JP7009541B2 - Power system using photovoltaic device - Google Patents
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Description
本発明はバッテリを提供する電源システムに係り、特に光起電力を用いたバッテリ充電が可能な電源システムに関する。 The present invention relates to a power supply system that provides a battery, and more particularly to a power supply system capable of battery charging using photovoltaics.
バッテリの充電に太陽光発電を利用した電源システムは数多く提案されている。たとえば、特許文献1には太陽光発電と商用電源を利用した電気自動車用バッテリの充電システムが記載されており、特許文献2には色素増感太陽電池を用いてモバイル機器を充電するソーラー充電器が開示されている。
Many power supply systems that use photovoltaic power generation to charge the battery have been proposed. For example,
また、特許文献3に開示された太陽電池パネルは、異なる波長域の集光性染料を含有した複数の透明樹脂を積層し、各層のエッジに太陽電池を設け、さらに最下層に太陽電池を配置した構成を有する。 Further, in the solar cell panel disclosed in Patent Document 3, a plurality of transparent resins containing light-collecting dyes in different wavelength ranges are laminated, a solar cell is provided at the edge of each layer, and a solar cell is further arranged at the bottom layer. Has the same configuration.
また充電されたバッテリをレンタルする電源システムも提案されている。たとえば、特許文献4には電気自動車用バッテリのレンタルシステムが開示されている。 A power supply system that rents a charged battery has also been proposed. For example, Patent Document 4 discloses a rental system for a battery for an electric vehicle.
しかしながら、上述した特許文献1および2では、太陽電池パネルにより太陽光を電力に変換して取り出すだけである。このために、発電効率は太陽電池パネル自体の光電変換効率にのみ依存しており、光発電効率をさらに向上させることが容易ではなかった。
However, in the above-mentioned
また、特許文献3に開示された太陽電池パネルは、入射する太陽光の電力変換効率を最大限に高めることを企図したものである。したがって、特許文献3の太陽電池パネルも太陽光のみに依存しており、発電効率は太陽電池パネル自体の光電変換効率にのみ依存している。 Further, the solar cell panel disclosed in Patent Document 3 is intended to maximize the power conversion efficiency of incident sunlight. Therefore, the solar cell panel of Patent Document 3 also depends only on sunlight, and the power generation efficiency depends only on the photoelectric conversion efficiency of the solar cell panel itself.
また、特許文献4に開示された電源システムは商用電源による充電を前提としており、このために災害等の発生により停電した場合、サービスを提供することができない。 Further, the power supply system disclosed in Patent Document 4 is premised on charging by a commercial power source, and therefore, in the event of a power failure due to the occurrence of a disaster or the like, it is not possible to provide a service.
そこで、本発明の目的は、環境に存在する光を無駄なく利用することで商用電源に依存することなく効率的なバッテリ充電およびバッテリ提供を可能にする電源システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply system that enables efficient battery charging and battery provision without depending on a commercial power source by utilizing the light existing in the environment without waste.
本発明の一態様によれば、複数のバッテリ(30)を受入/取出可能に収納するバッテリ収納手段(402)と、第1光発電パネル(11)と第2光発電パネル(12)とを重ねた光発電デバイス(10)と、前記第1光発電パネル(11)の光起電力と前記第2光発電パネル(12)の光起電力とを用いて前記バッテリ(30)の充電を行う充電回路(401)と、前記充電回路(401)により前記複数のバッテリ(30)を充電し、登録済みのユーザに前記バッテリ収納手段(402)から前記バッテリ(30)を提供する管理手段(404)と、を有し、前記第1光発電パネル(11)側から第1の光を入射させ、前記第2光発電パネル(12)側から第2の光を入射させ、前記第1光発電パネル(11)が前記第1の光と前記第2光発電パネル(12)を透過した前記第2の光とから光発電を行い、前記第2光発電パネル(12)が前記第2の光と前記第1光発電パネル(11)を透過した前記第1の光とから光発電を行う。これにより、光発電デバイスの両側から第1の光と第2の光とが入射することで、第1光発電パネルは第1の光の光電変換を行い、さらに第2光発電パネルを透過した第2の光の光電変換も行う。同時に、第2光発電パネルは第2の光の光電変換を行い、さらに第1光発電パネルを透過した第1の光の光電変換も行う。このように、光発電デバイスの両面から入射する光を発電に利用することができ、簡単な構成で環境に存在する光を無駄なく利用して発電効率を向上させることができる。また、バッテリの貸与など種々のサービスを光発電だけで提供することが可能となる。
前記第1光発電パネル(11)が透明あるいは半透明の第1太陽電池パネル(101)からなり、前記第2光発電パネル(12)が集光性パネル(102)と前記集光性パネル(102)のエッジ面に設けられた第2太陽電池パネル(103)から構成することができる。これにより、第1太陽電池パネル(101)は第1の光を全面で受けることで効率的な光電変換が可能となり、第2太陽電池パネル(103)は所望の波長域で光電変換が可能となる。
前記集光性パネル(102)は、透明媒質に所定波長域の光を吸収し前記所定波長域の光を再放出する蛍光染料を分散させた透明板にすることができる。これにより所定波長域の光を効率的に集光して発電に利用することができる。
前記第2太陽電池パネル(103)は光を透過しない太陽電池パネルであってもよい。たとえば、第2太陽電池パネルは基板実装された太陽電池パネルである。
前記充電回路(401)により充電可能であり、前記管理手段(404)に電源を供給するシステムバッテリと、をさらに有することもできる。また前記充電回路(401)が前記複数のバッテリ(30)から前記システムバッテリへの充電あるいはその逆方向の充電を行ってもよい。これにより、光発電された電力を互いに融通して効率的な利用が可能となる。
