JP2021118633A - Power storage system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、予め蓄電池に蓄えておいた電力を停電時に建屋内の各種負荷に供給する蓄電システムに関し、特に、建屋外に設置して使用される蓄電システムに関する。 The present invention relates to a power storage system that supplies electric power stored in a storage battery in advance to various loads in the building in the event of a power failure, and more particularly to a power storage system that is installed and used outdoors in the building.
近年、大規模な自然災害に備えて、蓄電池に予め蓄えておいた電力(特に、比較的安価な夜間電力)を供給することにより、停電時に冷蔵庫等の重要負荷を継続的に稼働させることができる蓄電システムの普及が進められている。 In recent years, in preparation for a large-scale natural disaster, by supplying electric power stored in advance in a storage battery (especially relatively inexpensive nighttime electric power), it has become possible to continuously operate important loads such as refrigerators in the event of a power outage. The spread of power storage systems that can be used is being promoted.
図7に示すように、蓄電システム100は、通常、建屋Hの近傍に設けられたコンクリート製の基礎Bの上にボルト等を用いて設置される。また、蓄電システム100は、通常、箱型の筐体101と、筐体101内の下方空間102に配置された複数の蓄電池103と、筐体101内の上方空間104に配置された充放電回路105とを備えている。
As shown in FIG. 7, the
筐体101内における蓄電池103および充放電回路105の配置がこのようになっているのは、重量物である蓄電池103を発熱源となる充放電回路105の上方に配置すると、蓄電システム100の重心位置が高くなって転倒しやすくなるとともに、蓄電池103が熱の影響を受けやすくなるからである。また、基礎Bの上面が建屋Hの1階床面よりも低くなっているのは、地震により蓄電システム100が転倒したときの衝撃を比較的小さなものとするためである。
The arrangement of the
蓄電システム100は、建屋外で使用されるものなので、風雨に耐え得るように筐体101が設計されている。しかしながら、河川の決壊等により建屋Hが浸水するような状況では、筐体101に設けられた通気口からの水の進入が避けられず、その結果、蓄電池103が水に浸かってしまうことがある。そして、このような場合にシステムを安全に停止させるために、複数の浸水センサを備えることが検討されている(例えば、特許文献1参照)。
Since the
浸水を検知してシステム全体を停止させることは安全の観点から好ましいことではあるが、浸水の程度によってはシステムを部分的に停止させるだけにして重要負荷への電力供給を継続させる方が好ましい場合がある。しかしながら、特許文献1に記載のものを含む従来の蓄電システムは、そのような動作を行えるように構成されていない。 Detecting inundation and stopping the entire system is preferable from the viewpoint of safety, but depending on the degree of inundation, it is preferable to only partially stop the system and continue to supply power to critical loads. There is. However, conventional power storage systems including those described in Patent Document 1 are not configured to perform such an operation.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、浸水の程度に応じて段階的に動作を停止させることが可能な蓄電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power storage system capable of gradually stopping the operation according to the degree of inundation.
上記課題を解決するために、本発明に係る第1の蓄電システムは、筐体と、筐体内の下方空間に複数の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、筐体内の上方空間に配置された、複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、下方空間に配置された、複数の蓄電池と充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な浸水検知部と、筐体内に配置された、浸水検知部の検知結果に基づいて充放電回路およびスイッチ回路を制御する制御部とを備え、制御部は、浸水検知部が浸水を検知すると、スイッチ回路を制御して最下層にある蓄電池を充放電回路から切り離させるよう構成されている、との構成を有している。 In order to solve the above problems, the first power storage system according to the present invention includes a housing, a plurality of storage batteries arranged so as to form a plurality of layers in a lower space inside the housing, and an upper space inside the housing. An arranged charge / discharge circuit for charging / discharging a plurality of storage batteries, a switch circuit arranged in the lower space for changing the connection state between the plurality of storage batteries and the charge / discharge circuit, and a lowermost layer arranged in the lower space. It is provided with a flood detection unit that can detect the inundation of the storage battery in the above, and a control unit that controls the charge / discharge circuit and the switch circuit based on the detection result of the inundation detection unit arranged in the housing. When the detection unit detects inundation, it is configured to control the switch circuit to disconnect the storage battery in the lowermost layer from the charge / discharge circuit.
この構成では、浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知すると、最下層にある蓄電池だけが充放電回路から切り離される。言い換えると、この構成では、浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知しても、最下層以外の層にある蓄電池は充放電回路から切り離されない。したがって、この構成によれば、浸水および停電の両方が発生したときに、充放電回路に接続されたままの蓄電池に蓄えられた電力を用いて、建屋内の各種負荷を稼働させることができる。 In this configuration, when the inundation detection unit detects the inundation of the storage battery in the lowermost layer, only the storage battery in the lowermost layer is disconnected from the charge / discharge circuit. In other words, in this configuration, even if the inundation detection unit detects the inundation of the storage battery in the lowermost layer, the storage batteries in the layers other than the lowest layer are not separated from the charge / discharge circuit. Therefore, according to this configuration, when both flooding and power failure occur, various loads in the building can be operated by using the electric power stored in the storage battery that remains connected to the charge / discharge circuit.
