JP2021176256A - 配電装置及び建物 - Google Patents
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Abstract
【課題】停電時におけるユーザの作業負担を軽減することができ、停電時でも電気機器の使用を可能とすること。【解決手段】配電装置は、第一直流電力を出力する第一直流電源と、前記第一直流電力を第一交流電力に変換し、前記第一交流電力を第一通常時用配電経路又は第一停電時用配電経路に出力する第一パワーコンディショナーと、少なくとも前記第一通常時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合と前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合とを有する配線用接続器と、前記配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合、前記第一通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第一停電時用配電経路を導通状態とする第一供給元選択器と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、配電装置及び建物に関する。
近年、停電時に非常用電源を供給する目的で建物に太陽光発電パネル、燃料電池等の発電設備、蓄電池等の蓄電設備を設置するケースが増加している。このような非常用電源を使用する技術の一例として、例えば、特許文献1に開示されている電力供給システムが挙げられる。この電力供給システムは、停電が発生した場合、障害が発生していない区間を地域配電系統として他の高圧路線から切り離し、この地域配電系統内に設けられている太陽光発電システムなどの自家発電システムを地域の発電リソースとして全ての需要家に等しく開放するという基本スキームの下で運用される。この電力供給システムは、発電リソースの開放時には個々の需要家の宅内配線系統を、商用電源から負荷に給電する一般負荷回路から独立させた防災負荷回路に切り替え、専用コンセントに接続した負荷に対してのみ給電できるようにする。
しかしながら、上述した電力供給システムは、専用コンセントに接続した負荷に対してのみ給電するため、停電時に使用を希望する電気機器のコンセントプラグを専用コンセントに差し替える作業をユーザに要求してしまう。また、このような作業は、例えば、停電時に使用を希望する電気機器に電力を供給する専用コンセントが屋外に設置されている場合、使用を希望する電気機器に電力を供給する専用コンセントが高所に設置されている場合、ユーザに更に大きな負担を課してしまう。屋外に設置されている電気機器の一例としては、例えば、屋外設置型給湯器が挙げられる。電力を供給する専用コンセントが高所に設置されている場合における電気機器の一例としては、例えば、冷蔵庫が挙げられる。
或いは、このような作業は、使用を希望する電気機器の電源が盤内に複数台まとめて収納され、専用コンセントを盤近傍に設けても盤の蓋を開閉し各電気機器のコンセントプラグを差し替える作業を行う必要がある場合、ユーザに更に大きな負担を課してしまう。また、電源が盤内に複数台まとめて収納されている電気機器の一例としてTVブースター、情報通信用モデム、ルーター、ハブ等があげられる。また、電源直結型の電気機器については非専用コンセントへの差し替えが出来ないため、停電時に使用不能になることがある。電源直結型の電気機器の一例としては、居室の照明器具が挙げられる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、停電時におけるユーザの作業負担を軽減することができ、停電時でも電気機器の使用を可能とする配電装置を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、第一直流電力を出力する第一直流電源と、前記第一直流電力を第一交流電力に変換し、前記第一交流電力を第一通常時用配電経路又は第一停電時用配電経路に出力する第一パワーコンディショナーと、少なくとも前記第一通常時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合と前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合とを有する配線用接続器と、前記配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合、前記第一通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第一停電時用配電経路を導通状態とする第一供給元選択器と、を備える配電装置である。
また、上述した配電装置において、前記第一供給元選択器は、前記配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合にのみ、更に、前記第一通常時用配電経路を前記配線用接続器から前記第一通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して前記第一パワーコンディショナー及び電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第一供給元選択器は、前記第一パワーコンディショナーに内蔵されていてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第一供給元選択器は、前記第一パワーコンディショナーの近傍に設置されていてもよい。
また、上述した配電装置は、第二直流電力を出力する第二直流電源と、前記第二直流電力を第二交流電力に変換し、前記第二交流電力を第二通常時用配電経路又は第二停電時用配電経路に出力する第二パワーコンディショナーと、前記配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合、前記第二通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第二停電時用配電経路を導通状態とする第二供給元選択器と、を更に備え、前記配線用接続器は、前記第二通常時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合と前記第二停電時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合とを更に有していてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第二供給元選択器は、前記配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合、更に、前記第二通常時用配電経路を前記配線用接続器から前記第二通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第二供給元選択器は、前記第二パワーコンディショナーに内蔵されていてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第二供給元選択器は、前記第二パワーコンディショナーの近傍に設置されていてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第一直流電源が第一太陽光発電パネルを含んでおり、前記第二直流電源が前記第一太陽光発電パネルと異なる第二太陽光発電パネルを含んでいてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第一直流電源が太陽光発電パネルを含んでおり、前記第二直流電源が電池を含んでいてもよい。
本発明の一態様は、直流電力を出力する直流電源と、前記直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を第一通常時用配電経路、第一停電時用配電経路、第二通常時用配電経路又は第二停電時用配電経路に出力するパワーコンディショナーと、前記第一通常時用配電経路から前記交流電力が供給される場合と前記第一停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合とを有する第一配線用接続器と、前記第一配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合、前記第一通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第一停電時用配電経路を導通状態とする第一供給元選択器と、前記第二通常時用配電経路から前記交流電力が供給される場合と前記第二停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合とを有する第二配線用接続器と、前記第二配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合、前記第二通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第二停電時用配電経路を導通状態とする第二供給元選択器と、を備える配電装置である。