According to one aspect of the present invention, the battery accommodating means (402) for accommodating and retracting a plurality of batteries (30), and the first optical power generation panel (11) and the second optical power generation panel (12) are provided. The battery (30) is charged using the stacked photovoltaic power generation device (10), the photovoltaic power generation of the first photovoltaic power generation panel (11), and the photovoltaic power generation of the second photovoltaic power generation panel (12). A management means (404) that charges the plurality of batteries (30) by the charging circuit (401) and the charging circuit (401), and provides the registered user with the battery (30) from the battery accommodating means (402). ), And the first light is incident from the first photopower generation panel (11) side, the second light is incident from the second photopower generation panel (12) side, and the first photopower generation is performed. The panel (11) generates photoelectric power from the first light and the second light transmitted through the second photopower generation panel (12), and the second photopower generation panel (12) causes the second light. And the first light that has passed through the first photopower generation panel (11), photopower generation is performed. As a result, the first light and the second light are incident from both sides of the photovoltaic device, so that the first photovoltaic panel performs photoelectric conversion of the first light and further passes through the second photovoltaic panel. The photoelectric conversion of the second light is also performed. At the same time, the second photovoltaic panel performs photoelectric conversion of the second light, and further performs photoelectric conversion of the first light transmitted through the first photovoltaic panel. In this way, the light incident from both sides of the photovoltaic power generation device can be used for power generation, and the light existing in the environment can be used without waste with a simple configuration to improve the power generation efficiency. In addition, various services such as battery rental can be provided only by photovoltaic power generation.
The first photovoltaic panel (11) is a transparent or translucent first solar cell panel (101), and the second photovoltaic panel (12) is a condensing panel (102) and a condensing panel (102). It can be composed of a second solar cell panel (103) provided on the edge surface of 102). As a result, the first solar cell panel (101) can perform efficient photoelectric conversion by receiving the first light on the entire surface, and the second solar cell panel (103) can perform photoelectric conversion in a desired wavelength range. Become.
The light-collecting panel (102) can be a transparent plate in which a fluorescent dye that absorbs light in a predetermined wavelength range and re-emits the light in a predetermined wavelength range is dispersed in a transparent medium. As a result, light in a predetermined wavelength range can be efficiently collected and used for power generation.
The second solar cell panel (103) may be a solar cell panel that does not transmit light. For example, the second solar cell panel is a substrate-mounted solar cell panel.
It may further have a system battery that is rechargeable by the charging circuit (401) and supplies power to the management means (404). Further, the charging circuit (401) may charge the system battery from the plurality of batteries (30) or charge the system battery in the opposite direction. As a result, the photovoltaic power generation can be interchanged with each other for efficient use.
上述したように、本発明によれば、環境に存在する光を無駄なく利用することで商用電源に依存することなく効率的なバッテリ充電およびバッテリ提供が可能となる。 As described above, according to the present invention, by utilizing the light existing in the environment without waste, it is possible to efficiently charge the battery and provide the battery without depending on the commercial power source.
