JP2016103442A - Emergency power source system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a state capable of supplying electric power over a long term in an unused state of a storage battery.SOLUTION: An emergency power source system (10) includes: a metal-air battery (12) capable of supplying electric power to electrical equipment (1); and supply means (30) for supplying an electrolyte to the metal-air battery. The supply means has a storage tank (32) which stores the electrolyte and an on-off valve (36) is provided in a pipeline (34) communicating the metal-air battery and the storage tank. The electrolyte is supplied to the metal-air battery by opening the on-off valve after power failure and then a situation turns into a power generation state. The metal-air battery is always kept in a stand-by state where the electrolyte is not injected, and deterioration and self-discharge can be eliminated.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金属空気電池によって電気機器に電力を供給することができる非常用電源システムに関する。   The present invention relates to an emergency power supply system capable of supplying electric power to a metal-air battery.

電気機器にあっては、停電等の際にも稼働を継続することが要求される場合があり、かかる要求に対応すべく、電気機器に対し、非常用電源を搭載したり外付けしたりすることが行われている(例えば、特許文献1参照)。この非常用電池としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池、鉛蓄電池等の蓄電池がよく用いられている。   In the case of electrical equipment, it may be required to continue operation even in the event of a power failure, etc. In order to respond to such demand, an emergency power supply is installed or externally attached to the electrical equipment. (For example, refer to Patent Document 1). As this emergency battery, a storage battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead storage battery is often used.

特開2007−189813号公報JP 2007-189813 A 特開2008−198362号公報JP 2008-198362 A 特開2014−191861号公報JP 2014-191861 A

しかしながら、上述した蓄電池にあっては、停電が発生せずに未使用の場合でも、経年劣化等の理由により、数年で十分な電力供給ができなくなって交換する必要があった。また、災害等の非常時に長時間運転するためには、電気量を大きくする必要があり、設備投資の負担が大きくなる、という問題もあった。   However, in the case of the above-described storage battery, even when it is not used without a power failure, it has been necessary to replace the battery because sufficient power supply cannot be achieved in several years due to deterioration over time. In addition, in order to operate for a long time in an emergency such as a disaster, it is necessary to increase the amount of electricity, and there is a problem that the burden of capital investment increases.

また、非常用電池として、特許文献2及び3に開示される金属空気電池が利用されている。特許文献2の金属空気電池は、電極、溶液、電解質、配線、空気拡散紙をケース又は袋に封入してなる。この金属空気電池では、使用時に電極、溶液、電解質を瞬時に反応させ、配線コードを繋ぐことで電池として機能させるようにしている。特許文献3の金属空気電池は、袋状のセパレータ内に負極が設けられ、待機状態ではセパレータ内に電解液が注入されない状態としている。   Moreover, the metal air battery disclosed by patent document 2 and 3 is utilized as an emergency battery. The metal-air battery of Patent Document 2 is formed by enclosing an electrode, a solution, an electrolyte, wiring, and air diffusion paper in a case or a bag. In this metal-air battery, an electrode, a solution, and an electrolyte react instantaneously at the time of use, and a wiring cord is connected to function as a battery. In the metal-air battery of Patent Document 3, a negative electrode is provided in a bag-like separator, and the electrolyte is not injected into the separator in a standby state.

上記の金属空気電池は、イオン伝導媒体として働く液体(溶液、電解液)を注入すると、電池容量がなくなるまで電流が流れつづけるため、停電時に1回しか使用できなくなる。そのため、瞬間的に停電或いは電圧低下(以下、「瞬停」とする)した際や、短時間の停電時に金属空気電池を使用すると、金属空気電池の交換頻度が高くなる、という問題があった。   When the above-described metal-air battery is injected with a liquid (solution, electrolyte) that acts as an ion conduction medium, current continues to flow until the battery capacity is exhausted. Therefore, there is a problem that the frequency of replacement of the metal-air battery becomes high when the metal-air battery is used in the event of a momentary power failure or voltage drop (hereinafter referred to as “instantaneous power failure”) or during a short-time power failure. .

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、未使用状態で長期に亘り電力供給可能な状態にすることができる非常用電源システムを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the emergency power supply system which can be made into the state which can supply electric power for a long term in an unused state.

また、本発明は、未使用状態で長期に亘り電力供給可能な状態にすることができ、また、瞬停状態へも対応することができる非常用電源システムを提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide an emergency power supply system that can be in a state in which power can be supplied for a long time in an unused state, and can cope with an instantaneous power failure state.

本発明の非常用電源システムは、所定の電気機器に電力供給可能な金属空気電池と、当該金属空気電池に電解液を供給する供給手段とを有することを特徴とする。電解液の供給手段としては、電解液を貯蔵する貯蔵槽と、金属空気電池と貯蔵槽を連通する配管とがある。   The emergency power supply system of the present invention includes a metal-air battery capable of supplying power to a predetermined electric device, and supply means for supplying an electrolytic solution to the metal-air battery. As an electrolytic solution supply means, there are a storage tank that stores the electrolytic solution, and a pipe that communicates the metal-air battery and the storage tank.

この構成によれば、金属空気電池を利用しているので、未使用つまり電解液を供給しない状態であれば、上述した蓄電池に比べ、十分な電力を供給可能な状態に長期間維持することができる。しかも、電力供給時には、上述した蓄電池に比べ、エネルギー密度を高めることができ、電力供給時間を長くしたり、電気量を増大したりすることができ、設備上の負担軽減を図ることができる。   According to this configuration, since the metal-air battery is used, it can be maintained for a long time in a state in which sufficient power can be supplied as compared with the above-described storage battery as long as it is unused, that is, in a state in which no electrolyte is supplied. it can. In addition, when supplying power, the energy density can be increased compared to the above-described storage battery, the power supply time can be lengthened, the amount of electricity can be increased, and the burden on the facility can be reduced.

更に、本発明の非常用電源システムは、所定の電気機器に電力供給可能な金属空気電池と、当該金属空気電池に電解液を供給する供給手段と、前記電気機器に電力供給可能な蓄電部とを有すること特徴とする。蓄電部は、一次電池または二次電池、コンデンサ等から構成される。   Furthermore, the emergency power system of the present invention includes a metal-air battery capable of supplying power to a predetermined electrical device, supply means for supplying an electrolyte to the metal-air battery, and a power storage unit capable of supplying power to the electrical device. It is characterized by having. The power storage unit includes a primary battery or a secondary battery, a capacitor, and the like.

この構成によれば、金属空気電池と蓄電部とを組み合わせて利用するので、瞬停や短時間の停電時に、金属空気電池に電解液を供給せずに蓄電部から電気機器に電力供給することができる。従って、瞬停時等では金属空気電池が発電せず、金属空気電池の使用機会を少なくすることができる。これにより、金属空気電池の交換頻度を抑制することができ、しかも、金属空気電池は保持劣化を回避できるので、メンテナンスコストを抑えることができる。   According to this configuration, since the metal-air battery and the power storage unit are used in combination, power can be supplied from the power storage unit to the electrical device without supplying the electrolyte to the metal-air battery in the event of a momentary power failure or short-time power failure. Can do. Therefore, the metal-air battery does not generate power during a momentary power failure or the like, and the opportunity for using the metal-air battery can be reduced. Thereby, the replacement frequency of the metal-air battery can be suppressed, and the maintenance cost can be suppressed because the metal-air battery can avoid the holding deterioration.

