JP2004328960A - Uninterruptible power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、停電の際に複数の電気機器に電力を供給する無停電電力供給装置に関する。
【0002】
【背景の技術】
無停電電力供給装置の一例として、特許文献1に記載の技術が知られている。この文献の図4に記載の無停電電力供給システムは、電源としての商用交流電源と、負荷機器(電気機器)と、これらの間の電力供給経路上に配設された無停電電源装置と、を備えている。
無停電電源装置は、入力端子からバイパス配線および二入力スイッチを介して出力端子に至る商用電力供給経路と、バッテリからDC/ACインバータおよび二入力スイッチを介して出力端子に至る蓄電電力供給経路とを備え、マイクロコンピュータは、入力電圧などを監視して二入力スイッチへ制御信号を出力することで、電源異常時には商用電力供給経路から蓄電電力供給経路へ切り替える制御を行っている。なお、AC/DCコンバータは、バッテリを商用交流電源で充電するために設けられている。
【0003】
そして、この無停電電源装置においてマイクロコンピュータは、通常、商用電力供給経路を選択するように二入力スイッチへ制御信号を出力し、商用交流電源の電力を負荷機器へ供給する。また、商用交流電源などに異常が発生すると、マイクロコンピュータはこの異常を入力電圧などによって検出し、二入力スイッチに対して蓄電電力供給経路へ切り替える制御信号を出力する。
このように無停電電源装置を設置することで、負荷機器に対して安定した電力を供給することができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−218671号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような無停電電力供給装置では、停電時においてバッテリ(蓄電池)から負荷機器(電気機器)に電力を供給しているが、電気機器が複数ある場合は、電気機器の数が多くなるにしたがって蓄電池の容量を大きくする必要がある。しかし、停電が発生する確率は極めて低いため、万が一の停電に備えて容量の大きい蓄電池を備えるのは、経済上あるいは蓄電池を設置する場所の大きさにおいても好ましくない。
一方、住宅などに備える電気機器においては、常時電力を供給する必要があるものや、そうでないものが混在している。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、蓄電池の小型化を図ることができ、かつ、停電時において電気機器に効率的に電力を供給できる無停電電力供給装置を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、例えば図1に示すように、複数の電気機器1a〜1iに電力を供給可能な蓄電池2と、
この蓄電池2と前記複数の電気機器1a〜1iとの間に設けられたデマンドコントロール装置3とを備え、
前記デマンドコントロール装置3は、前記複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、停電時には、前記蓄電池2の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器1a〜1iから順に電力供給を制限していくことを特徴とする。
【0008】
ここで、電力供給を制限するとは、電力供給を断続的に行ったり、電力供給量を抑えたり、電力供給を遮断したりすることを意味する。
また、前記優先順位は電力供給すべき重要度に加えて電気機器の特性に応じても決めておくのが望ましい。
さらに、前記複数の電気機器に対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決める場合、例えば、複数の電気機器を4つのクラスA〜Dにクラス分けして優先順位を決めるようにする。なお、優先順位の決め方はこのクラス分けに限るものではない。
クラスAは、瞬断(瞬間的に電力供給が断たれること)無しに常時電力を供給する必要がある電気機器であり、例えば、電子錠や感知器(ガス漏れ感知器、不法侵入者感知器等)等のセキュリティ機器や、家庭内サーバ等のコンピュータが挙げられる。
クラスBは、瞬断可であるが、常時電力を供給する必要がある電気機器であり、例えば、電動シャッター、電話機、FAX機等が挙げられる。
【0009】
クラスCは、必要な時にのみ電力を供給する必要がある電気機器であり、例えば、チューナー、アンテナ、シャワートイレの洗浄用電源等が挙げられる。なお、クラスCの電気機器において、電力の需要を自動的に検出してコントロールする手段が無い場合はクラスBと同等とする。
クラスDは、間欠的に電力を供給しても動作に支障がない電気機器であり、例えば換気システム等が挙げられる。
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、デマンドコントロール装置3が、複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、停電時には、前記蓄電池2の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器1a〜1iから順に電力供給を制限していくので、停電時において電気機器1a〜1iに効率的に電力を供給でき、よって、停電時間が長くなっても、生活に必要な最低限の電気機器の稼動を維持できる。
また、全ての電気機器1a〜1iに停電時に常時電力を供給しないので、蓄電池2の小型化を図ることができる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の無停電電力供給装置において、
太陽光発電装置4を備え、この太陽光発電装置4と前記蓄電池2とが充放電コントローラ5を介して接続されており、
この充放電コントローラ5は、前記太陽光発電装置4から前記蓄電池2に充電可能とする充電可能状態と、前記太陽光発電装置4から前記複数の電気機器1a〜1iに電力を供給可能とする太陽光電力供給可能状態と、前記蓄電池2から前記複数の電気機器1a〜1iに電力を供給可能とする蓄電池電力供給可能状態とのうちの少なくとも一つの状態を選択可能であることを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、通常時(停電でない時)において、太陽光発電装置4が稼動している場合に、充放電コントローラ5が、太陽光電力供給可能状態を選択することによって、複数の電力機器1a〜1iに太陽光発電装置4から電力を供給することができ、よって、商用電力を使用することなく、かつ、蓄電池2の電気残量を減らすことなく、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。
