JP2014017995A

JP2014017995A - 電力系統装置及び電力切替装置

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Publication number: JP2014017995A
Application number: JP2012154560A
Authority: JP
Inventors: Koichi Miyanaga; 晃一宮長; Atsushi Maede; 淳前出
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2014-01-30

Abstract

【課題】電力供給先である機器が、交流電力対応の機器から直流電力対応の機器へ変更された場合においても、交流電力系統を最大限活用しつつ、交流電力系統から直流電力系統へ切り替える。
【解決手段】交流電源から交流電力が供給される交流電力系統ＡＣＬと、直流電源から直流電力が供給される直流電力系統ＤＣＬとに接続されると共に、二次側に電力供給先である機器と接続されており、交流電力系統ＡＣＬ又は直流電力系統ＤＣＬのいずれか一方から機器へ給電するよう切り替える切替器１５とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、電力系統装置及び電力切替装置に関し、特に、交流電力対応の機器から直流電力対応の機器への変更を効率よく行う電力系統装置及び電力切替装置に関する。

一般的に、交流電力を供給する交流電力系統と、直流電力を供給する直流電力系統との２系統を有する電力変換装置がよく知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２００３−２０４６８２号公報特表２００４−６４９７９号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の電力変換装置では、交流電力系統と、直流電力系統との２系統を有するので、電力供給先である交流電力対応の機器を全て直流電力対応の機器へ移行した場合、交流電力系統は使用されななるので、設備が無駄になっていた。

本発明の目的は、電力供給先である機器が、交流電力対応の機器から直流電力対応の機器へ変更された場合においても、交流電力系統を最大限活用しつつ、交流電力系統から直流電力系統へ切り替える電力系統装置及び電力切替装置を提供することにある。

本発明の一態様によれば、交流電源から交流電力が供給される交流電力系統と、直流電源から直流電力が供給される直流電力系統と、直流電力又は交流電力対応の機器と、前記交流電力系統と前記直流電力系統とに接続され、二次側に接続された電力供給先である前記機器に応じて、前記交流電力系統又は前記直流電力系統のいずれか一方から前記機器へ給電するよう切り替える切替部とを備えた電力系統装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、交流電源から交流電力が供給される交流電力系統と、直流電源から直流電力が供給される直流電力系統と、前記交流電力系統と前記直流電力系統とに接続されると共に、二次側に電力供給先である機器と接続されており、前記交流電力系統又は前記直流電力系統のいずれか一方から前記機器へ給電するよう切り替える切替部とを備えた電力切替装置が提供される。

本発明によれば、電力供給先である機器が、交流電力対応の機器から直流電力対応の機器へ変更された場合においても、交流電力系統を最大限活用しつつ、交流電力系統から直流電力系統へ切り替える電力系統装置及び電力切替装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係る電力系統装置の構成を示した図。第１の実施の形態に係る電力系統装置を構成する電力切替装置の構成を示した図。第１の実施の形態に係る電力系統装置を構成する電力切替装置の切替器の構成を示した図。第１の実施の形態に係る電力系統装置を構成する電力切替装置の切替器の動作を説明した図。（ａ）は、切替器にＡＣ家電が接続された場合における動作を示した図。（ｂ）は、切替器にＤＣ家電が接続された場合における動作を示した図。第２の実施の形態に係る電力系統装置を構成する電力切替装置の構成を示した図。第２の実施の形態に係る電力系統装置の電力切替装置を構成する蓄電池ユニットの詳細を説明した図。ＤＣ／ＤＣコンバータを有する蓄電池ユニットと、２台の切替器とを備えた電力切替装置の構成を示した図。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

［第１の実施の形態］
（電力系統装置の概要）
図１は、第１の実施の形態に係る電力系統装置１００の構成を示した図である。

第１の実施の形態に係る電力系統装置１００は、図１に示すように、例えば、商用電源２０１から交流電力が供給される交流住宅盤２０２と、太陽電池２０３と、燃料電池２０５と、電力切替装置１と、接地極付コンセント３０１と、熱源機器３０２と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明４０１と、換気ファン４０２と、薄型テレビ４０３と、ビデオレコーダー４０４と、冷蔵庫５０１と、エアコン５０２とを備える。