本発明によれば、金属空気電池を未使用状態で長期に亘り電力供給可能な状態にすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a metal air battery can be made into the state which can supply electric power for a long term in an unused state.

第1の実施の形態に係る非常用電源システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the emergency power supply system which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る非常用電源システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the emergency power supply system which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る非常用電源システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the emergency power supply system which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施の形態に係る非常用電源システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the emergency power supply system which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施の形態に係る非常用電源システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the emergency power supply system which concerns on 5th Embodiment. 第5の実施の形態に係る制御手段の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control means concerning a 5th embodiment. 非常用電源システムからの電力供給の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the electric power supply from an emergency power supply system. 第6の実施の形態に係る非常用電源システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the emergency power supply system which concerns on 6th Embodiment. 非常用電源システムからの電力供給の流れの他の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of the flow of the electric power supply from an emergency power supply system.

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。ここで、「停電」とは、電気機器への電力供給が完全に停止する場合の他、電気機器へ供給される電力の電圧値が極めて低い状態を含む。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can deform | transform suitably and implement in the range which does not change the summary. Here, “power failure” includes a state where the voltage value of the power supplied to the electrical device is extremely low, as well as the case where the power supply to the electrical device is completely stopped.

[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係る非常用電源システムを示す概略構成図である。図1に示すように、第1の実施の形態に係る非常用電源システム10は、台風や落雷などの自然災害や、突発的な事故による停電時において、電気機器1に対し通電して電力を供給可能に設けられている。非常用電源システム10は、電気機器1とは別体とされて電気機器1の外部に配設される、いわゆる外付けタイプとされる。電気機器1としては、空調設備や自動販売機、サーバ設備の他、これらを含むデータセンターや照明機器、信号機等を例示することができ、不図示の商用電源等によって稼働するものである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an emergency power supply system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the emergency power supply system 10 according to the first embodiment supplies power by energizing the electrical device 1 during a natural disaster such as a typhoon or a lightning strike or a power failure due to a sudden accident. It is provided so that it can be supplied. The emergency power supply system 10 is a so-called external type that is provided separately from the electrical device 1 and disposed outside the electrical device 1. Examples of the electrical equipment 1 include air conditioning equipment, vending machines, server equipment, data centers including these, lighting equipment, traffic lights, and the like, which are operated by a commercial power source (not shown).

非常用電源システム10は、金属空気電池12と、電解液を供給する供給手段30とを備えている。金属空気電池12は、所定の容器内に設けられた正極及び負極を含み、常時は、電解液が注入されていない待機状態とされる。金属空気電池12では、電解液が供給されることで、マグネシウムや亜鉛等の金属からなる負極から電子が放出される。正極では、負極から流れる電子が大気中の酸素によって受け取られる。これにより、金属空気電池12は、電解液の供給によって、待機状態から発電状態に切り換わる。   The emergency power supply system 10 includes a metal-air battery 12 and a supply unit 30 that supplies an electrolytic solution. The metal-air battery 12 includes a positive electrode and a negative electrode provided in a predetermined container, and is normally in a standby state in which no electrolyte is injected. In the metal-air battery 12, electrons are emitted from a negative electrode made of a metal such as magnesium or zinc by supplying an electrolytic solution. In the positive electrode, electrons flowing from the negative electrode are received by oxygen in the atmosphere. Thereby, the metal-air battery 12 is switched from the standby state to the power generation state by supplying the electrolytic solution.

発電状態において、金属空気電池12では、正極において大気中の酸素を利用するので、正極の反応に電解液が不要となって正極での反応物質の重量を理論上ゼロにできる。これにより、鉛蓄電池等の二次電池に比べ、電解液の重量を実質半分にすることができ、エネルギー密度を向上させることができる。また、待機状態では、電解液と電極とは非接触となるので、一次電池や二次電池のような劣化や自己放電をなくすことができる。   In the power generation state, since the metal-air battery 12 uses oxygen in the atmosphere at the positive electrode, no electrolyte is required for the reaction of the positive electrode, and the weight of the reactant at the positive electrode can be theoretically reduced to zero. Thereby, compared with secondary batteries, such as a lead storage battery, the weight of electrolyte solution can be made into a half and the energy density can be improved. Further, in the standby state, the electrolyte solution and the electrode are not in contact with each other, so that deterioration and self-discharge as in the primary battery and the secondary battery can be eliminated.

ここで、金属空気電池12に注入される電解液は、負極での化学反応を起こす物質であればよく、水や水を含む溶液等からなる。水を含む溶液としては、塩水、水道水、雨水、河川水、池の水、泥水、汚水、市水、井戸水、工業用水、海水、清涼飲料水、果汁、純水、尿等を例示することができる。従って、非常時等で、物資が乏しい場合でも、金属空気電池12から容易に電力供給させることができる。   Here, the electrolytic solution injected into the metal-air battery 12 may be any substance that causes a chemical reaction at the negative electrode, and is composed of water, a solution containing water, or the like. Examples of water-containing solutions include salt water, tap water, rain water, river water, pond water, mud water, sewage, city water, well water, industrial water, sea water, soft drinks, fruit juice, pure water, urine, etc. Can do. Therefore, even in the event of an emergency or the like, even when there are few goods, it is possible to easily supply power from the metal-air battery 12.

金属空気電池12は、非常用配線16を介して電気機器1の電源2に接続されている。金属空気電池12は、上述した発電状態とすることで、非常用配線16を通じて電気機器1に電力を供給可能となっている。   The metal-air battery 12 is connected to the power source 2 of the electric device 1 through the emergency wiring 16. The metal-air battery 12 can supply electric power to the electric device 1 through the emergency wiring 16 by being in the above-described power generation state.

供給手段30は、電解液を貯蔵する貯蔵槽32と、貯蔵槽32と金属空気電池12とを連通する配管34と、配管34に設けられた開閉弁36とを含んで構成される。   The supply means 30 includes a storage tank 32 that stores the electrolytic solution, a pipe 34 that connects the storage tank 32 and the metal-air battery 12, and an on-off valve 36 provided in the pipe 34.

開閉弁36は、貯蔵槽32から配管34を通じて金属空気電池12に供給される電解液を閉弁状態で遮断し、開弁状態で電解液の供給を許容するものである。開閉弁36は、電磁弁またはアクチュエータを含む構成とされ、配線38を介して電気機器1の電源2と電気的に接続されて電気駆動可能に設けられる。開閉弁36は、常時は配線38を介して電源2と通電された状態とされ、この通電によって閉弁状態を維持する。一方、開閉弁36は、電源2との通電が切断されると、閉弁状態から開弁状態に切り換わる。   The on-off valve 36 shuts off the electrolyte supplied from the storage tank 32 through the pipe 34 to the metal-air battery 12 in a closed state and allows the supply of the electrolyte in the opened state. The on-off valve 36 is configured to include an electromagnetic valve or an actuator, and is provided so as to be electrically driven by being electrically connected to the power source 2 of the electric device 1 via the wiring 38. The on-off valve 36 is normally in a state of being energized with the power source 2 via the wiring 38, and the valve closing state is maintained by this energization. On the other hand, when the power supply to the power source 2 is cut off, the on-off valve 36 is switched from the closed state to the open state.

