JP2010028950A - Emergency power generating system and emergency power generating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非常時に非常用の電力を供給する非常用発電システム及び非常用発電装置に関する。 The present invention relates to an emergency power generation system and an emergency power generation apparatus that supply emergency power in an emergency.
従来より、商用電源に停電が起こると、商用電源から自動的に切り替えられて、非常用の電力を負荷に供給する種々の非常用発電システムが利用されている(例えば、特許文献1参照。)。
ここで、例えば、廃水処理場のポンプや無人の室内の照明具などのように、負荷によっては、停電と同時には電力供給が不要なものがある。このような負荷を対象として、停電時に電力を供給する場合、発電機の燃料やバッテリの電力消費を抑制するために、電力供給が必要なときにのみ操作者が手動によって発電機を起動し、この発電機が発電した電力を負荷に供給することが行われている。
Here, for example, depending on the load, there is a thing that does not require power supply at the same time as a power failure, such as a pump in a wastewater treatment plant or an unmanned indoor lighting fixture. When supplying power for such a load at the time of a power failure, the operator manually starts the generator only when power supply is necessary in order to suppress power consumption of the fuel and battery of the generator, The power generated by this generator is supplied to a load.
しかしながら、上記のように商用電源の停電時に手動で発電機を起動するようにしても、発電機の起動のためには発電機を待機状態にしておく必要があるため、待機状態にしておくための待機電流がバッテリから発電機に流れ、これによりバッテリの電力が消費されてしまう。そのため、停電時に負荷への電力供給が必要になったときに、バッテリの電力が不足して発電機を起動することができなくなってしまうという問題がある。 However, even if the generator is manually started at the time of a power failure as described above, it is necessary to keep the generator in a standby state in order to start the generator. Standby current flows from the battery to the generator, thereby consuming battery power. Therefore, when power supply to the load becomes necessary at the time of a power failure, there is a problem that the power of the battery is insufficient and the generator cannot be started.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、商用電源が停電しているときでも、容易かつ迅速に起動することができる非常用発電システム及び非常用発電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an emergency power generation system and an emergency power generation apparatus that can be easily and quickly started even when a commercial power supply is interrupted. With the goal.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、非常時に非常用の電力を必要に応じて負荷に供給する手動起動式の非常用発電システムであって、前記非常用の電力を発電する発電部と、前記発電部を待機状態にするための電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部に電力を蓄電する充電部と、前記蓄電部への充電指示を監視する充電指示監視部と、前記負荷との接続を、商用電源又は前記発電部に択一的に切り替え可能な切替部とを備え、前記切替部の負荷側の端子と、前記充電部とが接続されており、前記充電指示監視部は、前記切替部を介して前記発電部と前記負荷とが接続された状態において前記充電指示を受けると、前記発電部を起動して、前記発電部からの非常用の電力を前記充電部に供給することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
The present invention is a manually activated emergency power generation system that supplies emergency power to a load as needed in an emergency, and includes a power generation unit that generates the emergency power, and the power generation unit in a standby state. A power storage unit that supplies power for power storage, a charging unit that stores power in the power storage unit, a charging instruction monitoring unit that monitors a charging instruction to the power storage unit, and a connection between the load and a commercial power source or the A switching unit that can be selectively switched to the power generation unit, a load-side terminal of the switching unit and the charging unit are connected, and the charging instruction monitoring unit is configured to pass through the switching unit. When the charging instruction is received in a state where the power generation unit and the load are connected, the power generation unit is activated to supply emergency power from the power generation unit to the charging unit.
この発明によれば、停電時であっても、充電部を介して蓄電部に電力を蓄電することができる。 According to the present invention, electric power can be stored in the power storage unit via the charging unit even during a power failure.
また、本発明は、前記充電指示が、前記蓄電部の電力の下限値を監視する電力検出部からの出力であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the charging instruction is an output from a power detection unit that monitors a lower limit value of power of the power storage unit.