交流住宅盤２０２は、交流電力系統ＡＣＬを介して、電力切替装置１と接続され、電力切替装置１に交流電力を供給する。また、電力系統装置１００から売電する場合、交流住宅盤２０２は、電力切替装置１から交流電力系統ＡＣＬを介して供給された交流電力を送電する。

太陽電池２０３は、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置であり、発電した直流電力を電力切替装置１に供給する。

燃料電池２０５は、水素などの負極活物質と正極活物質となる空気中の酸素等とを、常温または高温環境で供給し反応させることにより発電する発電装置である。

接地極付コンセント３０１は、接地極が設けられた１００Ｖ又は２００Ｖの電圧で交流電力を供給するコンセントである。

熱源機器３０２は、例えば、オーブンや床暖房器具などの発熱する機器であり、接地極付コンセント３０１から交流電力が供給されることにより動作する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明４０１と、換気ファン４０２と、薄型テレビ４０３と、ビデオレコーダー４０４と、冷蔵庫５０１と、エアコン５０２とは、直流交流電力系統ＡＤＣＬを介して、電力切替装置１から、直流電力が供給される。なお、直流交流電力系統ＡＤＣＬは、電力切替装置１の切り替えにより、直流電力系統又は交流電力系統のいずれかとして使用される電力供給系統である。

電力切替装置１は、例えば、上述した熱源機器３０２のような交流電力が供給されることにより動作する交流電力対応の機器が接続されている場合、接続された機器に交流電力を供給し、上述したＬＥＤ照明４０１や、冷蔵庫５０１のような直流電力対応の機器が接続されている場合は、接続された機器に直流電力を供給する。

（電力切替装置１の構成）
図２は、第１の実施の形態に係る電力系統装置１００を構成する電力切替装置１の構成を示した図である。

電力切替装置１は、図２に示すように、交流電力が供給されるＡＣ端子１０１と、直流電力が供給されるＤＣ端子１０２とに接続されている。また、電力切替装置１は、上述した熱源機器３０２のような交流電力が供給されることにより動作する交流電力対応の機器（以下、総称してＡＣ家電１０３という）が接続されると共に、上述したＬＥＤ照明４０１や、冷蔵庫５０１のような直流電力対応の機器（以下、総称してＤＣ家電１０４という）が接続されている。

電力切替装置１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＤＣ／ＡＣコンバータ１３と、ＤＣバス１４と、切替器１５と、蓄電池ユニット１６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８とを備えている。

ＤＣ／ＡＣコンバータ１２は、交流電力系統ＡＣＬと直流電力系統ＤＣＬとを接続し、交流電力系統ＡＣＬから供給された交流電力を直流電力に変換し、ＤＣバス１４に供給する。

ＡＣ／ＤＣコンバータ１３は、売電する場合、直流電力系統ＤＣＬから供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力系統ＡＣＬを経由してＡＣ端子１０１から外部へ供給する。

ＤＣバス１４は、直流電力系統ＤＣＬを接続又は分岐させる。

切替器１５は、交流電力系統ＡＣＬと直流電力系統ＤＣＬとに接続されると共に、二次側に直流交流電力系統ＡＤＣＬと接続されている。そして、切替器１５は、直流交流電力系統ＡＤＣＬを介して接続された電力供給先である機器（ＡＣ家電１０３又はＤＣ家電１０４）に応じて、交流電力系統ＡＣＬ又は直流電力系統ＤＣＬのいずれか一方から直流交流電力系統ＡＤＣＬを介して機器へ給電するよう切り替える。

蓄電池ユニット１６は、直流電源として、直流電力系統ＤＣＬを介して切替器１５に直流電力を供給する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、直流電力系統ＤＣＬ上に設けられ、蓄電池ユニット１６から直流電力系統ＤＣＬを介して供給される直流電力の電圧を昇圧又は降圧し、ＤＣバス１４へ供給する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１８は、直流電力系統ＤＣＬ上に設けられ、ＤＣバス１４から直流電力系統ＤＣＬを介して供給される直流電力の電圧を昇圧又は降圧し、蓄電池ユニット１６へ供給する。

（切替器１５の構成）
図３は、第１の実施の形態に係る電力系統装置１００を構成する電力切替装置１の切替器１５の構成を示した図である。

図３に示すように、切替器１５は、切替スイッチ５１と、抵抗５２と、コンパレータ５３とを備えている。

切替スイッチ５１は、交流電力系統ＡＣＬと直流電力系統ＤＣＬとを切り替える。具体的には、切替スイッチ５１は、交流電力系統ＡＣＬと接触する位置と、直流電力系統ＤＣＬと接触位置と、いずれにも接触しない開放された位置のいずれかの位置になるように、動作する。