ここで、貯蔵槽32は、金属空気電池12より上方に配設されることが好ましい。これにより、開閉弁36の開弁状態で、電解液が自重で金属空気電池12に流れ込むようになる。その結果、ポンプ等の動力を利用することなく電解液を貯蔵槽32から金属空気電池12に供給でき、ひいては、非常用電源システム10の構成の簡略化、コストダウンを図ることができる。なお、本発明の供給手段30において、ポンプ等の動力を利用して電解液を供給することを妨げるものでない。   Here, the storage tank 32 is preferably disposed above the metal-air battery 12. As a result, the electrolyte flows into the metal-air battery 12 under its own weight when the on-off valve 36 is open. As a result, the electrolytic solution can be supplied from the storage tank 32 to the metal-air battery 12 without using the power of a pump or the like, and as a result, the configuration of the emergency power supply system 10 can be simplified and the cost can be reduced. In addition, in the supply means 30 of this invention, it does not prevent supplying electrolyte solution using motive power, such as a pump.

以上の構成において、通常時には、電気機器1の電源2に対し、不図示の商用電源等から電力が供給され、電源2から配線38を介して開閉弁36に通電される。従って、通常時は、開閉弁36が閉弁状態となり、貯蔵槽32から金属空気電池12へ電解液は供給されない。   In the above configuration, power is supplied from a commercial power source (not shown) or the like to the power source 2 of the electrical device 1 in a normal state, and the open / close valve 36 is energized from the power source 2 via the wiring 38. Therefore, normally, the on-off valve 36 is in a closed state, and the electrolyte is not supplied from the storage tank 32 to the metal-air battery 12.

この一方、停電時には、電源2から開閉弁36への通電が切断されて開閉弁36が開弁状態となる。これにより、貯蔵槽32内の電解液が配管34を通じて金属空気電池12に供給され、金属空気電池12が発電状態になる。この発電によって、金属空気電池12から非常用配線16を通じて電源2に電力が供給され、電気機器1の稼働を継続させることができる。   On the other hand, at the time of a power failure, the energization from the power source 2 to the on-off valve 36 is cut off, and the on-off valve 36 is opened. Thereby, the electrolyte solution in the storage tank 32 is supplied to the metal air battery 12 through the piping 34, and the metal air battery 12 will be in an electric power generation state. By this power generation, electric power is supplied from the metal-air battery 12 to the power source 2 through the emergency wiring 16, and the operation of the electric device 1 can be continued.

このように、第1の実施の形態によれば、以下に述べる作用効果を奏する。通常時には、金属空気電池12に電解液が未供給の待機状態となり、金属空気電池12が劣化することを回避することができる。これにより、蓄電池に比べ、電力を供給可能な状態を長期に亘って維持することができる。また、金属空気電池12によって電力供給するので、蓄電池に比べてエネルギー密度を高めることができ、軽量化、コンパクト化を図りつつ、電気容量を増大させることができる。   As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained. Normally, it is possible to avoid deterioration of the metal-air battery 12 due to a standby state in which the electrolyte is not supplied to the metal-air battery 12. Thereby, compared with a storage battery, the state which can supply electric power can be maintained over a long term. Moreover, since electric power is supplied by the metal-air battery 12, the energy density can be increased as compared with the storage battery, and the electric capacity can be increased while reducing the weight and size.

しかも、第1の実施の形態では、非常用電源システム10の供給手段30が貯蔵槽32を有し、開閉弁36を介して電解液を供給するので、停電時に金属空気電池12を自動的に発電状態にすることができる。従って、停電後に、電気機器1に速やかに電力供給でき、電気機器1の稼働停止時間を短縮することができる。   In addition, in the first embodiment, the supply means 30 of the emergency power supply system 10 has the storage tank 32 and supplies the electrolyte solution via the on-off valve 36. It can be in a power generation state. Therefore, electric power can be supplied quickly to the electric device 1 after a power failure, and the operation stop time of the electric device 1 can be shortened.

次に、本発明の前記以外の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、説明する実施の形態より前に記載された実施の形態と同一若しくは同等の構成部分については同一符号を用いる場合があり、説明を省略若しくは簡略にする場合がある。   Next, other embodiments of the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals may be used for the same or equivalent components as those described in the embodiment described before, and the description may be omitted or simplified.

[第2の実施の形態]
図2は、第2の実施の形態に係る非常用電源システムを示す概略構成図である。図2に示すように、第2の実施の形態に係る非常用電源システム10は、電気機器1の内部に搭載されて電気機器1に含まれる構成となる、いわゆる内蔵タイプとされる。第2の実施の形態に係る非常用電源システム10は、第1実施の形態と同様の供給手段30を採用して構成されている。従って、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。しかも、第2の実施の形態では、電気機器1に非常用電源システム10が搭載されるので、設置作業の簡略化等の利便性を得ることができる。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an emergency power supply system according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, the emergency power supply system 10 according to the second embodiment is a so-called built-in type that is mounted inside the electric device 1 and is included in the electric device 1. The emergency power supply system 10 according to the second embodiment is configured by using the same supply means 30 as in the first embodiment. Therefore, also in the second embodiment, the same operational effects as in the first embodiment can be achieved. Moreover, in the second embodiment, since the emergency power supply system 10 is mounted on the electric device 1, convenience such as simplification of installation work can be obtained.

なお、第1及び第2の実施の形態においては、開閉弁36を手動で開閉するタイプのものに変更してもよい。この場合、停電しているか否かを人によって確認し、その人の判断において開閉弁36を手動操作して開弁し、貯蔵槽32の電解液が金属空気電池12に供給される。これにより、停電によって電気機器1の稼働が停止しても支障がない場合は、金属空気電池12の発電を行わなくてよくなり、金属空気電池12が無駄に消費されることを回避することができる。   In the first and second embodiments, the on-off valve 36 may be changed to a type that manually opens and closes. In this case, it is confirmed by a person whether or not a power failure has occurred, and the open / close valve 36 is manually operated and opened at the person's judgment, and the electrolytic solution in the storage tank 32 is supplied to the metal-air battery 12. Thereby, when there is no problem even if the operation of the electric device 1 is stopped due to a power failure, it is not necessary to generate the power of the metal-air battery 12, and the metal-air battery 12 can be avoided from being wasted. it can.

[第3の実施の形態]
図3は、第3の実施の形態に係る非常用電源システムを示す概略構成図である。非常用電源システム10は、電気機器1とは別体とされて電気機器1の外部に配設される、いわゆる外付けタイプとされる。非常用電源システム10は、金属空気電池12と、供給手段の一部としての配管14とを備えている。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an emergency power supply system according to the third embodiment. The emergency power supply system 10 is a so-called external type that is provided separately from the electrical device 1 and disposed outside the electrical device 1. The emergency power supply system 10 includes a metal-air battery 12 and a pipe 14 as a part of supply means.