<実施形態の概要>
本発明の実施形態によれば、複数のバッテリが受入/取出可能に収納されており、第1光発電パネルの光起電力と第1光発電パネルに重ねた第2光発電パネルの光起電力とを用いて複数のバッテリの充電を行い、登録済みのユーザに充電されたバッテリを提供する。たとえば、第1光発電パネルを屋外に向け、第2光発電パネルを屋内に向けてそれぞれ設置した場合、第1光発電パネルは屋外光の光電変換を行い、さらに第2光発電パネルを透過した屋内光の光電変換も行う。同時に、第2光発電パネルは屋内光の光電変換を行い、さらに第1光発電パネルを透過した屋外光の光電変換も行う。
<Outline of Embodiment>
According to the embodiment of the present invention, a plurality of batteries are housed so as to be acceptable / removable, and the photovoltaic power of the first photovoltaic power generation panel and the photovoltaic power of the second photovoltaic power generation panel superimposed on the first photovoltaic power generation panel. To charge a plurality of batteries using and to provide a charged battery to a registered user. For example, when the first photovoltaic power generation panel is installed outdoors and the second photovoltaic power generation panel is installed indoors, the first photovoltaic power generation panel performs photoelectric conversion of outdoor light and further transmits the second photovoltaic power generation panel. It also performs photoelectric conversion of indoor light. At the same time, the second photovoltaic panel performs photoelectric conversion of indoor light, and further performs photoelectric conversion of outdoor light transmitted through the first photovoltaic panel.
このように、本発明の実施形態によれば、光発電デバイスの両面から入射する光を発電に利用することができ、簡単な構成で環境に存在する光を無駄なく利用して発電効率を向上させることができる。特に災害発生時に停電した場合であっても、商用電源に依存することなく効率的なバッテリ充電およびバッテリ提供が可能となる。以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素は単なる例示であって、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨ではない。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the light incident from both sides of the photovoltaic power generation device can be used for power generation, and the light existing in the environment can be utilized without waste in a simple configuration to improve the power generation efficiency. Can be made to. In particular, even in the event of a power outage in the event of a disaster, efficient battery charging and battery provision can be achieved without depending on a commercial power source. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and the technical scope of the present invention is not limited to them.
1.一実施形態
図1に例示するように、本発明の一実施形態による電源システムは複数のバッテリを充電し提供するシステムであり、光発電デバイス10および充電回路20を有し、充電回路20が光発電デバイス10から出力される光起電力を電力変換しバッテリ30を充電する。
1. 1. One Embodiment As illustrated in FIG. 1, the power supply system according to one embodiment of the present invention is a system that charges and provides a plurality of batteries, includes a