また、上述した配電装置において、前記第一供給元選択器は、前記第一配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合にのみ、更に、前記第一通常時用配電経路を前記第一配線用接続器から前記第一通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して前記パワーコンディショナー及び電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第二供給元選択器は、前記第二配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合にのみ、更に、前記第二通常時用配電経路を前記第二配線用接続器から前記第二通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して前記パワーコンディショナー及び電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第一供給元選択器及び前記第二供給元選択器の少なくとも一方は、前記パワーコンディショナーに内蔵されていてもよい。
また、上述した配電装置において、前記第一供給元選択器及び前記第二供給元選択器の少なくとも一方は、前記パワーコンディショナーの近傍に設置されていてもよい。
本発明の一態様は、上述した配電装置のいずれか一つを備える建物である。
本発明によれば、停電時におけるユーザの作業負担を軽減することができ、停電時でも電気機器の使用を可能とすることができる。
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、第一実施形態に係る配電装置の一例を示す図である。図1に示すように、配電装置1aは、直流電源10aと、パワーコンディショナー20aと、通常時用配電経路30aと、分電盤40aと、停電時用配電経路50aと、配線用接続器61aと、配線用接続器62aと、供給元選択器70aとを備える。配電装置1aは、建物、例えば、住宅、オフィスビルに設置される。
本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、第一実施形態に係る配電装置の一例を示す図である。図1に示すように、配電装置1aは、直流電源10aと、パワーコンディショナー20aと、通常時用配電経路30aと、分電盤40aと、停電時用配電経路50aと、配線用接続器61aと、配線用接続器62aと、供給元選択器70aとを備える。配電装置1aは、建物、例えば、住宅、オフィスビルに設置される。
直流電源10aは、配電装置1aが備える第一直流電源の一例である。図1に示すように、直流電源10aは、太陽光発電パネル11aと、太陽光発電パネル12aと、太陽光発電パネル13aと、接続箱14aとを備える。太陽光発電パネル11a、太陽光発電パネル12a及び太陽光発電パネル13aは、太陽光を直流電力に変換する装置であり、例えば、住宅の屋根、オフィスビルの屋上に設置される。また、太陽光発電パネル11a、太陽光発電パネル12a及び太陽光発電パネル13aは、いずれも第一直流電源が備える第一太陽光発電パネルの一例である。接続箱14aは、太陽光発電パネル11aが発生された直流電力、太陽光発電パネル12aが発生された直流電力及び太陽光発電パネル13aが発生された直流電力を集めて逆流防止ダイオード、昇圧器等を通してパワーコンディショナー20aに出力する機器である。また、接続箱14aからパワーコンディショナー20aに出力される直流電力は、上述した第一直流電源が出力する第一直流電力の一例である。また、これらの太陽光発電パネルは、発電に適した天候である場合、安定電源となり、発電に適していない天候である場合、不安定電源となる。
パワーコンディショナー20aは、配電装置1aが備える第一パワーコンディショナーの一例である。パワーコンディショナー20aは、接続箱14aにより出力された直流電力を交流電力に変換し、通常時用配電経路30a又は停電時用配電経路50aに出力する。また、ここで言う交流電力は、パワーコンディショナー20aにより出力される第一交流電力の一例である。また、例えば、パワーコンディショナー20aは、直流電源10aから供給される単相三線200Vの交流電力と電力系統900から供給される単相三線200Vの交流電力を混合させた交流電力のうちの片相100Vを通常時用配電経路30aに出力する。また、例えば、パワーコンディショナー20aは、単相二線100Vの交流電力を停電時用配電経路50aに出力する。
なお、パワーコンディショナー20aは、停電、すなわち図1に示した電力系統900からの電力供給が中断する事象を検知する。また、パワーコンディショナー20aは、当該機能により停電を検知した場合、交流電力を通常時用配電経路30aに出力する動作を自発的に停止させる。
通常時用配電経路30aは、配電装置1aが備える第一通常時用配電経路の一例である。通常時用配電経路30aは、通常時、すなわち停電が発生していない時にパワーコンディショナー20aにより出力された交流電力を分電盤40aを経由させて伝送するための配線を含む。
分電盤40aは、通常時用配電経路30aから伝送されてきた交流電力を配電装置1aが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に振り分ける。また、分電盤40aは、電流制限器、漏電遮断器、配線用遮断器等を備える。電流制限器は、電力事業者とユーザとの間で締結されている契約で定められている電流を超える電流が流れた場合に電力の供給を自動的に停止させる。漏電遮断器は、通常時用配電経路30aから伝送されてきた交流電力を使用する電気機器等で漏電が発生した場合に電力の供給を自動的に停止させる。配線用遮断器は、通常時用配電経路30aから伝送されてきた交流電力を使用する電気機器等で過負荷、短絡等に起因する過電流が流れた場合に電力の供給を自動的に停止させる。
停電時用配電経路50aは、配電装置1aが備える第一停電時用配電経路の一例である。停電時用配電経路50aは、停電時にパワーコンディショナー20aにより出力された交流電力を住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に分電盤40aを経由させずに伝送するための配線を含む。
配線用接続器61a及び配線用接続器62aは、例えば、配電装置1aが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されているコンセントである。配線用接続器61a及び配線用接続器62aは、いずれも通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合と停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合とを有する。
供給元選択器70aは、配電装置1aが備える第一供給元選択器の一例である。供給元選択器70aは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを導通状態とし、停電時用配電経路50aを非導通状態とする。
ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20aにより出力された交流電力が通常時用配電経路30a及び分電盤40aを通る配電経路を通して配線用接続器61a及び配線用接続器62aに伝送されるように、当該配電経路が物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器70aに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路を物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
また、ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20aにより出力された交流電力が停電時用配電経路50aを通して配線用接続器61a及び配線用接続器62aに伝送されないように、停電時用配電経路50aの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器70aに含まれるスイッチを切り替えて停電時用配電経路50aの少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
