JP2016100951A - Power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商用電源の停電時に自立運転を行う蓄電装置を具備する電力供給システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a power supply system including a power storage device that performs a self-sustained operation at the time of a power failure of a commercial power source.
従来、商用電源の停電時に自立運転を行う蓄電装置を具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば特許文献1に記載の如くである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technology of a power supply system that includes a power storage device that performs a self-sustained operation when a commercial power supply fails is known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献1に記載の電力供給システムは、商用電源の停電時に蓄電装置の自立運転が行われる。このような構成により、例えば停電時に負荷(家電機器)へ蓄電装置からの電力を供給し、当該家電機器を使用することができる。 In the power supply system described in Patent Document 1, a self-sustaining operation of a power storage device is performed when a commercial power supply fails. With such a configuration, for example, power from the power storage device can be supplied to a load (home appliance) during a power failure, and the home appliance can be used.
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、停電時以外の通常時に蓄電装置の自立運転が行われなかった。すなわち、特許文献1に記載の技術においては、蓄電装置の自立運転の活用について改善の余地があった。 However, in the technique described in Patent Document 1, the self-sustaining operation of the power storage device is not performed during normal times other than during a power failure. That is, in the technique described in Patent Document 1, there is room for improvement in the utilization of the autonomous operation of the power storage device.
ここで、通常時に蓄電装置の自立運転を行う場合には、強制的に蓄電装置を商用電源から解列させることが想定される。 Here, when the power storage device is operated independently during normal operation, it is assumed that the power storage device is forcibly disconnected from the commercial power source.
しかしながら、蓄電装置を商用電源から解列させた状態において自立運転を継続した場合、蓄電装置に充電された電力量が所定量よりも少なくなると、当該蓄電装置の動作が不安定になるおそれがある。 However, when the self-sustained operation is continued in a state where the power storage device is disconnected from the commercial power supply, the operation of the power storage device may become unstable if the amount of power charged in the power storage device is less than a predetermined amount. .
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、蓄電装置の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置の動作が不安定になるのを防止することができる電力供給システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the situation as described above, and the problem to be solved is that the self-sustained operation of the power storage device is utilized and the operation of the power storage device becomes unstable due to the self-sustained operation. It is to provide a power supply system that can be prevented.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、商用電源からの電力が供給されると共に、前記商用電源の停電時に自立運転を行う蓄電装置と、前記商用電源から前記蓄電装置を解列可能なスイッチ部と、前記停電時以外の通常時において、前記スイッチ部による解列により擬似的に前記停電時の状態となることによって、前記蓄電装置の自立運転を開始する擬似運転モードを実行する制御装置と、前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始された場合であって、且つ前記蓄電装置に充電された電力量が少なくなった場合に、前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電する充電手段と、を具備するものである。 That is, in claim 1, power from a commercial power source is supplied, and a power storage device that performs a self-sustained operation at the time of a power failure of the commercial power source, a switch unit that can disconnect the power storage device from the commercial power source, In a normal time other than the time of a power failure, a control device that executes a pseudo operation mode for starting a self-sustained operation of the power storage device by becoming a state of the power failure in a pseudo manner by disconnection by the switch unit, and the pseudo operation Charging means for charging the power storage device with electric power from the commercial power source when the self-sustained operation of the power storage device is started by a mode and when the amount of power charged in the power storage device decreases. Are provided.
請求項2においては、前記充電手段は、前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始された後、前記蓄電装置を前記商用電源と連系させる連系手段を具備するものである。 According to a second aspect of the present invention, the charging unit includes an interconnection unit that interconnects the power storage device with the commercial power supply after the autonomous operation of the power storage device is started in the pseudo operation mode.
請求項3においては、前記連系手段は、前記スイッチ部により構成され、前記スイッチ部は、前記商用電源から前記蓄電装置を解列させる操作が行われた後、前記蓄電装置が前記商用電源から解列した状態を解消すると共に、前記蓄電装置が前記商用電源と連系するように構成されるものである。 According to a third aspect of the present invention, the interconnecting unit is configured by the switch unit, and the switch unit is configured so that the power storage device is disconnected from the commercial power source after an operation of disconnecting the power storage device from the commercial power source is performed. In addition to eliminating the disconnected state, the power storage device is configured to be linked to the commercial power source.
請求項4においては、前記充電手段は、前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電する場合に、前記蓄電装置の自立運転を停止するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the charging means stops the self-sustained operation of the power storage device when the power storage device is charged with electric power from the commercial power source.
請求項5においては、一般負荷及び前記一般負荷とは異なる専用負荷を具備し、前記制御装置は、前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始されると、前記蓄電装置からの電力を前記専用負荷に供給すると共に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給しないものである。 According to a fifth aspect of the present invention, a general load and a dedicated load different from the general load are provided, and the control device generates power from the power storage device when the autonomous operation of the power storage device is started in the pseudo operation mode. While supplying to the said exclusive load, the electric power from the said commercial power supply is not supplied to the said exclusive load.
請求項6においては、前記制御装置は、前記充電手段による前記蓄電装置の自立運転を停止する場合に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, the control device supplies power from the commercial power source to the dedicated load when the self-sustained operation of the power storage device by the charging unit is stopped.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、蓄電装置の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置の動作が不安定になるのを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to utilize the self-sustained operation of the power storage device and prevent the operation of the power storage device from becoming unstable due to the self-sustained operation.
請求項2においては、蓄電装置の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置の動作が不安定になるのを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to utilize the independent operation of the power storage device and prevent the operation of the power storage device from becoming unstable due to the independent operation.
請求項3においては、簡易な構成とすることができる。
In
請求項4においては、蓄電装置の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置の動作が不安定になるのを防止することができる。 According to the fourth aspect, it is possible to prevent the operation of the power storage device from becoming unstable due to the self-supporting operation while utilizing the self-supporting operation of the power storage device.
