JP2000308280A

JP2000308280A - 電力貯蔵システム及びコンセントユニット

Info

Publication number: JP2000308280A
Application number: JP11114061A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fukumori; 健福森
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】商用電力が停電した場合、蓄電池からの電力
を必要とする最小限の負荷機器に供給し、長時間の停電
に対応でき、また、部屋の模様替えなどで負荷機器の設
置場所を変更しても対応可能な電力貯蔵システムを提供
すること。【解決手段】商用電力１を負荷機器１５〜１９に供給
する系統中に系統切換装置２が接続され、該系統切換装
置２により前記商用電力１から双方向インバータ３を介
して蓄電池４に至る充電系統と、該蓄電池４から前記双
方向インバータ３を介して負荷機器１５〜１９へ至る電
力供給系統に切換える電力貯蔵システムであって、前記
系統切換装置２に前記商用電力１の停電を検出する停電
検出器２７を設け、商用電力停電時には前記停電検出器
２７の指令により非常用コンセントにだけ蓄電池４の電
力を供給するように切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅等の配電回路
に設けられる商用電力貯蔵用の蓄電池を備える電力貯蔵
システム及び該電力貯蔵システムに用いて好適なコンセ
ントユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、大容量の蓄電池を使用して商用電
力を貯蔵してそれを利用する電力貯蔵システムの技術が
知られている。特に、割安な夜間電力を蓄電して割高な
昼間電力時間帯に使用し、電力料金の低減を図るととも
に、電力負荷平準化も達成する分散型電池電力貯蔵シス
テムがある（登録実用新案第３０４５１８９号公報参
照）。

【０００３】また、商用電力が停電した場合に蓄電池の
電力を無停電負荷に供給する専用電力系統を備える電池
電力貯蔵システムもある（特開平３−３２３２２号公報
参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この電力貯蔵
システムを住宅などに用いた場合、その電気配線は壁
や、床下、屋根裏などに設置され、後から配線の引き直
しをするのは困難である。すなわち、住宅を建設した時
点で無停電負荷の場所や装置が限定され、その後簡単に
変更することができない。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、商用電力が
停電した場合、蓄電池からの電力を必要とする最小限の
負荷機器に供給し、長時間の停電に対応でき、また、部
屋の模様替えなどで負荷機器の設置場所を変更しても対
応可能な電力貯蔵システム及びコンセントユニットを提
供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電力貯蔵システ
ムは、商用電力を蓄え、その電力を負荷機器に供給する
蓄電池を備えるものであって、前記商用電力の停電を検
出する停電検出手段と、該停電検出手段が停電を検出す
るとその出力により非常用のコンセントに前記蓄電池の
電力を供給し、通常のコンセントに電力を供給しない制
御手段と、を備えるものである。

【０００７】また、前記制御手段は、通常時にも前記非
常用のコンセントに電力を供給することで、停電発生時
にプラグの差し換えをしなくてもよい。また、本発明
は、相互に絶縁されていて、それぞれに電源コードを接
続することができて、同一電圧規格のコンセントを有す
るコンセントユニットである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１
は、本発明の電力貯蔵システムの第１実施の形態を示す
ブロック回路図である。商用電力１は住宅に入る前の段
階で系統切換装置２に接続されている。この系統切換装
置２は、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、第３ス
イッチ２３、切換スイッチ９、１０、停電検出器２７、
及び制御部２８で構成されている。

【０００９】前記第１スイッチ２１を経て負荷機器１５
〜１９への通常電力系統２５と、第２スイッチ２２を経
て双方向インバータ３への系統とに分かれる。第２スイ
ッチ２２と双方向インバータ３の間には第３スイッチ２
３及び切換スイッチ９、１０を介して特定の負荷機器１
８、１９に電力を供給する非常用電力系統２６が接続さ
れている。前記停電検出器２７は商用電力１の停電を検
出するものである。制御部２８は、各第１、第２、第３
スイッチ２１、２２、２３、及び切換スイッチ９、１０
の制御と双方向インバータ３及び蓄電池４を監視制御す
るものである。制御部２８は時間を測定して夜間電力時
間帯とそれ以外の時間帯での切換え信号を出力するタイ
マー機能も有している。

【００１０】前記通常電力系統２５に、負荷系統２５
５、２５６、２５７、２５８、２５９を介して負荷機器
１５〜１９を接続している。負荷機器１８、１９の電力
系統２５８、２５９には前記切換スイッチ９、１０を設
け、商用電力側接点９-１、１０-１と蓄電池側接点９-
２、１０-２とに切換えできるようになっている。各負
荷系統２５５〜２５９と負荷機器１５〜１９は、図４に
詳述するコンセントを介して接続されている。