また、通常時において、太陽光発電装置4が稼動している場合に、充放電コントローラ5が、充電可能状態と太陽光電力供給可能状態の双方を選択することによって、蓄電池2に太陽光発電装置4から電力を供給することができるとともに、複数の電力機器1a〜1iに太陽光発電装置4から電力を供給することができ、よって、商用電力を使用することなく、蓄電池2に充電しつつ、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。
さらに、通常時において、太陽光発電装置4からの電力供給が不足している場合、充放電コントローラ5が蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、不足分の電力を蓄電池2から電気機器1a〜1iに供給することができる。したがって、太陽光発電装置4からの電力供給が不足していても、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。
また、通常時において、太陽光発電装置4が稼動していない場合に、充放電コントローラ5が、蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、複数の電力機器1a〜1iに蓄電池2から電力を供給することができ、よって、商用電力を使用することなく、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。さらに、この場合、電気料金が高い時間帯において、複数の電力機器1a〜1iに蓄電池2から電力を供給することによって、ピークシフトによるランニングコストの低減を図ることができる。なお、この場合、蓄電池2に、停電時に電力を使用する第1領域と、通常時に電力を利用する第2領域とを設定しておき、この第2領域から電力を供給する。
【0013】
また、停電時において、太陽光発電装置4が稼動している場合に、充放電コントローラ5が、太陽光電力供給可能状態を選択することによって、複数の電力機器1a〜1iに太陽光発電装置4から電力を供給することができ、よって、商用電力を使用することなく、かつ、蓄電池2の電気残量を減らすことなく、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。
また、停電時において、太陽光発電装置4が稼動している場合に、充放電コントローラ5が、充電可能状態と太陽光電力供給可能状態の双方を選択することによって、蓄電池2に太陽光発電装置4から電力を供給することができるとともに、複数の電力機器1a〜1iに太陽光発電装置4から電力を供給することができ、よって、商用電力を使用することなく、蓄電池2に充電しつつ、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。
【0014】
さらに、太陽光発電装置4からの電力供給が不足している場合、充放電コントローラ5が蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、不足分の電力を蓄電池2から電気機器1a〜1iに供給することができる。したがって、太陽光発電装置4からの電力供給が不足していても、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。
また、この場合、デマンドコントロール装置3が複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、前記蓄電池2の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器1a〜1iから順に電力供給を制限していくので、停電時において電気機器1a〜1iに効率的に電力を供給でき、よって、停電時間が長くなっても、生活に必要な最低限の電気機器1a〜1iの稼動を維持できる。
【0015】
また、停電時において、太陽光発電装置4が稼動していない場合に、充放電コントローラ5が、蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、複数の電力機器1a〜1iに蓄電池2から電力を供給することができ、よって、商用電力を使用することなく(商用電力は停電時なので使用不可である)、複数の電力機器1a〜1iを稼動状態とすることができる。
そして、この際、デマンドコントロール装置3が、複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、前記蓄電池2の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器1a〜1iから順に電力供給を制限していくので、停電時において電気機器1a〜1iに効率的に電力を供給でき、よって、停電時間が長くなっても、生活に必要な最低限の電気機器1a〜1iの稼動を維持できる。
【0016】
このように請求項2に記載の発明によれば、太陽光発電装置4と蓄電池2とを充放電コントローラ5を介して接続することにより、通常時、停電時等において、太陽光発電装置4の発電時と発電停止時状態のそれぞれに応じて、電力供給の最適な状態を得ることができる。
【0017】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の無停電電力供給装置において、
前記充放電コントローラ5は、前記太陽光発電装置4から複数の電気機器1a〜1iへの電力供給量が不足する場合に、これら電気機器1a〜1iに前記蓄電池から不足分の電力を供給し、
前記デマンドコントロール装置3は、複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、停電時には、前記蓄電池2の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器1a〜1iから順に電力供給を制限していくことを特徴とする。
【0018】
請求項3に記載の発明によれば、太陽光発電装置4からの電力供給によって複数の電気機器1a〜1iが稼動している場合に、この電力供給量が不足しても、これら電気機器1a〜1iに蓄電池2から不足分の電力を供給するので、電気機器の稼動を維持できる。
また、不足分の電力を蓄電池2から電気機器1a〜1iに供給する場合、デマンドコントロール装置3が優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していくので、停電時において電気機器1a〜1iに効率的に電力を供給でき、よって、停電時間が長くなっても、生活に必要な最低限の電気機器を稼動を維持できる。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の無停電電力供給装置において、
