JP2013088472A - 表示装置収納箱、表示システム、蓄電池ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】屋外配置される表示装置を収納する収納ボックス内の冷却を行うことを課題とする。
【解決手段】
蓄電サイネージシステム200は、蓄電池ユニット10と、表示装置2を収納可能な第1収納部211と、蓄電池ユニット10を収納する第1収納部212と、第1収納部211を冷却するためのファン241、242と、第1収納部211内の温度を測定する温度センサ251を備える。蓄電池ユニット10は、太陽電池1で発電した電力を蓄電する蓄電池31と、太陽電池1の発電状況と表示装置2の稼働状況に応じ、蓄電池31への蓄電及び表示装置2への電力供給を実行可能なPMU33と、温度センサ251による温度情報に基づいてファン241、242を駆動する外部ファン制御AC/DC変換回路66を備える。
を備える
【選択図】図5
【解決手段】
蓄電サイネージシステム200は、蓄電池ユニット10と、表示装置2を収納可能な第1収納部211と、蓄電池ユニット10を収納する第1収納部212と、第1収納部211を冷却するためのファン241、242と、第1収納部211内の温度を測定する温度センサ251を備える。蓄電池ユニット10は、太陽電池1で発電した電力を蓄電する蓄電池31と、太陽電池1の発電状況と表示装置2の稼働状況に応じ、蓄電池31への蓄電及び表示装置2への電力供給を実行可能なPMU33と、温度センサ251による温度情報に基づいてファン241、242を駆動する外部ファン制御AC/DC変換回路66を備える。
を備える
【選択図】図5
Description
本発明は、屋外に配置される表示装置を収納する収納箱等に関する。
近年、デジタルサイネージと呼ばれる、屋外等に配置され、広告や様々な情報を表示する大型の表示装置が普及しつつある(特許文献1、2など)。
また、出願人は、太陽電池を備えた表示システムをデジタルサイネージ用に開発中である(例えば、特願2010−147775(2010年6月3日出願)、特願2010−266333(2010年11月30日出願))。このシステムでは、表示装置(大型モニタ)の上部に太陽電池を設け、表示装置と太陽電池が一体化した構成となっている。また、該システムでは、昼間に太陽電池で発電した電力を夜間に利用できるよう、蓄電池ユニットも搭載している。この蓄電池ユニットでは、例えば、昼間は太陽電池で発電した電力を該ユニット内の蓄電池に充電する一方、その余剰電力を表示装置の駆動に利用し、太陽電池による発電が行われない夜間は蓄電池に充電した電力を表示装置に供給するといった電力制御を行っている。
しかし、上記の表示装置を屋外に設置する場合、日光の照射等で表示装置内の温度が上昇する。近年の表示装置では、装置内に冷却用のファンを内蔵して液晶パネル等の冷却を行うといった対策が施されているものが多い(例えば、特許文献3)。しかし、屋外に配置する場合、表示装置に内蔵の冷却用ファンだけでは不十分な場合がある。
そこで、本発明は、上述した問題を解決することを目的とする。
本発明の表示装置収納箱は、蓄電池ユニットと、前記蓄電池ユニットを収納する第1収納部と、表示装置を収納可能な第2収納部と、第2収納部を冷却するためのファンと、第2収納部内の温度を測定する温度センサと、を備え、前記蓄電池ユニットは、太陽電池で発電した電力が入力される電力入力部と、電力入力部から入力された電力を蓄電する蓄電池と、第1収納部に収納される表示装置に電力を供給可能な電力出力部と、太陽電池の発電状況と前記表示装置の稼働状況に応じ、蓄電池への蓄電及び前記表示装置への電力供給を実行可能な制御部と、前記温度センサによる温度情報が入力される情報入力部と、前記ファンに対し電力を供給する第2電力出力部と、前記温度情報に基づいて第2電力出力部からの出力を制御する第2制御部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、屋外配置される表示装置を収納する収納ボックス内の冷却を行うことができる。
(第1実施形態)
図1は、表示システム300を示す図である。表示システム300は、太陽電池ユニット1、蓄電サイネージシステム200を備える。太陽電池ユニット1は、その上部に太陽光パネルを有しており、この太陽光パネルを支柱で支える構造となっている。なお、太陽光パネルは図1の三角柱部分の斜面(表示装置とは反対側の斜面)に配備され、同図では隠れる位置に配備される。なお、本図では、蓄電サイネージシステム200の表示部が縦長状になっており、横長状である後述(図2等)の表示装置2と相違するが、あくまでも図1は蓄電サイネージシステム200の設置方法の例示に過ぎず、蓄電サイネージシステム200の表示部が横長状であっても良いものである。