一方、供給元選択器70aは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを非導通状態とし、停電時用配電経路50aを導通状態とする。
ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20aにより出力された交流電力が通常時用配電経路30a及び分電盤40aを通る配電経路を通して配線用接続器61a及び配線用接続器62aに伝送されないように、当該配電経路の少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器70aに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路の少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
また、ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20aにより出力された交流電力が停電時用配電経路50aを通して配線用接続器61a及び配線用接続器62aに伝送されるように、停電時用配電経路50aが物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器70aに含まれるスイッチを切り替えて停電時用配電経路50aを物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
上述したスイッチは、手動で操作されるスイッチであってもよいし、自動的に作動するスイッチであってもよい。また、パワーコンディショナー20aは、通常時用配電経路30aが導通状態とされ、停電時用配電経路50aが非導通状態とされた場合、交流電力を通常時用配電経路30aに出力するよう、上述したスイッチとは別のスイッチにより手動又は自動で切り替えられてもよい。同様に、パワーコンディショナー20aは、通常時用配電経路30aが非導通状態とされ、停電時用配電経路50aが導通状態とされた場合、交流電力を停電時用配電経路50aに出力するよう、上述したスイッチとは別のスイッチにより手動又は自動で切り替えられてもよい。
さらに、供給元選択器70aは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合にのみ、更に、通常時用配電経路30aを逆流抑制状態としてもよい。
ここで言う逆流抑制状態は、配線用接続器61a及び配線用接続器62aの少なくとも一方から通常時用配電経路30aに電気的に接続されている分電盤40aを経由してパワーコンディショナー20a及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制されるように、通常時用配電経路30aの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態、物理的かつ電気的に接続されていない状態又はダイオード、逆流防止回路等が組み込まれた状態をいう。逆流抑制状態は、例えば、スイッチをオンにして通常時用配電経路30aにダイオード、逆流防止回路等を組み込むことにより実現される。
また、供給元選択器70aは、パワーコンディショナー20aに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器70aは、パワーコンディショナー20aの近傍に設置されていてもよい。ここで言うパワーコンディショナー20aの近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばしてパワーコンディショナー20a及び供給元選択器70aを操作できる程度の近さを意味する。
なお、供給元選択器70aは、分電盤40aに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器70aは、分電盤40aの近傍に設置されていてもよい。ここで言う分電盤40aの近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばして分電盤40a及び供給元選択器70a操作できる程度の近さを意味する。
以上、第一実施形態に係る配電装置1aについて説明した。配電装置1aは、直流電源10aと、パワーコンディショナー20aと、配線用接続器61a及び配線用接続器62aと、供給元選択器70aとを備える。直流電源10aは、直流電力を出力する。パワーコンディショナー20aは、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を通常時用配電経路30a又は停電時用配電経路50aに出力する。配線用接続器61a及び配線用接続器62aは、通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合と停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合とを有する。供給元選択器70aは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを導通状態とし、停電時用配電経路50aを非導通状態とする。また、供給元選択器70aは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを非導通状態とし、停電時用配電経路50aを導通状態とする。
これにより、配電装置1aは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61a及び配線用接続器62aに交流電力を伝送するため、ユーザが使用を希望する電気機器をこれらの配線用接続器に接続したままにすることを可能とすることができる。したがって、配電装置1aは、停電時にユーザが使用を希望する電気機器を停電時用の配線用接続器に繋ぎ替える作業を不要にし、停電時におけるユーザの負担を緩和することができる。
また、配電装置1aは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61a及び配線用接続器62aに交流電力を伝送する。このため、配電装置1aは、既に完成した建物に停電時にのみ使用される専用の配線用接続器を設置することが困難な場合であっても、比較的容易に建物に設置され得る。
また、配電装置1aは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合にのみ、通常時用配電経路30aを配線用接続器61a及び配線用接続器62aの少なくとも一方から分電盤40aを経由してパワーコンディショナー20a及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。これにより、配電装置1aは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに停電時用配電経路50aから供給される交流電力が分電盤40aを経由してパワーコンディショナー20a及び電力系統900に逆流してしまう事態の発生を抑制することができる。
また、供給元選択器70aは、パワーコンディショナー20aに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器70aは、パワーコンディショナー20aの近傍に設置されていてもよい。これにより、配電装置1aは、供給元選択器70aが手動で操作され得る場合、一人の人間が移動することなく、パワーコンディショナー20a及び供給元選択器70aを操作することを可能にすることができる。
[第二実施形態]
本発明の第二実施形態について、図面を参照しながら説明する。第二実施形態に係る配電装置は、太陽光発電パネルを含む直流電源を複数備えており、これらの直流電源それぞれに対して設置されているパワーコンディショナーを備えている点が第一実施形態に係る配電装置1aと異なる。そこで、第二実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明し、第一実施形態と重複する説明を適宜省略する。
本発明の第二実施形態について、図面を参照しながら説明する。第二実施形態に係る配電装置は、太陽光発電パネルを含む直流電源を複数備えており、これらの直流電源それぞれに対して設置されているパワーコンディショナーを備えている点が第一実施形態に係る配電装置1aと異なる。そこで、第二実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明し、第一実施形態と重複する説明を適宜省略する。