商用電源9aに前記充放電コントローラ5が接続されており、
この充放電コントローラ5は、前記太陽光発電装置4が発電停止状態になった際に、前記蓄電池2の充電残量に応じて、前記複数の電気機器1a〜1iに前記商用電源9aから電力を供給することを特徴とする。
【0020】
請求項4に記載の発明によれば、通常時において、太陽光発電装置4が発電停止状態になり、さらに、蓄電池2の充電残量が減ってきて、電気機器1a〜1iを稼動させるのに不十分な充電残量になっても、その不足分の電力を商用電源9aから複数の電気機器1a〜1iに供給することができるので、電気機器1a〜1iの稼動を維持できる。
【0021】
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか一項に記載の無停電電力供給装置において、
自家発電コンセント10に前記充放電コントローラ5が接続されており、
この充放電コントローラ5は、停電時に前記蓄電池2が満充電である場合に、前記自家発電コンセント10に前記太陽光発電装置4から電力を供給することを特徴とする。
【0022】
請求項5に記載の発明によれば、停電時に、自家発電コンセント10に太陽光発電装置4から電力を供給するので、蓄電池2から供給される電力によって稼動する電気機器1a〜1i以外の電気機器を稼動させることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明に係る無停電電力供給装置のブロック図を示す。
この図に示すように、無停電電力供給装置は、複数の電気機器1a〜1iに電力を供給可能な蓄電池2と、この蓄電池2と複数の電気機器1a〜1iとの間に設けられたデマンドコントロール装置3とを備えている。
【0024】
また、無停電電力供給装置は、太陽光発電装置4を備えている。この太陽光発電装置4は充放電コントローラ5に接続されている。この充放電コントローラ5には、前記蓄電池2、電気自動車への電力供給部6、燃料電池7がそれぞれ接続されている。さらに、充放電コントローラ5は、PVインバータ8を介して分電盤9の自家発電コンセント10に接続されている。PVインバータ8は、太陽光発電装置4によって発電された直流電力を交流電力に変換して出力するものである。自家発電コンセント10は、太陽光発電装置4で発電された電力が供給されるものであり、この自家発電コンセント10に、前記電気機器1a〜1iとは別の電気機器を接続することによって、この電気機器が太陽光発電装置4で発電された電力で稼動できるようになっている。
分電盤9には商用電力SADが供給されるようになっており、この商用電力の商用電源9aが分電盤9に複数設けられている。
【0025】
分電盤9には、太陽光発電装置4によって発電された電力や、蓄電池2に充電されている電力等が供給される入力部9bが設けられており、この入力部9bと充放電コントローラ5がインバータ11を介して接続されている。インバータ11は、太陽光発電装置4によって発電された直流電力や、蓄電池2に充電されている直流電力を交流電力に変換して出力するものである。また、前記入力部9bには、この入力部9に供給された電力(交流電力)を出力する出力部9cが接続されており、この出力部9cに、前記デマンドコントロール装置3を介して複数の電気機器1a〜1iが接続されている。
【0026】
また、前記充放電コントローラ5には、多機能エネルギー表示装置12が接続されており、この多機能エネルギー表示装置12には、ADSLモデム13がルータ14を介して接続されている。なお、このルータ14は無線LANのアクセスポイントとしての機能を有している。
また、多機能エネルギー表示装置12は、前記電気機器1a〜1iが接続されている。そして、多機能エネルギー表示装置12は、前記電力機器1a〜1iの状態を表示できるようになっている。さらに、多機能エネルギー表示装置12は、ADSLモデム13によって外部のインターネットに接続されており、インターネットからの情報を表示できるようになっている。また、多機能エネルギー表示装置12は、電気機器の一つであるTVドアフォン1aに接続されており、TVドアフォン1aで撮影している訪問者等を表示できるようになっている。多機能エネルギー表示装置12は、図示は省略するが本体と、この本体に着脱自在に装着され、本体との間で情報の授受が無線によって行える表示器とから構成されている。
【0027】
前記多機能エネルギー表示装置12は、IP電話(IP網(インターネット)を使った電話)の機能を備えており、この多機能エネルギー表示装置12に電話子機携帯IP電話1bが無線で接続されている。
無線LAN対応機器1cは、前記ルータ14のアクセスポイントに無線で接続可能な電気機器であり、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ、PDA、プリンタサーバ、ハードディスクを備えたビデオレコーダ等がある。
アンテナ、チューナ1fとは、主に衛星放送用のアンテナ、チューナのことである。
換気システム1iとしては、例えばセントラル換気システムがあり、電力が供給されるのは換気システムを構成するファン等である。
【0028】
上記のような電気機器1a〜1iには、分電盤9の出力部9cからデマンドコントロール装置3を介して電力が供給されるが、このデマンドコントロール装置3は、複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、停電時には、蓄電池2の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していく。
【0029】
複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決める場合、本実施の形態では、複数の電気機器1a〜1iを4つのクラスA〜Dにクラス分けして優先順位を決めるようにする。
クラスAは、瞬断(瞬間的に電力供給が断たれること)無しに常時電力を供給する必要がある電気機器であり、例えば、電子錠1gや感知器(ガス漏れ感知器、不法侵入者感知器等)等のセキュリティ機器や、家庭内サーバ等のコンピュータが挙げられる。
クラスBは、瞬断可であるが、常時電力を供給する必要がある電気機器であり、例えば、電動シャッター1h、アナログ電話機1d、FAX機1e、電話子機携帯IP電話1b、TVドアフォン1a等が挙げられる。
【0030】
クラスCは、必要な時にのみ電力を供給する必要がある電気機器であり、例えば、チューナー、アンテナ1f、無線LAN対応機器1c、シャワートイレの洗浄用電源等が挙げられる。