なお、「最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な浸水検知部」には、最下層にある蓄電池が現に浸水しているか否かを検知し得るように構成/配置された浸水検知部、および最下層にある蓄電池の浸水が間近に迫っているか否かを検知し得るように構成/配置された浸水検知部の両方が含まれるものとする。 The "inundation detection unit capable of detecting the inundation of the storage battery in the lowermost layer" includes an inundation detection unit configured / arranged so as to detect whether or not the storage battery in the lowermost layer is actually inundated. It shall include both inundation detection units configured / arranged so that it can detect whether or not the inundation of the storage battery in the bottom layer is imminent.
上記第1の蓄電システムは、商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部をさらに備えるとともに、制御部が、浸水検知部が浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していなければ、充放電回路を制御して、商用電力系統の電力で最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも1つを充電させるよう構成されている、ことが好ましい。 The first power storage system further includes a power failure detection unit that detects whether or not a power failure has occurred in the commercial power system, and a power failure detection unit when the control unit detects inundation. If it does not detect a power outage, it is preferably configured to control the charge / discharge circuit to charge at least one of the storage batteries in a layer other than the bottom layer with the power of the commercial power system.
この場合、上記制御部は、最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも1つを予め設定された上限充電率を上回るように充電させることがさらに好ましい。 In this case, it is more preferable that the control unit charges at least one of the storage batteries in the layers other than the bottom layer so as to exceed a preset upper limit charging rate.
この構成によれば、浸水に続いて停電が発生した場合に、建屋内の各種負荷を長時間にわたって稼働させることができる。 According to this configuration, when a power failure occurs following flooding, various loads in the building can be operated for a long time.
上記第1の蓄電システムは、商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部をさらに備えるとともに、制御部が、浸水検知部が浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していれば、充放電回路を制御して、最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも1つを放電させるとともに該放電による電力を外部に向けて出力させるよう構成されている、との構成を有していてもよい。 The first power storage system further includes a power failure detection unit that detects whether or not a power failure has occurred in the commercial power system, and a power failure detection unit when the control unit detects inundation. If it detects a power outage, it is configured to control the charge / discharge circuit to discharge at least one of the storage batteries in layers other than the bottom layer and output the power generated by the discharge to the outside. It may have the configuration of.
この場合、上記制御部は、最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも1つを予め設定された下限充電率を下回るように放電させるとともに該放電による電力を外部に向けて出力させることが好ましい。 In this case, it is preferable that the control unit discharges at least one of the storage batteries in the layers other than the lowest layer so as to be lower than the preset lower limit charge rate, and outputs the electric power generated by the discharge to the outside.
この構成によれば、停電時に建屋内の各種負荷を長時間にわたって稼働させることができる。 According to this configuration, various loads in the building can be operated for a long time in the event of a power failure.
上記課題を解決するために、本発明に係る第2の蓄電システムは、筐体と、筐体内の下方空間に3つ以上の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、筐体内の上方空間に配置された、複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、下方空間に配置された、複数の蓄電池と充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な第1浸水検知部と、下方空間に配置された、中層にある蓄電池の浸水を検知可能な第2浸水検知部と、筐体内に配置された、第1浸水検知部および第2浸水検知部の検知結果に基づいて充放電回路およびスイッチ回路を制御する制御部とを備え、制御部は、第1浸水検知部が浸水を検知すると、スイッチ回路を制御して最下層にある蓄電池を充放電回路から切り離させ、第2浸水検知部が浸水を検知すると、スイッチ回路を制御して中層にある蓄電池を充放電回路から切り離させるよう構成されている、との構成を有している。 In order to solve the above problems, the second power storage system according to the present invention includes a housing, a plurality of storage batteries arranged so as to form three or more layers in a lower space inside the housing, and an upper part inside the housing. A charge / discharge circuit for charging / discharging a plurality of storage batteries arranged in the space, a switch circuit arranged in the lower space for changing the connection state between the plurality of storage batteries and the charge / discharge circuit, and a switch circuit arranged in the lower space. A first inundation detection unit that can detect the inundation of the storage battery in the lowermost layer, a second inundation detection unit that can detect the inundation of the storage battery in the middle layer arranged in the lower space, and a second inundation detection unit arranged in the housing. It includes a control unit that controls the charge / discharge circuit and the switch circuit based on the detection results of the first inundation detection unit and the second inundation detection unit, and the control unit controls the switch circuit when the first inundation detection unit detects inundation. Then, the storage battery in the lowermost layer is separated from the charge / discharge circuit, and when the second inundation detection unit detects inundation, the switch circuit is controlled to disconnect the storage battery in the middle layer from the charge / discharge circuit. It has the configuration of.