金属空気電池12は、非常用配線16を介して電気機器1の電源2に接続されている。金属空気電池12は、上述した発電状態とすることで、非常用配線16を通じて電気機器1に電力を供給可能となっている。   The metal-air battery 12 is connected to the power source 2 of the electric device 1 through the emergency wiring 16. The metal-air battery 12 can supply electric power to the electric device 1 through the emergency wiring 16 by being in the above-described power generation state.

配管14は、一方の端部が金属空気電池12に接続されている。また、配管14の他方の端部は、電解液が貯蔵された貯蔵槽20に接続可能に設けられている。貯蔵槽20は、非常用電源システム10とは別の構成とされ、停電時に、非常用電源システム10を構成する筐体等の外部で配管14に接続される。   One end of the pipe 14 is connected to the metal-air battery 12. Further, the other end of the pipe 14 is provided so as to be connectable to a storage tank 20 in which an electrolytic solution is stored. The storage tank 20 has a configuration different from that of the emergency power supply system 10 and is connected to the pipe 14 outside the casing or the like constituting the emergency power supply system 10 at the time of a power failure.

以上の構成において、通常時には、電気機器1に対し、不図示の商用電源等から電力が供給される。この一方、商用電源等の停電後には、非常用電源システム10の外部において、作業者等によって貯蔵槽20を配管14に接続する。これにより、貯蔵槽20内の電解液が配管14を通じて金属空気電池12に供給され、金属空気電池12が発電状態になる。この発電によって、金属空気電池12から非常用配線16を通じて電気機器1に電力が供給され、電気機器1の稼働を継続させることができる。   In the above configuration, electric power is normally supplied to the electrical device 1 from a commercial power source (not shown) or the like. On the other hand, after a power failure such as a commercial power source, the storage tank 20 is connected to the pipe 14 by an operator or the like outside the emergency power system 10. Thereby, the electrolyte solution in the storage tank 20 is supplied to the metal air battery 12 through the piping 14, and the metal air battery 12 will be in an electric power generation state. By this power generation, electric power is supplied from the metal-air battery 12 to the electric device 1 through the emergency wiring 16, and the operation of the electric device 1 can be continued.

[第4の実施の形態]
図4は、第4の実施の形態に係る非常用電源システムを示す概略構成図である。図4に示すように、第4の実施の形態に係る非常用電源システム10は、電気機器1の内部に搭載されて電気機器1に含まれる構成となる、いわゆる内蔵タイプとされる。非常用電源システム10は、金属空気電池12と、供給手段の一部としての配管14とを備えている。金属空気電池12は、電気機器1の内部において非常用配線16を介し、電気機器1の電源2に接続されている。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an emergency power supply system according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 4, the emergency power supply system 10 according to the fourth embodiment is a so-called built-in type that is mounted inside the electric device 1 and is included in the electric device 1. The emergency power supply system 10 includes a metal-air battery 12 and a pipe 14 as a part of supply means. The metal-air battery 12 is connected to the power source 2 of the electric device 1 through the emergency wiring 16 inside the electric device 1.

配管14は、一方の端部が金属空気電池12に接続され、他方の端部が、非常用電源システム10及び電気機器1の外部の貯蔵槽20に接続可能に設けられている。   One end of the pipe 14 is connected to the metal-air battery 12, and the other end is provided so as to be connectable to the emergency power supply system 10 and the storage tank 20 outside the electric device 1.

第4の実施の形態において、停電時には、第3の実施の形態と同様にして、金属空気電池12から電気機器1の電源2に電力が供給される。従って、第4の実施の形態によっても、第3の実施の形態と同様の作用効果を奏する。しかも、第4の実施の形態では、電気機器1に非常用電源システム10が搭載されるので、設置作業の簡略化等の利便性を得ることができる。   In the fourth embodiment, when a power failure occurs, power is supplied from the metal-air battery 12 to the power source 2 of the electrical device 1 in the same manner as in the third embodiment. Therefore, the same effects as those of the third embodiment are achieved by the fourth embodiment. Moreover, in the fourth embodiment, since the emergency power supply system 10 is mounted on the electrical device 1, convenience such as simplification of installation work can be obtained.

[第5の実施の形態]
図5は、第5の実施の形態に係る非常用電源システムを示す概略構成図である。図5に示すように、第5の実施の形態に係る非常用電源システム10は、台風や落雷などの自然災害や、突発的な事故による停電時において、電気機器1に対し通電して電力を供給可能に設けられている。非常用電源システム10は、電気機器1とは別体とされて電気機器1の外部に配設される、いわゆる外付けタイプとされる。電気機器1としては、空調設備や自動販売機、サーバ設備の他、これらを含むデータセンターや照明機器、信号機等を例示することができ、不図示の商用電源等によって稼働するものである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an emergency power supply system according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 5, the emergency power supply system 10 according to the fifth embodiment supplies power by energizing the electrical device 1 during a natural disaster such as a typhoon or a lightning strike or a power failure due to a sudden accident. It is provided so that it can be supplied. The emergency power supply system 10 is a so-called external type that is provided separately from the electrical device 1 and disposed outside the electrical device 1. Examples of the electrical equipment 1 include air conditioning equipment, vending machines, server equipment, data centers including these, lighting equipment, traffic lights, and the like, which are operated by a commercial power source (not shown).

非常用電源システム10は、金属空気電池12と、供給手段30と、蓄電部50と、制御手段60とを備えている。金属空気電池12は、所定の容器内に設けられた正極及び負極を含み、常時は、電解液が注入されていない待機状態とされる。金属空気電池12では、電解液が供給されることで、マグネシウムや亜鉛等の金属からなる負極から電子が放出される。正極では、負極から流れる電子が大気中の酸素によって受け取られる。これにより、金属空気電池12は、電解液の供給によって、待機状態から発電状態に切り換わる。   The emergency power supply system 10 includes a metal-air battery 12, a supply unit 30, a power storage unit 50, and a control unit 60. The metal-air battery 12 includes a positive electrode and a negative electrode provided in a predetermined container, and is normally in a standby state in which no electrolyte is injected. In the metal-air battery 12, electrons are emitted from a negative electrode made of a metal such as magnesium or zinc by supplying an electrolytic solution. In the positive electrode, electrons flowing from the negative electrode are received by oxygen in the atmosphere. Thereby, the metal-air battery 12 is switched from the standby state to the power generation state by supplying the electrolytic solution.

発電状態において、金属空気電池12では、正極において大気中の酸素を利用するので、正極の反応に電解液が不要となって正極での反応物質の重量を理論上ゼロにできる。これにより、鉛蓄電池等の二次電池に比べ、電解液の重量を実質半分にすることができ、エネルギー密度を向上させることができる。また、待機状態では、電解液と電極とは非接触となるので、一次電池や二次電池のような劣化や自己放電をなくすことができる。   In the power generation state, since the metal-air battery 12 uses oxygen in the atmosphere at the positive electrode, no electrolyte is required for the reaction of the positive electrode, and the weight of the reactant at the positive electrode can be theoretically reduced to zero. Thereby, compared with secondary batteries, such as a lead storage battery, the weight of electrolyte solution can be made into a half and the energy density can be improved. Further, in the standby state, the electrolyte solution and the electrode are not in contact with each other, so that deterioration and self-discharge as in the primary battery and the secondary battery can be eliminated.