クラスDは、間欠的に電力を供給しても動作に支障がない電気機器であり、例えば換気システム1i等が挙げられる。
なお、多機能エネルギー表示装置12には、充放電コントローラ5から直接電力を供給し、多機能エネルギー表示装置12を介してルータ14、ADSLモデム13にも電力を供給する。
【0031】
また、前記充放電コントローラ5は、太陽光発電装置4から蓄電池2や電気自動車への電力供給部6に充電可能とする充電可能状態と、太陽光発電装置4から複数の電気機器1a〜1iに電力を供給可能とする太陽光電力供給可能状態と、蓄電池4から複数の電気機器1a〜1iに電力を供給可能とする蓄電池電力供給可能状態と、商用電源9aから電気機器1a〜1iに電力を供給可能とする商用電力供給可能状態と、太陽光発電装置4から自家発電コンセント10に電力を供給可能とする太陽光電力自家発電供給可能状態とのうちの少なくとも一つの状態を選択可能となっている。
【0032】
また、充放電コントローラ5は、太陽光発電装置4から複数の電気機器1a〜1iへの電力供給量が不足する場合に、これら電気機器1a〜1iに蓄電池2から不足分の電力を供給するようになっている。
さらに、充放電コントローラ5は、太陽光発電装置4が発電停止状態になった際に、蓄電池2の充電残量に応じて、複数の電気機器1a〜1iに商用電源9aから電力を供給するようになっている。
また、充放電コントローラ5は、停電時に蓄電池2が満充電である場合に、自家発電コンセント10に太陽光発電装置4から電力を供給するようになっている。
【0033】
次に上記のような構成の無停電電力供給装置の作用について説明する。
(1)通常時(停電でない時)
通常時においては、太陽光発電装置4が発電を開始しているか、あるいは発電を停止しているかの二つ場合がある。
a.発電を開始している場合
この場合、充放電コントローラ5が、太陽光電力供給可能状態を選択することによって、太陽光発電装置4から優先的に電気機器1a〜1iに電力を供給する。そして、余剰分の電力は、充放電コントローラ5が充電可能状態を選択することによって、満充電になるまで蓄電池2に供給されて充電される。また、満充電ならば、PVインバータ8を介して通常負荷(前記電気機器1a〜1i以外の通常の電気機器)に電力を供給する。
【0034】
また、太陽光発電装置4の発電力が不足したら、充放電コントローラ5が蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、不足分の電力を蓄電池2から電気機器1a〜1iに供給する。
したがって、通常時において、太陽光発電装置4からの電力供給によって複数の電気機器1a〜1iが稼動している場合に、この電力供給量が不足しても、これら電気機器1a〜1iに蓄電池2から不足分の電力を供給するので、電気機器1a〜1iの稼動を維持できる。
【0035】
b.発電が停止している場合
この場合、充放電コントローラ5が蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、蓄電池2から電気機器1a〜1iに電力供給する。この場合、蓄電池2の充電残量が所定のレベル(無停電電力供給を保証する量)までは、蓄電池2から電力を供給し、所定のレベル以下になったら、充放電コントローラ5が商用電力供給可能状態を選択することによって、商用電源9aから電気機器1a〜1iに電力を供給する。
したがって、通常時において、太陽光発電装置4が発電停止状態になり、さらに、蓄電池2の充電残量が減ってきて、電気機器1a〜1iを稼動させるのに不十分な充電残量になっても、その不足分の電力を商用電源9aから複数の電気機器1a〜1iに供給することができ、電気機器1a〜1iの稼動を維持できる。
【0036】
(2)停電時
停電時においても、太陽光発電装置4が発電を開始しているか、あるいは発電を停止しているかの二つ場合がある。
a.発電を開始している場合
この場合、充放電コントローラ5が、太陽光電力供給可能状態を選択することによって、太陽光発電装置4から優先的に電気機器1a〜1iに電力を供給する。そして、余剰分の電力は、充放電コントローラ5が充電可能状態を選択することによって、満充電になるまで蓄電池2に供給されて充電される。また、満充電ならば、充放電コントローラ5が太陽光電力自家発電供給可能状態を選択することによって、PVインバータ8を介して自家発電コンセント10に供給する。
このように、停電時に、自家発電コンセント10に太陽光発電装置4から電力を供給するので、蓄電池2から供給される電力によって稼動する電気機器1a〜1i以外の電気機器を稼動させることができる。
【0037】
また、太陽光発電装置4の発電力が不足したら、充放電コントローラ5が蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、不足分の電力を蓄電池2から電気機器1a〜1iに供給する。
したがって、停電時において、太陽光発電装置4からの電力供給によって複数の電気機器1a〜1iが稼動している場合に、この電力供給量が不足しても、これら電気機器1a〜1iに蓄電池2から不足分の電力を供給するので、電気機器1a〜1iの稼動を維持できる。
【0038】
また、不足分の電力を蓄電池2から電気機器1a〜1iに供給する場合、前記デマンドコントロール装置3がデマンドコントロールを行う。すなわち、複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を、上述したように4つのクラスA〜Dに分けて決めておき、蓄電池2の充電残量に応じて、優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していく。
したがって、停電時において電気機器1a〜1iに効率的に電力を供給でき、よって、停電時間が長くなっても、生活に必要な最低限の電気機器を稼動を維持できる。
【0039】
b.発電が停止している場合
この場合、充放電コントローラ5が蓄電池電力供給可能状態を選択することによって、蓄電池2から電気機器1a〜1iに電力供給する。
この場合、蓄電池2の充電残量に応じてデマンドコントロール装置3がデマンドコントロールを行う。すなわち、複数の電気機器1a〜1iに対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を、上述したように4つのクラスA〜Dに分けて決めておき、蓄電池2の充電残量に応じて、優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していく。
したがって、太陽光発電装置4が停止しており、しかも停電時において電気機器1a〜1iに効率的に電力を供給でき、よって、停電時間が長くなっても、生活に必要な最低限の電気機器1a〜1iの稼動を維持できる。
【0040】