図1は、表示システム300を示す図である。表示システム300は、太陽電池ユニット1、蓄電サイネージシステム200を備える。太陽電池ユニット1は、その上部に太陽光パネルを有しており、この太陽光パネルを支柱で支える構造となっている。なお、太陽光パネルは図1の三角柱部分の斜面(表示装置とは反対側の斜面)に配備され、同図では隠れる位置に配備される。なお、本図では、蓄電サイネージシステム200の表示部が縦長状になっており、横長状である後述(図2等)の表示装置2と相違するが、あくまでも図1は蓄電サイネージシステム200の設置方法の例示に過ぎず、蓄電サイネージシステム200の表示部が横長状であっても良いものである。
図2を参照して、蓄電サイネージシステム200は、ケース201の内部に表示装置2や、蓄電ユニット10(図5等参照)を収納する。
表示装置2は、情報を表示するディスプレイで構成され、典型的には液晶パネルを備えたLCDディスプレイである。この表示装置2は、屋外配置に備えるべく、防水、防塵、耐熱対策が施されている。また、ユーザからの入力を受け付けるためのタッチパネルを表示パネルの前面側に備えていても良い。
蓄電池ユニット10は、太陽電池ユニット1の太陽電池で発電された電力を蓄電する蓄電池を有している。よって、この表示システム100では、例えば昼間は太陽電池で発電した電力を使って表示装置2を駆動しつつ、その余剰電力を蓄電池に蓄え、太陽電池による発電できない夜間は蓄電池に蓄えられた電力を使って表示装置2を駆動することができる。
また、日照時間が短く太陽電池ユニット1が十分に発電できない状態が続く場合や、表示装置2の消費電力が大きい状態が続く場合、蓄電池ユニット10の蓄電池に蓄えられた電力だけでは賄えない場合もありうる。そこで、この表示システム100は、必要に応じて商用電力からの電力を利用することもできる構成となっている。
なお、図3の側面図を参照して、蓄電サイネージシステム200は、底部にキャスター202を備えており、これにより作業員による移動を容易としている。
また、図4の上面図のごとく、ケース201の前面側には前面扉203が、背面側には背面扉204が備えられる。これにより、ケース201内に表示装置2や蓄電池ユニット10を収納することを容易にしている。また、表示装置2や蓄電池ユニット10のメンテナンスをしやすくしている。
図5は蓄電サイネージシステム200の内部構成を示すための透視図であって、模式図である。蓄電サイネージシステム200のケース201内は、第1収納部211、第2収納部212、第3収納部213に分かれている。第1収納部211はケース201の上方を占める部分であり、表示装置2が収納される。第2収納部212はケース201の下方を占める部分であり、蓄電池ユニット10が収納される。
また、第3収納部213は、第1収納部211と第2収納部212の間の空間である。例えば、図6に示すように、第3収納部213内には、パソコン、衛星電話、ハブルータ、防災無線、BS/CSチューナーなどが収納される。上記パソコンは、表示装置2に表示させるコンテンツ等を収納したり、後述する蓄電池ユニット10内のCPU等と連動して様々な制御を行うためのプログラムを格納したりする。衛星電話やハブルータは、外部と通信するための装置であり、例えば上記のコンテンツを通信により外部から取得する場合、表示システム300の稼働状況を外部へ送信する場合、あるいは表示装置2に対するユーザの入力情報を外部に送信する場合等に用いられる。また、BS/CSチューナーにより、衛星放送を受信することができる。
また、第1収納部211内には一対のスピーカボックス221が、表示装置2の上方に設けられる。これにより、表示装置2の視聴者に対し音が出力される。なお、スピーカボックスは屋外配置に対応すべく、防水/防塵対策が施されている。
第2収納部212内には蓄電池ユニット10が収納される。この蓄電池ユニット10の詳細については後述するが、蓄電池の他、電力制御を行うためのコントローラ等が収納されている。
また、図6(或いは図7)を参照して、ケース201の背面には吸気口231、233、235、及び排気口232、234、236が設けられる。吸気口231、排気口232は第1収納部211に対応し、吸気口233、排気口234は第3収納部213に対応し、吸気口235、排気口236は第2収納部212に対応するものである。
更に、吸気口231、排気口232の近傍には、それぞれ吸気ファン241、排気ファン242が設けられる(図6の破線参照)。これにより、第1収納部内211の換気が可能となり、冷却ができる。なお、これらのファンは蓄電ユニット10により駆動制御される。これに関しては後述する。
同様に、吸気口233、排気口234近傍には、吸気ファン243、排気ファン244を、吸気口235、排気口236近傍にも吸気ファン、排気ファンをそれぞれ設けるようにしても良い。
なお、各吸気口、各排気口にはフィルタを設けるようにしても良い。また、図6では、右側から吸気し、左側から排気する構成としているが、左右逆としても良い。但し、表示装置2や蓄電池ユニット10の構成は必ずしも左右対称ではないから、いずれの側から吸/排気すべきかについては適宜考慮すべき事項でもある。
また、ケースの上部には照度センサや人感センサが設けられる。照度センサはモニタ周辺の明るさによりモニタのバックライトを制御している。そのため、明るい場所、暗い場所でも最適な状態で画面を見ることが可能である。
