、ＳＷ４を備えている点である。その他の回路構成及び基本的な第１直流電圧コンバータ１６、第２直流電圧コンバータ１５、及び、モード切替回路部１７の回路動作は、第２実施形態の場合と同じであるので、重複する説明は省略する。
【００４８】
本実施形態では、スイッチ回路ＳＷ３、ＳＷ４の切り替え制御は、図示していないが、モード切替回路部１７から出力されるモード切替信号ＳＭＯＤＥ、点灯制御信号ＳＬＥＤ、または、その両方を用いて行われる。従って、モード切替信号ＳＭＯＤＥによって、日中の充電モード時に第１直流電圧コンバータ１６が活性化されると、スイッチ回路ＳＷ３、ＳＷ４の切り替え制御によって、ダイオード２３ｂが、第１コンバータ回路部２０ａ側に接続する。一方、点灯制御信号ＳＬＥＤによって、夜間の点灯モード時に第２直流電圧コンバータ１５が活性化されると、スイッチ回路ＳＷ３、ＳＷ４の切り替え制御によって、ダイオード２３ｂが、第２コンバータ回路部４０ｂ側に接続する。
【００４９】
〈第５実施形態〉
次に、第５実施形態に係る本発明装置５について説明する。図５に、第５実施形態に係る本発明装置５の概略のシステム構成を示す。本発明装置５は、太陽電池１１、蓄電池１２、ＬＥＤ１３、第１直流電圧コンバータ１６ｃ、第２直流電圧コンバータ１５ｃ、モード切替回路部１７、及び、ＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧値Ｖ７に変換する抵抗Ｒ３を備えて構成される。
【００５０】
第２実施形態との相違点は、第１直流電圧コンバータ１６ｃを構成する第１コンバータ回路部２０ｃのコンデンサと、第２直流電圧コンバータ１５ｃを構成する第２コンバータ回路部４０ｃのコンデンサが、共通のコンデンサ２４ｃで構成され、コンデンサ２４ｃが、第１コンバータ回路部２０ｃで使用される場合と、第２コンバータ回路部４０ｃで使用される場合の結線を切り替えるスイッチ回路ＳＷ５を備えている点である。その他の回路構成及び基本的な第１直流電圧コンバータ１６、第２直流電圧コンバータ１５、及び、モード切替回路部１７の回路動作は、第２実施形態の場合と同じであるので、重複する説明は省略する。
【００５１】
本実施形態では、スイッチ回路ＳＷ５の切り替え制御は、図示していないが、モード切替回路部１７から出力されるモード切替信号ＳＭＯＤＥ、点灯制御信号ＳＬＥＤ、または、その両方を用いて行われる。従って、モード切替信号ＳＭＯＤＥによって、日中の充電モード時に第１直流電圧コンバータ１６が活性化されると、スイッチ回路ＳＷ５の切り替え制御によって、コンデンサ２４ｃが、第１コンバータ回路部２０ｃ側に接続する。一方、点灯制御信号ＳＬＥＤによって、夜間の点灯モード時に第２直流電圧コンバータ１５が活性化されると、スイッチ回路ＳＷ５の切り替え制御によって、コンデンサ２４ｃが、第２コンバータ回路部４０ｃ側に接続する。
【００５２】
〈第６実施形態〉
次に、第６実施形態に係る本発明装置６について説明する。図６に、第６実施形態に係る本発明装置６の概略のシステム構成を示す。本発明装置６は、太陽電池１１、蓄電池１２、ＬＥＤ１３、第１直流電圧コンバータ１６ｄ、第２直流電圧コンバータ１５ｄ、モード切替回路部１７、及び、ＬＥＤ１３を流れる電流ＩＬＥＤを電圧値Ｖ７に変換する抵抗Ｒ３を備えて構成される。
【００５３】
第２実施形態との相違点は、第１直流電圧コンバータ１６ｄを構成する第１制御回路部３７の第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を発生する第１基準電圧発生回路と一定周期の鋸波パルスを発生する第１の基準パルス発生回路、第２直流電圧コンバータ１５ｄを構成する第２制御回路部５０の第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を発生する第２基準電圧発生回路と一定周期の鋸波パルスを発生する第２の基準パルス発生回路が、夫々、共通の基準電圧発生回路３１ｄと共通の基準パルス発生回路３３ｄで構成され、共用される点である。その他の回路構成及び基本的な第１直流電圧コンバータ１６、第２直流電圧コンバータ１５、及び、モード切替回路部１７の回路動作は、第２実施形態の場合と同じであるので、重複する説明は省略する。
【００５４】
尚、本実施形態では、基準電圧発生回路３１ｄと基準パルス発生回路３３ｄが、第１制御回路部３７と第２制御回路部５０の何れか一方で常時使用されるので、第２実施形態のように、基準電圧発生回路３１ｄと基準パルス発生回路３３ｄをモード切替信号ＳＭＯＤＥまたは点灯制御信号ＳＬＥＤによってスタンバイ状態に制御する必要はない。