請求項5においては、蓄電装置の自立運転をより一層活用することができる。 In Claim 5, the self-sustained operation of the power storage device can be further utilized.
請求項6においては、蓄電装置の自立運転をより一層活用することができる。 In Claim 6, the self-sustained operation of the power storage device can be further utilized.
以下では、図1を用いて、本発明に係る電力供給システムの一実施形態である電力供給システム100の構成について説明する。
Below, the structure of the electric
電力供給システム100は、建築物(本実施形態においては住宅)に設けられ、商用電源90の停電時において、蓄電装置12の自立運転が行われるものである。電力供給システム100は、主として一般分電盤10と、蓄電装置12と、連系ブレーカ13と、スイッチ部14と、重要負荷15と、分岐ブレーカ16と、第一リレー17と、オーディオルーム18と、第二リレー19と、自立出力ブレーカ20と、第三リレー21と、第四リレー22と、制御装置23と、携帯型端末24と、電力経路と、を具備する。なお、前記電力経路には、第一電力経路31と、第二電力経路32と、第三電力経路33と、第四電力経路34と、第五電力経路35と、が含まれる。
The
一般分電盤10は、商用電源90から供給された電力を一般負荷10aへと分配するものである。
The
一般負荷10aとは、住宅において電力が消費される電化製品等に接続される回路であって、商用電源90の停電時において電力を供給する必要性が低いものである。例えば、一般負荷10aには、住宅のリビング以外の部屋の照明等が接続される。なお、本実施形態において、住宅の負荷(家庭内負荷)には、一般負荷10aの他に、後述する重要負荷15や、オーディオルーム18が含まれる。
The
第一電力経路31は、電力を流通させるための経路である。第一電力経路31は、導線等で構成される。第一電力経路31の一側は、商用電源90に接続される。第一電力経路31の他側は、一般分電盤10に接続される。第一電力経路31の中途部には、商用電源90から供給された電力を検出する電力センサ45が設置される。
The
蓄電装置12は、商用電源90から供給された電力を充電したり、当該蓄電装置12に充電された電力を放電したりする装置である。蓄電装置12には、第一電力経路31、一般分電盤10及び後述する第二電力経路32を介して商用電源90からの電力が供給される。蓄電装置12は、主として蓄電池25と、パワコン26と、を具備する。
The
蓄電池25は、電力を充放電可能に構成されるものである。蓄電池25は、主としてリチウムイオン電池等により構成される。
The
パワコン26は、蓄電池25の充放電を制御するもの(パワーコンディショナ)である。パワコン26は、蓄電装置12の内部で、所定の電力経路を介して蓄電池25に接続される。
The
このように構成された蓄電装置12は、商用電源90と連系する連系運転と、商用電源90と連系しない自立運転と、の2つの運転が行われる。蓄電装置12は、自立運転が行われると、蓄電池25に充電された電力を、パワコン26から出力(供給)することができる(自立出力することができる)。なお、蓄電装置12の自立運転は、当該蓄電装置12が商用電源90から解列された場合に、所定の制御によって自動的に行われる。
The
また、蓄電装置12は、第一電力経路31に設置された電力センサ45に接続され、当該電力センサ45の検出結果に基づいて停電を検知可能に構成される。こうして、蓄電装置12は、停電を検知した場合(すなわち、商用電源90から解列された場合)に、自立運転が行われる。なお、蓄電装置12は、停電が発生した場合に、住宅の居住者による手動の操作によって自立運転を行うこともできる。
In addition, the
第二電力経路32は、電力を流通させるための経路である。第二電力経路32は、導線等で構成される。第二電力経路32の一側は、一般分電盤10に接続される。第二電力経路32の他側は、蓄電装置12(より詳細には、パワコン26)に接続される。第二電力経路32の中途部には、連系ブレーカ13や、スイッチ部14が設置される。
The
連系ブレーカ13は、第二電力経路32の電力の流通を遮断するためのものである。連系ブレーカ13によって第二電力経路32の電力の流通が遮断されると、商用電源90からの電力が蓄電装置12に供給不能な状態となる。
The
スイッチ部14は、後述する擬似運転モードを実行するための操作手段である。
なお、スイッチ部14の構成についての詳細な説明は後述する。
The
A detailed description of the configuration of the
重要負荷15は、住宅において電力が消費される電化製品等に接続される回路であって、停電時において電力を供給する必要性が一般負荷10aより高いものである。例えば、重要負荷15には、住宅のリビングの照明や、医療機器、冷蔵庫等、常時運転状態とすべき機器が接続される。
The
第三電力経路33は、電力を流通させるための経路である。第三電力経路33は、導線等で構成される。第三電力経路33の一側は、一般分電盤10に接続される。第三電力経路33の他側は、重要負荷15に接続される。第三電力経路33の中途部には、分岐ブレーカ16や、第一リレー17が設置される。
The
分岐ブレーカ16は、第三電力経路33の電力の流通を遮断するためのものである。分岐ブレーカ16によって第三電力経路33の電力の流通が遮断されると、商用電源90からの電力が重要負荷15及びオーディオルーム18に供給不能な状態となる。
The
第一リレー17は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第一リレー17は、第三電力経路33において、分岐ブレーカ16と重要負荷15との間に設置される。第一リレー17がONに切り替えられると、電力が第一リレー17を流通可能となる。また、第一リレー17がOFFに切り替えられると、電力が第一リレー17を流通不能となる。
The first relay 17 switches whether power can be distributed. The first relay 17 is installed between the
オーディオルーム18は、アンプやスピーカ等の音響機器を有する部屋(音響空間)である。オーディオルーム18において居住者は、前記音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。なお、オーディオルーム18(より詳細には、オーディオルーム18に設けられ、前記音響機器が接続される回路)は、宅内の負荷(家庭内負荷)に含まれる。
The
第四電力経路34は、電力を流通させるための経路である。第四電力経路34は、導線等で構成される。第四電力経路34の一側は、第三電力経路33の中途部(以下では「第一接点41」と称する)に接続される。第一接点41は、第三電力経路33において分岐ブレーカ16と第一リレー17との間に設けられる。第四電力経路34の中途部には、第二リレー19が設置される。第四電力経路34の他側は、オーディオルーム18に接続される。
The