また、人感センサは表示装置2の近傍における人物の有無を検知するものである。例えば、人物がいない場合は表示装置2の視聴者がいないと判断しバックライトをオフにするといった制御に利用される。
また、図7を参照して、表示装置2の前面側にはタッチパネルが設けられており、視聴者90は、表示画面上での操作や情報の入力を行うことができる。
(蓄電池ユニット10の構成)
図8は、蓄電池ユニット10の前方斜視図である。蓄電池ユニット10は蓄電池31(後述の図12等参照)などを収納するケース(筐体)20を備える。ケース20の前面には前方扉21、前方扉21に設けられた鍵穴23がある。前方扉21は、その下辺側を軸に開閉可能になっている。また、鍵穴23は、前方扉21の開閉を制限するためのものである。また、ケース20下面の四隅近傍には、蓄電池ユニット10を移動容易にするためのキャスター41がそれぞれ備わっている。特にメンテナンス作業等で蓄電池ユニット10を移動させる必要がある場合に有益である。また、ケース20の側面には排気口27(同図では右側面の排気口ということで排気口27Rとしている)、及び蓋28Rを備えている。この排気口27の内側には排気用のファン51が配備される(後述の図14、16を参照)。
図8は、蓄電池ユニット10の前方斜視図である。蓄電池ユニット10は蓄電池31(後述の図12等参照)などを収納するケース(筐体)20を備える。ケース20の前面には前方扉21、前方扉21に設けられた鍵穴23がある。前方扉21は、その下辺側を軸に開閉可能になっている。また、鍵穴23は、前方扉21の開閉を制限するためのものである。また、ケース20下面の四隅近傍には、蓄電池ユニット10を移動容易にするためのキャスター41がそれぞれ備わっている。特にメンテナンス作業等で蓄電池ユニット10を移動させる必要がある場合に有益である。また、ケース20の側面には排気口27(同図では右側面の排気口ということで排気口27Rとしている)、及び蓋28Rを備えている。この排気口27の内側には排気用のファン51が配備される(後述の図14、16を参照)。
図9は、蓄電池ユニット10の後方斜視図である。ケース20の背面には後方蓋22がある。この後方蓋22には、前方扉と同様、鍵穴23が設けられる。更に、後方蓋には、左右一対の吸気口24(L、R)、コンセント25、端子部26が備わっている。コンセント25は、商用電力を入力する目的ではなく、逆に、蓄電池ユニット10から他の装置に電源を供給する目的で設けられたものである。
また、端子部26は、太陽電池ユニット1からの電力を入力するための電源端子、表示装置2に対し制御信号を伝送するための(或いは、表示装置2からの信号を受け取るための)通信線(RS232−C、RS−485方式のものなど)が接続される通信用端子、照度センサの検出信号を入力するためのセンサ入力端子などを備えている。また、端子部26に接続される通信線を使って、ユニット10内の蓄電状態などの情報を表示装置2へ伝送し、これを表示装置2の画面上に表示させることもできる。なお、上述のRS−485方式のインタフェースによれば、1キロメートル離れた地点間の通信も可能である。これにより、後述(第2実施形態)のように、表示装置2、太陽電池ユニット1を屋外に配置し、蓄電池ユニット10を屋内に設置するといった利用もできる。
上記の照度センサは、太陽光が照射しているかどうかを測定するためのものである。この検知結果は、蓄電池ユニット10のバッテリ(蓄電池)制御に活用される。なお、照度センサを使わなくても太陽電池の出力電流をモニタリングすることで、太陽電池の発電状況を知ることも可能である。しかし、そのためには電流モニタ用の回路を別途設ける必要があるので、回路規模が大型化/複雑化する。むしろ、照度センサの出力に基づいて太陽電池の発電状況を検知する方が、簡便な構成・方式で実現できるので、本表示システム100では照度センサを採用している。
なお、本実施形態の蓄電池ユニット10は蓄電サイネージシステム200というケース内に設置することを想定しているため、特段の防水対策は施されていない。しかし、埃が内部に侵入することは好ましくないため、防塵対策の為、準密閉構造としている。即ち、ケース20内外の換気(通気)は、吸気口24及び排気口27のみを通して行う構成としている。
なお、図8、図9から分かるように、蓄電池ユニット10では、ケース20の両側面(左右の側面に排気口27が設けられている。即ち、蓄電池ユニット10はケース20の背面側から吸気し、両側面から排気を行うことにより、ケース20内の換気(冷却)を行う構成となっている。背面側に吸気口を設けているのは、この蓄電池ユニット10は、背面を壁側にして設置されることが想定されるためであり、熱風が排出される排気口を背面側に設けるのはでは適切ではないからである。
図10は、前方扉21を開いた時の蓄電池ユニット10の前方斜視図である。同図に示すように、蓄電池ユニット10のケース20の内部には、左右のラック(棚)に蓄電池31A〜C、保護ユニット32、PMU33などが収納される。
図11及び図12は、後方蓋22を外した時の蓄電池ユニット10の後方斜視図である。同図に示すように、蓄電池ユニット10のケース20の内部には、2つのラックに蓄電池31A〜C、保護ユニット32、PMU33に加え、更にインバータ34、AC/DC(交流/直流)変換回路35、ファン制御AC/DC変換回路36が収納されている。