【００１１】次に、上記回路の動作について説明する。
この第１実施の形態では、住宅新築時などに本発明の電
力貯蔵システムを導入する際に、設計段階から停電時も
通電が必要な負荷系統を予め指定し、配線したものであ
り、この例では切換スイッチ９、１０に接続されている
負荷機器１８、１９が停電時にも通電を必要とする機器
である。ここでは、負荷機器１５をエアコン、１６をＴ
Ｖ，１７を第１照明、１８を第２照明、１９を冷蔵庫と
する。

【００１２】

【表１】

【００１３】割安な夜間電力時間帯には、表１の（イ）
のように第１スイッチ２１、第２スイッチ２２をＯＮ、
第３スイッチ２３をＯＦＦにして、商用電力１からの交
流電力を負荷機器１５〜１９に通電するとともに、双方
向インバータ３によって交流電力を直流電力に変換し蓄
電池４を充電する。夜間電力時間帯以外の昼間電力時間
帯においては、表１の（ハ）のように第１スイッチ２
１、第３スイッチ２３をＯＦＦ、第２スイッチ２２をＯ
Ｎにして、蓄電池４の電力を双方向インバータ３により
交流電力に変換して負荷機器１５〜１９に供給する。ま
た、蓄電池４の容量が限界値まで低下すると、表１
（ニ）のように第１スイッチ２１をＯＮにし、第２スイ
ッチ２２、第３スイッチ２３をＯＦＦにして商用電力１
からの電力を直接負荷機器１５〜１９に供給する。

【００１４】商用電力１が停電した場合、停電検出器２
７が停電を感知して信号を制御部２８に送る。この時、
昼間時間帯で蓄電池電力を負荷機器１５〜１９に供給し
ている場合、表１の（ホ）のように第１スイッチ２１、
第２スイッチ２２をＯＦＦ、第３スイッチ２３をＯＮ
し、切換スイッチ９、１０を各々蓄電池側接点９-２、
１０-２に切換えて、負荷機器１８、１９にだけ蓄電池
電力を供給する。

【００１５】夜間電力時間帯においても、停電時は同様
に、表１の（イ）状態から（ロ）の状態に各スイッチを
切り換える。そして、停電が終了すると、表１の
（イ）、（ハ）の状態に戻る。これにより、停電が長時
間続いても、電力が必要な箇所には、蓄電池の電力を優
先的に長時間供給することができる。図２は、本発明の
第２実施の形態のブロック回路図である。この第２実施
の形態では、予め住宅内の全ての負荷系統２５５〜２５
９に切換スイッチ６〜１０を設けて、使用者（住人）が
停電時に使用する負荷機器を選択可能にした例である。
選択手段としては、例えば制御部２８に設けられた選択
スイッチ（図示せず）で停電時に切換えられる切換スイ
ッチ６〜１０を選択する。そして、選択された切換スイ
ッチのみが、制御部２８によって停電時に蓄電池の電力
系統に切り換えられるようになる。この第２実施の形態
では、住宅を建設した時点で無停電負荷の場所や装置が
限定されていても、その後簡単に変更することができ
る。

【００１６】図３は、本発明の第３実施の形態のブロッ
ク回路図である。系統切換装置２の内部で、第１スイッ
チ２１を経て通常コンセント１１への通常電力系統２５
と、第２スイッチ２２を経て双方向インバータ３への系
統に分かれる。そして、第２スイッチ２２と双方向イン
バータ３の間には第３スイッチ２３を介して非常用コン
セント１２に電力を供給する非常用電力系統２６を接続
する。

【００１７】

【表２】

【００１８】次に、上記回路の動作について説明する。
割安な夜間電力時間帯には、表２（イ）に示すように、
第１スイッチ２１、第２スイッチ２２をＯＮ、第３スイ
ッチ２３をＯＦＦにして、商用電力１からの交流電力を
通常コンセント１１に接続された負荷機器（図示せず、
図１、図２参照）に通電するとともに、双方向インバー
タ３によって直流電力に変換し蓄電池４を充電する。蓄
電池４が満充電されたことを制御部２８が検知すると、
双方向インバータ３の動作を停止し、蓄電池４の充電を
完了すると同時に、第２スイッチ２２をＯＦＦにする。

【００１９】夜間電力時間帯以外の昼間電力時間帯にお
いては、表２（ニ）に示すように、第１スイッチ２１、
第３スイッチ２３をＯＦＦ、第２スイッチ２２をＯＮに
して、蓄電池４の直流電力を双方向インバータ３により
交流電力に変換して、通常コンセント１１に接続された
負荷機器に供給する。また、蓄電池４の容量があらかじ
め設定した下限値まで低下すると、制御部２８の指令に
より双方向インバータ３の動作を停止し、蓄電池４の放
電を終了すると同時に、表２（ホ）に示すように、第１
スイッチ２１をＯＮ、第２スイッチ２２と第３スイッチ
２３をＯＦＦにして商用電力１からの交流電力を通常コ
ンセント１１に接続された負荷機器に供給する。