図2は、第二実施形態に係る配電装置の一例を示す図である。図2に示すように、配電装置1bは、直流電源10aと、パワーコンディショナー20aと、通常時用配電経路30aと、停電時用配電経路50aとに加えて、直流電源10bと、パワーコンディショナー20bと、通常時用配電経路30bと、分電盤40bと、停電時用配電経路50bと、配線用接続器61bと、配線用接続器62bと、供給元選択器71bと、供給元選択器72bとを備える。配電装置1bは、建物、例えば、住宅、オフィスビルに設置される。
直流電源10aは、配電装置1bが備える第一直流電源の一例である。パワーコンディショナー20aは、配電装置1bが備える第一パワーコンディショナーの一例である。通常時用配電経路30aは、配電装置1bが備える第一通常時用配電経路の一例である。停電時用配電経路50aは、配電装置1bが備える第一停電時用配電経路の一例である。
直流電源10bは、配電装置1bが備える第二直流電源の一例である。図2に示すように、直流電源10bは、太陽光発電パネル11bと、太陽光発電パネル12bと、太陽光発電パネル13bと、接続箱14bとを備える。太陽光発電パネル11b、太陽光発電パネル12b及び太陽光発電パネル13bは、太陽光を直流電力に変換する装置であり、例えば、住宅の屋根、オフィスビルの屋上に設置される。また、太陽光発電パネル11b、太陽光発電パネル12b及び太陽光発電パネル13bは、いずれも第二直流電源が備える第二太陽光発電パネルの一例である。接続箱14bは、太陽光発電パネル11bが発生された直流電力、太陽光発電パネル12bが発生された直流電力及び太陽光発電パネル13bが発生された直流電力を集めて逆流防止ダイオード、昇圧器等を通してパワーコンディショナー20bに出力する機器である。また、接続箱14bからパワーコンディショナー20bに出力される直流電力は、上述した第二直流電源が出力する第二直流電力の一例である。
パワーコンディショナー20bは、配電装置1bが備える第二パワーコンディショナーの一例である。パワーコンディショナー20bは、接続箱14bにより出力された直流電力を交流電力に変換し、通常時用配電経路30b又は停電時用配電経路50bに出力する。また、ここで言う交流電力は、パワーコンディショナー20bにより出力される第二交流電力の一例である。また、例えば、パワーコンディショナー20bは、直流電源10bから供給される単相三線200Vの交流電力と電力系統900から供給される単相三線200Vの交流電力を混合させた交流電力のうちの片相100Vを通常時用配電経路30bに出力する。また、例えば、パワーコンディショナー20bは、単相二線100Vの交流電力を停電時用配電経路50bに出力する。
なお、パワーコンディショナー20bは、停電、すなわち図2に示した電力系統900からの電力供給が中断する事象を検知する。また、パワーコンディショナー20bは、当該機能により停電を検知した場合、交流電力を通常時用配電経路30bに出力する動作を自発的に停止させる。
なお、配電装置1bがパワーコンディショナー20a及びパワーコンディショナー20bを備えている理由は、直流電源10aにより出力される直流電力を変換して得られる交流電力の周波数と、直流電源10bにより出力される直流電力を変換して得られる交流電力の周波数とが一致しない場合があるからである。
通常時用配電経路30bは、配電装置1bが備える第二通常時用配電経路の一例である。通常時用配電経路30bは、通常時、すなわち停電が発生していない時にパワーコンディショナー20bにより出力された交流電力を分電盤40bを経由させて伝送するための配線を含む。
分電盤40bは、通常時用配電経路30a又は通常時用配電経路30bから伝送されてきた交流電力を配電装置1bが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に振り分ける。また、分電盤40bは、第一実施形態に係る分電盤40aと同様に電流制限器、漏電遮断器、配線用遮断器等を備える。
停電時用配電経路50bは、配電装置1bが備える第二停電時用配電経路の一例である。停電時用配電経路50bは、停電時にパワーコンディショナー20bにより出力された交流電力を住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に分電盤40bを経由させずに伝送するための配線を含む。
配線用接続器61b及び配線用接続器62bは、例えば、配電装置1bが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されているコンセントである。配線用接続器61b及び配線用接続器62bは、いずれも通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合と、停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合と、通常時用配電経路30bから交流電力が供給される場合と、停電時用配電経路50bから交流電力が供給される場合とを有する。
供給元選択器71bは、配電装置1bが備える第一供給元選択器の一例である。供給元選択器71bは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合、第一実施形態に係る供給元選択器70aと同様に、通常時用配電経路30aを導通状態とし、停電時用配電経路50aを非導通状態とする。また、供給元選択器71bは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合、第一実施形態に係る供給元選択器70aと同様に、通常時用配電経路30aを非導通状態とし、停電時用配電経路50aを導通状態とする。
供給元選択器72bは、配電装置1bが備える第二供給元選択器の一例である。供給元選択器72bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに通常時用配電経路30bから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30bを導通状態とし、停電時用配電経路50bを非導通状態とする。
ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20bにより出力された交流電力が通常時用配電経路30b及び分電盤40bを通る配電経路を通して配線用接続器61b及び配線用接続器62bに伝送されるように、当該配電経路が物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器72bに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路を物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
また、ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20bにより出力された交流電力が停電時用配電経路50bを通して配線用接続器61b及び配線用接続器62bに伝送されないように、停電時用配電経路50bの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器72bに含まれるスイッチを切り替えて停電時用配電経路50bの少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
また、供給元選択器72bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに停電時用配電経路50bから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30bを非導通状態とし、停電時用配電経路50bを導通状態とする。
ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20bにより出力された交流電力が通常時用配電経路30b及び分電盤40bを通る配電経路を通して配線用接続器61b及び配線用接続器62bに伝送されないように、当該配電経路の少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器72bに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路の少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
また、ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20bにより出力された交流電力が停電時用配電経路50bを通して配線用接続器61b及び配線用接続器62bに伝送されるように、停電時用配電経路50bが物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器72bに含まれるスイッチを切り替えて停電時用配電経路50bを物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