この発明によれば、停電時であっても、電力検出部の充電指示に応じて、発電部が自動起動されることによって、充電部を介して蓄電部に電力を蓄電することができる。 According to the present invention, even during a power failure, the power generation unit is automatically activated in accordance with a charging instruction from the power detection unit, whereby electric power can be stored in the power storage unit via the charging unit.
また、本発明は、前記充電指示が、予め設定された時間間隔で信号を出力するタイマーからの出力であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the charging instruction is an output from a timer that outputs a signal at a preset time interval.
この発明によれば、停電時であっても、タイマーからの充電指示に応じて、発電部が自動起動されることによって、充電部を介して蓄電部に電力を蓄電することができる。 According to the present invention, even when a power failure occurs, electric power can be stored in the power storage unit via the charging unit by automatically starting the power generation unit in response to a charging instruction from the timer.
また、本発明は、前記充電指示が、操作者によって入力部から入力されることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the charging instruction is input from an input unit by an operator.
この発明によれば、停電時であっても、操作者によって入力された充電指示に応じて、発電部が自動起動されることによって、充電部を介して蓄電部に電力を蓄電することができる。 According to the present invention, even during a power failure, the power generation unit is automatically activated in accordance with a charging instruction input by an operator, whereby electric power can be stored in the power storage unit via the charging unit. .
また、本発明は、非常時に非常用の電力を必要に応じて負荷に供給する手動起動式の非常用発電装置であって、前記非常用の電力を発電する発電部と、前記発電部を待機状態にするための電力を供給する蓄電部と、前記蓄電部に電力を蓄電する充電部と、前記蓄電部への充電指示を監視する充電指示監視部とを備え、前記負荷との接続を、商用電源又は前記発電部に択一的に切り替え可能な切替部の負荷側の端子と、前記充電部とが接続されるようになっており、前記充電指示監視部は、前記切替部を介して前記発電部と前記負荷とが接続された状態において前記充電指示を受けると、前記発電部を起動して、前記発電部からの非常用の電力を前記充電部に供給することを特徴とする。 In addition, the present invention is a manually activated emergency power generation device that supplies emergency power to a load as needed in an emergency, and includes a power generation unit that generates the emergency power, and a standby for the power generation unit A power storage unit that supplies power for switching to a state; a charging unit that stores power in the power storage unit; and a charging instruction monitoring unit that monitors a charging instruction to the power storage unit, and connection to the load, The charging unit is connected to a load side terminal of a switching unit that can be selectively switched to a commercial power source or the power generation unit, and the charging instruction monitoring unit is connected via the switching unit. When the charging instruction is received in a state where the power generation unit and the load are connected, the power generation unit is activated to supply emergency power from the power generation unit to the charging unit.
この発明によれば、停電時であっても、充電部を介して蓄電部に電力を蓄電することができる。 According to the present invention, electric power can be stored in the power storage unit via the charging unit even during a power failure.
本発明によれば、発電部を起動することによって、充電部を介して蓄電部に電力を蓄電することができることから、商用電源が停電しているときでも容易かつ迅速に起動することができる。 According to the present invention, by starting the power generation unit, it is possible to store electric power in the power storage unit via the charging unit. Therefore, it is possible to start up easily and quickly even when the commercial power supply is out of power.
(実施形態1)
以下、本発明の第1の実施形態における非常用発電システムについて、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態としての非常用発電システムを示したものである。
非常用発電システム1は、商用電源2から負荷Z1,Z2,Z3・・・Znに電力を供給する電力システムに接続されるものであって、商用電源2の停電などの非常時に非常用の電力を供給する非常用発電装置5を備えている。
なお、負荷Z1,Z2,Z3・・・Znは、必ずしも商用電源2の停電と同時に非常用の電力を必要としないものである。
非常用発電装置5は、全体の動作を制御する制御部(充電監視部)6を備えている。
制御部6は、後述する充電指示を監視するものである。この制御部6は、非常用の電力を発電する発電部7と、起動信号などの信号を出力する入力部11と、各種情報を記憶する記憶部12とに接続されている。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an emergency power generation system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an emergency power generation system as a first embodiment of the present invention.