図1および図2に例示するように、光発電デバイス10は、第1光発電パネル11と第2光発電パネル12とを重ねた構成を有する。第1光発電パネル11と第2光発電パネル12とは別個のパネルを一定の空間を隔てて重ねた構成でも良いし、透明基板上に第1光発電パネル11と第2光発電パネル12を積層した構成でも良い。第1光発電パネル11および第2光発電パネル12は入射光を電気エネルギに変換するが、特定の波長域を透過してもよい。第1光発電パネル11は透明あるいは半透明の太陽電池であってもよく、たとえば薄膜型あるいは有機薄膜型太陽電池フィルムを用いることができる。
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the photovoltaic
図2に例示するように、第2光発電パネル12は、集光性パネル102とそのエッジ面に設けられた太陽電池パネル103とからなる。本実施形態では、集光性パネル102の4辺にそれぞれ太陽電池パネル103が設けられ、それらが直列に接続されている。集光性パネル102は、アクリル等の透明媒質中に蛍光染料を均一に分散させた透明板であり、LSC(Luminescent Solar Concentrator)とも呼ばれている。入射光のうち特定波長の光が蛍光染料にトラップされ、再放出される。再放出された特定波長光は集光性パネル102の主面で全反射を繰り返し、エッジに集光する。蛍光染料でトラップされなかった光は透過光となる。
As illustrated in FIG. 2, the second photovoltaic
こうしてエッジから出射した光が太陽電池パネル103により電気エネルギに変換される。太陽電池パネル103は、光を透過しない半導体基板上に形成された太陽電セル配列からなり、エッジから出射する光だけなく広範囲の波長光を光電変換可能な基板実装された太陽電池パネルであることが望ましい。あるいは、太陽電池パネル103は、蛍光染料によりトラップされ再放出される波長域で高い効率を有してもよい。なお、集光性パネル102のエッジ面の面積を大きくして入射面の面積に対する比率を大きくし、集光比を上げることもできる。
The light emitted from the edge in this way is converted into electrical energy by the
図1に戻って、第1光発電パネル11の太陽電池パネル101と第2光発電パネル12の集光性パネル102とは透明保護カバー104により覆われてもよい。この場合、透明保護カバー104の屈折率は集光性パネル102の透明材料の屈折率との間で上述した集光性パネル102内での全反射を起こすように選択される。なお、他の構成として、アクリル等の透明板あるいは透明偏光板の表面と裏面に太陽電池パネル101と集光性パネル102とを積層させた構成であってもよい。
Returning to FIG. 1, the
第1光発電パネル11の太陽電池パネル101は、外部から入射した第1の光を電気エネルギに変換し、さらに集光性パネル102を透過した第2の光を電気エネルギに変換することで、光起電力V1を出力する。また、第2光発電パネル12の太陽電池パネル103は、外部から集光性パネル102に入射した第2の光を電気エネルギに変換し、さらに太陽電池パネル101を透過した第1の光を電気エネルギに変換することで、光起電力V2を出力する。
The
図1において、充電回路20は太陽電池パネル101および103からそれぞれ入力した光起電力V1およびV2をDC-DCコンバータ等により必要な出力電圧へ変換し、バッテリ30へ充電する。このような充電回路20はエネルギーハーベスティング技術として知られている。
In FIG. 1, the charging
上述したように、本発明の一実施形態による電源システムは、光発電デバイス10が第1光発電パネル11と第2光発電パネル12とを重ねた構成を有する。したがって、光発電デバイス10の両側から第1の光と第2の光とが入射することで、第1光発電パネル11は第1の光の光電変換を行い、さらに第2光発電パネル12を透過した第2の光の光電変換も行う。同時に、第2光発電パネル12は第2の光の光電変換を行い、さらに第1光発電パネル11を透過した第1の光の光電変換も行う。このように、光発電デバイス10の両面から入射する光を発電に利用することができ、簡単な構成で発電効率を向上させることができる。
As described above, the power generation system according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the photovoltaic
2.実施例
上述した実施形態による電源システムは種々のバッテリ充電システムに適用可能である。以下、一実施例として複数のユーザがバッテリを共有することができるバッテリレンタルシステムについて図3~図10を参照しながら説明する。
2. 2. Examples The power supply system according to the above-described embodiment can be applied to various battery charging systems. Hereinafter, as an embodiment, a battery rental system in which a plurality of users can share a battery will be described with reference to FIGS. 3 to 10.