抵抗５２は、直流電力系統ＤＣＬ上に設けられている。

コンパレータ５３は、抵抗５２の両端の電流を検出し、検出された電流値が予め定められた閾値ＡＴＨを越えた場合に、切替スイッチ５１を開放させる。即ち、コンパレータ５３は、検出された電流値が予め定められた閾値ＡＴＨを越えた場合、切替スイッチ５１を、交流電力系統ＡＣＬ及び直流電力系統ＤＣＬのいずれにも接触しない開放された位置になるように動作させる。なお、閾値ＡＴＨは、過電流とならないように設定される値であり、ユーザにより予め設定される。

（切替器１５の動作）
次に、第１の実施の形態に係る電力系統装置１００を構成する電力切替装置１の切替器１５の動作を説明する。

図４は、第１の実施の形態に係る電力系統装置１００を構成する電力切替装置１の切替器１５の動作を説明した図である。図４（ａ）は、切替器１５にＡＣ家電１０３が接続された場合における動作を示した図であり、図４（ｂ）は、切替器１５にＤＣ家電１０４が接続された場合における動作を示した図である。

図４（ａ）に示すように、切替器１５にＡＣ家電１０３が接続される場合、例えば、ユーザの手動操作により、切替スイッチ５１を、交流電力系統ＡＣＬと接触する位置になるように切り替えられる。

また、図４（ｂ）に示すように、切替器１５にＤＣ家電１０４が接続される場合、例えば、ユーザの手動操作により、切替スイッチ５１を、直流電力系統ＤＣＬと接触する位置になるように切り替えられる。

このように、ユーザの手動操作により、切替器１５に接続された機器に応じて、交流電力系統ＡＣＬ又は直流電力系統ＤＣＬのいずれか一方から機器へ給電するよう切り替えることができる。これにより、使用する機器をＡＣ家電からＤＣ家電へ変更する場合においても、切替器１５の切り替えにより、適切な電力が供給される。また、切替器１５の二次側の交流直流電力系統ＡＤＣＬを活用できるので、ＡＣ家電からＤＣ家電へ変更した後も設備を最大限活用できる。

以上のように、第１の実施の形態に係る電力系統装置１００の電力切替装置１は、交流電源から交流電力が供給される交流電力系統ＡＣＬと、直流電源から直流電力が供給される直流電力系統ＤＣＬとに接続されると共に、二次側に電力供給先である機器と接続されており、交流電力系統ＡＣＬ又は直流電力系統ＤＣＬのいずれか一方から機器へ給電するよう切り替える切替器１５とを備えたので、電力供給先である機器が、交流電力対応の機器から直流電力対応の機器へ変更された場合においても、交流電力系統を最大限活用しつつ、交流電力系統から直流電力系統へ切り替えることができる。

切替器１５は、機器に応じて、交流電力系統又は直流電力系統のいずれか一方から機器へ給電するよう切り替えるので、適切に電力供給することができる。

また、切替器１５は、交流電力系統ＡＣＬと直流電力系統ＤＣＬとを切り替える切替スイッチ５１と、直流電力系統ＤＣＬ上に設けられた抵抗５２と、抵抗５２の両端の電流を検出し、検出された電流値が閾値を越えた場合に、切替スイッチを開放させるコンパレータ５３とを備えるので、直流電力系統ＤＣＬの過電流が検出された場合に、直流電力系統ＤＣＬからＤＣ家電１０４への直流電力の供給を遮断することができる。

また、電力切替装置１は、直流電源として、直流電力系統ＤＣＬを介して切替器１５に直流電力を供給する蓄電池ユニット１６を備えるので、例えば、停電などにより、商用電源２０１からの交流電力の供給が停止された場合においても、蓄電池ユニット１６から電力を供給することができる。

さらに、電力切替装置１は、直流電力系統ＤＣＬ上に設けられ、供給された直流電力の電圧を昇圧又は降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ１８を更に備え、蓄電池ユニット１６が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８により昇圧又は降圧された直流電力で充電するので、外部から供給された直流電力で充電することができる。

