JP2012255721A5

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Publication number: JP2012255721A5
Application number: JP2011129084A
Authority: JP
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2031-06-09

Description

この目的を達成するため、この発明の負荷システムは、外部の電源の負荷試験用の電源入力部と、前記電源からの電力が前記電源入力部を介して供給される充電回路と、前記充電回路からの電力が供給される複数の負荷と、前記充電回路に前記複数の負荷を選択的に切り替え接続する制御回路とを備え、前記複数の負荷は負荷抵抗としての複数の蓄電池である負荷システムであって、前記制御回路は、前記複数の蓄電池を前記充電回路に対して選択的に切り換え接続させて、前記複数の蓄電池のうち前記充電回路に対して接続した蓄電池に前記充電回路で充電させることを特徴とする。また、この発明の負荷システムは、外部の電源の負荷試験用の電源入力部と、前記電源からの電力が前記電源入力部を介して供給される充電器と、前記充電器からの電力が供給される複数の負荷と、前記充電器に前記複数の負荷を選択的に切り替え接続する制御回路とを備え、前記複数の負荷は負荷抵抗としての複数の蓄電池である負荷システムであって、前記制御回路は、前記複数の蓄電池を前記充電器に対して選択的に切り換え接続させて、前記複数の蓄電池のうち前記充電器に対して接続した蓄電池に前記充電器で充電させることを特徴とする。

制御盤３は、図４に示したように、電源入力部５，急速充電回路６，少容量充電回路７，接続切替回路８を有すると共に、これらの電源入力部５，急速充電回路６，少容量充電回路７，接続切替回路８の制御を行う制御回路９を有する。

また、この負荷試験装置Ａは、負荷試験を行なっていない場合において、充電装置として用いる。この場合、図４の非常用発電機，ＵＰＳ（無停電源装置），非常時に用いるために停止中の火力発電機，あるいは停止中の原子力発電機，風力発電機やソーラパネル（太陽光発電装置）等から電力を建物内の電気機器や電子機器等の負荷に供給する場合において、電気機器や電子機器等の負荷の使用状態で余る余剰電力を、負荷試験装置Ａを充電装置として用いて蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），補助用蓄電池ＥＢＳ（ＡＸ）に充電することで、無駄なエネルギー消費を防止できる。この蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），補助用蓄電池ＥＢＳ（ＡＸ）に充電した電力は、建物内の電気機器や電子機器等の負荷に供給して利用できる。

また、負荷試験装置Ａは、図１０に示したように、電源設備ＰＳから供給される電源（電力）は電源入力部５を介して負荷切換器１５に入力されるようになっている。この図１０から明らかなように、負荷切換器１５は複数の充電器（Ｂｃ１〜Ｂｃｉ〜Ｂｃｎ）に接続され、複数の充電器（Ｂｃ１〜Ｂｃｉ〜Ｂｃｎ）には複数の蓄電池ＥＢＳ（１），）２），・・・（ｉ）・・・（ｎ）］が接続されている。そして、この負荷切換器１５は、制御回路９により動作制御されて、複数の充電器（Ｂｃ１〜Ｂｃｉ〜Ｂｃｎ）を切替て、充電器（Ｂｃ１〜Ｂｃｉ〜Ｂｃｎ）に接続された蓄電池ＥＢＳ（ｉ）［ｉ＝１，２，・・・ｉ・・・ｎ］に充電電圧および充電電流を供給するようになっている。この充電器（Ｂｃ１〜Ｂｃｉ〜Ｂｃｎ）には周知の急速充電器が用いることができるので、充電器（Ｂｃ１〜Ｂｃｉ〜Ｂｃｎ）の詳細な説明は省略する。

図１１は、ハイブリッド車の一例として、パラレル式のハイブリッド車である車両１２を示したものである。この図１１の車両１２では、デファレンシャル装置１８により左右の後輪１４，１４に回転力が伝達されるようになっていると共に、このデファレンシャル装置１８にエンジン１７の回転がモータ１９，変速機２０を介して伝達されるようになっている。