The emergency power generation system 1 is connected to a power system that supplies power from the
The loads Z1, Z2, Z3... Zn do not necessarily require emergency power simultaneously with the power failure of the
The emergency power generator 5 includes a control unit (charge monitoring unit) 6 that controls the overall operation.
The
発電部7は、例えば灯油や軽油などの燃料によって駆動される発電機(不図示)を備えている。また、発電部7は、バッテリ(蓄電部)8に接続されている。バッテリ8は、発電部7を待機状態にするための電力(待機電流)を発電部7に供給する。また、バッテリ8は、充電部9に接続されている。充電部9は、バッテリ8に電力を蓄電するものである。さらに、バッテリ8は、このバッテリ8に蓄電された電力を検出するバッテリ電力検出部(電力検出部)10に接続されている。
バッテリ電力検出部10は、制御部6に接続されており、バッテリ8に蓄電された電力の検出結果を検出信号(充電指示)として制御部6に出力する。
The
The battery
また、入力部11は、操作者が充電指示を入力するためのものであり、例えば起動ボタン、停止ボタン及び入力ボタンなどを備えている。そして、入力部11は、操作者によって起動ボタンが押下されると、制御部6に起動信号(充電指示)を出力し、これにより、制御部6は、発電部7を起動する。すなわち、発電部7は、操作者の操作によって手動起動される。また、入力部11は、操作者によって停止ボタンが押下されると、制御部6に停止信号を出力し、これにより、制御部6は、起動された発電部7を停止する。さらに、入力部11は、操作者によって入力ボタンが押下されると、バッテリ8の蓄電電力の上限閾値又は下限閾値を示す閾値信号を制御部6に出力し、これにより、制御部6は、記憶部12に上限閾値及び下限閾値を記憶する。
The
また、非常用発電システム1は、商用電源2の電力を検出する商用電力検出部3と、負荷Z1,Z2,Z3・・・Znへの接続を択一的に切り替え可能な切替スイッチ(切替部)4とを備えている。
切替スイッチ4は、切り替え可能な切替接続部4a,4bに、それぞれ商用電源2及び発電部7が接続されている。また、切替不能な固定接続部4cには、負荷Z1,Z2,Z3・・・Znが並列に接続されている。さらに、固定接続部4cは、負荷Z1を介して充電部9に接続されている。
The emergency power generation system 1 includes a commercial
In the
また、商用電力検出部3は、商用電源2の停電判定時の閾値が記憶される記憶部(不図示)を備えている。そして、商用電力検出部3は、商用電源2の電力の検出結果が、不図示の記憶部に記憶された閾値よりも小さくなると、停電と判定し、切替スイッチ4を介して、負荷Z1,Z2,Z3・・・Znへの接続を、商用電源2から非常用発電装置5へと切り替える。すなわち、商用電力検出部3は、切替接続部4bと固定接続部4cとを接続する。また、商用電力検出部3は、制御部6に接続されており、商用電源2が停電すると、停電信号を制御部6に出力する。
さらに、商用電力検出部3は、停電後に、検出結果が閾値よりも大きくなると、停電解除と判定し、切替スイッチ4を切り替え、制御部6に停電解除信号を出力する。
Moreover, the commercial
Furthermore, when the detection result becomes larger than the threshold value after the power failure, the commercial
次に、このように構成された本実施形態における非常用発電システム1の動作について説明する。
常時においては、切替接続部4aと固定接続部4cとが接続されており、商用電源2から負荷Z1,Z2,Z3・・・Znに商用電力が供給される。なお、この場合、商用電力の一部は、負荷Z1を介して充電部9に供給される。そのため、常時には、充電部9はバッテリ8に電力を供給することができ、バッテリ8の蓄電電力が不足することはない。また、バッテリ8の電力は、発電部7に供給され、これにより、発電部7は待機状態になっている。
Next, the operation of the emergency power generation system 1 in the present embodiment configured as described above will be described.