ここで、金属空気電池12に注入される電解液は、負極での化学反応を起こす物質であればよく、水や水を含む溶液等からなる。水を含む溶液としては、塩水、水道水、雨水、河川水、池の水、泥水、汚水、市水、井戸水、工業用水、海水、清涼飲料水、果汁、純水、尿等を例示することができる。従って、非常時等で、物資が乏しい場合でも、金属空気電池12から容易に電力供給させることができる。   Here, the electrolytic solution injected into the metal-air battery 12 may be any substance that causes a chemical reaction at the negative electrode, and is composed of water, a solution containing water, or the like. Examples of water-containing solutions include salt water, tap water, rain water, river water, pond water, mud water, sewage, city water, well water, industrial water, sea water, soft drinks, fruit juice, pure water, urine, etc. Can do. Therefore, even in the event of an emergency or the like, even when there are few goods, it is possible to easily supply power from the metal-air battery 12.

供給手段30は、電解液を貯蔵する貯蔵槽32と、貯蔵槽32と金属空気電池12とを連通する配管34と、配管34に設けられた開閉弁36とを含んで構成される。   The supply means 30 includes a storage tank 32 that stores the electrolytic solution, a pipe 34 that connects the storage tank 32 and the metal-air battery 12, and an on-off valve 36 provided in the pipe 34.

開閉弁36は、貯蔵槽32から配管34を通じて金属空気電池12に供給される電解液を閉弁状態で遮断し、開弁状態で電解液の供給を許容するものである。開閉弁36は、電磁弁またはアクチュエータを含む構成とされ、配線42を介して制御手段60と電気的に接続されて電気駆動可能に設けられる。開閉弁36は、制御手段60によって開閉の切り換えが制御され、常時は閉弁状態を維持する一方、後述する条件下において、閉弁状態から開弁状態に切り換わるよう制御される。   The on-off valve 36 shuts off the electrolyte supplied from the storage tank 32 through the pipe 34 to the metal-air battery 12 in a closed state and allows the supply of the electrolyte in the opened state. The on-off valve 36 includes an electromagnetic valve or an actuator, and is electrically connected to the control means 60 via the wiring 42 and provided so as to be electrically driven. The on / off valve 36 is controlled to be switched between open and closed by the control means 60 and is normally maintained in a closed state, while being controlled to switch from the closed state to the open state under the conditions described later.

ここで、貯蔵槽32は、金属空気電池12より上方に配設されることが好ましい。これにより、開閉弁36の開弁状態で、電解液が自重で金属空気電池12に流れ込むようになる。その結果、ポンプ等の動力を利用することなく電解液を貯蔵槽32から金属空気電池12に供給でき、ひいては、非常用電源システム10の構成の簡略化、コストダウンを図ることができる。なお、本発明の供給手段30において、ポンプ等の動力を利用して電解液を供給することを妨げるものでない。   Here, the storage tank 32 is preferably disposed above the metal-air battery 12. As a result, the electrolyte flows into the metal-air battery 12 under its own weight when the on-off valve 36 is open. As a result, the electrolytic solution can be supplied from the storage tank 32 to the metal-air battery 12 without using the power of a pump or the like, and as a result, the configuration of the emergency power supply system 10 can be simplified and the cost can be reduced. In addition, in the supply means 30 of this invention, it does not prevent supplying electrolyte solution using motive power, such as a pump.

蓄電部50は、本実施の形態では、リチウムイオン電池、鉛電池、ニッケル水素電池、キャパシタ等の再充電可能な二次電池、コンデンサ等が用いられる。蓄電部50は、配線52を介して制御手段60と電気的に接続され、停電時に、制御手段60に電力供給可能となっている。また、蓄電部50は、配線54を介して電気機器1の電源2と電気的に接続されている。この接続によって、通常時は、電源2から蓄電部50に電力が供給され、蓄電部50が充電され、停電時には、蓄電部50から電源2に対し、電気機器1を稼働するための電力を供給可能に設けられている。   In the present embodiment, a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery, a lead battery, a nickel metal hydride battery, or a capacitor, a capacitor, or the like is used for power storage unit 50. The power storage unit 50 is electrically connected to the control unit 60 via the wiring 52 and can supply power to the control unit 60 during a power failure. In addition, the power storage unit 50 is electrically connected to the power source 2 of the electrical device 1 via the wiring 54. With this connection, power is supplied from the power source 2 to the power storage unit 50 during normal operation, the power storage unit 50 is charged, and power for operating the electric device 1 is supplied from the power storage unit 50 to the power source 2 during a power failure. It is provided as possible.

ここで、蓄電部50と電気機器1の電源2とを接続する配線54には、非常用配線56が接続され、この非常用配線56は、金属空気電池12に接続されている。非常用配線56を通じ、上述した発電状態の金属空気電池12から電源2及び蓄電部50に電力を供給可能となっている。   Here, an emergency wiring 56 is connected to the wiring 54 that connects the power storage unit 50 and the power source 2 of the electrical device 1, and the emergency wiring 56 is connected to the metal-air battery 12. Electric power can be supplied from the metal-air battery 12 in the power generation state to the power source 2 and the power storage unit 50 through the emergency wiring 56.

制御手段60は、配線58を介して電気機器1の電源2と電気的に接続されている。   The control means 60 is electrically connected to the power source 2 of the electrical device 1 via the wiring 58.

次いで、制御手段60の機能について説明する。図6は、制御手段の機能ブロック図である。図6に示すように、制御手段60は、電力輸送部61、電圧測定部62、停電検出部63、タイマー部64及び判定部65を有する。電圧測定部62の他に、電流測定部を用いる場合もある。また、電圧と電流を測定し、測定値から算出した電力値を用いて制御する場合もある。電力輸送部61は、配線58,52を通じて供給される電源2及び蓄電部50からの電力を開閉弁36に輸送する機能を備えた回路からなる。電圧測定部62は、配線52を介して蓄電部50から供給される電力の電圧値を測定する機能を備えた測定器からなる。停電検出部63は、電源2から供給される電力を検出し、不図示の商用電源において停電が発生しているか否かを検出する。タイマー部64は、所定のタイミングにおける時間を測定する。判定部65は、電圧測定部62、タイマー部64の測定結果を所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて電力輸送部61における電力輸送の切換制御を行う機能を有する。   Next, the function of the control means 60 will be described. FIG. 6 is a functional block diagram of the control means. As shown in FIG. 6, the control means 60 includes a power transport unit 61, a voltage measurement unit 62, a power failure detection unit 63, a timer unit 64, and a determination unit 65. In addition to the voltage measuring unit 62, a current measuring unit may be used. In some cases, voltage and current are measured and controlled using a power value calculated from the measured value. The power transport unit 61 includes a circuit having a function of transporting power from the power source 2 and the power storage unit 50 supplied through the wirings 58 and 52 to the on-off valve 36. The voltage measuring unit 62 includes a measuring instrument having a function of measuring a voltage value of power supplied from the power storage unit 50 via the wiring 52. The power failure detection part 63 detects the electric power supplied from the power supply 2, and detects whether the power failure has generate | occur | produced in the commercial power supply not shown. The timer unit 64 measures the time at a predetermined timing. The determination unit 65 has a function of comparing the measurement results of the voltage measurement unit 62 and the timer unit 64 with a predetermined threshold value, and performing power transport switching control in the power transport unit 61 based on the comparison result.