この構成では、第1浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知すると、最下層にある蓄電池が充放電回路から切り離され、第2浸水検知部が中層にある蓄電池の浸水を検知すると、中層にある蓄電池が充放電回路から切り離される。言い換えると、この構成では、第1浸水検知部が最下層にある蓄電池の浸水を検知しても、中層および最上層にある蓄電池は充放電回路から切り離されず、第2浸水検知部が中層にある蓄電池の浸水を検知しても、最上層にある蓄電池は充放電回路から切り離されない。したがって、この構成によれば、浸水および停電の両方が発生したときに、充放電回路に接続されたままの蓄電池に蓄えられた電力を用いて、建屋内の各種負荷を稼働させることができる。 In this configuration, when the first inundation detection unit detects the inundation of the storage battery in the lowermost layer, the storage battery in the lowermost layer is disconnected from the charge / discharge circuit, and when the second inundation detection unit detects the inundation of the storage battery in the middle layer, The storage battery in the middle layer is disconnected from the charge / discharge circuit. In other words, in this configuration, even if the first inundation detection unit detects the inundation of the storage battery in the lowermost layer, the storage batteries in the middle layer and the uppermost layer are not separated from the charge / discharge circuit, and the second inundation detection unit is in the middle layer. Even if the inundation of the storage battery is detected, the storage battery in the uppermost layer is not disconnected from the charge / discharge circuit. Therefore, according to this configuration, when both flooding and power failure occur, various loads in the building can be operated by using the electric power stored in the storage battery that remains connected to the charge / discharge circuit.
なお、「最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な第1浸水検知部」には、最下層にある蓄電池が現に浸水しているか否かを検知し得るように構成/配置された浸水検知部、および最下層にある蓄電池の浸水が間近に迫っているか否かを検知し得るように構成/配置された浸水検知部の両方が含まれるものとする。「中層にある蓄電池の浸水を検知可能な第2浸水検知部」についても同様である。 The "first inundation detection unit capable of detecting the inundation of the storage battery in the lowermost layer" is configured / arranged so as to be able to detect whether or not the storage battery in the lowermost layer is actually inundated. , And an inundation detection unit configured / arranged so as to be able to detect whether or not the inundation of the storage battery in the lowermost layer is imminent. The same applies to the "second inundation detection unit capable of detecting the inundation of the storage battery in the middle layer".
また、「中層」は、最上層と最下層とを除く全ての層を指すものとする。例えば、階層が4つある場合は、下から2つ目の層および下から3つ目の層が中層となる。 Further, the "middle layer" shall refer to all layers except the uppermost layer and the lowest layer. For example, when there are four layers, the second layer from the bottom and the third layer from the bottom are the middle layers.
上記第2の蓄電システムは、商用電力系統に停電が発生しているか否かを検知する停電検知部をさらに備えるとともに、充放電回路が、建屋の1階に設置された負荷に接続され得る第1出力部と、建屋の2階に設置された負荷に接続され得る第2出力部とを有し、制御部が、第1浸水検知部のみが浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していれば、充放電回路を制御して、最上層および中層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を第1出力部および第2出力部から出力させ、第2浸水検知部が浸水を検知しているときに停電検知部が停電を検知していれば、充放電回路を制御して、最上層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を第2出力部のみから出力させるよう構成されている、ことが好ましい。 The second power storage system further includes a power failure detection unit that detects whether or not a power failure has occurred in the commercial power system, and a charge / discharge circuit can be connected to a load installed on the first floor of the building. It has one output unit and a second output unit that can be connected to a load installed on the second floor of the building, and when the control unit detects inundation only by the first inundation detection unit, the power failure detection unit If a power failure is detected, the charge / discharge circuit is controlled to discharge the storage batteries in the uppermost layer and the middle layer, and the power generated by the discharge is output from the first output unit and the second output unit to generate the second inundation detection unit. If the power failure detection unit detects a power failure when is detecting inundation, the charge / discharge circuit is controlled to discharge the storage battery in the uppermost layer, and the power generated by the discharge is output only from the second output unit. It is preferably configured to allow.
この構成では、第2浸水検知部が浸水を検知しているとき、すなわち、浸水がかなり進行しているときに、第1出力部を介した建屋の1階への電力供給が停止される。したがって、この構成によれば、建屋の1階の水に浸かった負荷、配電盤等に電力を供給してしまうことにより生じる漏電を防ぐことができる。 In this configuration, when the second inundation detection unit detects inundation, that is, when the inundation is considerably progressing, the power supply to the first floor of the building via the first output unit is stopped. Therefore, according to this configuration, it is possible to prevent electric leakage caused by supplying electric power to a load immersed in water on the first floor of the building, a switchboard, or the like.