2.1)バッテリレンタルサーバ
図3に例示するように、バッテリレンタルサーバ40は電源として上述した電源システム1を備えている。光発電デバイス10を建物の窓等(W)に設置することで、太陽光あるいは屋外光(第1の光)および屋内光(第2の光)を電力に変換しバッテリ充電用に利用する。光発電デバイス10を設置するだけでバッテリ充電が可能となるので、商用電源を必要とせず、災害発生による停電時などに使用可能である。
2.1) Battery rental server As illustrated in FIG. 3, the
図4に例示するように、バッテリレンタルサーバ40はバッテリ返却口41、バッテリ取出口42および認証窓43を有し、バッテリ返却口41およびバッテリ取出口42にはそれぞれ保護用の開閉カバー44および開閉扉45が取り付けられている。取出口42の開閉扉45は透明であることが望ましい。後述するように、ユーザ認証はユーザ端末50に表示された認証情報を認証窓43を通して読み取ることで行われる。バッテリレンタルサーバ40は、ユーザが認証されると、携帯端末用のバッテリ30をバッテリ取出口42に落とし、ユーザは開閉扉45を開けてバッテリ取出口42からバッテリ30を取り出す。ユーザは使用済みバッテリ30をバッテリ返却口41に返却する。
As illustrated in FIG. 4, the
図5に例示するように、バッテリレンタルサーバ40の上面には、バッテリ返却口41の開閉カバー44を開くと、バッテリ30の断面形状と同じバッテリ投入口46が設けられている。バッテリ投入口46にはバッテリガイドレール47が設けられているので、ユーザは返却するバッテリ30をバッテリ投入口46に合わせて投入するだけでよい。
As illustrated in FIG. 5, on the upper surface of the
図6に例示するように、バッテリ30には厚さ方向にガイド溝31と傾斜部32とが設けられる。これによりバッテリ30の形状が左右および上下で非対称となり、バッテリ30の投入方向が規定される。バッテリ30の上面後端部には正負の電極33が設けられているので、図6に示すバッテリ投入口46にバッテリ30を投入するだけで電極33の位置を正しく確定できる。
As illustrated in FIG. 6, the
図7において、ユーザが返却バッテリ30をバッテリ投入口46に投入すると、バッテリ30はガイド溝31をバッテリガイドレール47にかみ合わせて下降し、すでに格納されたバッテリの上に積み上がって充電が開始される。またユーザから貸出し要求があれば、認証を行った上で充電が完了したバッテリを順次バッテリ取出口42へ落下させる。バッテリの充電および取出は管理装置48により制御される。管理装置48の電源として、上述した光発電デバイス10からの光起電力がケーブル49を通して供給される。以下、管理装置48の構成について図8を参照しながら説明する。
In FIG. 7, when the user inserts the
2.2)管理装置
図8に例示するように、バッテリレンタルサーバ40における上記管理装置48は、光発電デバイス10に接続された充電回路401、バッテリ収納部402、認証部403、レンタル管理部404およびサーバ電源回路405を含む。光発電デバイス10および充電回路401については図1および図2で説明した通りである。充電回路401はバッテリ収納部402に収納されている複数のバッテリ30(図中ではBAT1,BAT2、・・・BATnと記されている。)を順次充電し、これらの充電状態を監視する。バッテリ収納部402は複数のバッテリ30を充電可能に格納し、レンタル指示があれば、上述したように充電を完了したバッテリを順次ユーザへ提供する。
2.2) Management device As illustrated in FIG. 8, the
認証部403は、ユーザ端末50に表示された認証情報を認証窓43を通して読み取り、当該ユーザの認証を行う。認証情報はユーザがサービス提供者から事前に、あるいはその場で取得した情報であり、たとえばユーザ端末50の表示部にQRコードとして表示できる。他の方法として、認証情報を近距離無線通信や赤外線通信により認証部403へ送信してもよい。また、認証部403は通信機能を有し、ユーザが提示したQRコードからサービス提供者のサーバにアクセスして当該QRコードの認証判定を行うこともできる。
The
レンタル管理部404は、認証部403によりユーザが認証されると、バッテリ収納部402へレンタルOKの指示を出力する。それを受けたバッテリ収納部402は充電が完了したバッテリ30をバッテリ取出口42へ落としてユーザに貸与し、貸与したバッテリ30の識別番号を貸与情報としてレンタル管理部404へ出力する。レンタル管理部404は、当該ユーザのID情報と貸与したバッテリの識別番号とを紐付けてユーザ管理およびバッテリ貸与/返却管理を行う。バッテリ貸与後、所定期間内に返却されない場合は、そのユーザを特定することができる。
When the user is authenticated by the
バッテリレンタルサーバ40には自身の電源としてサーバ電源回路405が設けられ、充電回路401は光発電デバイス10を用いてサーバ電源回路405内のサーババッテリ(図示せず。)を充電することもできる。なお、サーバ電源回路405は補完的に商用電源を利用してサーババッテリおよびレンタル用バッテリを充電することも可能である。あるいは、サーバ電源回路405から充電回路401を通してレンタル用バッテリを充電することも可能である。
The
2.3)認証方法