図12で示すように(背面から見て)右側のラックには、下から順に蓄電池31B、31A、そして一段空けて、最上段にはインバータ34が配備される。インバータ34が最上段に配備されるのは、インバータ34の発熱量が蓄電池31の発熱量と比して大きいからである。仮に、発熱量の大きいインバータ34を蓄電池31の下方に配備すると、熱は上方に伝わるという自然法則の性質から、インバータ34の熱により蓄電池31が過熱してしまう。そこで、蓄電池ユニット10ではインバータ34を上側に収納しているのである。
また、右側のラックにおいて蓄電池31Aとインバータ34の間を一段空けているのは、自然法則によれば熱は上方に伝わるのであるが、ケース20の上側が閉じているため、熱の一部はインバータ34の下側にも伝わる。この熱により蓄電池31が過熱するのを防ぐために、一段空けて蓄電池31を配置しているのである。
次に、蓄電池ユニット10内に収納される各構成部材の機能等を説明する。蓄電池31A〜Cは、例えばリチウムイオン電池である。保護ユニット32は、蓄電池31の過充電、過放電を検知すると蓄電池31を電力ラインから遮断して蓄電池31を保護する等の機能を有する。PMU(Power Management Unit)33は、太陽電池ユニット1からの電力及び商用電力のいずれか一方からの電力を蓄電池31に充電させる制御を行ったりする。インバータ34は、蓄電池31に充電された電力(直流)を交流電力に変換して外部機器(例えば、表示装置2など)へ出力する。AC/DC変換回路35は、交流である商用電力を蓄電池31に充電させるために直流に変換する。ファン制御AC/DC変換回路36は、ファン51の回転制御を行う。
例えば、太陽電池ユニット1で発電された電力(直流)は、まずPMU33に入力され、保護ユニット32を経て蓄電池31に充電される。一方、商用電力(交流)は、AC/DC変換回路35で直流に変換されてからPMU33に入力され、保護ユニット32を経て蓄電池31に充電される。また、蓄電池31に充電された電力は、保護ユニット32、インバータ34を経て表示装置2に供給される。
なお、PMU33は、太陽電池ユニット1からの電力又はAC/DC変換回路35からの電力のいずれかを選択的に入力するための第1スイッチ(又はスイッチ群)、保護ユニット32へ電力を保護ユニット32へ入力させるか否かを切り替える第2スイッチ、保護ユニット32又はAC/DC変換回路35からの電力のいずれかを選択的にインバータ34へ供給するための第3スイッチなども備えており、これらのスイッチは太陽電池ユニット1の発電状況、蓄電池31の充電状況、表示装置2の稼働状況に応じて適宜制御される。なお、この制御動作に関しては、本出願人による他の特許出願に詳述している。これらのスイッチ切り替えにより、例えば、日常的に夜間電力を充電しておき、昼間の電力ピーク時にタイマーで供給し、ピーク時電力の削減、料金の削減に使用することができる。
蓄電池ユニット10で、ケース20の前面側の前方扉21が下辺を軸に開閉可能となっているのに対し、ケース20の後方蓋22が着脱可能となっているのは、蓄電池31等の部材をケース20内に挿入する作業を容易化する目的である。蓄電池31は、比較的重量が大きい。仮に図10のように前方扉21が下方で開いた状態だと、作業員が蓄電池31をケース内に挿入する際、開いた状態の前方扉21の前方に足場を置く必要があり、腕を大きく伸ばした状態で蓄電池31を保持するか、あるいは腰を前かがみにしないと蓄電池31をケース20内に収納することができない。そこで、図11、12に示すように後方蓋22は、ケース20に対して着脱可能な構成としている。そうすれば、作業員は、足場をケース20の近くに置くことができるので、手を伸ばしたり腰を大きく屈めたりしなくても蓄電池31をケース20内に収納したり、あるいはケース20から取り外したりすることができる。換言すれば、この蓄電池ユニット10では、ケース20の背面側から蓄電池31等の部材を取り外しできるよう、ケース20内のラックは設計されている。
また、蓄電池ユニット10は、設置やメンテナンスを容易化すべく、前面、背面を扉で構成した、ほぼ直方体のシンプルな箱型(ボックス)筐体としており、底部にキャスターを装備している。また、設置スペースを有効利用できるよう、いわゆるローボードスタイルとしており、上面を平坦なフリースペースとしている。
図13は、蓄電池ユニット10の側面図である。同図に示すように蓄電池ユニット10のケース20の側面には排気口27が設けられる。この排気口27は、(比較的サイズの大きな)ゴミの侵入等を防ぐべく、多数の小孔が網目状に設けられた態様になっている。なお、図13は、右方から見た側面図であるが、ケース20の左側面にも同様に排気口27が設けられる。
図13は、蓄電池ユニット10の側面図である。同図に示すように蓄電池ユニット10のケース20の側面には排気口28が設けられる。この排気口28は、(比較的サイズの大きな)ゴミの侵入等を防ぐべく、多数の小孔が網目状に設けられた態様になっている。なお、図13は、左方から見た側面図であるが、ケース20の右側面にも同様に排気口28が設けられる。なお、同図では、排気口28Lとしているが、これは左(Left)側面に設けられた排気口28という意図で符号を付したものである。