本発明によれば、浸水の程度に応じて段階的に動作を停止させることが可能な蓄電システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage system capable of gradually stopping the operation according to the degree of inundation.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の第1〜第3実施例に係る蓄電システムについて説明する。 Hereinafter, the power storage system according to the first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施例]
図1に、本発明の第1実施例に係る蓄電システム10Aを示す。同図に示すように、蓄電システム10Aは、建屋Hの近傍に設けられたコンクリート製の基礎Bの上にボルト等を用いて設置されている。また、同図に示すように、蓄電システム10Aは、脚12付きの箱型の筐体11と、筐体11内の下方空間14に配置された4つの蓄電池20a,20b,20c,20d、3つのリレーSa,Sb,Scからなるスイッチ回路、および浸水検知部21と、筐体11内の上方空間13に配置された充放電回路30A、制御部31A、および停電検知部32とを備えている。
[First Example]
FIG. 1 shows a
蓄電池20a,20b,20c,20dは、リチウムイオン電池、鉛蓄電池またはニッケル水素蓄電池等からなっている。蓄電池20a,20b,20c,20dの容量は、同一であってもよいし異なっていてもよい。
The
蓄電池20a,20b,20c,20dは、2つの階層をなすように配置されている。すなわち、4つのうちの2つ(蓄電池20a,20b)は下方空間14の最下層に配置され、残りの2つ(蓄電池20c,20d)は下方空間14の最上層に配置されている。
The
スイッチ回路を構成するリレーSa,Sb,Scは、制御部31Aの制御下でON状態(閉状態)またはOFF状態(開状態)をとるように構成されている。表1に示すように、スイッチ回路は、リレーSa,SbがON状態とされ、かつリレーScがOFF状態とされた第1状態と、リレーSa,SbがOFF状態とされ、かつリレーScがON状態とされた第2状態とをとることができる。
スイッチ回路が第1状態をとると、4つの蓄電池20a,20b,20c,20dの全部を直列に接続したものが充放電回路30Aに接続される。一方、スイッチ回路が第2状態をとると、最上層にある2つの蓄電池20c,20dだけを直列に接続したものが充放電回路30Aに接続される。つまり、スイッチ回路が第2状態をとると、最下層にある2つの蓄電池20a,20bが充放電回路30Aから切り離される。
When the switch circuit takes the first state, all four
浸水検知部21は、最下層にある蓄電池20a,20bのやや下方に配置されている。これにより、浸水検知部21は、蓄電池20a,20bの浸水が間近に迫っているか否かを検知することができる。浸水検知部21は、検知結果に関する信号を制御部31Aに向けて出力する。
The
充放電回路30Aは、双方向のDC/ACインバータ等から構成されている。充放電回路30Aは、停電検知部32を介して入力される商用電力系統Gの電力を直流化し、蓄電池20a,20b,20c,20dを充電することができる。また、充放電回路30Aは、蓄電池20a,20b,20c,20dに蓄えられた電力を交流化し、商用電力系統Gへの逆潮流が生じないように建屋Hに設置された負荷(一般負荷Laおよび重要負荷Lb)に供給することもできる(通常時放電モード)。このとき、蓄電池20a,20b,20c,20dからの放電電力が負荷に供給する電力(負荷電力)に対して不足する場合は、商用電力系統Gから不足分の電力が補われる。また、充放電回路30Aは、蓄電池20a,20b,20c,20dに蓄えられた電力を交流化し、重要負荷Lbにのみ供給することもできる(停電時放電モード)。さらに、充放電回路30Aは、蓄電池20a,20b,20c,20dを充電しながら一般負荷Laおよび/または重要負荷Lbに電力を供給することもできる(通常時充電モード)。充放電回路30Aは、制御部31Aの制御下でこれらの動作を行う。
The charge /
停電検知部32は、商用電力系統Gの電圧に基づいて、商用電力系統Gに停電が発生しているか否かを検知する。停電検知部32は、検知結果に関する信号を制御部31Aに向けて出力する。
The power
制御部31Aは、マイクロプロセッサ(MPU,Micro Processing Unit)等から構成されている。制御部31Aは、浸水検知部21および停電検知部32の検知結果に基づいて、充放電回路30Aおよびスイッチ回路(リレーSa,Sb,Sc)を制御する。以下、制御部31Aによる制御について具体的に説明する。
The
浸水検知部21が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部32が停電を検知していない場合、制御部31Aは、スイッチ回路を第1状態とする。また、この場合、制御部31Aは、充放電回路30Aを制御して、比較的安価な夜間電力により蓄電池20a,20b,20c,20dを充電させたり、比較的高価な昼間電力の購入量を減らすために、昼間に蓄電池20a,20b,20c,20dを放電させたりする。このとき、制御部31Aは、蓄電池20a,20b,20c,20dの寿命が縮むのを防ぐために、予め設定された通常使用範囲(10%〜80%)内で蓄電池20a,20b,20c,20dを充放電させる(図2参照)。
When the
浸水検知部21が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部32が停電を検知している場合、制御部31Aは、スイッチ回路を第1状態とする。また、この場合、制御部31Aは、建屋Hに設置された重要負荷Lbの稼働停止を防ぐために、充放電回路30Aを制御して、蓄電池20a,20b,20c,20dを通常使用範囲の下限である下限充電率(10%)まで放電させる。
When the