【００５５】
また、本実施形態では、基準電圧発生回路３１ｄが発生する基準電圧Ｖｒｅｆｄは、第１制御回路部３７では、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１として使用され、第２制御回路部５０では、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２として使用されるため、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が同じ電圧レベルとなるため、基準電圧Ｖｒｅｆｄに適合するように、第１制御回路部３７の分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗比、及び、抵抗Ｒ３の抵抗値を設定すれば良い。
【００５６】
次に、本発明装置の別実施形態について説明する。
【００５７】
〈１〉上記各実施形態において、第２直流電圧コンバータ１５は、蓄電池１２から出力される電圧Ｖ３を、ＬＥＤ１３の発光効率が高効率状態となる第４直流電圧Ｖ４に降圧する降圧チョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータで構成される場合を説明したが、蓄電池１２から出力される電圧Ｖ３が、第４直流電圧Ｖ４より低電圧である場合には、第２直流電圧コンバータ１５の第２コンバータ回路部４０を、第１直流電圧コンバータ１４、１６の第１コンバータ回路部２０と同様に、昇圧チョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータで構成し、第２制御回路部５０を、昇圧チョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータをＰＷＭ制御する回路構成としても構わない。
【００５８】
〈２〉上記第２乃至第６実施形態において、モード切替回路部１７は、判定回路６０と、下限電圧発生回路６１と、温度センサ６２と、インバータ６３を備え、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１に基づいて、日中と夜間の別を判断する回路構成であったが、図７に示すように、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１に基づくのではなく、別途、太陽電池１１とは別に照度センサ６４を設け、照度センサ６４の出力電圧と、別途設けた基準電圧発生回路６５から出力される基準照度電圧を比較するコンパレータからなる判定回路６６を設けて、照度センサ６４によって検出した太陽の照度（放射照度）に基づいて、日中と夜間の別を判断する回路構成としても構わない。この場合、基準電圧発生回路６５に、温度センサ６２の検出温度によって、基準照度電圧を補正するようにし、照度センサ６４の有する温度依存性を補正するようにするのがより好ましい。
【００５９】
更に、モード切替回路部１７を、上記２つの回路構成を組み合わせて、太陽電池１１の出力電圧Ｖ１と太陽の照度（放射照度）に基づいて、何れか一方が夜間と判定すると、モード切替信号ＳＭＯＤＥと点灯制御信号ＳＬＥＤを夫々点灯モードに切り替えるようにしても良い。
【００６０】
〈３〉上記第３実施形態において、図８に一点鎖線で囲んで示すように、第１直流電圧コンバータ１６ａからコイル２２ａを除いた部分、第２直流電圧コンバータ１５ａからコイル２２ａを除いた部分、及び、２つのスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２を、同一半導体基板上に集積化するか、或いは、同一パッケージ内に封止して一体化するようにするのも好ましい実施の形態である。更には、上記各回路にモード切替回路部１７も含めて、同一半導体基板上に集積化するか、或いは、同一パッケージ内に封止して一体化しても良い。この場合、スイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２の出力側が、外部端子となり、コイル２２ａが外付け部品として、当該外部端子と接続される。尚、同一パッケージ内に封止して一体化する場合において、少なくとも、第１直流電圧コンバータ１６ａの第１制御回路部３７、第２直流電圧コンバータ１５ａの第２制御回路部５０、及び、２つのスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２は、モード切替回路部１７からの制御信号で共通に制御されることから、同一半導体基板上に集積化するのが好ましい。