図14は、(図13の)側方蓋27Lを外した時の蓄電池ユニット10の側面図である。同図に示すように排気口28Lの内側には3つの排気用ファン51A〜Cが上から順に配備される。なお、同様に、ケース20の右側面にも取り外し可能な側方蓋27R(不図示)があり、また排気口27Rの内側には3つの排気ファン51D〜F(不図示)が配備される。
図15は端子部26の詳細を示す図である。端子部26には、照度情報入力端子72A、72B、ファン用電源出力端子73、通信用ケーブル端子74、電源入力端子75、温度情報入力端子76などがある。また、上記各端子はケース20の背面の配線カバー71上に設けられており、この配線カバー71は、メンテナンスを容易化すべく、ケース20に対し着脱可能となっている。
照度情報入力端子72A、72Bには、太陽電池ユニット1の太陽電池近傍に設けられた照度センサのセンサ出力情報が入力される。このセンサ出力は、前述したように、太陽電池の発電状況を推定する目的で使用され、この情報に基づき、蓄電池ユニット10は電力制御を行う。
ファン用電源出力端子73は、蓄電サイネージシステム200のファンを駆動するための電力(直流電流)を出力するための端子である。端子73Aはファン241用のプラス電圧(+12V)端子であり、端子73Bはファン241用のグラウンド端子であり、端子73Cはファン242用のプラス電圧(+12V)端子であり、端子73Dはファン242用のグラウンド端子である。
通信ケーブル用端子74には、RS232−Cケーブル、又はRS−486ケーブルが接続される。上述の蓄電サイネージシステム200内に収納される場合等、表示装置2が蓄電池ユニット10に近接して配置される場合にはRS232−Cケーブルが接続される。一方、後述の第2実施形態のごとく、表示装置2が蓄電池ユニット10から離れた位置に配置される場合には、1キロメートル程度の伝送が可能であるRS−486ケーブルが接続される。なお、RS−486ケーブルが通信ケーブル用端子74に接続される場合、蓄電池ユニット10内にRS−486とRS232−Cを変換するための変換部を設けても良い。そうすれば、蓄電池ユニット10内のファン制御プログラム(後述するCPUに格納される)は、RS232−Cケーブル、RS−486ケーブルのいずれが接続された場合であっても対応できる。
電源入力端子75には、太陽電池ユニット1で発電した電力が直流電圧で入力される。
図16は、蓄電池ユニット10のケース20内部の冷却の模式図である。なお、同図は蓄電池ユニット10を背面側から見たと仮定した場合の各部材の配置を簡易的に記したものである。ケース20の左側面に配備されるファン51A〜Cが同図では右側に示されるのはこの理由による。以下、左右に関しては図10内での表示を基準とする。
ファン51A〜Cは、ファン51A、B、Cの順に上から配備される。ファン51Aは、インバータ34の右下の位置に配置される。ファン51Bは、蓄電池31Aの右上に配置される。ファン51Cは、蓄電池31Aの右下、蓄電池31Bの右上に配置される。即ち、ファン51Cは、蓄電池31A、31Bの間の空間に風が流れるように配置される。ファン51Bは、蓄電池31Aの上側を風が流れるように配置される。ファン51Aは、インバータ34の下側を風が流れるように配置される。
ファン51D〜Fは、ファン51D、E、Fの順に上から配備される。ファン51Dは、ファン制御AC/DC変換回路36の左下、PMU33の左上の位置に配置される。ファン51Eは、PMU33の左下、保護ユニット32の左上に配置される。ファン51Fは、保護ユニット32の左下、蓄電池31Cの左上に配置される。即ち、ファン51Dは、ファン制御AC/DC変換回路36(或いはAC/DC変換回路35)とPMU33の間の空間に風が流れるように配置される。ファン51Eは、PMU33と保護ユニット32の間の空間を風が流れるように配置される。ファン51Fは、保護ユニット32と蓄電池31Cの間の空間を風が流れるように配置される。
更に、ケース20の内部には温度を測定するセンサとして機能するサーミスタ61A〜Gが配備される。一例として、サーミスタ61A、B、Cはそれぞれ、インバータ34、蓄電池31A、Bの近傍に配備される。サーミスタ61D〜Gはそれぞれ、ファン制御AC/DC変換回路36、PMU33、保護ユニット32、蓄電池31Cの近傍に配備される。詳細は後述するが、蓄電池ユニット10では、各サーミスタ61で検出された温度に応じて選択的にファン51を駆動させる。
(表示装置2の構成)
次に、表示装置2の構成を図17〜19を参照して説明する。図17は、表示装置2の前面斜視図である。図18は、表示装置2の背面斜視図である。図19は、表示装置2を前面側からみたときの分解斜視図である。
次に、表示装置2の構成を図17〜19を参照して説明する。図17は、表示装置2の前面斜視図である。図18は、表示装置2の背面斜視図である。図19は、表示装置2を前面側からみたときの分解斜視図である。