浸水検知部21が浸水を検知しており、かつ停電検知部32が停電を検知していない場合、制御部31Aは、スイッチ回路を第2状態とする。また、この場合、制御部31Aは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路30Aを制御して、蓄電池20c,20dを通常使用範囲の上限である上限充電率(80%)まで充電させる。
When the
スイッチ回路を第2状態として最下層にある2つの蓄電池20a,20bを充放電回路30Aから切り離すのは、稼働中の蓄電池が浸水すると、漏電が発生するとともに充放電回路30Aに設けられた異常検出回路が該漏電を検知し、蓄電システム10Aが緊急停止してしまうからである。また、昼間であるか夜間であるかにかかわらず蓄電池20c,20dを充電するのは、浸水の後に停電が発生することが多いからである。浸水を検知したときに直ちに充電を開始させることにより、停電時に建屋Hに設置された重要負荷Lbを長時間にわたって稼働させることができる。
The reason why the two
浸水検知部21が浸水を検知しており、かつ停電検知部32が停電を検知している場合、制御部31Aは、スイッチ回路を第2状態とする。また、この場合、制御部31Aは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路30Aを制御して、蓄電池20c,20dを下限充電率(10%)まで放電させる。これにより、建屋Hに設置された重要負荷Lbの稼働停止が防がれる。
When the
[第2実施例]
図3に、本発明の第2実施例に係る蓄電システム10Bを示す。同図に示すように、蓄電システム10Bは、制御部31Aの代わりに制御部31Bを備えている点において蓄電システム10Aと相違しているが、その他の点においては蓄電システム10Aと共通している。
[Second Example]
FIG. 3 shows the
本実施例においても、浸水検知部21が浸水を検知すると、制御部31Bが充放電回路30Aを制御して、蓄電池20c,20dを充放電させる。このとき、制御部31Bは、図4に示した拡張使用範囲(0%〜100%)内で蓄電池20c,20dを充放電させる。これにより、より長時間にわたって建屋Hに設置された重要負荷Lbを稼働させることができる。浸水が発生することは稀なので、蓄電池20c,20dを通常の下限充電率である10%を下回るように放電させたり、蓄電池20c,20dを通常の上限充電率である80%を上回るように充電させたりしても、蓄電池20c,20dの寿命への影響はほとんどない。
Also in this embodiment, when the
なお、浸水検知部21が浸水を検知していない場合、制御部31Bは、予め設定された通常使用範囲内で蓄電池20a,20b,20c,20dを充放電させる。
When the
[第3実施例]
図5に、本発明の第3実施例に係る蓄電システム10Cを示す。同図に示すように、蓄電システム10Cは、蓄電池20a,20b,20c,20dに加えて蓄電池20e,20fを備えている点と、浸水検知部21(第1浸水検知部)に加えて浸水検知部22(第2浸水検知部)を備えている点と、スイッチ回路がリレーSd,Se,Sfをさらに含んでいる点と、充放電回路30Aの代わりに充放電回路30Cを備えている点と、制御部31Aの代わりに制御部31Cを備えている点とにおいて蓄電システム10Aと相違しているが、その他の点においては蓄電システム10Aと共通している。
[Third Example]
FIG. 5 shows the power storage system 10C according to the third embodiment of the present invention. As shown in the figure, the power storage system 10C includes
蓄電池20e,20fは、蓄電池20a,20b,20c,20dと同様、リチウムイオン電池、鉛蓄電池またはニッケル水素蓄電池等からなっている。6つの蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fの容量は、同一であってもよいし異なっていてもよい。
Like the
蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fは、3つの階層をなすように配置されている。すなわち、6つのうちの2つ(蓄電池20a,20b)は下方空間14の最下層に配置され、別の2つ(蓄電池20c,20d)は下方空間14の中層に配置され、残りの2つ(蓄電池20e,20f)は下方空間14の最上層に配置されている。
The
リレーSd,Se,Sfは、リレーSa,Sb,Scと同様、制御部31Cの制御下でON状態またはOFF状態をとるように構成されている。表2に示すように、スイッチ回路は、リレーSa,Sb,Sd,SeがON状態とされ、かつリレーSc,SfがOFF状態とされた第1状態と、リレーSa,Sb,SfがOFF状態とされ、かつリレーSc,Sd,SeがON状態とされた第2状態と、リレーSd,SeがOFF状態とされ、かつリレーSfがON状態とされた第3状態とをとることができる。
スイッチ回路が第1状態をとると、6つの蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fの全部を直列に接続したものが充放電回路30Cに接続される。スイッチ回路が第2状態をとると、最上層および中層にある4つの蓄電池20c,20d,20e,20fを直列に接続したものが充放電回路30Cに接続される。また、スイッチ回路が第3状態をとると、最上層にある2つの蓄電池20e,20fを直列に接続したものが充放電回路30Cに接続される。つまり、スイッチ回路が第2状態をとると、最下層にある2つの蓄電池20a,20bが充放電回路30Cから切り離され、スイッチ回路が第3状態をとると、中層および最下層にある4つの蓄電池20a,20b,20c,20dが充放電回路30Cから切り離される。
When the switch circuit takes the first state, all six
浸水検知部22は、中層にある蓄電池20c,20dのやや下方、かつ建屋Hの1階床面よりも高い位置に配置されている。これにより、浸水検知部22は、蓄電池20c,20dの浸水が間近に迫っているか否かと、建屋Hの床上浸水が発生しているか否かとを検知することができる。浸水検知部22は、検知結果に関する信号を制御部31Cに向けて出力する。
The