また、電力切替装置１は、交流電力系統ＡＣＬと直流電力系統ＤＣＬとを接続し、交流電力系統ＡＣＬから供給された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１２、を更に備え、蓄電池ユニット１６が、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２により変換され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８により昇圧又は降圧された直流電力で充電するので、外部から供給された交流電力を変換して充電することができる。

第１の実施の形態に係る電力系統装置１００は、交流電源から交流電力が供給される交流電力系統ＡＣＬと、直流電源から直流電力が供給される直流電力系統ＤＣＬと、直流電力又は交流電力対応の機器と、交流電力系統ＡＣＬと直流電力系統ＤＣＬとに接続され、二次側に接続された電力供給先である機器に応じて、交流電力系統ＡＣＬ又は直流電力系統ＤＣＬのいずれか一方から機器へ給電するよう切り替える切替器１５とを備えたので、電力供給先である機器が、交流電力対応の機器から直流電力対応の機器へ変更された場合においても、交流電力系統を最大限活用しつつ、交流電力系統から直流電力系統へ切り替えることができる。

また、電力系統装置１００は、直流電源として、直流電力系統ＤＣＬを介して切替器１５に直流電力を供給する蓄電池ユニット１６と、直流電源として、直流電力系統ＤＣＬを介して切替器１５に直流電力を供給する直流電力発電装置を備える。

電力系統装置１００は、機器として、直流電力対応の機器、又は交流電力対応の機器のいずれかが切替器１５に接続される。

なお、第１の実施の形態では、切替スイッチ５１は、ユーザの手動操作により、交流電力系統ＡＣＬと接触する位置と、直流電力系統ＤＣＬと接触位置と、いずれにも接触しない開放された位置のいずれかの位置になるように切り替えたが、これに限らない。

例えば、切替器１５に接続された機器から、要求する電力タイプ（交流又は直流）を検出して、検出した電力タイプに応じて、交流電力系統ＡＣＬと接触する位置と、直流電力系統ＤＣＬと接触位置と、いずれにも接触しない開放された位置のいずれかの位置になるように切り替えるようにしてもよい。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、機器の必要電圧に応じて直流電力を供給する蓄電ユニットを備えた電力系統装置を例に挙げて説明する。

図５は、第２の実施の形態に係る電力系統装置１００Ａを構成する電力切替装置１Ａの構成を示した図である。

図５に示すように、電力切替装置１Ａは、第１の実施の形態に係る電力系統装置１００を構成する電力切替装置１と同様に、ＡＣ端子１０１と、ＤＣ端子１０２とに接続されている。また、電力切替装置１Ａは、ＡＣ家電１０３が接続されると共に、ＤＣ家電１０４が接続されている。

電力切替装置１Ａは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３と、ＤＣバス１４と、切替器１５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８と、蓄電池ユニット２１と、切替器２２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３とを備えている。これらの構成のうち、蓄電池ユニット２１と、切替器２２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３以外の構成については、それぞれ第１の実施の形態に係る電力系統装置１００を構成するそれぞれ同一符号が付された構成と同一であるので、説明を省略する。

蓄電池ユニット２１は、直流電源として、直流電力系統ＤＣＬを介して切替器１５に直流電力を供給する。また、蓄電池ユニット２１は、複数のセルが直列に接続されており、接続されるＤＣ家電１０４の必要電圧に応じて複数のセルの接続部から電力供給する出力端子を有している。なお、蓄電池ユニット２１の詳細は後述する。

切替器２２は、交流電力系統ＡＣＬと直流電力系統ＤＣＬとに接続されると共に、二次側に直流交流電力系統ＡＤＣＬと接続されている。そして、切替器１５は、直流交流電力系統ＡＤＣＬを介して接続された電力供給先である機器（ＡＣ家電１０３又はＤＣ家電１０４）に応じて、交流電力系統ＡＣＬ又は直流電力系統ＤＣＬのいずれか一方から直流交流電力系統ＡＤＣＬを介して機器へ給電するよう切り替える。なお、図５では、ＤＣ家電１０４が接続された例を示している。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、ＤＣ家電１０４の必要電圧になるように、蓄電池ユニット２１の出力端子から供給される直流電力の電圧を、昇圧又は降圧してＤＣ家電１０４に供給する。なお、上述したように、蓄電池ユニット２１は、接続されるＤＣ家電１０４の必要電圧に応じて電力供給するが、蓄電量不足などにより蓄電池ユニット２１の出力電圧が低下する場合もある。そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、必要電圧の直流電力を安定的にＤＣ家電１０４に供給するために設けられている。