さらに、供給元選択器72bが通常時用配電経路30bを非導通状態とし、停電時用配電経路50bを導通状態とした場合、これに連動し、通常時用配電経路30bを流れる電流の最大値と停電時用配電経路50bを流れる電流の最大値とが所定の範囲内で一致すると、第一交流電力も切り替わる。
上述したスイッチは、手動で操作されるスイッチであってもよいし、自動的に作動するスイッチであってもよい。また、パワーコンディショナー20bは、通常時用配電経路30bが導通状態とされ、停電時用配電経路50bが非導通状態とされた場合、交流電力を通常時用配電経路30bに出力するよう、上述したスイッチとは別のスイッチにより手動又は自動で切り替えられてもよい。同様に、パワーコンディショナー20bは、通常時用配電経路30bが非導通状態とされ、停電時用配電経路50bが導通状態とされた場合、交流電力を停電時用配電経路50bに出力するよう、上述したスイッチとは別のスイッチにより手動又は自動で切り替えられてもよい。
また、供給元選択器71bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合にのみ、第一実施形態に係る供給元選択器70aと同様、更に、通常時用配電経路30aを逆流抑制状態としてもよい。
さらに、供給元選択器72bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに停電時用配電経路50bから交流電力が供給される場合にのみ、更に、通常時用配電経路30bを逆流抑制状態としてもよい。
ここで言う逆流抑制状態は、配線用接続器61b及び配線用接続器62bの少なくとも一方から通常時用配電経路30bに電気的に接続されている分電盤40bを経由してパワーコンディショナー20b及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制されるように、通常時用配電経路30bの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態、物理的かつ電気的に接続されていない状態又はダイオード、逆流防止回路等が組み込まれた状態をいう。逆流抑制状態は、例えば、スイッチをオンにして通常時用配電経路30bにダイオード、逆流防止回路等を組み込むことにより実現される。
また、供給元選択器71bは、パワーコンディショナー20aに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器71bは、パワーコンディショナー20aの近傍に設置されていてもよい。
なお、供給元選択器71bは、分電盤40bに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器71bは、分電盤40bの近傍に設置されていてもよい。ここで言う分電盤40bの近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばして分電盤40b及び供給元選択器71bを操作できる程度の近さを意味する。
また、供給元選択器72bは、パワーコンディショナー20bに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器72bは、パワーコンディショナー20bの近傍に設置されていてもよい。ここで言うパワーコンディショナー20bの近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばしてパワーコンディショナー20b及び供給元選択器72bを操作できる程度の近さを意味する。
なお、供給元選択器72bは、分電盤40bに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器72bは、分電盤40bの近傍に設置されていてもよい。ここで言う分電盤40bの近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばして分電盤40b及び供給元選択器72bを操作できる程度の近さを意味する。
以上、第二実施形態に係る配電装置1bについて説明した。配電装置1bは、直流電源10aと、パワーコンディショナー20aと、通常時用配電経路30aと、停電時用配電経路50aとに加えて、直流電源10bと、パワーコンディショナー20bと、通常時用配電経路30bと、分電盤40bと、停電時用配電経路50bと、配線用接続器61bと、配線用接続器62bと、供給元選択器71bと、供給元選択器71bとを備える。
直流電源10bは、直流電力を出力する。パワーコンディショナー20bは、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を通常時用配電経路30b又は停電時用配電経路50bに出力する。配線用接続器61b及び配線用接続器62bは、通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合と、停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合と、通常時用配電経路30bから交流電力が供給される場合と、停電時用配電経路50bから交流電力が供給される場合とを有する。
また、供給元選択器71bは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを導通状態とし、停電時用配電経路50aを非導通状態とする。また、供給元選択器71bは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに停電時用配電経路50aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを非導通状態とし、停電時用配電経路50aを導通状態とする。
また、供給元選択器72bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに通常時用配電経路30bから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30bを導通状態とし、停電時用配電経路50bを非導通状態とする。また、供給元選択器72bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに停電時用配電経路50bから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30bを非導通状態とし、停電時用配電経路50bを導通状態とする。
これにより、配電装置1bは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61b及び配線用接続器62bに交流電力を伝送するため、ユーザが使用を希望する電気機器をこれらの配線用接続器に接続したままにすることを可能とすることができる。したがって、配電装置1bは、停電時にユーザが使用を希望する電気機器を停電時用の配線用接続器に繋ぎ替える作業を不要にし、停電時におけるユーザの負担を緩和することができる。
また、配電装置1bは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61b及び配線用接続器62bに交流電力を伝送する。このため、配電装置1bは、既に完成した建物に停電時にのみ使用される専用の配線用接続器を設置することが困難な場合であっても、比較的容易に建物に設置され得る。
また、配電装置1bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに停電時用配電経路50bから交流電力が供給される場合にのみ、通常時用配電経路30bを配線用接続器61b及び配線用接続器62bの少なくとも一方から分電盤40bを経由してパワーコンディショナー20b及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。これにより、配電装置1bは、配線用接続器61b及び配線用接続器62bに停電時用配電経路50bから供給される交流電力が分電盤40bを経由してパワーコンディショナー20b及び電力系統900に逆流してしまう事態の発生を抑制することができる。
また、供給元選択器71bは、パワーコンディショナー20aに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器71bは、パワーコンディショナー20aの近傍に設置されていてもよい。これにより、配電装置1bは、供給元選択器71bが手動で操作され得る場合、一人の人間が移動することなく、パワーコンディショナー20a及び供給元選択器71bを操作することを可能にすることができる。