また、実施例４の蓄電池ユニットＥＢＳ（Ｒ），ＥＢＳ（Ｓ），ＥＢＳ（Ｔ）は、図１６に示したように負荷収納ケース１の底部上に横置きにすることもできる。
（その他１）
尚、発電装置の試験を実施する場所まで、負荷装置を載せて移動する電気自動車の高性能バッテリーの急速充電の電源が必要である。１００ｋＷ用の負荷装置を載せた軽自動車の急速充電の電源容量３相２００Ｖ５０ｋＷくらいで、充分な、負荷容量となり、５０％の省力化、省エネをすることができ、ＣＯ _２削減に大きく貢献できる。地震災害時に活躍するのが小型発電装置（１０ｋＷ−１００ｋＷ程度）である。緊急時に発電出来ないことのないように負荷試験装置で定期的（最低年１度）に１／３以上の負荷を掛けて十分な定期運転をしておくことが重要となる。ここで、試験装置を現地に運ぶ車両を小型電気自動車にすれば、環境にやさしく省エネになる。現在の電気自動車は走行距離が一回のフル充電で２００ｋｍ走ることができる。また、試験に行く移動距離が｛片道６０ｋｍ｝１００ｋｍ以内であれば、一回の充電（２時間程度）でフル充電でき負荷試験をする電力の一部で電気自動車を充電する電力を十分にまかなえるのである。電気自動車のバッテリー電源でインバーターを使用して負荷試験装置の操作電源もまかなうことができる。
（その他２）
＜ガスエンジンを利用した急速充電システムへの負荷システムＡの適用＞
急速充電器は容量が大きいために、設置費用が非常に高い高圧受電設備を新たに設けて、電力会社から送電される電力を受電しなければならない。この高圧受電設備をガソリンスタンドに設置する場合、費用がかかるので、高圧受電設備の普及が遅れている。また、通常のガソリンエンジンを用いた発電機は、自然環境に好ましくないＣＯ _２の排出量が多いので、電気自動車やハイブリッド車等の車両の充電設備に用いるのは好ましくない。

そこで、ＣＯ _２の排出が少ないガスを燃料とした発電機としては、ＬＰＧガスを燃料としたガスエンジン発電機や都市ガスを燃料としたガスエンジン発電機がある。このガスエンジン発電機は、設置費用を高圧受電設備の半分程度に抑えることができるので、高圧受電設備に比べてガソリンスタンドに設置することが容易である。

従って、図１７に示したように、ＣＯ _２の排出が少ないＬＰＧガス又は都市ガスを燃料としたガスエンジン発電機２００をガソリンスタンド２０１に設置し、ガスエンジン発電機２００を電気自動車やハイブリッド車等の車両１０の充電に用いると良い。この場合、ガソリンスタンド２０１には、ハイブリッド車等のエンジンを有する車両１０のための給油装置２０２が設けられている。また、ガスエンジン発電機２００には、例えば、出力電力が８０ＫＷ程度の発電能力の発電機を用いる。尚、ガスエンジン発電機２００は、ＣＯ _２の排出が少ないＬＰＧガス又は都市ガスを燃料としたガスエンジンＥと、ガスエンジンＥで駆動される発電機Ｇを有する。

そして、このガスエンジン発電機２００の発電機Ｇからの電力を急速充電器（充電能力が５０ＫＷ程度の充電器）２０３で電気自動車やハイブリッド車等の車両１０の蓄電池ＥＢＳに充電するようにする。この急速充電器２０３には、上述した負荷システムＡの充電器（Ｂｃ１〜Ｂｃｉ〜Ｂｃｎ）を急速充電器として用いる。この負荷システムＡは、設置式のものでも上述した車両１２に搭載して移動可能とした移動式のものでも良い。この負荷システムＡを用いることで、ガスエンジン発電機２００の負荷試験を定期的に実行でき、これによりガスエンジン発電機２００の性能を定期的に調べることができる。また、この際、負荷ステムＡの蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），補助用蓄電池ＥＢＳ（ＡＸ）に充電できる。また、車両１０の蓄電池ＥＢＳが交換式のものであれば、負荷システムＡで充電した蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），補助用蓄電池ＥＢＳ（ＡＸ）を車両１０の蓄電池ＥＢＳと交換できる。

以上説明したように、この発明の実施の形態の負荷システムは、外部の電源（電源設備ＰＳ）の負荷試験用の電源入力部５と、前記電源入力部５に接続される複数の負荷［蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），補助用蓄電池ＥＢＳ（ＡＸ）］と、前記電源入力部５に前記複数の負荷を選択的に切り替え接続する制御回路９とを備えている。しかも、前記複数の負荷は負荷抵抗としての複数の蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）である。