【００６１】
〈４〉更に、上記第４実施形態において、図９に一点鎖線で囲んで示すように、第１直流電圧コンバータ１６ｂからダイオード２３ｂを除いた部分、第２直流電圧コンバータ１５ｂからダイオード２３ｂを除いた部分、及び、２つのスイッチ回路ＳＷ３、ＳＷ４を、同一パッケージ内に封止して一体化するようにするのも好ましい実施の形態である。更には、上記各回路にモード切替回路部１７も含めて、同一パッケージ内に封止して一体化しても良い。この場合、スイッチ回路ＳＷ３、ＳＷ４の出力側が、外部端子となり、ダイオード２３ｂが外付け部品として、当該外部端子と接続される。また、少なくとも、第１直流電圧コンバータ１６ｂの第１制御回路部３７、第２直流電圧コンバータ１５ｂの第２制御回路部５０、及び、２つのスイッチ回路ＳＷ３、ＳＷ４は、モード切替回路部１７からの制御信号で共通に制御されることから、同一半導体基板上に集積化するのが好ましい。
【００６２】
〈５〉更に、上記第５実施形態において、図１０に一点鎖線で囲んで示すように、第１直流電圧コンバータ１６ｃからコンデンサ２４ｃを除いた部分、第２直流電圧コンバータ１５ｃからコンデンサ２４ｃを除いた部分、及び、スイッチ回路ＳＷ５を、同一パッケージ内に封止して一体化するようにするのも好ましい実施の形態である。更には、上記各回路にモード切替回路部１７も含めて、同一パッケージ内に封止して一体化しても良い。この場合、スイッチ回路ＳＷ５の出力側が、外部端子となり、コンデンサ２４ｃが外付け部品として、当該外部端子と接続される。また、少なくとも、第１直流電圧コンバータ１６ｃの第１制御回路部３７、第２直流電圧コンバータ１５ｃの第２制御回路部５０、及び、スイッチ回路ＳＷ５は、モード切替回路部１７からの制御信号で共通に制御されることから、同一半導体基板上に集積化するのが好ましい。
【００６３】
〈６〉上記第３乃至第５実施形態では、第１直流電圧コンバータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを構成する第１コンバータ回路部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、及び、第２直流電圧コンバータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを構成する第２コンバータ回路部４０ａ、４０ｂ、４０ｃのコイル、ダイオード、及び、コンデンサの何れか１種類の回路素子を、共通化する場合を説明したが、上記第３乃至第５実施形態を組み合わせて、コイル、ダイオード、及び、コンデンサの内の任意の２種類、或いは、３種類全ての回路素子を、共通化するようにしても構わない。例えば、上記第３実施形態と第５実施形態を組み合わせた場合の本発明装置７は、図１１に示すような回路構成となる。
【００６４】
〈７〉上記第６実施形態では、第１直流電圧コンバータ１６ｄの第１コンバータ回路部２０と、第２直流電圧コンバータ１５ｄの第２コンバータ回路部４０は、第１及び第２実施形態と同様に、２つのコンバータ回路部２０、４０間で、コイル、ダイオード、及び、コンデンサの何れの回路素子も共用化しない回路構成であるが、上記第３乃至第５実施形態のように、コイル、ダイオード、及び、コンデンサの少なくとも何れか１種類の回路素子を共通化するのも好ましい実施の形態である。例えば、上記第３実施形態と第６実施形態を組み合わせた場合の本発明装置８は、図１２に示すような回路構成となる。
【００６５】
本発明は、太陽電池、蓄電池、及び、ＬＥＤを備えてなるソーラ発電ＬＥＤ照明装置に利用可能であり、太陽電池の発電した電力を高効率に利用して長時間照明するソーラ発電ＬＥＤ照明装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第１実施形態における概略のシステム構成と回路構成を模式的に示す概略回路構成図
【図２】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第２実施形態における概略のシステム構成と回路構成を模式的に示す概略回路構成図
【図３】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第３実施形態における概略のシステム構成と回路構成を模式的に示す概略回路構成図
【図４】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第４実施形態における概略のシステム構成と回路構成を模式的に示す概略回路構成図