充放電回路30Cは、充放電回路30Aと同様、双方向のDC/ACインバータ等から構成されている。充放電回路30Cは、建屋Hの1階の負荷(重要負荷Lb)に接続される第1出力部と、建屋Hの2階の負荷(重要負荷Lc)に接続される第2出力部とを有している。充放電回路30Cは、停電検知部32を介して入力される商用電力系統Gの電力を直流化し、蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fを充電することができる。また、充放電回路30Cは、蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fに蓄えられた電力を交流化し、商用電力系統Gへの逆潮流が生じないように一般負荷Laおよび重要負荷Lb,Lcに供給することもできる(通常時放電モード)。このとき、蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fからの放電電力が負荷に供給する電力(負荷電力)に対して不足する場合は、商用電力系統Gから不足分の電力が補われる。また、充放電回路30Cは、蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fに蓄えられた電力を交流化し、重要負荷Lb,Lcの両方に供給したり、重要負荷Lcにのみ供給したりすることもできる(停電時放電モード)。さらに、充放電回路30Cは、蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fを充電しながら一般負荷Laおよび/または重要負荷Lb,Lcに電力を供給することもできる(通常時充電モード)。充放電回路30Cは、制御部31Cの制御下でこれらの動作を行う。
Like the charge /
制御部31Cは、制御部31Aと同様、マイクロプロセッサ等から構成されている。制御部31Cは、浸水検知部21,22および停電検知部32の検知結果に基づいて、充放電回路30Cおよびスイッチ回路(リレーSa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf)を制御する。以下、制御部31Cによる制御について具体的に説明する。
Like the
浸水検知部21,22が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部32が停電を検知していない場合、制御部31Cは、スイッチ回路を第1状態とする。また、この場合、制御部31Cは、充放電回路30Cを制御して、比較的安価な夜間電力により蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fを充電させたり、比較的高価な昼間電力の購入量を減らすために、昼間に蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fを放電させたりする。放電による電力は、第1出力部を介して建屋Hの1階の重要負荷Lbに供給されるとともに、第2出力部を介して建屋Hの2階の重要負荷Lcに供給される。また、放電による電力は、一般負荷Laにも供給される。
When the
浸水検知部21,22が浸水を検知しておらず、かつ停電検知部32が停電を検知している場合、制御部31Cは、スイッチ回路を第1状態とする。また、この場合、制御部31Cは、建屋Hに設置された重要負荷Lb,Lcの稼働停止を防ぐために、充放電回路30Cを制御して、蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20fを放電させる。放電による電力は、第1出力部を介して建屋Hの1階の重要負荷Lbに供給されるとともに、第2出力部を介して建屋Hの2階の重要負荷Lcに供給される。
When the
浸水検知部21のみが浸水を検知しており、かつ停電検知部32が停電を検知していない場合、制御部31Cは、スイッチ回路を第2状態とする。また、この場合、制御部31Cは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路30Cを制御して、最上層および中層にある蓄電池20c,20d,20e,20fを80%または100%まで充電させる。
When only the
浸水検知部21のみが浸水を検知しており、かつ停電検知部32が停電を検知している場合、制御部31Cは、スイッチ回路を第2状態とする。また、この場合、制御部31Cは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路30Cを制御して、最上層および中層にある蓄電池20c,20d,20e,20fを10%または0%まで放電させ、放電による電力を第1出力部を介して建屋Hの1階の重要負荷Lbに供給させるとともに、該電力を第2出力部を介して建屋Hの2階の重要負荷Lcに供給させる。
When only the
浸水検知部21,22の両方が浸水を検知しており、かつ停電検知部32が停電を検知していない場合、制御部31Cは、スイッチ回路を第3状態とする。また、この場合、制御部31Cは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路30Cを制御して、最上層にある蓄電池20e,20fを80%または100%まで充電させる。
When both the
浸水検知部21,22の両方が浸水を検知しており、かつ停電検知部32が停電を検知している場合、制御部31Cは、スイッチ回路を第3状態とする。また、この場合、制御部31Cは、昼間であるか夜間であるかにかかわらず、充放電回路30Cを制御して、最上層にある蓄電池20e,20fを10%または0%まで放電させ、放電による電力を第2出力部を介して建屋Hの2階の重要負荷Lcに供給させる。放電による電力を建屋Hの1階の重要負荷Lbに供給しないのは、床上浸水が発生しているときに1階に向けて電力を供給すると、前述の漏電保護が作動して蓄電システム10Cが緊急停止するおそれがあるからである。
When both the
以上、本発明の第1〜第3実施例に係る蓄電システムについて説明してきたが、本発明の構成はこれらに限定されるものではない。 Although the power storage system according to the first to third embodiments of the present invention has been described above, the configuration of the present invention is not limited to these.