また、供給元選択器72bは、パワーコンディショナー20bに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器72bは、パワーコンディショナー20bの近傍に設置されていてもよい。これにより、配電装置1bは、供給元選択器72bが手動で操作され得る場合、一人の人間が移動することなく、パワーコンディショナー20a及び供給元選択器72bを操作することを可能にすることができる。
[第三実施形態]
本発明の第三実施形態について、図面を参照しながら説明する。第三実施形態に係る配電装置は、電池を含む直流電源及び当該直流電源に対して設置されているパワーコンディショナーを備えている点が第一実施形態に係る配電装置1aと異なる。そこで、第三実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明し、第一実施形態と重複する説明を適宜省略する。
本発明の第三実施形態について、図面を参照しながら説明する。第三実施形態に係る配電装置は、電池を含む直流電源及び当該直流電源に対して設置されているパワーコンディショナーを備えている点が第一実施形態に係る配電装置1aと異なる。そこで、第三実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明し、第一実施形態と重複する説明を適宜省略する。
図3は、第三実施形態に係る配電装置の一例を示す図である。図3に示すように、配電装置1cは、直流電源10aと、パワーコンディショナー20aと、通常時用配電経路30aとに加えて、電池10cと、パワーコンディショナー20cと、通常時用配電経路30cと、分電盤40cと、配電経路51cと、配電経路52cと、配電経路53cと、配線用接続器61cと、配線用接続器62cと、供給元選択器70cとを備える。配電装置1cは、建物、例えば、住宅、オフィスビルに設置される。
直流電源10aは、配電装置1cが備える第一直流電源の一例である。パワーコンディショナー20aは、配電装置1cが備える第一パワーコンディショナーの一例である。通常時用配電経路30aは、配電装置1cが備える第一通常時用配電経路の一例である。停電時用配電経路50aは、配電装置1cが備える第一停電時用配電経路の一例である。
電池10cは、配電装置1cが備える第二直流電源の一例である。電池10cは、例えば、住宅又はオフィスビルの外、住宅の屋根、オフィスビルの屋上に設置される。また、電池10cからパワーコンディショナー20cに出力される直流電力は、上述した第二直流電源が出力する第二直流電力の一例である。
パワーコンディショナー20aは、配電装置1cが備える第一パワーコンディショナーの一例である。パワーコンディショナー20aは、直流電源10aにより出力された直流電力を交流電力に変換し、通常時用配電経路30cに出力する。或いは、パワーコンディショナー20aは、直流電源10aにより出力された直流電力を交流電力に変換し、配電経路51cに出力する。配電経路51cに出力された交流電力は、パワーコンディショナー20c及び配電経路53cに出力される。また、ここで言う交流電力は、パワーコンディショナー20aにより出力される第二交流電力の一例である。なお、パワーコンディショナー20cは、停電、すなわち図3に示した電力系統900からの電力供給が中断する事象を検知する。また、パワーコンディショナー20cは、当該機能により停電を検知した場合、交流電力を通常時用配電経路30cに出力する動作を自発的に停止させる。
パワーコンディショナー20cは、配電装置1cが備える第二パワーコンディショナーの一例である。パワーコンディショナー20cは、電池10cにより出力された直流電力を交流電力に変換し、通常時用配電経路30c又は配電経路53cに出力する。また、ここで言う交流電力は、パワーコンディショナー20cにより出力される第二交流電力の一例である。なお、パワーコンディショナー20cは、停電、すなわち図3に示した電力系統900からの電力供給が中断する事象を検知する。また、パワーコンディショナー20cは、当該機能により停電を検知した場合、交流電力を通常時用配電経路30cに出力する動作を自発的に停止させる。
なお、配電装置1cがパワーコンディショナー20a及びパワーコンディショナー20cを備えている理由は、直流電源10aにより出力される直流電力を変換して得られる交流電力の周波数と、電池10cにより出力される直流電力を変換して得られる交流電力の周波数とが一致しない場合があるからである。
通常時用配電経路30cは、配電装置1cが備える第二通常時用配電経路の一例である。通常時用配電経路30cは、通常時、すなわち停電が発生していない時にパワーコンディショナー20cにより出力された交流電力を分電盤40cを経由させて伝送するための配線を含む。
分電盤40cは、通常時用配電経路30a又は通常時用配電経路30cから伝送されてきた交流電力を配電装置1cが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に振り分ける。また、分電盤40cは、第一実施形態に係る分電盤40aと同様に電流制限器、漏電遮断器、配線用遮断器等を備える。
配電経路51cは、停電時にパワーコンディショナー20aにより出力された交流電力を住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に分電盤40cを経由させずに伝送するための配線を含む。配電経路52cは、電池10cにより出力された直流電力をパワーコンディショナー420cに伝送するための配線を含む。配電経路53cは、停電時にパワーコンディショナー20cにより出力された交流電力を住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に分電盤40cを経由させずに伝送するための配線を含む。配電経路51c及び配電経路53cは、配電装置1cが備える第一停電時用配電経路の一例である。配電経路52c及び配電経路53cは、配電装置1cが備える第二停電時用配電経路の一例である。
配線用接続器61c及び配線用接続器62cは、例えば、配電装置1cが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されているコンセントである。配線用接続器61c及び配線用接続器62cは、いずれも通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合と、配電経路51c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合と、通常時用配電経路30cから交流電力が供給される場合と、配電経路52c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合とを有する。
供給元選択器70cは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを導通状態とする。また、この場合、供給元選択器70cは、配電経路51c及び配電経路53cの少なくとも一方を非導通状態とする。
また、供給元選択器70cは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに配電経路51c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを非導通状態とする。また、この場合、供給元選択器70cは、配電経路51c及び配電経路53cを導通状態とする。
供給元選択器70cは、配線用接続器61c及び配線用接続器62cに通常時用配電経路30cから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30cを導通状態とする。また、この場合、供給元選択器70cは、配電経路52c及び配電経路53cの少なくとも一方を非導通状態とする。
ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20cにより出力された交流電力が通常時用配電経路30c及び分電盤40cを通る配電経路を通して配線用接続器61c及び配線用接続器62cに伝送されるように、当該配電経路が物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器70cに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路を物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