【００２０】商用電力１が停電した場合、停電検出器２
７が停電を感知して信号を制御部２８に送る。そして、
表２（ヘ）に示すように、第２スイッチ２２をＯＦＦ、
第３スイッチ２３をＯＮにして、非常用コンセント１２
だけに蓄電池電力を供給できるようにする。このとき、
第１スイッチ２１は夜間電力時間帯であればＯＮにして
復電時に備え、昼間電力時間帯ではＯＦＦにする。そし
て、負荷機器の使用者（住宅の場合はその住人）は、停
電時にも通電が必要な負荷機器、例えば冷蔵庫や照明器
具などの電源コードを非常用コンセント１２に差し替え
る。これにより、停電中でも必要な機器を使用すること
ができるようになる。

【００２１】前記した蓄電池容量の下限値は、蓄電池自
身の限界値でもよいが、停電したときに常に蓄電池が使
用できるようにするために、それよりも高めの値に設定
してもよいし、その設定値は使用者が変更できるように
することもできる。図４は、本発明のコンセントユニッ
トの構造例を示す正面図である。相互に絶縁されてい
て、それぞれ対応する電源コードが接続される、同一電
圧規格の、通常コンセント１１と非常用コンセント１２
を上下に並設し、図４（ａ）では、非常用コンセント１
２には、「非常用」等の表示部１２ａを設け、図４
（ｂ）では、通常コンセント１１と非常用コンセント１
２のコンセントユニットのカバーの色を異ならせて、こ
れにより、通常コンセント１１と非常用コンセント１２
とを区別できるようにしている。通常コンセント１１と
非常用コンセント１２は、いずれもそれぞれ複数個あっ
てもよい。通常コンセント１１は図１の例で言えば、負
荷系統２５５、２５６、２５７に用いられ、非常用コン
セント１２は負荷系統２５８、２５９に用いられる。

【００２２】図５は、本発明の第４実施の形態のブロッ
ク回路図である。この第４実施の形態では、第２スイッ
チ２２と双方向インバータ３との間に第４スイッチ２４
を設け、第２スイッチ２２と第４スイッチ２４との間に
非常用電力系統２６を接続する。本実施の形態では、停
電してないときにも非常用コンセント１２に電力を供給
できるようになっている。すなわち、停電時でも電力が
必要とする負荷機器をこの非常用コンセント１２に接続
することで、通常時も停電時もプラグの差し替えなしに
電力が使え、また、その負荷機器の選定も自由にでき
る。この場合の各スイッチの状態は表３に示す通りであ
る。

【００２３】

【表３】

【００２４】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。通常コンセントのみを有するコンセン
トユニットと非常用コンセントのみを有するコンセント
ユニットとを併置してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、長時間の停電時でも蓄電池電力を必要なコンセント
にだけ優先的に供給し、蓄電池電力の長時間の使用が可
能となり、事故や災害等で長時間停電した際の非常用電
源としての機能と信頼性を併せ持つ電力貯蔵システムが
得られる。また、この電力貯蔵システムに利用するのに
適するコンセントユニットが得られる。さらに、本発明
によれば、割安な夜間電力を効率よく利用できるので、
電気代が安くなると共に、電力負荷平準化に寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力貯蔵システムの第１実施の形態を
示す回路図である。

【図２】本発明の電力貯蔵システムの第２実施の形態を
示す回路図である。

【図３】本発明の電力貯蔵システムの第３実施の形態を
示す回路図である。

【図４】本発明のコンセントユニットの構造例を示す正
面図である。

【図５】本発明の電力貯蔵システムの第４実施の形態を
示す回路図である。

【符号の説明】

１商用電力２系統切換装置３双方向インバータ４蓄電池１１通常コンセント１２非常用コンセント１５〜１９負荷機器２１第１スイッチ２２第２スイッチ２３第３スイッチ２７停電検出器（停電検出手段）２８制御部（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｒ 7/72 7/72

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電力を蓄え、その電力を負荷機器に
供給する蓄電池を備える電力貯蔵システムであって、前
記商用電力の停電を検出する停電検出手段と、該停電検
出手段が停電を検出するとその出力により非常用のコン
セントに前記蓄電池の電力を供給し、通常のコンセント
に電力を供給しない制御手段と、を備えることを特徴と
する電力貯蔵システム。
【請求項２】前記制御手段は、通常時にも前記非常用
のコンセントに電力を供給することを特徴とする請求項
１記載の電力貯蔵システム。
【請求項３】相互に絶縁されていて、それぞれに電源
コードを接続することができて、同一電圧規格のコンセ
ントを有することを特徴とするコンセントユニット。