図６は、第２の実施の形態に係る電力系統装置１００Ａの電力切替装置１Ａを構成する蓄電池ユニット２１の詳細を説明した図である。

図６に示すように、蓄電池ユニット２１は、複数のセル２１ａ〜２１ｚが直列に接続されている。この複数のセル２１ａ〜２１ｚを総称して電池モジュールという。接続されるＤＣ家電１０４の必要電圧に応じて複数のセル２１ａ〜２１ｚの接続部から電力供給する出力端子を有している。

例えば、セル２１ｃとセル２１ｄとの間に接続部３１が設けられ、この接続部３１における電圧が４２（Ｖ）であるとすると、蓄電池ユニット２１には、接続部３１と接続され、４２（Ｖ）の電圧で直流電力を供給するための出力端子３３が設けられている。そして、出力端子３３が直流電力系統ＤＣＬに接続されることにより、出力端子３３から、４２（Ｖ）の電圧の直流電力が切替器２２に供給される。また、セル２１ｙとセル２１ｚとの間の接続部３５が設けられ、この接続部３５における電圧が５（Ｖ）であるとすると、蓄電池ユニット２１には、接続部３５と接続され、５（Ｖ）の電圧で直流電力を供給するための出力端子３７が設けられている。そして、出力端子３７が直流電力系統ＤＣＬに接続されることにより、出力端子３７から、５（Ｖ）の電圧の直流電力が切替器２２に供給される。

以上のように、第２の実施の形態に係る電力系統装置１００Ａによれば、複数のセル２１ａ〜２１ｚが直列に接続された電池モジュールと、機器の必要電圧に応じて複数のセル２１ａ〜２１ｚの接続部から電力供給する出力端子とを有する蓄電池ユニット２１を有するので、効率良くＤＣ家電１０４に電力供給することができる。

なお、第２の実施の形態では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３と、ＤＣバス１４と、切替器１５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８と、蓄電池ユニット２１と、切替器２２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３とを備えた電力切替装置１Ａを例に挙げて説明したが、これに限らず、蓄電池ユニットがＤＣ／ＤＣコンバータを有する構成としてもよい。

また、切替器２２を複数備える構成としてもよい。

図７は、ＤＣ／ＤＣコンバータを有する蓄電池ユニットと、２台の切替器２２とを備えた電力切替装置１Ａの構成を示した図である。

図７に示すように、蓄電池ユニット２５は、蓄電量不足などにより蓄電池ユニット２５の出力電圧が低下することを防止するため、接続されるＤＣ家電１０４の必要電圧になるように直流電力の電圧を昇圧又は降圧して出力端子４３から供給するＤＣ／ＤＣコンバータ２７を有している。例えば、セル２５ｃとセル２５ｄとの間の接続部４１における電圧が４２（Ｖ）であるとすると、蓄電池ユニット２５は、接続部４１に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２７を備えている。

そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２７は、出力端子４３と接続され、接続部４１から供給された直流電力を、４２（Ｖ）に昇圧又は降圧して、出力端子４３から４２（Ｖ）の電圧の直流電力を切替器２２に供給する。

同様に、蓄電池ユニット２５は、蓄電量不足などにより蓄電池ユニット２５の出力電圧が低下することを防止するため、接続されるＤＣ家電１０４の必要電圧になるように直流電力の電圧を昇圧又は降圧して出力端子４７から供給するＤＣ／ＤＣコンバータ２８を有している。例えば、セル２５ｙとセル２５ｚとの間の接続部４５における電圧が５（Ｖ）であるとすると、蓄電池ユニット２５は、接続部４５に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２８を備えている。

そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８は、出力端子４７と接続され、接続部４５から供給された直流電力を、５（Ｖ）に昇圧又は降圧して、出力端子４７から５（Ｖ）の電圧の直流電力を切替器２２に供給する。

以上のように、第２の実施の形態に係る電力系統装置１００Ａによれば、蓄電池ユニット２５が、機器の必要電圧になるように、電池モジュールから出力される直流電力の電圧を昇圧又は降圧して出力端子から電力供給するＤＣ／ＤＣコンバータ２７，２８を有するので、蓄電量不足などにより蓄電池の出力電圧が低下した場合においても、外部にＤＣ／ＤＣコンバータを備えることなく、安定した電圧で直流電力を供給することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の電力系統装置は、交流電力系統及び直流電力系統を有する電力システムに適用される。