Normally, the
一方、商用電源2の停電時には、切替スイッチ4が切り替えられる。そして、非常用の電力が必要なときに、操作者が入力部11の起動ボタンを押下すると、入力部11が制御部6に起動信号を出力する。制御部6は、発電部7を起動する。そして、発電部7からの非常用の電力は、負荷Z1,Z2,Z3・・・Znに供給される。さらに、非常用の電力の一部は、負荷Z1を介して充電部9に供給され、これにより、バッテリ8に電力が蓄電される。
そして、非常用の電力が不要になると、操作者が入力部11の停止ボタンを押下することにより、入力部11が制御部6に停止信号を出力し、制御部6が発電部7を停止する。
On the other hand, at the time of a power failure of the
And when emergency electric power becomes unnecessary, when the operator presses the stop button of the
ここで、停電時に発電部7を起動しない状態では、充電部9への電力の供給が停止することにより、バッテリ8への電力の蓄電が行われず、そのため、発電部7を待機状態にするために待機電流をながすことによってバッテリ8の蓄電電力は消費され、減少していく。その結果、発電部7の起動が必要なときに、バッテリ8の蓄電電力が残っておらず、発電部7を起動できなくなるおそれがある。
本実施形態における非常用発電システム1においては、停電時に、以下のようにしてバッテリ8に電力が蓄電される。
Here, in a state where the
In the emergency power generation system 1 in the present embodiment, electric power is stored in the
図2は、商用電源2の停電時における非常用発電システム1の動作を示すフローチャートである。
商用電力検出部3は、商用電源2が停電したか否かを判定する。すなわち、商用電力検出部3は、商用電源2からの電力を検出し、不図示の記憶部に記憶された閾値と検出結果とを比較する。そして、商用電力検出部3は、検出結果が閾値より大きいと判定すると(ステップS1;NO)、再度、商用電源2からの電力を検出し、ステップS1の処理を繰り返す。これにより、商用電力検出部3は、商用電源2が停電したか否かを監視する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the emergency power generation system 1 at the time of a power failure of the
The commercial
一方、商用電力検出部3は、検出結果が閾値より小さいと判定すると(ステップS1;YES)、切替スイッチ4を切り替える(ステップS2)。すなわち、商用電力検出部3は、切替接続部4bと固定接続部4cとを接続する。これにより、非常用発電装置5と負荷Z1,Z2,Z3・・・Znとが接続される。
さらに、商用電力検出部3は、停電信号を制御部6に出力する(ステップS3)。
制御部6は、停電信号を受けると、バッテリ電力検出部10の出力を読み出す。そして、制御部6は、バッテリ電力検出部10の検出結果と、記憶部12に予め記憶された下限閾値とを比較して、検出結果が下限閾値よりも大きいと判定すると(ステップS4;NO)、発電部7の待機状態を継続する(ステップS5)。
On the other hand, when the commercial
Furthermore, the commercial
The
一方、制御部6は、検出結果が下限閾値よりも小さいと判定すると(ステップS4;YES)、発電部7を自動起動する(ステップS6)。これにより、発電部7からの非常用の電力が負荷Z1を介して充電部9に供給され、バッテリ8に電力が蓄電されていく。
さらに、制御部6は、バッテリ電力検出部10の出力を読み出し、検出結果が、記憶部12に予め記憶された上限閾値よりも小さいと判定すると(ステップS7;NO)、バッテリ電力検出部10の出力を再度読み出してステップS7の処理を繰り返す。一方、制御部6は、検出結果が上限閾値よりも大きいと判定すると(ステップS7;YES)、発電部7を停止する(ステップS8)。
On the other hand, if the
Furthermore, when the
次いで、商用電力検出部3は、検出結果と閾値とを比較して、検出結果が閾値よりも小さいと判定すると(ステップS9;NO)、停電解除信号を出力せず、そのため、非常用発電システム1は、ステップS4からステップS9の処理を繰り返す。
一方、商用電力検出部3は、検出結果が閾値よりも大きいと判定すると(ステップS9;YES)、切替スイッチ4を切り替えて(ステップS10)、停電解除信号を制御部6に出力する(ステップS11)。これによって、制御部6は、ステップS4からステップS8の処理の繰り返しを停止し、非常用発電システム1の処理が終了する。
Next, when the commercial
On the other hand, when the commercial
以上より、本実施形態における非常用発電システム1によれば、停電時であっても、発電部7を手動起動することによって、充電部9を介してバッテリ8に電力を蓄電することができる。そのため、商用電源2が停電しているときでも、発電部7を容易かつ迅速に起動することができる。
また、停電時であっても、バッテリ電力検出部10の検出結果に応じて、発電部7を自動起動することによって、充電部9を介してバッテリ8に電力を蓄電することができる。
As described above, according to the emergency power generation system 1 in the present embodiment, electric power can be stored in the
In addition, even during a power failure, power can be stored in the
(実施形態2)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図3及び図4は、本発明の第2の実施形態を示したものである。
図3及び図4において、図1及び図2に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第1の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
3 and 4 show a second embodiment of the present invention.