このように、本実施の形態では、太陽光発電装置4、蓄電池、商用電源9a、自家発電コンセント10を充放電コントローラ5を介して接続することにより、通常時、停電時等において、太陽光発電装置4の稼動、非稼動状態に応じて、電力供給の最適な状態を得ることができる。
また、停電時において、デマンドコントロール装置3によって、デマンドコントロールを行って、全ての電気機器1a〜1iに蓄電池2から常時電力を供給しないようにしているので、蓄電池2の小型化を図ることができる。
【0041】
なお、本実施の形態では、デマンドコントロール装置3によってデマンドコントロールする電気機器を1a〜1iの種類にしたが、これに限ることはない。例えば、監視カメラ、火災センサ、トイレ等のパイプファン、ガス給湯器、浄化槽ポンプ、太陽熱温水器循環ポンプ、緊急時における夜間照明等をデマンドコントロールしてもよい。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、デマンドコントロール装置が、蓄電池の充電残量に応じて、優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していくので、停電時において電気機器に効率的に電力を供給できる。したがって、停電時間が長くなっても、生活に必要な最低限の電気機器を稼動を維持できる。
また、全ての電気機器に停電時に常時電力を供給しないので、蓄電池の小型化を図ることができる。
【0043】
請求項2に記載の発明によれば、太陽光発電装置と蓄電池とを充放電コントローラを介して接続することにより、通常時、停電時等において、太陽光発電装置の発電時と発電停止時状態のそれぞれに応じて、電力供給の最適な状態を得ることができる。
【0044】
請求項3に記載の発明によれば、太陽光発電装置からの電力供給によって複数の電気機器が稼動している場合に、この電力供給量が不足しても、これら電気機器に蓄電池から不足分の電力を供給するので、電気機器の稼動を維持できる。
また、不足分の電力を蓄電池から電気機器に供給する場合、デマンドコントロール装置が優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していくので、停電時において電気機器に効率的に電力を供給できる。
【0045】
請求項4に記載の発明によれば、太陽光発電装置が発電停止状態になり、さらに、蓄電池の充電残量が減ってきて、電気機器を稼動させるのに不十分な充電残量になっても、その不足分の電力を商用電源から複数の電気機器に供給することができるので、電気機器の稼動を維持できる。
【0046】
請求項5に記載の発明によれば、停電時に、自家発電コンセントに太陽光発電装置から電力を供給するので、蓄電池から供給される電力によって稼動する電気機器以外の電気機器を稼動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無停電電力供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1a〜1i 電気機器
2 蓄電池
3 デマンドコントロール装置
4 太陽光発電装置
5 充放電コントローラ
9a 商用電源
10 自家発電コンセント[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an uninterruptible power supply device that supplies power to a plurality of electric devices at the time of a power failure.
[0002]
[Background technology]
As an example of an uninterruptible power supply device, a technique described in Patent Document 1 is known. The uninterruptible power supply system described in FIG. 4 of this document includes a commercial AC power supply as a power supply, a load device (electric device), and an uninterruptible power supply device arranged on a power supply path therebetween. It has.
The uninterruptible power supply includes a commercial power supply path from an input terminal to an output terminal via a bypass wiring and a two-input switch, and a storage power supply path from a battery to an output terminal via a DC / AC inverter and a two-input switch. The microcomputer monitors input voltage and the like and outputs a control signal to the two-input switch, thereby performing control to switch from the commercial power supply path to the storage power supply path in the event of a power failure. The AC / DC converter is provided to charge the battery with a commercial AC power supply.
[0003]
Then, in this uninterruptible power supply, the microcomputer normally outputs a control signal to the two-input switch so as to select a commercial power supply path, and supplies the power of the commercial AC power supply to the load device. When an abnormality occurs in a commercial AC power supply or the like, the microcomputer detects the abnormality based on an input voltage or the like, and outputs a control signal for switching to the storage power supply path to the two-input switch.