また、ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20cにより出力された交流電力が配電経路52c及び配電経路53cを通して配線用接続器61c及び配線用接続器62cに伝送されないように、配電経路52c及び配電経路53cの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器70cに含まれるスイッチを切り替えて配電経路52c及び配電経路53cの少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
また、供給元選択器70cは、配線用接続器61c及び配線用接続器62cに配電経路52c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30cを非導通状態とする。また、この場合、供給元選択器70cは、配電経路52c及び配電経路53cを導通状態とする。
ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20cにより出力された交流電力が通常時用配電経路30c及び分電盤40cを通る配電経路を通して配線用接続器61c及び配線用接続器62cに伝送されないように、当該配電経路の少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器70cに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路の少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
また、ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20cにより出力された交流電力が配電経路52c及び配電経路53cを通して配線用接続器61c及び配線用接続器62cに伝送されるように、配電経路52c及び配電経路53cが物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器70cに含まれるスイッチを切り替えて配電経路52c及び配電経路53cを物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
上述したスイッチは、手動で操作されるスイッチであってもよいし、自動的に作動するスイッチであってもよい。また、パワーコンディショナー20cは、通常時用配電経路30cが導通状態とされ、配電経路52c及び配電経路53cの少なくとも一方が非導通状態とされた場合、交流電力を通常時用配電経路30cに出力するよう、上述したスイッチとは別のスイッチにより手動又は自動で切り替えられてもよい。同様に、パワーコンディショナー20cは、通常時用配電経路30cが非導通状態とされ、配電経路52c及び配電経路53cが導通状態とされた場合、交流電力を配電経路52c及び配電経路53cに出力するよう、上述したスイッチとは別のスイッチにより手動又は自動で切り替えられてもよい。
さらに、供給元選択器70cは、配線用接続器61c及び配線用接続器62cに配電経路52c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合にのみ、更に、通常時用配電経路30cを逆流抑制状態としてもよい。
ここで言う逆流抑制状態は、配線用接続器61c及び配線用接続器62cの少なくとも一方から通常時用配電経路30cに電気的に接続されている分電盤40cを経由してパワーコンディショナー20c及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制されるように、通常時用配電経路30cの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態、物理的かつ電気的に接続されていない状態又はダイオード、逆流防止回路等が組み込まれた状態をいう。逆流抑制状態は、例えば、スイッチをオンにして通常時用配電経路30cにダイオード、逆流防止回路等を組み込むことにより実現される。
また、供給元選択器70cは、パワーコンディショナー20a又はパワーコンディショナー20cに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器70cは、パワーコンディショナー20a及びパワーコンディショナー20cの少なくとも一方の近傍に設置されていてもよい。ここで言うパワーコンディショナー20a及びパワーコンディショナー20cの少なくとも一方の近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばしてパワーコンディショナー20a及びパワーコンディショナー20cの少なくとも一方と供給元選択器70cとを操作できる程度の近さを意味する。
なお、供給元選択器70cは、分電盤40cに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器70cは、分電盤40cの近傍に設置されていてもよい。ここで言う分電盤40cの近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばして分電盤40c及び供給元選択器70cを操作できる程度の近さを意味する。
以上、第三実施形態に係る配電装置1cについて説明した。配電装置1cは、直流電源10aと、パワーコンディショナー20aと、通常時用配電経路30aと、停電時用配電経路50aとに加えて、電池10cと、パワーコンディショナー20cと、通常時用配電経路30cと、分電盤40cと、配電経路51cと、配電経路52cと、配電経路53cと、配線用接続器61cと、配線用接続器62cと、供給元選択器70cとを備える。
電池10cは、直流電力を出力する。パワーコンディショナー20cは、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を通常時用配電経路30cに出力する。或いは、パワーコンディショナー20cは、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を配電経路52c及び配電経路53cに出力する。配線用接続器61c及び配線用接続器62cは、通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合と、配電経路51c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合と、通常時用配電経路30cから交流電力が供給される場合と、配電経路52c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合とを有する。
また、供給元選択器70cは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに通常時用配電経路30aから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを導通状態とする。また、この場合、供給元選択器70cは、配電経路51c及び配電経路53cの少なくとも一方を非導通状態とする。また、供給元選択器70cは、配線用接続器61a及び配線用接続器62aに配電経路51a及び配電経路53cから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30aを非導通状態とし、配電経路51a及び配電経路53cを導通状態とする。
また、供給元選択器70cは、配線用接続器61c及び配線用接続器62cに通常時用配電経路30cから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30cを導通状態とする。また、この場合、供給元選択器70cは、配電経路52c及び配電経路53cの少なくとも一方を非導通状態とする。また、供給元選択器70cは、配線用接続器61c及び配線用接続器62cに配電経路52c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30cを非導通状態とし、配電経路52c及び配電経路53cを導通状態とする。
これにより、配電装置1cは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61c及び配線用接続器62cに交流電力を伝送するため、ユーザが使用を希望する電気機器をこれらの配線用接続器に接続したままにすることを可能とすることができる。したがって、配電装置1cは、停電時にユーザが使用を希望する電気機器を停電時用の配線用接続器に繋ぎ替える作業を不要にし、停電時におけるユーザの負担を緩和することができる。