１，１Ａ…電力切替装置
１２…ＡＣ／ＤＣコンバータ
１３…ＤＣ／ＡＣコンバータ
１４…ＤＣバス
１５，２２…切替器
１６…蓄電池ユニット
１７…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１８…ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２のＤＣ／ＤＣコンバータ）
２１…蓄電池ユニット
２１ａ〜２１ｚ…セル
２２…切替器
２３…ＤＣ／ＤＣコンバータ
２５…蓄電池ユニット
２７，２８…ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１のＤＣ／ＤＣコンバータ）
３１，３５，４１，４７…接続部
３３，３７，４３，４７…出力端子
５１…切替スイッチ
５２…抵抗
５３…コンパレータ
１００，１００Ａ…電力系統装置
１０１…ＡＣ端子
１０２…ＤＣ端子
１０３…ＡＣ家電
１０４…ＤＣ家電
２０１…商用電源
２０２…交流住宅盤
２０３…太陽電池
２０５…燃料電池
３０１…接地極付コンセント
３０２…熱源機器
４０１…照明
４０１…ＬＥＤ照明
４０２…換気ファン
４０３…薄型テレビ
４０４…ビデオレコーダー
５０１…冷蔵庫
５０２…エアコン

Claims

交流電源から交流電力が供給される交流電力系統と、
直流電源から直流電力が供給される直流電力系統と、
直流電力又は交流電力対応の機器と、
前記交流電力系統と前記直流電力系統とに接続され、二次側に接続された電力供給先である前記機器に応じて、前記交流電力系統又は前記直流電力系統のいずれか一方から前記機器へ給電するよう切り替える切替部と
を備えることを特徴とする電力系統装置。
前記直流電源として、前記直流電力系統を介して前記切替部に直流電力を供給する蓄電池ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力系統装置。
前記直流電源として、前記直流電力系統を介して前記切替部に直流電力を供給する直流電力発電装置を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力系統装置。
前記機器として、直流電力対応の機器、又は交流電力対応の機器のいずれかが前記切替部に接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力系統装置。
交流電源から交流電力が供給される交流電力系統と、
直流電源から直流電力が供給される直流電力系統と、
前記交流電力系統と前記直流電力系統とに接続されると共に、二次側に電力供給先である機器と接続されており、前記交流電力系統又は前記直流電力系統のいずれか一方から前記機器へ給電するよう切り替える切替部と
を備えることを特徴とする電力切替装置。
前記切替部は、前記機器に応じて、前記交流電力系統又は前記直流電力系統のいずれか一方から前記機器へ給電するよう切り替えることを特徴とする請求項５に記載の電力切替装置。
前記切替部は、
前記交流電力系統と前記直流電力系統とを切り替える切替スイッチと、
前記直流電力系統上に設けられた抵抗と、
前記抵抗の両端の電流を検出し、前記検出された電流値が閾値を越えた場合に、前記切替スイッチを開放させる切替制御部と
を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の電力切替装置。
前記直流電源として、前記直流電力系統を介して前記切替部に直流電力を供給する蓄電池ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の電力切替装置。
前記蓄電池ユニットは、
複数のセルが直列に接続された電池モジュールと、
前記機器の必要電圧に応じて前記複数のセルの接続部から電力供給する出力端子と
を備えることを特徴とする請求項８に記載の電力切替装置。
前記蓄電池ユニットは、
前記機器の必要電圧になるように、前記電池モジュールから出力される直流電力の電圧を昇圧又は降圧して前記出力端子から電力供給する第１のＤＣ／ＤＣコンバータをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の電力切替装置。
前記直流電力系統上に設けられ、供給された直流電力の電圧を昇圧又は降圧する第２のＤＣ／ＤＣコンバータを更に備え、
前記蓄電池ユニットは、前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータにより昇圧又は降圧された直流電力で充電することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の電力切替装置。
前記交流電力系統と前記直流電力系統とを接続し、前記交流電力系統から供給された交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを更に備え、
前記蓄電池ユニットは、前記ＡＣ／ＤＣコンバータにより変換され、前記第２のＤＣ／ＤＣコンバータにより昇圧又は降圧された直流電力で充電することを特徴とする請求項１１に記載の電力切替装置。