3 and 4, the same parts as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
This embodiment and the first embodiment have the same basic configuration, and different points will be mainly described here.
本実施形態における非常用発電装置5aは、上記第1の実施形態のバッテリ電力検出部10に代えて、タイマー15が設けられている。タイマー15は、制御部6aに接続されており、制御部6aからの計時開始信号を受けて計時を開始し、予め定められた時間が経過すると、計時終了信号(充電指示)を制御部6aに出力する。
制御部6aは、タイマー15からの計時終了信号を受けると、発電部7を起動する。
なお、タイマー15の計時時間は、入力部11を介して予め操作者によって入力された任意の時間に設定される。そして、タイマー15は、計時を開始すると、予め設定された任意の時間間隔で周期的に計時終了信号を出力する。
The emergency power generator 5a in the present embodiment is provided with a
When the
The time measured by the
図4は、商用電源2の停電時における非常用発電システム1aの動作を示すフローチャートである。
制御部6aは、商用電力検出部3から停電信号を受けると、計時開始信号を出力し、タイマー15を起動する(ステップS20)。
タイマー15は、制御部6aから計時開始信号を受けると、計時を開始し、予め設定された時間が経過すると、計時終了信号を制御部6aに出力する。制御部6aは、タイマー15の出力を読み出して、計時終了信号が出力されていないと判定すると(ステップS21;NO)、再度タイマー15の出力を読み出してステップS21の処理を繰り返す。
一方、制御部6aは、タイマー15から計時終了信号が出力されたと判定すると(ステップS22;YES)、発電部7を起動する(ステップS22)。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the emergency power generation system 1a at the time of a power failure of the
When receiving the power failure signal from the commercial
When the
On the other hand, if it determines with the
そして、制御部6aは、発電部7を起動してから所定の時間経過後、発電部7を停止する(ステップS23)。ここで、タイマー15に設定される時間間隔によって、バッテリ8の蓄電電力がどれくらい減少するかについて予め推定することができるので、その減少した分の電力が蓄電される時間についても予め推定することができる。そこで、予め推定された、発電部7を起動してから停止するまでの起動時間が、入力部11を介して操作者によって入力され、記憶部12に記憶される。すなわち、制御部6aは、発電部7を起動してから、記憶部12に予め記憶された起動時間の経過後、発電部7を停止する。
And the
そして、商用電力検出部3は、検出結果と閾値とを比較して、検出結果が閾値よりも小さいと判定すると(ステップS9;NO)、停電解除信号を出力せず、そのため、非常用発電システム1aは、ステップS21からステップS9の処理を繰り返す。すなわち、タイマー15は、計時開始信号を受けると、予め設定された時間間隔で計時終了信号を周期的に出力し続けるので、停電の間、予め設定された時間間隔で発電部7が起動する。
そして、制御部6aは、商用電力検出部3からの停電解除信号を受けると、タイマー15を停止し(ステップS24)、これにより非常用発電システム1aの処理が終了する。
When the commercial
And the
以上より、本実施形態における非常用発電システム1によれば、操作者が予め定めた時間間隔で発電部7を周期的に起動することができることから、操作者が状況に応じて時間間隔を指定することにより、迅速かつ確実に発電部7を起動することができる。
As described above, according to the emergency power generation system 1 in the present embodiment, the operator can periodically start the
なお、本実施形態においては、制御部6aが発電部7を起動してから停止するまでの起動時間を予め入力するとしたが、これに限ることはなく、タイマー15に設定された時間間隔に基づいて、制御部6aが、起動時間を演算し、記憶部12に記憶するようにしてもよい。
また、バッテリ電力検出部10を設けてもよい。これにより、制御部6aは、発電部7を起動した後、バッテリ電力検出部10の検出結果が予め設定された閾値より大きくなった場合に、発電部7を停止するようにしてもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
In the present embodiment, it is assumed that the activation time from when the
A battery
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1,1a 非常用発電システム
2 商用電源
4 切替スイッチ(切替部)
5,5a 非常用発電装置
6,6a 制御部(充電指示監視部)
7 発電部
8 バッテリ(蓄電部)
9 充電部
10 バッテリ電力検出部(電力検出部)
11 入力部
15 タイマー
1, 1a Emergency
5, 5a
7
9 Charging
11
Claims (5)
前記非常用の電力を発電する発電部と、