図9に例示するように、バッテリレンタルサーバ40の認証部403はユーザの認証を行うが、ユーザはその際に用いられる認証情報をサービス提供者のサーバ60から取得することができる。ユーザ端末50はいわゆる「スマホ」であり、モバイルネットワークを通してインタネット上のサーバ60と通信可能であるものとする。なお、バッテリレンタルサーバ40も同様に無線LAN等を通してインタネット上のサーバ60と通信可能であってもよい。
2.3) Authentication method As illustrated in FIG. 9, the
ユーザは、サーバ60に登録済みであれば、ユーザ端末50からバッテリレンタルのための所定アプリケーションを起動してサーバ60にアクセスし、認証情報の発行要求を送信する(動作502)。この発行要求はユーザのID情報を含む。ユーザのID情報としては、ユーザを特定するための情報および登録要求した日時、場所、ユーザ端末50にセットしているバッテリ識別番号、電圧ログ等の情報を含む。場所情報はユーザ端末50の位置情報であってもよい。あるいは、バッテリレンタルサーバ40の前面に当該サーバ40の位置情報等を記録したQRコードを用意し、ユーザ端末50に搭載されたカメラで入力することにより同様のID情報をサーバ60へ送信してもよい。
If the user has already registered in the
サーバ60は、ユーザ端末50から発行要求を受信すると、ユーザのID情報を参照して当該ユーザの認証を行う(動作503)。当該ユーザが正規の登録者であれば、正規の登録者であることを示すQRコードをユーザ端末50へ発行する(動作504)。ユーザ端末50は発行されたQRコードを格納する(動作505)。続いてユーザはユーザ端末50の表示部にQRコードを表示させ、バッテリレンタルサーバ40の認証窓43にかざす(動作506)。なお、QRコードは事前に取得し、必要なときに表示部に表示させても良い。
When the
バッテリレンタルサーバ40の認証部403は、認証窓43からQRコードの画像情報を入力すると、QRコードを復号して必要な情報を読み出し、レンタル要求をしているユーザが正規の登録者であるか否かを判定する(動作507)。その際、認証部403はサーバ60に必要な情報(ID情報)を送信して正規の登録者であるか否かを問い合わせることができる。正規の登録者であれば、バッテリレンタル「可」と判定し、上述したように充電済みのバッテリ30を提供する。その際、提供したバッテリ30の識別番号と当該ユーザの情報とを紐付けして記憶装置に格納し貸与/返却管理を行う。
When the
ユーザがレンタルしたバッテリ30を返却する場合は、まず保持しているQRコードをユーザ端末50の表示部に表示させ、バッテリレンタルサーバ40の認証窓43にかざす(動作508)。バッテリレンタルサーバ40の認証部403は、認証窓43からQRコードの画像情報を入力すると、QRコードを復号して必要な情報を読み出し、保持している貸与/返却管理用のユーザ情報と照合する。一致すれば、バッテリ30をバッテリ返却口41への投入を促し、返却されたバッテリ30の識別番号が貸与したバッテリのそれと一致すれば返却が確認される(動作509)。その際、認証部403はサーバ60にユーザ情報を送信して正規の登録者であるか否かを問い合わせてもよい。
When returning the
なお、ユーザがバッテリ30を紛失あるいは破損した場合を考慮して、ユーザの登録時に保証金を預かるようにすることが望ましい。また、本実施例ではユーザ管理および貸与/返却管理をレンタル管理部404が行っているが、ネットワーク上のサーバ60が同様の管理を行うこともできる。その場合、バッテリレンタルサーバ40のレンタル管理部404が不要となるので消費電力の削減が可能となる。
It is desirable to deposit a deposit at the time of user registration in consideration of the case where the user loses or damages the
2.4)効果
上述したように、本発明の一実施例による電源システムを用いたバッテリレンタルサーバは、光発電デバイス10を建物の窓等(W)に設置することで、太陽光等の屋外光(第1の光)および屋内光(第2の光)の両方を電力に変換しバッテリ充電に利用することができる。これにより商用電源を必要とせず、災害発生による停電時でもモバイル電源の提供サービスを継続することができる。
2.4) Effect As described above, in the battery rental server using the power supply system according to the embodiment of the present invention, by installing the
また、補完的に商用電源を利用してサーババッテリおよびレンタル用バッテリを充電することで、停電時にサーババッテリとレンタル用バッテリとの間で電力の融通をすることができ、電力のさらなる有効活用が可能となる。 In addition, by supplementarily using a commercial power source to charge the server battery and rental battery, it is possible to exchange power between the server battery and the rental battery in the event of a power outage, and further effective use of power can be achieved. It will be possible.