以上の構成において、通常時には、電気機器1に対し、不図示の商用電源等から電力が供給される。この一方、商用電源等の停電時には、非常用電源システム10から電力が供給される。非常用電源システム10からの電力供給は、以下に述べる流れによって行われる。図7は、非常用電源システム10からの電力供給の流れの一例を示すフローチャートである。   In the above configuration, electric power is normally supplied to the electrical device 1 from a commercial power source (not shown) or the like. On the other hand, power is supplied from the emergency power supply system 10 at the time of a power failure such as a commercial power supply. The power supply from the emergency power supply system 10 is performed according to the flow described below. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the flow of power supply from the emergency power supply system 10.

図7に示すように、電力機器1での停電が発生すると、蓄電部50から電源2及び制御手段60への電力供給が開始される(ステップ(以下、「ST」という)101)。また、停電の発生によって、電源2から制御手段60への電力供給が停止され、その電力を停電検出部63で検出することで、停電の発生が検出される(ST102)。停電検出部63で停電の発生が検出されたタイミングにおいて、タイマー部64による時間測定が開始される(ST103)。更に、電圧測定部62においては、蓄電部50から供給される電力の電圧値Vの測定が開始される(ST104)。   As shown in FIG. 7, when a power failure occurs in power device 1, power supply from power storage unit 50 to power supply 2 and control means 60 is started (step (hereinafter referred to as “ST”) 101). Moreover, the power supply from the power supply 2 to the control means 60 is stopped by the occurrence of a power failure, and the power failure is detected by the power failure detection unit 63 (ST102). At the timing when the occurrence of a power failure is detected by the power failure detection unit 63, time measurement by the timer unit 64 is started (ST103). Further, voltage measurement unit 62 starts measuring voltage value V of the electric power supplied from power storage unit 50 (ST104).

ST104において測定された電圧値Vは、判定部65において、閾値となる電圧値Vaと比較される(ST105)。この閾値となる電圧値Vaは、蓄電部50の電気容量に対応して設定されるものであり、電気容量が所定割合より小さくなって電気機器1を動作させるには不十分となる境界値若しくはこれに近似する値とされる。ST105の比較において、測定された電圧値Vが閾値となる電圧値Va未満である場合(ST105:YES)、判定部65において、タイマー部64による測定時間Tが閾値となる時間Taと比較される(ST106)。閾値となる時間Taは、電圧値Vの低下が継続されて停電が復旧する可能性が低い状態となる期間とされる。従って、ST106の比較において、測定された時間Tが閾値となる時間Ta未満である場合(ST105:NO)、ST105の電圧値V,Vaの比較が繰り返される。   The voltage value V measured in ST104 is compared with the voltage value Va serving as a threshold in the determination unit 65 (ST105). The threshold voltage value Va is set in correspondence with the electric capacity of the power storage unit 50, and is a boundary value that is insufficient for operating the electric device 1 because the electric capacity is smaller than a predetermined ratio. The value approximates this. In the comparison of ST105, when the measured voltage value V is less than the threshold voltage value Va (ST105: YES), the determination unit 65 compares the measurement time T measured by the timer unit 64 with the threshold time Ta. (ST106). The time Ta serving as the threshold is a period in which the voltage value V continues to decrease and is less likely to recover from a power failure. Therefore, in the comparison in ST106, when the measured time T is less than the threshold time Ta (ST105: NO), the comparison of the voltage values V and Va in ST105 is repeated.

ST106の比較において、測定された時間Tが閾値となる時間Ta以上となる場合(ST106:YES)、判定部65によって開閉弁36が制御されて閉弁状態から開弁状態とされる(ST107)。これにより、貯蔵槽32内の電解液が配管34を通じて金属空気電池12に供給され(ST108)、金属空気電池12が発電状態になる。この発電によって、金属空気電池12から非常用配線56を通じて電源2及び蓄電部50の両方に電力が供給され、電気機器1の稼働を継続させることができる。   In the comparison of ST106, when the measured time T is equal to or greater than the threshold time Ta (ST106: YES), the open / close valve 36 is controlled by the determination unit 65 to change from the closed state to the open state (ST107). . Thereby, the electrolytic solution in the storage tank 32 is supplied to the metal-air battery 12 through the pipe 34 (ST108), and the metal-air battery 12 is in a power generation state. By this power generation, electric power is supplied from the metal-air battery 12 to both the power source 2 and the power storage unit 50 through the emergency wiring 56, and the operation of the electric device 1 can be continued.

なお、金属空気電池12からの電力の供給先は、電源2及び蓄電部50の何れか一方としてもよい。金属空気電池12から蓄電部50だけに電力供給される場合には、充電された蓄電部50から電源2に対し、電力が供給される。   The power supply destination from the metal-air battery 12 may be either the power supply 2 or the power storage unit 50. When power is supplied only from the metal-air battery 12 to the power storage unit 50, power is supplied from the charged power storage unit 50 to the power supply 2.

このように、第5の実施の形態では、金属空気電池12に電解液を供給して発電状態にする前に、蓄電部50から電気機器1に電力供給することができる。そして、蓄電部50からの電力供給を開始した後、蓄電部50の電圧値が上記電圧値Va以上となれば、開閉弁36の閉弁状態を維持し、金属空気電池12に電解液を供給しないようにして電気機器1を商用電源にて通常に稼働させることができる。これにより、商用電源での瞬停や短時間の停電では、金属空気電池12を未使用とすることができ、金属空気電池12の交換頻度を少なくすることができ、メンテナンスコストを抑えることができる。   As described above, in the fifth embodiment, it is possible to supply electric power from the power storage unit 50 to the electrical device 1 before supplying the electrolytic solution to the metal-air battery 12 to obtain the power generation state. Then, after the power supply from the power storage unit 50 is started, if the voltage value of the power storage unit 50 becomes equal to or higher than the voltage value Va, the open / close valve 36 is maintained in a closed state and the electrolytic solution is supplied to the metal-air battery 12. In this way, the electric device 1 can be normally operated with a commercial power source. As a result, the metal-air battery 12 can be unused in a momentary power failure or short-time power outage with the commercial power supply, the replacement frequency of the metal-air battery 12 can be reduced, and the maintenance cost can be reduced. .

また、第5の実施の形態によれば、以下に述べる作用効果を奏する。通常時には、金属空気電池12に電解液が未供給の待機状態となり、金属空気電池12が劣化することを回避することができる。これにより、金属空気電池12にあっては、電力を供給可能な状態を長期に亘って維持することができる。また、蓄電部50の電気容量が減少した場合、金属空気電池12によって電力供給可能としたので、エネルギー密度を高めることができ、軽量化、コンパクト化を図りつつ、電気容量を増大させることができる。   Moreover, according to 5th Embodiment, there exists an effect described below. Normally, it is possible to avoid deterioration of the metal-air battery 12 due to a standby state in which the electrolyte is not supplied to the metal-air battery 12. Thereby, in the metal air battery 12, the state which can supply electric power can be maintained over a long period of time. Further, when the electric capacity of the power storage unit 50 decreases, the metal-air battery 12 can supply electric power, so that the energy density can be increased, and the electric capacity can be increased while reducing the weight and size. .