【図５】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第５実施形態における概略のシステム構成と回路構成を模式的に示す概略回路構成図
【図６】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第６実施形態における概略のシステム構成と回路構成を模式的に示す概略回路構成図
【図７】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第２乃至第６実施形態におけるモード切替回路部の他の回路構成例を模式的に示す概略回路構成図
【図８】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第３実施形態における概略のシステム構成と回路構成の別実施形態を模式的に示す概略回路構成図
【図９】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第４実施形態における概略のシステム構成と回路構成の別実施形態を模式的に示す概略回路構成図
【図１０】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第５実施形態における概略のシステム構成と回路構成の別実施形態を模式的に示す概略回路構成図
【図１１】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第３及び第５実施形態における概略のシステム構成と回路構成を組み合わせた別実施形態を模式的に示す概略回路構成図
【図１２】本発明に係るソーラ発電ＬＥＤ照明装置の第３及び第６実施形態における概略のシステム構成と回路構成を組み合わせた別実施形態を模式的に示す概略回路構成図
【図１３】従来のソーラ発電ＬＥＤ照明装置の基本的な回路構成例を模式的に示す概略回路構成図
【符号の説明】
【００６７】
１〜８：  ソーラ発電ＬＥＤ照明装置
１１：    太陽電池
１２：    蓄電池
１３：    ＬＥＤ
１４、１６、１６ａ〜１６ｄ：  第１直流電圧コンバータ
１５、１５ａ〜１５ｄ：  第２直流電圧コンバータ
１７：    モード切替回路部
２０、２０ａ〜２０ｃ：  第１コンバータ回路部
２１：    第１スイッチング素子（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）
２２、２２ａ、４２：  コイル
２３、２３ｂ、４３：  ダイオード
２４、２３ｃ、４４：  コンデンサ
３０、３７：  第１制御回路部
３１：    第１基準電圧発生回路
３１ｄ：  基準電圧発生回路
３２：    第１の差動増幅器
３３：    第１の基準パルス発生回路
３３ｄ：  基準パルス発生回路
３４：    第１のコンパレータ
３５：    判定回路
３６：    ＡＮＤ回路
４０、４０ａ〜４０ｃ：  第２コンバータ回路部
４１：    第２スイッチング素子（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）
５０：    第２制御回路部
５１：    第２基準電圧発生回路
５２：    第２の差動増幅器
５３：    第２の基準パルス発生回路
５４：    第２のコンパレータ
５５：    ＮＡＮＤ回路
６０：    判定回路
６１：    下限電圧発生回路
６２：    温度センサ
６３：    インバータ
６４：    照度センサ
６５：    基準電圧発生回路
６６：    判定回路
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３：  抵抗
ＳＬＥＤ：  点灯制御信号
ＳＭＯＤＥ：  モード切替信号
ＳＷ１〜ＳＷ５：  スイッチ回路
Ｖ１：  太陽電池の出力電圧（第１直流電圧）
Ｖ２：  蓄電池の定格電圧以上の第２直流電圧
Ｖ３：  蓄電池の出力電圧（第３直流電圧）
Ｖ４：  ＬＥＤの発光効率が高効率状態となる電圧（第４直流電圧）
Ｖ５：  第１コンバータ回路部の出力電圧を分圧した電圧
Ｖ６：  第１の差動増幅器の出力電圧
Ｖ７：  ＬＥＤを流れる電流を変換した電圧
Ｖ８：  第２の差動増幅器の出力電圧
ＶＬ：    下限電圧
ＶＬ’：    下限電圧
Ｖｒｅｆ１：  第１基準電圧
Ｖｒｅｆ２：  第２基準電圧
Ｖｒｅｆｄ：  基準電圧
【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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