第二リレー19は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第二リレー19は、第四電力経路34の中途部に設置される。第二リレー19がONに切り替えられると、電力が第二リレー19を流通可能となる。また、第二リレー19がOFFに切り替えられると、電力が第二リレー19を流通不能となる。
The second relay 19 switches whether power can be distributed. The second relay 19 is installed in the middle of the
第五電力経路35は、電力を流通させるための経路である。第五電力経路35は、導線等で構成される。第五電力経路35の一側は、蓄電装置12(より詳細には、パワコン26)に接続される。
The
第五電力経路35の他側は中途部44で分岐され、当該分岐した一方(以下では「第五電力分岐経路35a」と称する)が、第三電力経路33の中途部(以下では「第二接点42」と称する)に接続される。第二接点42は、第三電力経路33において第一リレー17と重要負荷15との間に設けられる。
The other side of the
また、前記分岐した他方(以下では「第五電力分岐経路35b」と称する)は、第四電力経路34の中途部(以下では「第三接点43」と称する)に接続される。第三接点43は、第四電力経路34において、第二リレー19とオーディオルーム18との間に設けられる。
The other branched portion (hereinafter referred to as “fifth
また、第五電力経路35の中途部には、自立出力ブレーカ20が設置される。また、第五電力分岐経路35aの中途部には、第三リレー21が設置される。また、第五電力分岐経路35bの中途部には、第四リレー22が設置される。
A self-
自立出力ブレーカ20は、第五電力経路35(第五電力分岐経路35a及び第五電力分岐経路35b)の電力の流通を遮断するためのものである。自立出力ブレーカ20によって第五電力経路35(第五電力分岐経路35a及び第五電力分岐経路35b)の電力の流通が遮断されると、蓄電装置12からの電力が重要負荷15及びオーディオルーム18に供給不能な状態となる。
The self-supporting
第三リレー21は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第三リレー21は、第五電力分岐経路35aの中途部に設置される。第三リレー21がONに切り替えられると、電力が第三リレー21を流通可能となる。また、第三リレー21がOFFに切り替えられると、電力が第三リレー21を流通不能となる。
The
第四リレー22は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第四リレー22は、第五電力分岐経路35bの中途部に設置される。第四リレー22がONに切り替えられると、電力が第四リレー22を流通可能となる。また、第四リレー22がOFFに切り替えられると、電力が第四リレー22を流通不能となる。
The fourth relay 22 switches whether power can be distributed. The fourth relay 22 is installed in the middle of the fifth
制御装置23は、電力供給システム100内の情報(状態)を管理すると共に、電力供給システム100の運転状態を変更するものである。制御装置23は、住宅内に構築されたネットワークを通じて各機器(具体的には第一リレー17等の各リレーや、蓄電装置12等)に接続される(不図示)。なお、制御装置23は、電力供給システム100内の情報が表示される表示部27を有する。
The
また、制御装置23は、各機器の動作に関する情報を取得すると共に、当該動作を制御することができる。また、制御装置23は、蓄電装置12の運転状態(連系運転や、自立運転等)に関する情報を取得すると共に、当該運転状態を制御(変更)することができる。また、制御装置23は、停電の発生を検知することができる。また、制御装置23は、連系ブレーカ13等の各ブレーカの状態を検知することができる。
Further, the
携帯型端末24は、居住者が電力供給システム100内の情報(状態)を確認したり、当該電力供給システム100の運転状態を変更するための操作手段である。なお、運転状態を変更するための操作には、蓄電装置12において連系運転が停止している場合(例えば、蓄電装置12の自立運転が行われている場合等)において、当該自立運転を停止して連系運転を開始する操作が含まれる。携帯型端末24は、表示装置と入力装置を組み合わせたタッチパネルが用いられる。携帯型端末24は、無線により制御装置23と接続され、当該制御装置23と情報のやり取りを行うことができる。
The
以下では、第一リレー17等の各リレーの動作の制御について説明する。 Below, control of operation | movement of each relay, such as the 1st relay 17, is demonstrated.
第一リレー17等の各リレーの動作の制御は、当該各リレーを予め設定された2つのブロックに分けて行われる。以下では、前記2つのブロックを、第一ブロックB1と、第二ブロックB2と、それぞれ称する。 Control of the operation of each relay such as the first relay 17 is performed by dividing each relay into two preset blocks. Hereinafter, the two blocks are referred to as a first block B1 and a second block B2, respectively.
第一ブロックB1には、第一リレー17及び第三リレー21が含まれる。第一リレー17及び第三リレー21の動作は、一方がONであると他方がOFFとなる排他的制御が行われる。
The first block B1 includes a first relay 17 and a
また、第一ブロックB1において、第一リレー17及び第三リレー21は、制御装置23が停電の発生を検知した場合に、当該制御装置23によりONとOFFとが切り替えられる。具体的には、制御装置23が停電の発生を検知していない場合に、第一リレー17がONに切り替えられると共に、第三リレー21がOFFに切り替えられる。また、制御装置23が停電の発生を検知した場合に、第一リレー17がOFFに切り替えられると共に、第三リレー21がONに切り替えられる。
In the first block B1, the first relay 17 and the
第二ブロックB2には、第二リレー19及び第四リレー22が含まれる。第二リレー19及び第四リレー22の動作は、一方がONであると他方がOFFとなる排他的制御が行われる。 The second block B2 includes a second relay 19 and a fourth relay 22. In the operations of the second relay 19 and the fourth relay 22, exclusive control is performed such that when one is ON, the other is OFF.