3.他の実施形態
上述した実施形態および実施例では、第1光発電パネル11と第2光発電パネル12とを重ねた光発電デバイス10を用いたが、本発明はこれに限定されない。
3. 3. Other Embodiments In the above-described embodiments and examples, the photovoltaic
図10に例示するように、複数の光発電デバイス10を折りたたみ可能に接続した構成であってもよい。光電変換面積が大きくなるのでより効率的な発電が可能となる。また複数の光発電デバイス10を屏風状に折りたたむことで携帯に優れ、バッテリレンタルサーバ40の設置場所の制約を緩和できる利点もある。
As illustrated in FIG. 10, a plurality of photovoltaic
1 電源システム
10 光発電デバイス
11 第1光発電パネル
12 第2光発電パネル
101 太陽電池パネル
102 集光性パネル
103 太陽電池パネル
104 透明保護カバー
20 充電回路
30 バッテリ
40 バッテリレンタルサーバ
41 バッテリ返却口
42 バッテリ取出口
43 認証窓
1
Claims (7)
第1光発電パネルと第2光発電パネルとを重ねた光発電デバイスと、
前記第1光発電パネルの光起電力と前記第2光発電パネルの光起電力とを用いて前記バッテリの充電を行う充電回路と、
前記充電回路により前記複数のバッテリを充電し、登録済みのユーザに前記バッテリ収納手段から前記バッテリを提供する管理手段と、
を有し、
前記第1光発電パネル側から第1の光を入射させ、前記第2光発電パネル側から第2の光を入射させ、
前記第1光発電パネルが前記第1の光と前記第2光発電パネルを透過した前記第2の光とから光発電を行い、
前記第2光発電パネルが前記第2の光と前記第1光発電パネルを透過した前記第1の光とから光発電を行う電源システム。 Battery storage means for storing multiple batteries so that they can be received / removed,
A photovoltaic device in which a first photovoltaic panel and a second photovoltaic panel are stacked,
A charging circuit that charges the battery using the photovoltaic power of the first photovoltaic power generation panel and the photovoltaic power of the second photovoltaic power generation panel.
A management means for charging the plurality of batteries by the charging circuit and providing the battery from the battery accommodating means to a registered user.
Have,
The first light is incident from the first photovoltaic power generation panel side, and the second light is incident from the second photovoltaic power generation panel side.
The first photovoltaic power generation panel generates photovoltaic power from the first light and the second light transmitted through the second photovoltaic power generation panel.
A power supply system in which the second photovoltaic power generation panel generates photovoltaic power from the second light and the first light transmitted through the first photovoltaic power generation panel.
前記第2光発電パネルが集光性パネルと前記集光性パネルのエッジ面に設けられた第2太陽電池パネルからなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源システム。 The first photovoltaic cell panel comprises a transparent or translucent first solar cell panel.
The second photovoltaic power generation panel comprises a light-collecting panel and a second solar cell panel provided on an edge surface of the light-collecting panel.
The power supply system according to claim 1.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000243989A (en) | 1999-02-18 | 2000-09-08 | Dainippon Printing Co Ltd | Transparent film solar-cell module |
US20130063073A1 (en) | 2011-09-09 | 2013-03-14 | Bettery, Inc. | Battery exchange, recharge and recycle apparatus, system and method |
JP2013522900A (en) | 2010-03-16 | 2013-06-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Photovoltaic device with switchable light / reflection |
JP2014519621A (en) | 2011-05-13 | 2014-08-14 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァシティ オブ ミシガン | Focused luminescence concentrator and thermal irradiation concentrator |
WO2017154384A1 (en) | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社カネカ | Solar cell module |
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2917780B2 (en) * | 1993-09-07 | 1999-07-12 | 三菱自動車工業株式会社 | Solar panel |
JP3515859B2 (en) * | 1995-09-29 | 2004-04-05 | 株式会社リコー | Battery charge processing device and battery charge processing system |
JP3670835B2 (en) * | 1998-04-22 | 2005-07-13 | 三洋電機株式会社 | Solar cell module |
JPH11307793A (en) * | 1998-04-27 | 1999-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Two-sided incident type solar battery module |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000243989A (en) | 1999-02-18 | 2000-09-08 | Dainippon Printing Co Ltd | Transparent film solar-cell module |
JP2013522900A (en) | 2010-03-16 | 2013-06-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Photovoltaic device with switchable light / reflection |
JP2014519621A (en) | 2011-05-13 | 2014-08-14 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァシティ オブ ミシガン | Focused luminescence concentrator and thermal irradiation concentrator |
US20130063073A1 (en) | 2011-09-09 | 2013-03-14 | Bettery, Inc. | Battery exchange, recharge and recycle apparatus, system and method |
WO2017154384A1 (en) | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社カネカ | Solar cell module |
JP2018011058A (en) | 2016-07-13 | 2018-01-18 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | Tandem solar cell, tandem solar cell module including the same, and manufacturing method thereof |
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