しかも、第5の実施の形態では、非常用電源システム10の供給手段30が貯蔵槽32を有し、開閉弁36を介して電解液を供給するので、停電時に金属空気電池12を自動的に発電状態にすることができる。   Moreover, in the fifth embodiment, the supply means 30 of the emergency power supply system 10 has the storage tank 32 and supplies the electrolyte solution via the on-off valve 36. It can be in a power generation state.

[第6の実施の形態]
図8は、第6の実施の形態に係る非常用電源システムを示す概略構成図である。図8に示すように、第6の実施の形態に係る非常用電源システム10は、電気機器1の内部に搭載されて電気機器1に含まれる構成となる、いわゆる内蔵タイプとされる。第6の実施の形態に係る非常用電源システム10は、第5の実施の形態に係る非常用電源システム10と設置位置が異なる点以外は、同様の構成とされる。従って、第6の実施の形態においても、第5の実施の形態と同様の作用効果を奏することができ、且つ、電気機器1に非常用電源システム10が搭載されるので、設置作業の簡略化等の利便性を得ることができる。
[Sixth Embodiment]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an emergency power supply system according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 8, the emergency power supply system 10 according to the sixth embodiment is a so-called built-in type that is mounted inside the electric device 1 and is included in the electric device 1. The emergency power supply system 10 according to the sixth embodiment has the same configuration as the emergency power supply system 10 according to the fifth embodiment except that the installation position is different. Therefore, in the sixth embodiment, the same operational effects as in the fifth embodiment can be obtained, and the emergency power supply system 10 is mounted on the electric device 1, so that the installation work is simplified. Etc. can be obtained.

なお、第5及び第6の実施の形態においては、開閉弁36を手動で開閉するタイプのものに変更してもよい。この場合、停電しているか否かを人によって確認し、その人の判断において開閉弁36を手動操作して開弁し、貯蔵槽32の電解液が金属空気電池12に供給される。これにより、停電によって電気機器1の稼働が停止しても支障がない場合は、金属空気電池12の発電を行わなくてよくなり、金属空気電池12が無駄に消費されることを回避することができる。   In the fifth and sixth embodiments, the on-off valve 36 may be changed to a type that manually opens and closes. In this case, it is confirmed by a person whether or not a power failure has occurred, and the open / close valve 36 is manually operated and opened at the person's judgment, and the electrolytic solution in the storage tank 32 is supplied to the metal-air battery 12. Thereby, when there is no problem even if the operation of the electric device 1 is stopped due to a power failure, it is not necessary to generate the power of the metal-air battery 12, and the metal-air battery 12 can be avoided from being wasted. it can.

本発明は上記実施の形態に限定されず種々変更して実施することが可能である。また、上記実施の形態で説明した数値、寸法、材質、方向については特に制限はない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the numerical value, dimension, material, and direction which were demonstrated by the said embodiment. Other modifications may be made as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.

例えば、非常用電源システム10からの電力供給は、図9に示す流れによって行ってもよい。図9は、非常用電源システムからの電力供給の流れの他の一例を示すフローチャートである。   For example, the power supply from the emergency power supply system 10 may be performed according to the flow shown in FIG. FIG. 9 is a flowchart illustrating another example of the flow of power supply from the emergency power supply system.

図9のフローチャートでは、図7のフローチャートで説明した流れと同様に、ST101〜103を行う。ST103の後、判定部65において、停電が発生してからタイマー部64による測定時間Tが閾値となる時間Tbと比較される(ST201)。閾値となる時間Tbは、停電が発生してから電気機器1が非稼働状態として許容し得る最長期間とされる。従って、ST201の比較において、測定された時間Tが閾値となる時間Tb未満である場合(ST201:NO)、開閉弁36は閉弁状態が維持され、蓄電部50から電源2及び制御手段60への電力供給が継続された状態となる。   In the flowchart of FIG. 9, ST101 to ST103 are performed in the same manner as the flow described in the flowchart of FIG. After ST103, the determination unit 65 compares the time Tb measured by the timer unit 64 with a threshold Tb after the occurrence of a power failure (ST201). The threshold time Tb is the longest period that the electrical device 1 can accept as a non-operating state after a power failure occurs. Therefore, in the comparison of ST201, when the measured time T is less than the threshold time Tb (ST201: NO), the on-off valve 36 is maintained in the closed state, and the power storage unit 50 supplies the power source 2 and the control means 60. The power supply is continued.

ST201の比較において、測定された時間Tが閾値となる時間Tb以上となる場合(ST201:YES)、ST107,108が行われ、金属空気電池12からの電力供給によって、電気機器1の稼働が継続される。このような電力供給の流れによれば、停電発生から一定時間となる時間Tbが経過した後に開閉弁36が開弁されるので、その時間Tbの経過前に、手作業等によって電気機器1の電源2を復旧させる時間を稼ぐことができる。従って、この流れによっても、瞬停や短時間の停電では金属空気電池12を未使用とすることができ、金属空気電池12の交換頻度を少なくすることができる。   In the comparison of ST201, when the measured time T is equal to or greater than the threshold time Tb (ST201: YES), ST107 and 108 are performed, and the operation of the electric device 1 is continued by supplying power from the metal-air battery 12. Is done. According to such a flow of power supply, the on-off valve 36 is opened after a lapse of a certain time Tb from the occurrence of a power failure. Therefore, before the lapse of the time Tb, the electric device 1 is manually operated or the like. Time to restore the power source 2 can be earned. Therefore, even with this flow, the metal-air battery 12 can be unused in a momentary power failure or a short-time power failure, and the replacement frequency of the metal-air battery 12 can be reduced.

また、第5及び第6の実施の形態において、蓄電部50は、再充電可能な二次電池の他、乾電池などの一次電池としてもよい。蓄電部50を一次電池とした場合、電源2や金属空気電池12からの電力供給は行われず、蓄電部50の電気容量や出力電圧が所定値未満となった場合には交換となる。   In the fifth and sixth embodiments, the power storage unit 50 may be a rechargeable secondary battery or a primary battery such as a dry battery. When the power storage unit 50 is a primary battery, power supply from the power source 2 or the metal-air battery 12 is not performed, and replacement is performed when the electric capacity or output voltage of the power storage unit 50 is less than a predetermined value.

また、第5の実施の形態において、蓄電部50や制御手段60が電気機器1に内蔵される構成に変更してもよい。   Further, in the fifth embodiment, the power storage unit 50 and the control unit 60 may be changed to a configuration built in the electric device 1.

また、金属空気電池12は、1体に限られるものでなく複数設けてもよい。複数の金属空気電池12は、出力電圧や電気容量に応じ、並列接続だけとしたり、直列接続だけとしたり、並列接続及び直列接続を両方とも採用したりしてもよい。   Further, the metal-air battery 12 is not limited to one body, and a plurality of metal-air batteries 12 may be provided. The plurality of metal-air batteries 12 may be only connected in parallel, only connected in series, or may employ both parallel connection and series connection according to the output voltage and electric capacity.