また、第二ブロックB2において、第二リレー19及び第四リレー22は、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知した場合に、当該制御装置23によりONとOFFとが切り替えられる。具体的には、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知した場合に、第二リレー19がOFFに切り替えられると共に、第四リレー22がONに切り替えられる。また、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知していない場合に、第二リレー19がONに切り替えられると共に、第四リレー22がOFFに切り替えられる。
In the second block B2, the second relay 19 and the fourth relay 22 are switched ON and OFF by the
上述の如く構成された電力供給システム100は、電力の供給態様に関して実行可能な種々のモードを有する。前記種々のモードは、居住者のライフスタイル等に応じて適宜選択される。電力供給システム100は、前記種々のモードのうち一つとして、擬似停電モードを有する。
The
擬似停電モードとは、停電時でない場合(すなわち、通常時である場合)に、蓄電装置12の自立運転を実行するモードである。擬似停電モードは、通常時である場合に、電力供給システム100を一時的に擬似的な停電時の状態とすることにより開始される。ここで、本実施形態において擬似的な停電時の状態とは、通常時において、蓄電装置12が商用電源90から解列され、当該商用電源90と連系しない状態を指すものである。こうして、擬似停電モードが実行されると、通常時であっても蓄電装置12の自立運転が行われ、当該蓄電装置12において蓄電池25に充電された電力をパワコン26から出力することができる。
The simulated power failure mode is a mode in which the autonomous operation of the
以下では、図2を用いて、スイッチ部14の構成について詳細に説明する。
Below, the structure of the
スイッチ部14は、前述したように、擬似停電モードを実行するための操作手段である。スイッチ部14は、住宅のオーディオルーム18内に配置され、当該オーディオルーム18内にいる居住者によって操作可能に構成される。図2(a)に示すように、スイッチ部14は、主としてスイッチ本体61と、スイッチ62と、迂回路63と、スイッチ64と、を具備する。
As described above, the
スイッチ本体61には、ベース部材70と、操作部材71と、可動円柱体72と、ばね73と、が設けられる。
The
ベース部材70及び操作部材71は、細長い棒状の部材である。ベース部材70の一端部(先端部)には、厚さ方向に貫通する貫通孔77が形成される。ベース部材70は、適宜の設置箇所に固定される。ベース部材70及び操作部材71の他端部(基端部)は、回動軸74を介して回動自在に接続される。こうして、ベース部材70及び操作部材71は、回動軸74を回動中心として互いに近接離間可能に構成される。ベース部材70及び操作部材71は、スイッチ部14が操作されていない場合に、互いに最も離間した状態となる(図2(a)参照)。なお、スイッチ部14が操作されると、ベース部材70に対して操作部材71が回動される。
The
可動円柱体72は、金属等の導電性の高い材料からなる細長い円柱状の部材である。可動円柱体72(より詳細には、可動円柱体72の全部)は、ベース部材70及び操作部材71の先端部の間に配置される。可動円柱体72の一端側(上側端部)は、操作部材71に係合される。可動円柱体72の他端側(下側端部)は、ベース部材70の貫通孔77に対向して配置される。
The
ばね73は、操作部材71をベース部材70から離間する方向に付勢する部材(コイルばね)である。ばね73の一端部(上側端部)は操作部材71に当接され、ばね73の他端部(下側端部)はベース部材70に当接される。ばね73の内側には、可動円柱体72が配置される。
The
このように構成されたスイッチ本体61においては、スイッチ部14が操作される場合、居住者によって操作部材71がベース部材70側へ押圧される。こうして、操作部材71がばね73の付勢力に抗ってベース部材70に近接すると、当該操作部材71によって可動円柱体72が下方へと押圧される。可動円柱体72が下方へと押圧されると、当該可動円柱体72がベース部材70の貫通孔77内に挿入(移動)され、当該可動円柱体72の一部が貫通孔77から突出される(図2(b)参照)。
In the
また、スイッチ本体61においては、スイッチ部14が操作された後(より詳細には、居住者による操作部材71への押圧がなくなった後)に、操作部材71がばね73の付勢力によってベース部材70から離間する。また、操作部材71がベース部材70から離間する際には、当該操作部材71に係合された可動円柱体72が操作部材71と共にベース部材70から離間する。こうして、スイッチ部14が操作された後は、可動円柱体72の全部がベース部材70及び操作部材71の先端部の間に再び配置される。
Further, in the
スイッチ62は、電力の流通の可否を切り替えるものである。スイッチ62は、接点部75と、可動接触子76と、により構成される。接点部75は、第二電力経路32上に配置される。接点部75は、互いに離間して配置された2つの接点により構成される。可動接触子76は、接点部75の2つの接点(すなわち、スイッチ62)の接続状態を切り替え可能に構成される。
The
迂回路63は、スイッチ62の接続状態を切り替える場合に使用する電力の経路である。迂回路63は、導線等で構成される。迂回路63の一側は、第二電力経路32においてスイッチ62の上流側に接続される。迂回路63の他側は、第二電力経路32においてスイッチ62の下流側に接続される。
The
スイッチ64は、接点部78と、前記可動円柱体72と、図示せぬ電磁コイル等により構成される。接点部78は、迂回路63上に配置される。接点部78は、互いに離間して配置された2つの接点により構成される。可動円柱体72は、接点部78の2つの接点(すなわち、スイッチ64)の接続状態を切り替え可能に構成される。
The
このような構成のスイッチ62及びスイッチ64においては、スイッチ部14が操作されると、スイッチ本体61の貫通孔77から突出された可動円柱体72により、スイッチ64が接続状態となる。一方、スイッチ部14が操作されないと、スイッチ本体61の貫通孔77から可動円柱体72が突出されないため、スイッチ64が非接続状態となる。こうして、可動円柱体72によりスイッチ64が接続状態に切り替えられると、スイッチ64(さらには、前記電磁コイル)に電力が流通可能となる。一方、可動円柱体72によりスイッチ64が非接続状態に切り替えられると、スイッチ64(さらには、前記電磁コイル)に電力が流通不能となる。なお、スイッチ64を流通可能な電力は、例えばスイッチ62を流通可能な電力と比較して小さいものとする。
In the
こうして、スイッチ64が接続状態となり当該スイッチ64(さらには、前記電磁コイル)に電力が流通すると、当該電磁コイルから電磁力が発生される。電磁力が発生されると、可動接触子76がスイッチ64(さらには、前記電磁コイル)側へと移動し、スイッチ62が接続状態から非接続状態へと切り替えられる。このように、スイッチ62が非接続状態に切り替えられると、スイッチ62に電力が流通不能となる。
Thus, when the
このような構成のスイッチ部14において、図2(b)に示すように、居住者が当該スイッチ部14を操作すると、スイッチ64が接続状態となるため、第二電力経路32を流通する電力(すなわち、一般分電盤10から蓄電装置12へと流通する電力)の一部が、スイッチ64を流通する。こうして、一般分電盤10から蓄電装置12へと流通する電力の一部がスイッチ64を流通すると、前記電磁コイルの電磁力によりスイッチ62が非接続状態へと切り替わり、一般分電盤10から蓄電装置12へと流通する電力が概ね遮断される。すなわち、蓄電装置12がスイッチ62(スイッチ部14)により商用電源90から一旦解列された状態となる。
In the
このように、居住者によりスイッチ部14が操作されると、蓄電装置12が商用電源90から一旦解列された状態となり、停電時でない場合(すなわち、通常時である場合)であるが蓄電装置12の自立運転が開始される。すなわち、擬似停電モードが実行される。
As described above, when the