表示装置2は筐体102を備えている。この筐体102は、図19を参照して、前面側のフロントキャビネット121と、背面側のバックキャビネット122を互いに接合して構成される。また、筐体102の内部には、液晶表示パネル101と、該液晶表示パネル101を制御する回路基板(図示せず)が、フロントキャビネット121と、背面側のバックキャビネット122に挟まれるような態様で収容されている。該回路基板は、液晶表示パネル101の背面に設置される。
液晶表示パネル101の前面には、該パネルを保護するためのガラス板122が配備される。また、ガラス板122の前面又は背面側には静電容量式のシート状のタッチパネルが設けられている。
筐体102の背部には、背面側から見て右側に吸気部103が設けられる。吸気部103は、その開口端部130を右側方へ向けた姿勢を有し、3つの吸気ファン171A、171B、171Cを備えている。
また、筐体102の背部には、背面側から見て左側に排気部104が設けられている。排気部104は、その開口端部140を左側方へ向けた姿勢を有し、3つの排気ファン172A、172B、172Cを備える。
そして、筐体102の内部には、吸気部103から排気部104に達する流路が、液晶表示パネル101とガラス板122の間に設けられている。これにより、日光の照射等により温度上昇する液晶表示パネル101の前面を冷却することができる。
(蓄電池ユニット10による冷却制御について)
図20は、蓄電池ユニット10の回路ブロック図である。本図は特に、蓄電池ユニット10内の冷却制御、及び蓄電サイネージシステム200内の冷却制御に着目して記述したブロック図である。実際には、蓄電池ユニット10は、電力の供給制御など、その他の諸々の制御も行うのであるが、これらに関してはここでは言及しないこととする。
図20は、蓄電池ユニット10の回路ブロック図である。本図は特に、蓄電池ユニット10内の冷却制御、及び蓄電サイネージシステム200内の冷却制御に着目して記述したブロック図である。実際には、蓄電池ユニット10は、電力の供給制御など、その他の諸々の制御も行うのであるが、これらに関してはここでは言及しないこととする。
ファン制御AC/DC変換回路36は、ファン51A〜Fを駆動させる。これらのファンを駆動させるためには、当然ながらファン制御AC/DC変換回路36に電力を供給する必要があるが、この電力はインバータ34から交流電力の形で供給される。既に述べたが、このインバータ34は、表示装置2(の電源回路81)にも電力を供給するものであり、蓄電池31等からの直流電力を交流に変換するものである。同図では、太陽電池ユニット1やAC/DC変換回路35からの電力が保護回路32に直接入力されるかごとく示されているが、実際にはPMU33を経由して保護回路32に入力されるようにしても良い。
また、ファン制御AC/DC変換回路36は、各サーミスタ61の温度検出結果に応じてファン51A〜Fのうちのいずれかを選択的に駆動するような制御も行う。例としては以下の制御を行う。
(1)蓄電池31の動作保障温度の上限が40℃であることに鑑み、例えば蓄電池31Aの近傍に配備されるサーミスタ61Bで検出された温度が、例えば35℃程度になった場合は、ファン51B及び51CをONにして、蓄電池31Aの上側及び下側に風を流すことにより冷却を行う。
(2)インバータ34の温度が上昇し、サーミスタ61Aの検出温度が高い場合はファン51Aを駆動させ、インバータ34の下側に風を流すことで冷却を行う。
(3)蓄電池ユニット10を設置する場所(部屋)自体の温度が高く、全てのサーミスタ61の検出温度が高い場合(例えば35℃以上の場合)は、全てのファン51を駆動させる。
(4)サーミスタ61C、61Gにより、蓄電池31B及び31Cの近傍の温度が高いと検出された場合は、ファン51C、51Fを駆動させる。
(5)また、サーミスタ61Cにより、蓄電池31B近傍の温度は高いが、サーミスタ61Gにより、蓄電池31C近傍の温度は高くないと検出された場合(例えば、蓄電池31Bのみが動作していて、蓄電池31Cは動作していない場合とか、ケース20の右側の環境温度が高い場合など)、原則的にはファン51Cのみを駆動させればよい。但し、ファン51C、51Fをペアで駆動させた方が、蓄電池31B上方の風速を向上させることができると考えられるので、蓄電池31Cの温度が高くなくても、蓄電池31C側のファン51Fも駆動させても良い。
(1)蓄電池31の動作保障温度の上限が40℃であることに鑑み、例えば蓄電池31Aの近傍に配備されるサーミスタ61Bで検出された温度が、例えば35℃程度になった場合は、ファン51B及び51CをONにして、蓄電池31Aの上側及び下側に風を流すことにより冷却を行う。
(2)インバータ34の温度が上昇し、サーミスタ61Aの検出温度が高い場合はファン51Aを駆動させ、インバータ34の下側に風を流すことで冷却を行う。
(3)蓄電池ユニット10を設置する場所(部屋)自体の温度が高く、全てのサーミスタ61の検出温度が高い場合(例えば35℃以上の場合)は、全てのファン51を駆動させる。