By installing the uninterruptible power supply in this manner, stable power can be supplied to the load devices.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-218671
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the uninterruptible power supply device as described above, power is supplied from a battery (storage battery) to a load device (electric device) at the time of a power failure, but when there are a plurality of electric devices, the number of electric devices is large. It is necessary to increase the capacity of the storage battery. However, since the probability of occurrence of a power failure is extremely low, it is not preferable to provide a large-capacity storage battery in preparation for a power failure in terms of economy or the size of a place where the storage battery is installed.
On the other hand, some of the electric devices provided in houses and the like include those that need to always supply power and those that do not.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply device capable of reducing the size of a storage battery and efficiently supplying electric power to an electric device during a power failure. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 includes, for example, as shown in FIG. 1, a
A
The
[0008]
Here, limiting power supply means intermittently supplying power, suppressing the amount of power supply, or cutting off power supply.
In addition, it is desirable that the priority be determined in accordance with the characteristics of the electric device in addition to the importance to be supplied.
Further, when the priorities are determined in accordance with the degree of importance of supplying power to the plurality of electric devices, for example, the plurality of electric devices are classified into four classes A to D and the priorities are determined. . The method of determining the priority order is not limited to this classification.
Class A is an electrical device that needs to be constantly supplied with power without a momentary interruption (a momentary interruption of power supply), such as an electronic lock or a sensor (gas leak detector, illegal intruder detection). ) And computers such as home servers.
Class B is an electrical device that can be momentarily interrupted but needs to be constantly supplied with electric power, and examples thereof include an electric shutter, a telephone, and a fax machine.
[0009]
Class C is an electric device that needs to supply power only when necessary, and includes, for example, a tuner, an antenna, a power source for washing a shower toilet, and the like. If there is no means for automatically detecting and controlling the demand for electric power in a class C electric device, the class is equivalent to class B.