また、図2(c)に示すように、スイッチ部14が操作された後は、可動円柱体72によりスイッチ64が非接続状態に切り替えられ、前記電磁コイルから電磁力が発生しなくなる。これにより、可動接触子76が接点部75の2つの接点側へと移動し、スイッチ62が接続状態に切り替えられる。スイッチ62が接続状態に切り替えられると、蓄電装置12が商用電源90から一旦解列された状態が解消される。すなわち、蓄電装置12は、スイッチ62を介して商用電源90と連系される。
Further, as shown in FIG. 2C, after the
なお、本実施形態において、擬似運転モードが実行されたこと(蓄電装置12が商用電源90から一旦解列された状態となったこと)により開始された蓄電装置12の自立運転は、スイッチ部14が操作された後に蓄電装置12がスイッチ62を介して商用電源90と連系されることをもって終了しないものとする。すなわち、蓄電装置12はスイッチ62を介して商用電源90と連系された状態であっても、連系運転を行わずに(蓄電池25に商用電源90からの電力を充電せずに)自立運転を継続するものとする。
In the present embodiment, the self-sustained operation of the
以下では、図3から図6を用いて、電力供給システム100における電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode in the
まず、図3を用いて、電力供給システム100において、通常時(停電が発生していない時)であって且つ擬似運転モードが実行されていない場合の電力の供給態様について説明する。
First, with reference to FIG. 3, a power supply mode in the
この場合、商用電源90からの電力は、第一電力経路31を介して一般分電盤10に供給される。
In this case, the power from the
また、制御装置23が停電の発生を検知していないため、第一ブロックB1において第一リレー17がONに切り替えられ、当該第一リレー17に電力が流通可能な状態となる。また、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知していないため、第二ブロックB2において第二リレー19がONに切り替えられ、当該第二リレー19に電力が流通可能な状態となる。
Moreover, since the
こうして、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力が、一般負荷10aに供給される。また、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力が、第三電力経路33を介して重要負荷15に供給される。また、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力が、第三電力経路33及び第四電力経路34を介してオーディオルーム18に供給される。
In this way, the electric power from the
なお、このような場合、スイッチ部14においては、スイッチ62が電力を流通可能な状態となる。すなわち、蓄電装置12は、スイッチ部14を介して商用電源90と連系している(図2(a)参照)。こうして、蓄電装置12は、連係運転を行って蓄電池25に商用電源90からの電力を充電させることができる。
In such a case, in the
次に、図4を用いて、電力供給システム100において、停電時の電力の供給態様について説明する。
Next, the power supply mode at the time of a power failure in the
停電が発生した場合、商用電源90から一般分電盤10への電力の流通が遮断される。すなわち、蓄電装置12への電力の流通が遮断され、当該蓄電装置12が商用電源90から解列される。これによって、蓄電装置12は自立運転を開始し、当該蓄電装置12において蓄電池25に充電された電力をパワコン26から出力する。
When a power failure occurs, the distribution of power from the
また、制御装置23が停電の発生を検知するため、第一ブロックB1において第三リレー21がONに切り替えられ、当該第三リレー21に電力が流通可能な状態となる。また、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知するため、第二ブロックB2において第四リレー22がONに切り替えられ、当該第四リレー22に電力が流通可能な状態となる。
Moreover, since the
こうして、自立運転によって蓄電装置12から出力された電力は、第五電力経路35(第五電力分岐経路35b)及び第四電力経路34を介してオーディオルーム18に供給される。こうして、オーディオルーム18を使用する居住者は、自立運転による蓄電装置12から出力された電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。
In this way, the electric power output from the
また、自立運転によって蓄電装置12から出力された電力は、第五電力経路35(第五電力分岐経路35a)及び第三電力経路33を介して重要負荷15に供給される。こうして、停電時に居住者は、重要負荷15に接続された電化製品、すなわち停電時において電力を供給する必要性が高い住宅のリビングの照明や、医療機器、冷蔵庫等を、自立運転によって蓄電装置12から出力された電力を利用して使用することができる。
Further, the power output from the
このように、電力供給システム100においては、停電時であっても、簡易な構成によって蓄電装置12から出力された電力を重要負荷15及びオーディオルーム18へと供給することができる。
As described above, in the
次に、図5を用いて、電力供給システム100において、通常時(停電が発生していない時)であって、且つ擬似運転モードが実行される場合の電力の供給態様について説明する。
Next, with reference to FIG. 5, a description will be given of a power supply mode in the
この場合、まずオーディオルーム18内にいる居住者によってスイッチ部14が操作される。スイッチ部14が操作されると、前述したように、蓄電装置12が商用電源90から一旦解列された状態となり、擬似運転モードが実行される。すなわち、蓄電装置12の自立運転が開始され、当該蓄電装置12において蓄電池25に充電された電力をパワコン26から出力する。
In this case, first, the
また、制御装置23が停電の発生を検知していないため、第一ブロックB1において第一リレー17がONに切り替えられ、当該第一リレー17に電力が流通可能な状態となる。また、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知するため、第二ブロックB2において第四リレー22がONに切り替えられ、当該第四リレー22に電力が流通可能な状態となる。
Moreover, since the
こうして、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力が、一般負荷10aに供給される。また、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力が、第三電力経路33を介して重要負荷15に供給される。なお、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力は、第二リレー19に電力が流通不能な状態であるため、オーディオルーム18に供給されない。
In this way, the electric power from the
なお、このような場合、スイッチ部14においては、スイッチ62が電力を流通可能な状態となる。すなわち、蓄電装置12は、スイッチ部14を介して商用電源90と連系している(図2(a)参照)。しかしながら、蓄電装置12は自立運転を継続するため、蓄電池25に商用電源90からの電力が充電されない(連系運転が行われない)。
In such a case, in the
また、自立運転によって蓄電装置12から出力された電力は、第五電力経路35(第五電力分岐経路35b)及び第四電力経路34を介してオーディオルーム18に供給される。こうして、オーディオルーム18を使用する居住者は、自立運転による蓄電装置12から出力された電力を用いて(すなわち、電圧変動が少ない電力を有効活用して)音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。