[第1変形例]
例えば、本発明に係る蓄電システムは、図6(A)に示す蓄電池20a,20bおよびスイッチ回路(リレーSa,Sb)が下方空間に配置されていてもよい。この場合は、蓄電池20aが最下層に配置され、蓄電池20bが最上層に配置されているといえる。
[First modification]
For example, in the power storage system according to the present invention, the
リレーSa,Sbは、制御部の制御下でON状態またはOFF状態をとるように構成されている。表3に示すように、スイッチ回路は、リレーSaがON状態とされ、かつリレーSbがOFF状態とされた第1状態と、リレーSaがOFF状態とされ、かつリレーSbがON状態とされた第2状態とをとることができる。制御部は、浸水検知部によって検知された浸水の程度に応じてスイッチ回路の状態を切り替える。
スイッチ回路が第1状態をとると、2つの蓄電池20a,20bを直列に接続したものが充放電回路に接続される。一方、スイッチ回路が第2状態をとると、最上層にある蓄電池20bだけが充放電回路に接続される。つまり、スイッチ回路が第2状態をとると、最下層にある蓄電池20aが充放電回路から切り離される。
When the switch circuit takes the first state, the two
[第2変形例]
また、本発明に係る蓄電システムは、図6(B)に示す蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20f,20g,20hおよびスイッチ回路(リレーSa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf,Sg,Sh)が下方空間に配置されていてもよい。この場合は、蓄電池20a,20b,20cが最下層に配置され、蓄電池20hが最上層に配置され、残りの蓄電池20d,20e,20f,20gが中層に配置されているといえる。
[Second modification]
Further, the power storage system according to the present invention includes
リレーSa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf,Sg,Shは、制御部の制御下でON状態またはOFF状態をとるように構成されている。表4に示すように、スイッチ回路は、リレーSa,Sb,Sd,Se,SgがON状態とされ、かつリレーSc,Sf,ShがOFF状態とされた第1状態と、リレーSa,Sb,Sf,ShがOFF状態とされ、かつリレーSc,Sd,Se,SgがON状態とされた第2状態と、リレーSd,Se,ShがOFF状態とされ、かつリレーSf,SgがON状態とされた第3状態と、リレーSgがOFF状態とされ、かつリレーShがON状態とされた第4状態とをとることができる。制御部は、3つの浸水検知部によって検知された浸水の程度に応じてスイッチ回路の状態を切り替える。
スイッチ回路が第1状態をとると、8つの蓄電池20a,20b,20c,20d,20e,20f,20g,20hを直列に接続したものが充放電回路に接続される。スイッチ回路が第2状態をとると、5つの蓄電池20d,20e,20f,20g,20hを直列に接続したものが充放電回路に接続される。スイッチ回路が第3状態をとると、3つの蓄電池20f,20g,20hを直列に接続したものが充放電回路に接続される。また、スイッチ回路が第4状態をとると、蓄電池20hだけが充放電回路に接続される。つまり、スイッチ回路が第2状態をとると、蓄電池20a,20b,20cが充放電回路から切り離され、スイッチ回路が第3状態をとると、さらに蓄電池20d,20eが充放電回路から切り離され、スイッチ回路が第4状態をとると、さらに蓄電池20f,20gが充放電回路から切り離される。
When the switch circuit takes the first state, eight
[その他の変形例]
また、本発明に係る蓄電システムは、停電検知部を備えていなくてもよい。この場合、制御部は、外部から提供される停電の有無に関する信号に基づいて、上記の制御を行うことができる。
[Other variants]
Further, the power storage system according to the present invention does not have to include a power failure detection unit. In this case, the control unit can perform the above control based on a signal regarding the presence or absence of a power failure provided from the outside.
また、浸水検知部21は、最下層にある蓄電池の下端と同じ高さに配置されていてもよい。この場合、浸水検知部21は、最下層にある蓄電池が現に浸水しているか否かを検知することができる。浸水検知部22についても同様である。
Further, the
また、建屋Hの2階にも一般負荷がある場合、第3実施例に係る蓄電システム10Cは、商用電力系統Gへの逆潮流が生じないように2階の一般負荷に電力を供給してもよい。また、建屋Hはn階建て(ただし、nは3以上の整数)であってもよく、n階に重要負荷(および一般負荷)がある場合にも本発明を適用することができる。 Further, when there is a general load on the second floor of the building H, the power storage system 10C according to the third embodiment supplies power to the general load on the second floor so that reverse power flow to the commercial power system G does not occur. May be good. Further, the building H may have n floors (where n is an integer of 3 or more), and the present invention can be applied even when there is a significant load (and general load) on the n floor.
さらに、本発明に係る蓄電システムは、充放電回路からの蓄電池の切り離しと同時に、当該蓄電池を放電回路に接続し、当該蓄電池に蓄えられた電力を放電させるように構成されていてもよい。 Further, the power storage system according to the present invention may be configured to connect the storage battery to the discharge circuit and discharge the electric power stored in the storage battery at the same time as disconnecting the storage battery from the charge / discharge circuit.
10A,10B,10C 蓄電システム
11 筐体
12 脚
13 上方空間
14 下方空間
20a,20b,20c,20d,20e,20f,20g,20h 蓄電池
21 浸水検知部(第1浸水検知部)
22 浸水検知部(第2浸水検知部)
30A,30C 充放電回路
31A,31B,31C 制御部
32 停電検知部
B 基礎
G 商用電力系統
H 建屋
Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf,Sg,Sh リレー
10A, 10B, 10C
22 Inundation detection unit (second inundation detection unit)
30A, 30C Charge /
Claims (7)
前記筐体内の下方空間に複数の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、
前記筐体内の上方空間に配置された、前記複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、
前記下方空間に配置された、前記複数の蓄電池と前記充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、
前記下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な浸水検知部と、
前記筐体内に配置された、前記浸水検知部の検知結果に基づいて前記充放電回路および前記スイッチ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知すると、前記スイッチ回路を制御して前記最下層にある蓄電池を前記充放電回路から切り離させるよう構成されている
ことを特徴とする蓄電システム。 With the housing
A plurality of storage batteries arranged so as to form a plurality of layers in the lower space in the housing, and
A charge / discharge circuit for charging / discharging the plurality of storage batteries arranged in the upper space in the housing, and
A switch circuit arranged in the lower space to change the connection state between the plurality of storage batteries and the charge / discharge circuit,
An inundation detection unit that can detect the inundation of the storage battery in the lowermost layer, which is arranged in the lower space, and
A control unit that controls the charge / discharge circuit and the switch circuit based on the detection result of the inundation detection unit arranged in the housing.
With
The control unit is a power storage system characterized in that when the inundation detection unit detects inundation, the switch circuit is controlled to disconnect the storage battery in the lowermost layer from the charge / discharge circuit.