前記発電部を待機状態にするための電力を供給する蓄電部と、
前記蓄電部に電力を蓄電する充電部と、
前記蓄電部への充電指示を監視する充電指示監視部と、
前記負荷との接続を、商用電源又は前記発電部に択一的に切り替え可能な切替部とを備え、
前記切替部の負荷側の端子と、前記充電部とが接続されており、
前記充電指示監視部は、
前記切替部を介して前記発電部と前記負荷とが接続された状態において前記充電指示を受けると、前記発電部を起動して、前記発電部からの非常用の電力を前記充電部に供給することを特徴とする非常用発電システム。 A manually activated emergency power generation system that supplies emergency power to the load as needed during an emergency.
A power generation section for generating the emergency power;
A power storage unit for supplying electric power for placing the power generation unit in a standby state;
A charging unit for storing electric power in the power storage unit;
A charge instruction monitoring unit for monitoring a charge instruction to the power storage unit;
A switching unit that can selectively switch the connection with the load to a commercial power source or the power generation unit,
The terminal on the load side of the switching unit and the charging unit are connected,
The charging instruction monitoring unit
When the charging instruction is received in a state where the power generation unit and the load are connected via the switching unit, the power generation unit is activated to supply emergency power from the power generation unit to the charging unit. An emergency power generation system characterized by that.
前記非常用の電力を発電する発電部と、
前記発電部を待機状態にするための電力を供給する蓄電部と、
前記蓄電部に電力を蓄電する充電部と、
前記蓄電部への充電指示を監視する充電指示監視部とを備え、
前記負荷との接続を、商用電源又は前記発電部に択一的に切り替え可能な切替部の負荷側の端子と、前記充電部とが接続されるようになっており、
前記充電指示監視部は、
前記切替部を介して前記発電部と前記負荷とが接続された状態において前記充電指示を受けると、前記発電部を起動して、前記発電部からの非常用の電力を前記充電部に供給することを特徴とする非常用発電装置。 It is a manually activated emergency power generator that supplies emergency power to the load as needed during an emergency.
A power generation section for generating the emergency power;
A power storage unit for supplying electric power for placing the power generation unit in a standby state;
A charging unit for storing electric power in the power storage unit;
A charging instruction monitoring unit that monitors a charging instruction to the power storage unit,
The connection with the load is connected to a terminal on the load side of the switching unit that can be selectively switched to a commercial power source or the power generation unit, and the charging unit,
The charging instruction monitoring unit
When the charging instruction is received in a state where the power generation unit and the load are connected via the switching unit, the power generation unit is activated to supply emergency power from the power generation unit to the charging unit. An emergency power generator characterized by that.
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