In addition, the power output from the
ここで、一般負荷10a及び重要負荷15に供給される商用電源90からの電力は、当該一般負荷10a及び重要負荷15に接続される電化製品(例えば、掃除機や、ドライヤー等)の使用に応じて電圧の波形が歪んだり、電圧が変動したり(以下では単に「電圧変動」と称する)する場合がある。そのため、例えば一般負荷10a及び重要負荷15に前記音響機器が接続される場合には、供給される電力が電圧変動するため、当該音響機器の動作が不安定となり、ひいては良好な音響を得難いことになる。
Here, the electric power from the
これに対して、本実施形態において擬似停電モードが実行され、自立運転によって蓄電装置12から出力された電力は、オーディオルーム18の音響機器だけに供給され、一般負荷10a及び重要負荷15に接続される電化製品に供給されない。すなわち、オーディオルーム18の音響機器に供給される電力は、電圧変動が少ない電力となる。
On the other hand, in this embodiment, the pseudo power failure mode is executed, and the power output from the
こうして、通常時にオーディオルーム18が使用される場合に擬似停電モードが実行されると、オーディオルーム18の音響機器に電圧変動が少ない電力が供給され、当該音響機器の動作が安定し、ひいては住宅の居住者が良好な音響を楽しむことができる。
In this way, when the pseudo power failure mode is executed when the
なお、自立運転によって蓄電装置12から出力された電力は、第三リレー21に電力が流通不能な状態であるため、重要負荷15に供給されない。こうして、通常時には、自立運転によって蓄電装置12から出力された電力をオーディオルーム18だけに供給するため、当該蓄電装置12において蓄電池25に充電された電力を有効に活用することができる。また、オーディオルーム18の音響機器に供給される電力を、電圧変動が少ない電力とすることができる。
Note that the power output from the
なお、擬似停電モードの実行を終了する場合には、居住者は携帯型端末24を用いて所定の操作を行えばよい。このように、居住者の操作によって擬似停電モードの実行を終了すると、蓄電装置12の自立運転が停止されると共に、商用電源90と連系した蓄電装置12の連系運転が開始される。
When the execution of the pseudo power failure mode is terminated, the resident may perform a predetermined operation using the
このように、通常時(停電が発生していない時)であって且つ擬似運転モードが実行される場合には、自立運転による蓄電装置12から出力された電力を活用することができる。しかしながら、蓄電装置12に充電された電力量が所定量よりも少なくなった場合には、蓄電装置12の動作が不安定になるおそれがある。
In this way, when it is normal time (when no power failure occurs) and the pseudo operation mode is executed, the power output from the
これに対して、電力供給システム100は、自立運転による蓄電装置12から出力された電力を活用する場合であって、蓄電装置12に充電された電力量が少なくなった場合に、蓄電装置12の動作が不安定になるのを防止することができる。
On the other hand, the
以下では、図6を用いて、電力供給システム100において、通常時(停電が発生していない時)であって、且つ擬似運転モードが実行される場合であって、且つ蓄電装置12に充電された電力量が少なくなった場合の電力の供給態様について説明する。
In the following, referring to FIG. 6, in
この場合、蓄電装置12に充電された電力量が少なくなった場合、すなわち蓄電装置12の自立運転を継続させることが困難になった場合には、蓄電装置12は自立運転を停止させると共に、商用電源90からの電力の充電を開始する。すなわち、電力供給システム100は、自立運転による蓄電装置12から出力された電力を活用する場合であって、蓄電装置12に充電された電力量が少なくなった場合であっても、蓄電装置12の動作が不安定になるのを防止することができる。また、蓄電装置12は、商用電源90からの電力の充電を開始する場合に自立運転を停止させるため、同時充放電が行われるのを防止することができる。
In this case, when the amount of power charged in the
ここで、前述したように、擬似運転モードが実行されている場合、蓄電装置12はスイッチ部14を介して商用電源90と連系している。こうして、蓄電装置12の自立運転を継続させることが困難になった場合には、各機器の複雑な制御を行うことなく、当該蓄電装置12の充電を容易に開始することができる。
Here, as described above, when the pseudo operation mode is executed, the
また、蓄電装置12は自立運転を停止させると共に、商用電源90からの電力の充電を開始する場合、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知していないため、第二ブロックB2において第二リレー19がONに切り替えられ、当該第二リレー19に電力が流通可能な状態となる。
Further, when the
こうして、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力が、第三電力経路33及び第四電力経路34を介してオーディオルーム18に供給される。すなわち、蓄電装置12が商用電源90からの電力を充電している間、オーディオルーム18を使用する居住者は、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。
In this way, the electric power from the
以上のように、本発明の一実施形態に係る電力供給システム100は、
商用電源90からの電力が供給されると共に、前記商用電源90の停電時に自立運転を行う蓄電装置12と、
前記商用電源90から前記蓄電装置12を解列可能なスイッチ部14と、
前記停電時以外の通常時において、前記スイッチ部14による解列により擬似的に前記停電時の状態となることによって、前記蓄電装置12の自立運転を開始する擬似運転モードを実行する制御装置23と、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置12の自立運転が開始された場合であって、且つ前記蓄電装置12に充電された電力量が少なくなった場合に、前記蓄電装置12に前記商用電源90からの電力を充電する充電手段(制御装置23・スイッチ部14)と、を具備するものである。
As described above, the
A
A
At a normal time other than the time of the power failure, a
When the self-sustaining operation of the
このような構成により、電力供給システム100は、蓄電装置12の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置12の動作が不安定になるのを防止することができる。
With such a configuration, the
また、電力供給システム100においては、
前記充電手段は、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置12の自立運転が開始された後、前記蓄電装置12を前記商用電源90と連系させる連系手段(スイッチ部14)を具備するものである。
In the
The charging means includes
After the self-sustained operation of the
このような構成により、電力供給システム100は、蓄電装置12の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置12の動作が不安定になるのを防止することができる。また、簡易な構成により、蓄電装置12を商用電源90と連系させることができる。
With such a configuration, the