前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していなければ、前記充放電回路を制御して、前記商用電力系統の電力で前記最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも1つを充電させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。 It is further equipped with a power failure detection unit that detects whether or not a power failure has occurred in the commercial power system.
If the power failure detection unit does not detect the power failure when the inundation detection unit detects inundation, the control unit controls the charge / discharge circuit and uses the power of the commercial power system to obtain the maximum power. The power storage system according to claim 1, wherein the power storage system is configured to charge at least one of storage batteries in a layer other than the lower layer.
ことを特徴とする請求項2に記載の蓄電システム。 If the power failure detection unit does not detect the power failure when the inundation detection unit detects inundation, the control unit controls the charge / discharge circuit and uses the power of the commercial power system to obtain the maximum power. The power storage system according to claim 2, wherein at least one of the storage batteries in a layer other than the lower layer is charged so as to exceed a preset upper limit charging rate.
前記制御部は、前記浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していれば、前記充放電回路を制御して、前記最下層以外の層にある蓄電池の少なくとも1つを放電させるとともに該放電による電力を外部に向けて出力させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。 It is further equipped with a power failure detection unit that detects whether or not a power failure has occurred in the commercial power system.
If the power failure detection unit detects the power failure while the flood detection unit detects the inundation, the control unit controls the charge / discharge circuit to control the storage battery in a layer other than the bottom layer. The power storage system according to claim 1, wherein at least one of the above is discharged and the electric power generated by the discharge is output to the outside.
ことを特徴とする請求項4に記載の蓄電システム。 If the power failure detection unit detects the power failure while the flood detection unit detects the inundation, the control unit controls the charge / discharge circuit to control the storage battery in a layer other than the bottom layer. The power storage system according to claim 4, wherein at least one of the above is discharged so as to be lower than a preset lower limit charge rate, and the electric power generated by the discharge is output to the outside.
前記筐体内の下方空間に3つ以上の階層をなすように配置された複数の蓄電池と、
前記筐体内の上方空間に配置された、前記複数の蓄電池を充放電させる充放電回路と、
前記下方空間に配置された、前記複数の蓄電池と前記充放電回路との接続状態を変化させるスイッチ回路と、
前記下方空間に配置された、最下層にある蓄電池の浸水を検知可能な第1浸水検知部と、
前記下方空間に配置された、中層にある蓄電池の浸水を検知可能な第2浸水検知部と、
前記筐体内に配置された、前記第1浸水検知部および前記第2浸水検知部の検知結果に基づいて前記充放電回路および前記スイッチ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1浸水検知部が浸水を検知すると、前記スイッチ回路を制御して前記最下層にある蓄電池を前記充放電回路から切り離させ、前記第2浸水検知部が浸水を検知すると、前記スイッチ回路を制御して前記中層にある蓄電池を前記充放電回路から切り離させるよう構成されている
ことを特徴とする蓄電システム。 With the housing
A plurality of storage batteries arranged so as to form three or more layers in the lower space in the housing, and
A charge / discharge circuit for charging / discharging the plurality of storage batteries arranged in the upper space in the housing, and
A switch circuit arranged in the lower space to change the connection state between the plurality of storage batteries and the charge / discharge circuit,
A first inundation detection unit that can detect inundation of the storage battery in the lowermost layer, which is arranged in the lower space, and
A second inundation detection unit that can detect inundation of the storage battery in the middle layer, which is arranged in the lower space, and
A control unit that controls the charge / discharge circuit and the switch circuit based on the detection results of the first inundation detection unit and the second inundation detection unit arranged in the housing.
With
When the first inundation detection unit detects inundation, the control unit controls the switch circuit to disconnect the storage battery in the lowermost layer from the charge / discharge circuit, and the second inundation detection unit detects inundation. A power storage system characterized in that the switch circuit is controlled to separate the storage battery in the middle layer from the charge / discharge circuit.
前記充放電回路は、建屋の1階に設置された負荷に接続され得る第1出力部と、前記建屋の2階に設置された負荷に接続され得る第2出力部とを有し、
前記制御部は、前記第1浸水検知部のみが浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していれば、前記充放電回路を制御して、最上層および前記中層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を前記第1出力部および前記第2出力部から出力させ、前記第2浸水検知部が浸水を検知しているときに前記停電検知部が前記停電を検知していれば、前記充放電回路を制御して、前記最上層にある蓄電池を放電させるとともに該放電による電力を前記第2出力部のみから出力させるよう構成されている
ことを特徴とする請求項6に記載の蓄電システム。 It is further equipped with a power failure detection unit that detects whether or not a power failure has occurred in the commercial power system.
The charge / discharge circuit has a first output unit that can be connected to a load installed on the first floor of the building and a second output unit that can be connected to a load installed on the second floor of the building.
If the power failure detection unit detects the power failure when only the first inundation detection unit detects the inundation, the control unit controls the charge / discharge circuit to the uppermost layer and the middle layer. A storage battery is discharged, and the electric power generated by the discharge is output from the first output unit and the second output unit. When the second inundation detection unit detects inundation, the power failure detection unit detects the power failure. If so, the charging / discharging circuit is controlled to discharge the storage battery in the uppermost layer and to output the electric power generated by the discharging only from the second output unit. The power storage system according to 6.
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