(4)サーミスタ61C、61Gにより、蓄電池31B及び31Cの近傍の温度が高いと検出された場合は、ファン51C、51Fを駆動させる。
(5)また、サーミスタ61Cにより、蓄電池31B近傍の温度は高いが、サーミスタ61Gにより、蓄電池31C近傍の温度は高くないと検出された場合(例えば、蓄電池31Bのみが動作していて、蓄電池31Cは動作していない場合とか、ケース20の右側の環境温度が高い場合など)、原則的にはファン51Cのみを駆動させればよい。但し、ファン51C、51Fをペアで駆動させた方が、蓄電池31B上方の風速を向上させることができると考えられるので、蓄電池31Cの温度が高くなくても、蓄電池31C側のファン51Fも駆動させても良い。
上記の(1)〜(5)の制御はPMU33内のCPUに記憶された制御プログラム等に基づいて実行される。
上記のように、蓄電池ユニット10では、発熱部位に応じて選択的にファンを駆動させるので、ファンによる消費電力を低減しつつ、ケース20内の適切な冷却を行うことができる。また、ファンは単なるオン/オフ制御だけでなく、回転速度を段階的に変更させるような制御としても良い。
更に、蓄電池ユニット10は、蓄電サイネージシステム200内の第1収納部211内の冷却ファン241、242の制御も行う。外部ファンAC/DC変換回路66にはインバータ34からの交流電力が供給され、これをDC(直流、一例として12V)に変換してファン用電源出力端子73(図15参照)からファン241、242へ供給する。また、PMC33内CPUには、温度情報入力端子76(図15)から入力された、蓄電サイネージシステム200内の温度センサ251による温度情報が入力される。この温度情報に基づき、PMC33内CPUはファン241、242を駆動させるか否かを判定する。例えば、温度センサ251による測定温度が所定値(一例として40℃)以上になれば、外部ファン制御AC/DC変換回路66を駆動させ、ファン241、242へ直流電流を供給するようにする。一方、測定温度が所定値以下の場合は、外部ファン制御AC/DC変換回路66を駆動させず、ファン241、242へ直流電流を供給しないようにする。
なお、蓄電サイネージシステム200の第3収納部213内のファン233、234に関しても同様の方法により制御することができる。
(作用)
上記の蓄電サイネージシステム200は、以下の利点を有する。
(1)表示装置2を収納する第1収納部211を冷却するためのファン241、242を備えているので、表示装置2を屋外に設置することができる。
(2)蓄電サイネージシステム200は、蓄電池を備えており、例えば電気代が安価とされる夜間に商用電力を使って蓄電しておくことができる。そして、昼間はこの蓄電池の電力を用いて表示装置を駆動するようにすれば電気代が節約できる。
(3)近年、LCDディスプレイ等の表示装置の進化は目覚ましく、蓄電サイネージシステムの設置者からは表示装置を都度最新のものに変更したいという要望が考えられる。しかし、都度、特注の屋外配置用の収納ケースを製作/購入していては時間/コストの点で問題がある。これに対し、蓄電サイネージシステム200では、ファン241、242は蓄電ユニット10側で制御する仕様となっており、市販品の表示装置を蓄電サイネージシステム200に収納すればそのまま使用できるので、上記要望に容易に対応できる。つまり、一度蓄電サイネージシステム200を購入すれば、設置者(オーナー)は特殊な改造等を行うことなく、表示装置を交換することで表示装置の進化に対応できる。
上記の蓄電サイネージシステム200は、以下の利点を有する。
(1)表示装置2を収納する第1収納部211を冷却するためのファン241、242を備えているので、表示装置2を屋外に設置することができる。
(2)蓄電サイネージシステム200は、蓄電池を備えており、例えば電気代が安価とされる夜間に商用電力を使って蓄電しておくことができる。そして、昼間はこの蓄電池の電力を用いて表示装置を駆動するようにすれば電気代が節約できる。
(3)近年、LCDディスプレイ等の表示装置の進化は目覚ましく、蓄電サイネージシステムの設置者からは表示装置を都度最新のものに変更したいという要望が考えられる。しかし、都度、特注の屋外配置用の収納ケースを製作/購入していては時間/コストの点で問題がある。これに対し、蓄電サイネージシステム200では、ファン241、242は蓄電ユニット10側で制御する仕様となっており、市販品の表示装置を蓄電サイネージシステム200に収納すればそのまま使用できるので、上記要望に容易に対応できる。つまり、一度蓄電サイネージシステム200を購入すれば、設置者(オーナー)は特殊な改造等を行うことなく、表示装置を交換することで表示装置の進化に対応できる。
(第2の実施形態)
図18は、表示システム100を示す図である。この表示システム100は、太陽電池ユニット1、表示装置2、及び蓄電池ユニット10を備える。表示装置2は、収納ボックス400内に収納される。
図18は、表示システム100を示す図である。この表示システム100は、太陽電池ユニット1、表示装置2、及び蓄電池ユニット10を備える。表示装置2は、収納ボックス400内に収納される。