また、電力供給システム100においては、
前記連系手段は、
前記スイッチ部14により構成され、
前記スイッチ部14は、
前記商用電源90から前記蓄電装置12を解列させる操作が行われた後、前記蓄電装置12が前記商用電源90から解列した状態を解消すると共に、前記蓄電装置12が前記商用電源90と連系するように構成されるものである。
In the
The interconnection means is
The
The
After the operation to disconnect the
このような構成により、電力供給システム100は、簡易な構成とすることができる。すなわち、擬似停電モードを実行するためにスイッチ部14の操作部材71を一度押圧するだけで、蓄電装置12が商用電源90と連系した状態とすることができる。
With such a configuration, the
また、電力供給システム100においては、
前記充電手段は、
前記蓄電装置12に前記商用電源90からの電力を充電する場合に、前記蓄電装置12の自立運転を停止するものである。
In the
The charging means includes
When the
このような構成により、電力供給システム100は、蓄電装置12の自立運転を活用すると共に、当該自立運転によって当該蓄電装置12の動作が不安定になるのを防止することができる。また、蓄電装置12の同時充放電が行われるのを防止することができる。
With such a configuration, the
また、本実施形態においては、蓄電装置12の自立運転が停止した場合には、制御装置23が蓄電装置12の自立運転を検知していないため、第二ブロックB2において第二リレー19がONに切り替えられ、当該第二リレー19に電力が流通可能な状態となる。すなわち、蓄電装置12が商用電源90からの電力を充電している間、オーディオルーム18を使用する居住者は、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。
In the present embodiment, when the self-sustained operation of the
また、電力供給システム100においては、
一般負荷10a及び前記一般負荷10aとは異なるオーディオルーム18(専用負荷)を具備し、
前記制御装置23は、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置12の自立運転が開始されると、前記蓄電装置12からの電力を前記オーディオルーム18(専用負荷)に供給すると共に、前記商用電源90からの電力を前記オーディオルーム18(専用負荷)に供給しないものである。
In the
A
The
When the self-sustained operation of the
このような構成により、電力供給システム100は、蓄電装置12の自立運転をより一層活用することができる。具体的には、オーディオルーム18の音響機器に電圧変動が少ない電力が供給され、当該音響機器の動作が安定し、ひいては住宅の居住者が良好な音響を楽しむことができる。
With such a configuration, the
また、電力供給システム100においては、
前記制御装置23は、
前記充電手段による前記蓄電装置12の自立運転を停止する場合に、前記商用電源90からの電力を前記オーディオルーム18(専用負荷)に供給するものである。
In the
The
When the self-sustained operation of the
このような構成により、電力供給システム100は、蓄電装置12の自立運転をより一層活用することができる。具体的には、蓄電装置12が商用電源90からの電力を充電している間、オーディオルーム18を使用する居住者は、一般分電盤10で分配された商用電源90からの電力を用いて音響機器を動作させて音響を楽しむことができる。
With such a configuration, the
なお、本実施形態に係る制御装置23及びスイッチ部14は、本発明に係る充電手段の一実施形態である。
また、本実施形態に係るスイッチ部14は、本発明に係る連系手段の一実施形態である。
また、本実施形態に係るオーディオルーム18は、本発明に係る専用負荷の一実施形態である。
In addition, the
Moreover, the
The
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
なお、本実施形態において電力供給システム100は住宅に設けられているが、本発明に係る電力供給システムは、住宅だけでなく、店舗やオフィスビル、マンション等、種々の建築物に採用することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において第一リレー17等の各リレーの動作(具体的には、ONとOFFとの切り替え)は、制御装置23の制御により行われる構成としたが、これに限定するものではない。例えば、第一リレー17等の各リレーの動作は、住宅の居住者による手作業(手動)により行われる構成としてもよい。また例えば、第一リレー17等の各リレーの動作は、連系ブレーカ13等のブレーカの検知に応じて自動的に行われる構成としてもよい。
In the present embodiment, the operation of each relay such as the first relay 17 (specifically, switching between ON and OFF) is performed under the control of the
また、本実施形態に係る制御装置23は、例えば図示せぬホームサーバ等や、蓄電装置12の制御部、住宅に設けられたHEMS等により構成されるものでもよい。
In addition, the
また、本実施形態において擬似停電モードの実行を終了する場合に、居住者は携帯型端末24を用いて所定の操作を行う構成としたが、当該携帯型端末以外の操作具を用いて所定の操作を行う構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, when the execution of the simulated power failure mode is terminated, the resident is configured to perform a predetermined operation using the
また、本実施形態において擬似停電モードの実行を終了する場合に、例えばオーディオルーム18で消費される電力量を検知しておき、当該電力量が少なくなった場合に、自動的に擬似停電モードの実行が終了する構成であってもよい。
In addition, when the execution of the simulated power failure mode is terminated in the present embodiment, for example, the amount of power consumed in the
また、本実施形態に係るスイッチ部14の構成は、本実施形態に係るものに限定するものではない。例えば、スイッチ部14は、ナイフスイッチにより構成されるものであってもよい。
Further, the configuration of the
また、本実施形態においてオーディオルーム18は、本発明に係る専用負荷の一実施形態であるが、本発明に係る専用負荷は、オーディオルーム18に限定するものではない。例えば、本発明に係る専用負荷は、医療機器のような電化製品等、電圧変動が少ない電力を有効活用することが所望されるものであればよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において蓄電装置12は、自立運転を行うものであるが、図示せぬ変圧回路や周波数変更回路等を具備し、当該蓄電装置12から自立出力される電力の電圧や周波数を任意に変更可能な構成とすることができる。こうして、蓄電装置12は、オーディオルーム18に設けられて音響機器が接続される回路へと、当該音響機器に応じた最適な電圧や周波数の電力を供給することができる。このような構成により、最適な電圧や周波数の電力を用いて音響装置を動作させ、住宅の居住者が、より良好な音響を楽しむことができる。
In the present embodiment, the