この構成によれば、複数の負荷抵抗として複数の抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））を設けておくことで、抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））と蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）とにより負荷試験を行うことができると共に、蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）が満充電の場合でも抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））に余裕を持たせておくことで、抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））のみにより負荷試験を行うようにすることもできる。

この構成によれば、出力電力制御回路１６は、蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）を電源として利用できるので、外部から負荷システムの電源を供給する必要はない。

この構成によれば、複数の負荷抵抗として複数の抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））を蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）と共に車両に搭載しておくことで、負荷試験を行いたい場所に移動して、抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））と蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）とにより負荷試験を行うことができると共に、蓄電池ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）が満充電の場合でも抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））に余裕を持たせておくことで、抵抗器（抵抗装置Ｒｕ（ｉ））のみにより負荷試験を行うようにすることもできる。

この構成によれば、蓄電池［ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）］を車両の車輪１３，１４を駆動する駆動モータＭ１，Ｍ２）の電源として利用できる。しかも、蓄電池［ＥＢＳ（１）〜ＥＢＳ（ｉ）〜ＥＢＳ（ｎ），ＥＢＳ（ＡＸ）］の全体の容量を大きくしておくことで、車両の走行距離を長く取れる。

Claims

外部の電源の負荷試験用の電源入力部と、
前記電源からの電力が前記電源入力部を介して供給される充電回路又は充電器と、
前記充電回路又は充電器からの電力が供給される複数の負荷と、
前記充電回路又は充電器に前記複数の負荷を選択的に切り替え接続する制御回路とを備え、
前記複数の負荷は負荷抵抗としての複数の蓄電池である負荷システムであって、
前記制御回路は、前記複数の蓄電池を前記充電回路又は充電器に対して選択的に切り換え接続させて、前記複数の蓄電池のうち前記充電回路又は充電器に対して接続した蓄電池に前記充電回路又は充電器で充電させることを特徴とする負荷システム。
請求項１に記載の負荷システムにおいて、前記蓄電池は急速充電に用いられる二次電池と補助用蓄電池であり、前記充電回路は、前記二次電池の急速充電に用いられる急速充電回路と、前記補助用蓄電池の充電に用いられて、前記急速充電回路による充電電圧や充電電流の微調整を行う少容量充電回路であることを特徴とする負荷システム。
請求項１に記載の負荷システムにおいて、前記複数の蓄電池にそれぞれ接続された充電器と、前記電源からの電力が前記電源入力部を介して入力される負荷切換器を備えると共に、
前記負荷切換器は、前記制御回路により動作制御されて、前記複数の充電器を切替て、前記充電器に接続された蓄電池に充電電圧および充電電流を供給することを特徴とする負荷システム。
請求項１に記載の負荷システムにおいて、
前記負荷は複数の負荷抵抗として更に複数の抵抗器を備えることを特徴とする負荷システム。
請求項１に記載の負荷システムにおいて、前記制御回路に電力供給可能に接続された出力電力制御部を有することを特徴とする負荷システム。
請求項１に記載の負荷システムにおいて、負荷収納部と制御盤を有する負荷収納ケースが設けられていると共に、前記蓄電池は着脱可能に前記負荷収納ケースの負荷収納部に設けられていると共に、前記電源入力部は前記制御盤に設けられていることを特徴とする負荷システム。
請求項１に記載の負荷システムにおいて、前記蓄電池，前記制御回路，前記電源入力部は車両に搭載されていることを特徴とする負荷システム。
請求項７に記載の負荷システムにおいて、前記車両に搭載された前記負荷は、負荷抵抗として複数の抵抗器を更に備えることを特徴とする負荷システム。
請求項７又は８に記載の負荷システムにおいて、前記蓄電池は前記車両の被電力供給部に電力を供給するバッテリとして用いられることを特徴とする負荷システム。
請求項９に記載の負荷システムにおいて、前記車両は車輪を駆動するモータを前記被電力供給部として備え、前記車両のバッテリは前記モータの駆動電源として用いられることを特徴とする負荷システム。
請求項７又は８に記載の負荷システムにおいて、前記蓄電池は前記車両に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする負荷システム。
請求項１１に記載の負荷システムにおいて、負荷収納部と制御盤を有する負荷収納ケースが前記車両に設けられていると共に、前記蓄電池は着脱可能に前記負荷収納ケースの負荷収納部に設けられていると共に、前記電源入力部は前記制御盤に設けられていることを特徴とする負荷システム。