第1実施形態の表示システム300では、蓄電池ユニット10が蓄電サイネージシステム200内に表示装置2と共に内蔵されるが、本表示システム100では、蓄電池ユニット10が蓄電サイネージシステム200外に表示装置2と分離して配置される点で相違する。
図21で示すように、太陽電池ユニット1、表示装置2は屋外や公共場所に配置することが想定され、蓄電池ユニット10は屋内の非公共場所に配置されることが測定される。例えば、太陽電池ユニット1、表示装置2は公園内や、駅、建物のホールなどに配備される。一方、蓄電池ユニット10は、屋内であって、一般の人々が通常立ち入りできないような施設管理者が管理するスペースなどに配備される。したがって、蓄電池ユニット10は、太陽電池ユニット1及び表示装置2から離れた位置に配置されることとなるので、蓄電池ユニット10と太陽電池ユニット1、表示装置2の間は電力線や制御のための通信線が敷設されることとなる。
なお、表示装置2を収納する収納ボックス400の構成は、第1実施形態の蓄電サイネージシステム200から蓄電池ユニット10を取り出したものとほぼ同じである。よって、収納ボックス400も、蓄電サイネージシステム200と同様、ボックス内を冷却するためのファン(231、232等)やボックス内の温度を測定する温度センサ251を備えている。従い、ボックス内の冷却制御に関しては、蓄電池ユニット10とボックスとの物理的な距離の相違はあるが、第1実施形態と同様の構成(例えば図20のようなブロック構成)、方法により実現できる。
以上、本発明における実施の形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。
上記では蓄電池ユニットは、表示装置に電力を供給するものとして記述したが、他のものに供給するものでも良い。更には表示装置2のような特定の装置のみならず。例えば家庭や建物に電力を供給するための制御を行うユニットとして利用されるものも本願発明の範疇に含まれるものとする。
また、蓄電池ユニットの利用態様として、昼間は太陽電池で発電した電力を表示装置の駆動と蓄電池への充電に使用し、夜間は蓄電池の電力を使って表示装置を駆動する例を示したが、これ以外の利用態様もある。例えば、電灯線(商用系統)や太陽電池などの外部発電装置からケース内に内蔵される高容量の2次電池(蓄電池)に一旦充電し、災害なので突然停電になった場合に、一定時間(他の装置に)給電できるユニットとしての利用することもできる。
Claims (3)
- 蓄電池ユニットと、
前記蓄電池ユニットを収納する第1収納部と、
表示装置を収納可能な第2収納部と、
第2収納部を冷却するためのファンと、
第2収納部内の温度を測定する温度センサと、を備え、
前記蓄電池ユニットは、
太陽電池で発電した電力が入力される電力入力部と、
電力入力部から入力された電力を蓄電する蓄電池と、
第1収納部に収納される表示装置に電力を供給可能な第1電力出力部と、
太陽電池の発電状況と前記表示装置の稼働状況に応じ、蓄電池への蓄電及び前記表示装置への電力供給を実行可能な制御部と、
前記温度センサによる温度情報が入力される情報入力部と、
前記ファンに対し電力を供給する第2電力出力部と、
前記温度情報に基づいて第2電力出力部からの出力を制御する第2制御部と、
を備えることを特徴とする、表示装置収納箱。
- 蓄電池ユニットと、
表示装置と、
前記蓄電池ユニットを収納する第1収納部と、
前記表示装置を収納する第2収納部と、
第2収納部を冷却するためのファンと、
第2収納部内の温度を測定する温度センサと、を備え、
前記蓄電池ユニットは、
太陽電池で発電した電力が入力される電力入力部と、
電力入力部から入力された電力を蓄電する蓄電池と、
第1収納部に収納される表示装置に電力を供給する第1電力出力部と、
太陽電池の発電状況と前記表示装置の稼働状況に応じ、蓄電池への蓄電及び前記表示装置への電力供給を行う制御部と、
前記温度センサによる温度情報が入力される情報入力部と、
前記ファンに対し電力を供給する第2電力出力部と、
前記温度情報に基づいて第2電力出力部からの出力を制御する第2制御部と、
を備えることを特徴とする、表示システム。
- 太陽電池で発電した電力が入力される電力入力部と、
電力入力部から入力された電力を蓄電する蓄電池と、
外部装置に電力を供給する電力出力部と、
太陽電池の発電状況と外部装置の稼働状況に応じ、蓄電池への蓄電及び外部装置への電力供給を行う制御部と、
前記外部装置の環境温度情報が入力される情報入力部と、
前記外部装置の冷却装置に対し電力を供給する第2電力出力部と、
前記環境温度情報に基づいて第2電力出力部からの出力を制御する第2制御部を備えることを特徴とする、蓄電池ユニット。
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WO2016135807A1 (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 三菱電機株式会社 | 蓄電システム |
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