Class D is an electrical device that does not hinder operation even if power is supplied intermittently, and includes, for example, a ventilation system.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the
In addition, since power is not constantly supplied to all the
[0011]
The invention according to
A
The charge / discharge controller 5 is a chargeable state in which the photovoltaic
[0012]
According to the second aspect of the present invention, when the photovoltaic
Also, in normal times, when the
Further, in the normal case, when the power supply from the solar
Also, in normal times, when the photovoltaic
[0013]
Further, when the photovoltaic
Further, when the photovoltaic
[0014]
Furthermore, when the power supply from the photovoltaic
In this case, the
[0015]
Further, at the time of the power failure, when the photovoltaic
At this time, the
[0016]
As described above, according to the second aspect of the present invention, by connecting the photovoltaic
[0017]
The invention according to
When the power supply amount from the photovoltaic
The
[0018]
According to the third aspect of the present invention, when the plurality of
When the shortage of electric power is supplied from the
[0019]
The invention according to
The charge / discharge controller 5 is connected to a
The charge / discharge controller 5 supplies electric power from the
[0020]
According to the invention as set forth in
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, in the uninterruptible power supply device according to any one of the second to fourth aspects,
The charge / discharge controller 5 is connected to a
The charge / discharge controller 5 supplies power from the solar
[0022]
According to the invention as set forth in claim 5, power is supplied from the photovoltaic
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a block diagram of an uninterruptible power supply device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the uninterruptible power supply device includes a
[0024]
The uninterruptible power supply device includes a solar
A commercial power SAD is supplied to the
[0025]
The
[0026]
A multifunctional
In addition, the multifunctional
[0027]
The multi-function
The wireless LAN
The antenna and the tuner 1f are mainly antennas and tuners for satellite broadcasting.
As the ventilation system 1i, for example, there is a central ventilation system, and electric power is supplied to a fan or the like constituting the ventilation system.
[0028]
The
[0029]
In the case of determining the priority order according to the degree of importance to supply power to the plurality of
Class A is an electrical device that needs to be always supplied with power without an instantaneous interruption (power supply is momentarily cut off). For example, an
Class B is an electrical device that can be momentarily interrupted but needs to be constantly supplied with electric power, such as an electric shutter 1h, an
[0030]
Class C is an electrical device that needs to supply power only when necessary, and includes, for example, a tuner, an antenna 1f, a wireless LAN
Class D is an electric device that does not hinder operation even if power is intermittently supplied, and includes, for example, a ventilation system 1i.
It should be noted that power is supplied directly from the charge / discharge controller 5 to the multifunction
[0031]
Further, the charge / discharge controller 5 is configured to charge the
[0032]
Further, the charge / discharge controller 5 supplies the shortage of power from the
Further, the charge / discharge controller 5 supplies power from the
The charge / discharge controller 5 supplies power from the
[0033]
Next, the operation of the uninterruptible power supply device configured as described above will be described.
(1) Normal time (when there is no power outage)
In normal times, there are two cases: whether the photovoltaic
a. When power generation has started
In this case, the charge / discharge controller 5 preferentially supplies electric power from the photovoltaic
[0034]
When the power generation of the photovoltaic
Therefore, when a plurality of
[0035]
b. When power generation is stopped
In this case, electric power is supplied from the
Therefore, in normal times, the photovoltaic
[0036]
(2) At power failure
Even during a power outage, there are two cases: whether the solar
a. When power generation has started
In this case, the charge / discharge controller 5 preferentially supplies electric power from the photovoltaic
Thus, at the time of a power failure, electric power is supplied from the photovoltaic
[0037]
When the power generation of the photovoltaic
Therefore, when a plurality of
[0038]
When the shortage of power is supplied from the
Therefore, electric power can be efficiently supplied to the
[0039]
b. When power generation is stopped
In this case, electric power is supplied from the
In this case, the
Therefore, the photovoltaic
[0040]
As described above, in the present embodiment, by connecting the photovoltaic
Further, at the time of a power outage, the demand control is performed by the
[0041]
Note that, in the present embodiment, the electrical devices that are demand-controlled by the
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the demand control device restricts the power supply in order from the lowest priority electrical device in accordance with the remaining charge of the storage battery. In this case, electric power can be efficiently supplied to electric equipment. Therefore, even if the power outage time is prolonged, it is possible to maintain the operation of the minimum necessary electric appliances for daily life.
In addition, since power is not always supplied to all electric devices at the time of a power failure, the size of the storage battery can be reduced.
[0043]
According to the invention described in
[0044]
According to the third aspect of the present invention, when a plurality of electric devices are operated by power supply from the photovoltaic power generator, even if the amount of power supply is insufficient, the shortage of the electric devices from the storage battery is reduced. Since the electric power is supplied, the operation of the electric device can be maintained.