また、金属空気電池12を複数設け、少なくとも1つの金属空気電池12に電解液を供給してから所定時間経過後、所定条件下で別の金属空気電池12に電解液の供給を開始するようにしてもよい。上記所定条件としては、電力供給中の金属空気電池12の電圧や電流、発電時間等を測定し、この測定結果を所定の閾値と比較して金属空気電池12の容量が所定値より少なくなる条件を例示することができる。これにより、金属空気電池12から供給される電力を所定範囲内で長期間維持することができる。   Also, a plurality of metal-air batteries 12 are provided, and supply of the electrolyte to another metal-air battery 12 is started under a predetermined condition after a predetermined time has elapsed since the electrolyte was supplied to at least one metal-air battery 12. May be. As the predetermined condition, the voltage, current, power generation time, etc. of the metal-air battery 12 during power supply are measured, and the measurement result is compared with a predetermined threshold value so that the capacity of the metal-air battery 12 is less than the predetermined value. Can be illustrated. Thereby, the electric power supplied from the metal-air battery 12 can be maintained within a predetermined range for a long time.

また、供給手段30は、金属空気電池12に電解液を供給できる限りにおいて、種々の変更が可能である。   Further, the supply means 30 can be variously modified as long as the electrolytic solution can be supplied to the metal-air battery 12.

本発明は、未使用状態で長期に亘り電力供給可能な状態を維持しつつ、電池容量を増大させることができ、例えば、工業用、業務用に用いられる電気機器に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can increase the battery capacity while maintaining a state in which power can be supplied for a long time in an unused state, and can be used for, for example, electrical equipment used for industrial and business purposes.

1 電気機器
2 電源
10 非常用電源システム
12 金属空気電池
14 配管
20 貯蔵槽
30 供給手段
32 貯蔵槽
34 配管
36 開閉弁
50 蓄電部
60 制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric equipment 2 Power supply 10 Emergency power supply system 12 Metal-air battery 14 Piping 20 Storage tank 30 Supply means 32 Storage tank 34 Piping 36 On-off valve 50 Power storage part 60 Control means

Claims (13)

所定の電気機器に電力供給可能な金属空気電池と、当該金属空気電池に電解液を供給する供給手段とを有すること特徴とする非常用電源システム。   An emergency power supply system comprising: a metal-air battery capable of supplying power to a predetermined electric device; and supply means for supplying an electrolytic solution to the metal-air battery. 前記供給手段は、電解液を貯蔵する貯蔵槽と、前記金属空気電池と前記貯蔵槽とを連通する配管とを有し、前記配管には、電気駆動する開閉弁が設けられ、当該開閉弁は、通電状態によって開閉が切り換えられること特徴とする請求項1に記載の非常用電源システム。   The supply means includes a storage tank for storing an electrolyte solution, and a pipe that communicates the metal-air battery and the storage tank. The pipe is provided with an on-off valve that is electrically driven. The emergency power supply system according to claim 1, wherein opening and closing are switched depending on an energized state. 前記供給手段は、電解液を貯蔵する貯蔵槽と、前記金属空気電池と前記貯蔵槽とを連通する配管とを有し、前記配管には、開閉弁が設けられ、当該開閉弁は、手動で開閉可能に設けられていること特徴とする請求項1に記載の非常用電源システム。   The supply means includes a storage tank that stores an electrolyte solution, and a pipe that communicates the metal-air battery and the storage tank. The pipe is provided with an open / close valve, and the open / close valve is manually operated. The emergency power supply system according to claim 1, wherein the emergency power supply system is provided to be openable and closable. 前記開閉弁は、停電後に開弁されることで、前記金属空気電池に電解液が供給されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の非常用電源システム。   4. The emergency power supply system according to claim 2, wherein the open / close valve is opened after a power failure so that an electrolytic solution is supplied to the metal-air battery. 5. 所定の電気機器に電力供給可能な金属空気電池と、当該金属空気電池に電解液を供給する供給手段と、前記電気機器に電力供給可能な蓄電部とを有すること特徴とする非常用電源システム。   An emergency power supply system comprising: a metal-air battery capable of supplying power to a predetermined electrical device; supply means for supplying an electrolyte to the metal-air battery; and a power storage unit capable of supplying power to the electrical device. 前記供給手段は、前記電解液を貯蔵する貯蔵槽を有することを特徴とする請求項5に記載の非常用電源システム。   6. The emergency power supply system according to claim 5, wherein the supply unit includes a storage tank for storing the electrolytic solution. 前記金属空気電池と前記貯蔵槽とを連通する配管には、開閉弁が設けられ、当該開閉弁は、制御手段によって開閉の切り替えが制御されること特徴とする請求項6に記載の非常用電源システム。   The emergency power supply according to claim 6, wherein an opening / closing valve is provided in a pipe communicating the metal-air battery and the storage tank, and switching of the opening / closing valve is controlled by a control means. system. 前記金属空気電池と前記貯蔵槽とを連通する配管には、開閉弁が設けられ、当該開閉弁は、手動で開閉可能に設けられていること特徴とする請求項6に記載の非常用電源システム。   The emergency power supply system according to claim 6, wherein an on-off valve is provided in a pipe communicating the metal-air battery and the storage tank, and the on-off valve is provided so as to be manually opened and closed. . 前記蓄電部は、停電後に前記電気機器に電力供給し、
前記制御手段は、前記蓄電部の電圧が、一定時間以上、所定の電圧値未満となった後に前記開閉弁を開弁させることで、前記金属空気電池に電解液が供給されることを特徴とする請求項7に記載の非常用電源システム。
The power storage unit supplies power to the electrical device after a power failure,
The control means is characterized in that the electrolytic solution is supplied to the metal-air battery by opening the on-off valve after the voltage of the power storage unit becomes less than a predetermined voltage value for a certain time or more. The emergency power supply system according to claim 7.
前記蓄電部は、停電後に前記電気機器に電力供給し、
前記制御手段は、停電発生から一定時間が経過した後に前記開閉弁を開弁させることで、前記金属空気電池に前記電解液が供給されることを特徴とする請求項7に記載の非常用電源システム。
The power storage unit supplies power to the electrical device after a power failure,
The emergency power supply according to claim 7, wherein the control means opens the on-off valve after a certain time has elapsed since the occurrence of a power failure, whereby the electrolyte is supplied to the metal-air battery. system.
前記電解液は、水を含む溶液であることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載の非常用電源システム。   The emergency power supply system according to any one of claims 1 to 10, wherein the electrolytic solution is a solution containing water. 前記金属空気電池は、複数設けられ、並列およびまたは直列に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の非常用電源システム。   The emergency power supply system according to any one of claims 1 to 11, wherein a plurality of the metal-air batteries are provided and connected in parallel and / or in series. 前記金属空気電池は、複数設けられ、少なくとも1つの金属空気電池に電解液を供給した後、当該金属空気電池の容量が少なくなった際に別の金属空気電池に電解液が供給されることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれかに記載の非常用電源システム。   A plurality of the metal-air batteries are provided, and after the electrolyte is supplied to at least one metal-air battery, the electrolyte is supplied to another metal-air battery when the capacity of the metal-air battery decreases. The emergency power supply system according to any one of claims 1 to 12, characterized in that:
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