また、本発明に係る電力供給システムは、自然エネルギーとして、太陽光、水力、風力、潮力等を利用して発電する発電部や、燃料電池が設けられる構成であってもよい。 In addition, the power supply system according to the present invention may have a configuration in which a power generation unit that generates power using sunlight, hydraulic power, wind power, tidal power, or the like, or a fuel cell is provided as natural energy.
12 蓄電装置
14 スイッチ部
23 制御装置
90 商用電源
100 電力供給システム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記商用電源から前記蓄電装置を解列可能なスイッチ部と、
前記停電時以外の通常時において、前記スイッチ部による解列により擬似的に前記停電時の状態となることによって、前記蓄電装置の自立運転を開始する擬似運転モードを実行する制御装置と、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始された場合であって、且つ前記蓄電装置に充電された電力量が少なくなった場合に、前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電する充電手段と、を具備する、
ことを特徴とする電力供給システム。 A power storage device that is supplied with power from a commercial power source and performs a self-sustained operation at the time of a power failure of the commercial power source,
A switch unit capable of disconnecting the power storage device from the commercial power source;
At a normal time other than the time of the power failure, a control device that executes a pseudo operation mode for starting a self-sustaining operation of the power storage device by being in a state of the power failure in a pseudo manner by disconnection by the switch unit;
When the self-sustained operation of the power storage device is started in the pseudo operation mode and the amount of power charged in the power storage device decreases, the power storage device is charged with power from the commercial power source. Charging means,
A power supply system characterized by that.
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始された後、前記蓄電装置を前記商用電源と連系させる連系手段を具備する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。 The charging means includes
After the self-sustained operation of the power storage device is started in the pseudo operation mode, the power storage device includes a connection unit that connects the power storage device with the commercial power source.
The power supply system according to claim 1.
前記スイッチ部により構成され、
前記スイッチ部は、
前記商用電源から前記蓄電装置を解列させる操作が行われた後、前記蓄電装置が前記商用電源から解列した状態を解消すると共に、前記蓄電装置が前記商用電源と連系するように構成される、
ことを特徴とする請求項2に記載の電力供給システム。 The interconnection means is
It is constituted by the switch part,
The switch part is
After the operation of disconnecting the power storage device from the commercial power source is performed, the power storage device is configured to cancel the state where the power storage device is disconnected from the commercial power source, and the power storage device is connected to the commercial power source. The
The power supply system according to claim 2.
前記蓄電装置に前記商用電源からの電力を充電する場合に、前記蓄電装置の自立運転を停止する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3に記載の電力供給システム。 The charging means includes
When charging the power storage device with power from the commercial power supply, the self-sustaining operation of the power storage device is stopped.
The power supply system according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、
前記擬似運転モードにより前記蓄電装置の自立運転が開始されると、前記蓄電装置からの電力を前記専用負荷に供給すると共に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給しない、
ことを特徴とする請求項1から請求項4に記載の電力供給システム。 A general load and a dedicated load different from the general load,
The controller is
When the self-sustaining operation of the power storage device is started in the pseudo operation mode, the power from the power storage device is supplied to the dedicated load, and the power from the commercial power supply is not supplied to the dedicated load.
The power supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記充電手段による前記蓄電装置の自立運転を停止する場合に、前記商用電源からの電力を前記専用負荷に供給する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5に記載の電力供給システム。 The controller is
Supplying power from the commercial power source to the dedicated load when stopping the independent operation of the power storage device by the charging means;
The power supply system according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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