In the case where the shortage of electric power is supplied from the storage battery to the electric equipment, the demand control device restricts the electric power supply in order from the electric equipment having the lower priority, so that the electric equipment can be efficiently supplied with electric power at the time of a power failure. .
[0045]
According to the invention as set forth in
[0046]
According to the invention as set forth in claim 5, power is supplied from the photovoltaic power generator to the private power outlet at the time of a power failure, so that electric devices other than the electric device operated by the power supplied from the storage battery can be operated. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an uninterruptible power supply device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1a to 1i electrical equipment
2 Storage battery
3 Demand control device
4 Photovoltaic power generator
5 Charge / discharge controller
9a Commercial power supply
10 Private power outlet
Claims (5)
この蓄電池と前記複数の電気機器との間に設けられたデマンドコントロール装置とを備え、
前記デマンドコントロール装置は、前記複数の電気機器に対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、停電時には、前記蓄電池の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していくことを特徴とする無停電電力供給装置。A storage battery capable of supplying power to a plurality of electrical devices;
Comprising a demand control device provided between the storage battery and the plurality of electric devices,
The demand control device determines priorities in accordance with the degree of importance to supply power to the plurality of electric devices, and, in the event of a power failure, according to the remaining charge amount of the storage battery, the low-priority electric devices. An uninterruptible power supply device characterized by limiting power supply in order from the first.
太陽光発電装置を備え、この太陽光発電装置と前記蓄電池とが充放電コントローラを介して接続されており、
この充放電コントローラは、前記太陽光発電装置から前記蓄電池に充電可能とする充電可能状態と、前記太陽光発電装置から前記複数の電気機器に電力を供給可能とする太陽光電力供給可能状態と、前記蓄電池から前記複数の電気機器に電力を供給可能とする蓄電池電力供給可能状態とのうちの少なくとも一つの状態を選択可能であることを特徴とする無停電電力供給装置。The uninterruptible power supply device according to claim 1,
A photovoltaic power generator is provided, and the photovoltaic power generator and the storage battery are connected via a charge / discharge controller,
This charge / discharge controller is a chargeable state in which the storage battery can be charged from the solar power generation device, and a solar power supply possible state in which power can be supplied from the solar power generation device to the plurality of electric devices, An uninterruptible power supply device, wherein at least one of a storage battery power supply available state in which power can be supplied from the storage battery to the plurality of electric devices can be selected.
前記充放電コントローラは、前記太陽光発電装置から複数の電気機器への電力供給量が不足する場合に、これら電気機器に前記蓄電池から不足分の電力を供給し、
前記デマンドコントロール装置は、複数の電気機器に対して電力供給すべき重要度に応じて優先順位を決めておき、停電時には、前記蓄電池2の充電残量に応じて、前記優先順位の低い電気機器から順に電力供給を制限していくことを特徴とする無停電電力供給装置。The uninterruptible power supply device according to claim 2,
The charge / discharge controller, when the amount of power supply from the photovoltaic power generator to a plurality of electric devices is insufficient, supplies insufficient electric power from the storage battery to these electric devices,
The demand control device determines priorities in accordance with the degree of importance to supply power to a plurality of electric devices, and in the event of a power failure, according to the remaining charge amount of the storage battery 2, the electric devices with lower priorities are determined. An uninterruptible power supply device characterized by limiting power supply in order from the first.
商用電源に前記充放電コントローラが接続されており、
この充放電コントローラは、前記太陽光発電装置が発電停止状態になった際に、前記蓄電池の充電残量に応じて、前記複数の電気機器に前記商用電源から電力を供給することを特徴とする無停電電力供給装置。The uninterruptible power supply device according to claim 2 or 3,
The charge / discharge controller is connected to a commercial power supply,
The charge / discharge controller supplies power from the commercial power supply to the plurality of electric devices according to a remaining charge amount of the storage battery when the photovoltaic power generation device is in a power generation stop state. Uninterruptible power supply.
自家発電コンセントに前記充放電コントローラが接続されており、
この充放電コントローラは、停電時に前記蓄電池が満充電である場合に、前記自家発電コンセントに前記太陽光発電装置から電力を供給することを特徴とする無停電電力供給装置。The uninterruptible power supply device according to any one of claims 2 to 4,
The charge / discharge controller is connected to a private power outlet,
An uninterruptible power supply device, wherein the charge / discharge controller supplies power to the private power outlet from the solar power generation device when the storage battery is fully charged during a power failure.
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