また、配電装置1cは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61c及び配線用接続器62cに交流電力を伝送する。このため、配電装置1cは、既に完成した建物に停電時にのみ使用される専用の配線用接続器を設置することが困難な場合であっても、比較的容易に建物に設置され得る。
また、配電装置1cは、配線用接続器61c及び配線用接続器62cに配電経路52c及び配電経路53cから交流電力が供給される場合にのみ、通常時用配電経路30cを配線用接続器61c及び配線用接続器62cの少なくとも一方から分電盤40cを経由してパワーコンディショナー20c及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。これにより、配電装置1cは、配線用接続器61c及び配線用接続器62cに配電経路52c及び配電経路53cから供給される交流電力が分電盤40cを経由してパワーコンディショナー20c及び電力系統900に逆流してしまう事態の発生を抑制することができる。
また、供給元選択器70cは、パワーコンディショナー20a又はパワーコンディショナー20cに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器70cは、パワーコンディショナー20a及びパワーコンディショナー20cの少なくとも一方の近傍に設置されていてもよい。これにより、配電装置1cは、供給元選択器70cが手動で操作され得る場合、一人の人間が移動することなく、パワーコンディショナー20a及びパワーコンディショナー20cの少なくとも一方と供給元選択器70cとを操作することを可能にすることができる。
[第四実施形態]
本発明の第四実施形態について、図面を参照しながら説明する。第四実施形態に係る配電装置は、一台のパワーコンディショナーに対して、通常時用配電経路、停電時用配電経路、供給元選択器及び配線用接続器の組が複数接続されている点が第一実施形態に係る配電装置1aと異なる。そこで、第四実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明し、第一実施形態と重複する説明を適宜省略する。
本発明の第四実施形態について、図面を参照しながら説明する。第四実施形態に係る配電装置は、一台のパワーコンディショナーに対して、通常時用配電経路、停電時用配電経路、供給元選択器及び配線用接続器の組が複数接続されている点が第一実施形態に係る配電装置1aと異なる。そこで、第四実施形態では、第一実施形態と異なる点を中心に説明し、第一実施形態と重複する説明を適宜省略する。
図4は、第四実施形態に係る配電装置の一例を示す図である。図4に示すように、配電装置1dは、直流電源10aに加えて、パワーコンディショナー20dと、通常時用配電経路30dと、通常時用配電経路31dと、通常時用配電経路32dと、分電盤40dと、停電時用配電経路51dと、停電時用配電経路52dと、配線用接続器61dと、配線用接続器62dと、供給元選択器71dと、供給元選択器72dとを備える。配電装置1dは、建物、例えば、住宅、オフィスビルに設置される。
直流電源10aは、直流電源を出力する。パワーコンディショナー20dは、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を通常時用配電経路31d、停電時用配電経路51d、通常時用配電経路32d又は停電時用配電経路52dに出力する。また、例えば、パワーコンディショナー20dは、直流電源10aから供給される単相三線200Vの交流電力と電力系統900から供給される単相三線200Vの交流電力を混合させた交流電力のうちの片相100Vを通常時用配電経路30dに出力する。また、例えば、パワーコンディショナー20dは、単相二線100Vの交流電力を停電時用配電経路51d及び停電時用配電経路52dの少なくとも一方に出力する。
なお、パワーコンディショナー20dは、停電、すなわち図4に示した電力系統900からの電力供給が中断する事象を検知する。また、パワーコンディショナー20dは、当該機能により停電を検知した場合、交流電力を通常時用配電経路30dに出力する動作を自発的に停止させる。
通常時用配電経路30dは、通常時、すなわち停電が発生していない時にパワーコンディショナー20dにより出力された交流電力を分電盤40dを経由させて伝送するための配線を含む。
通常時用配電経路31dは、配電装置1dが備える第一通常時用配電経路の一例である。通常時用配電経路31dは、通常時にパワーコンディショナー20dにより出力された交流電力を配線用接続器61dに伝送するための配線を含む。
通常時用配電経路32dは、配電装置1dが備える第二通常時用配電経路の一例である。通常時用配電経路32dは、通常時にパワーコンディショナー20dにより出力された交流電力を配線用接続器62dに伝送するための配線を含む。
分電盤40dは、通常時用配電経路30dから伝送されてきた交流電力を配電装置1cが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されている各回路に振り分ける。また、分電盤40dは、第一実施形態に係る分電盤40aと同様に電流制限器、漏電遮断器、配線用遮断器等を備える。
停電時用配電経路51dは、配電装置1dが備える第一停電時用配電経路の一例である。停電時用配電経路51dは、停電時にパワーコンディショナー20dにより出力された交流電力を配線用接続器61dに伝送するための配線を含む。
停電時用配電経路52dは、配電装置1dが備える第二停電時用配電経路の一例である。停電時用配電経路52dは、停電時にパワーコンディショナー20dにより出力された交流電力を配線用接続器62dに伝送するための配線を含む。
配線用接続器61d及び配線用接続器62dは、例えば、配電装置1dが設置されている住宅、オフィスビル等に設置されているコンセントである。例えば、配線用接続器61dが住宅に設置されている照明、冷蔵庫等、当該住宅で生活する上で極力維持された方が好ましい機能を確保する機器に交流電力を供給するコンセントである場合、配線用接続器62dは、このような機能以外の機能を担う機器に交流電力を供給するコンセントとなる。或いは、建物が二世帯住宅である場合、配線用接続器61d及び配線用接続器62dは、互いに異なる世帯が生活する部屋に設置される。
配線用接続器61dは、通常時用配電経路31dから交流電力が供給される場合と停電時用配電経路51dから交流電力が供給される場合とを有する。一方、配線用接続器62dは、通常時用配電経路32dから交流電力が供給される場合と停電時用配電経路52dから交流電力が供給される場合とを有する。
供給元選択器71dは、配線用接続器61dに通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dを導通状態とし、停電時用配電経路51dを非導通状態とする。
ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20dにより出力された交流電力が通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dを通る配電経路を通して配線用接続器61dに伝送されるように、当該配電経路が物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器71dに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路を物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
また、ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20dにより出力された交流電力が停電時用配電経路51dを通して配線用接続器61dに伝送されないように、停電時用配電経路51dの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器71dに含まれるスイッチを切り替えて停電時用配電経路51dの少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
一方、供給元選択器71dは、配線用接続器61dに停電時用配電経路51dから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dの少なくとも一方を非導通状態とし、停電時用配電経路51dを導通状態とする。
ここで言う導通状態は、パワーコンディショナー20dにより出力された交流電力が停電時用配電経路51dを通して配線用接続器61dに伝送されるように、停電時用配電経路51dが物理的に接続されており、かつ、電気的に接続されている状態をいう。当該導通状態は、例えば、供給元選択器71dに含まれるスイッチを切り替えて停電時用配電経路51dを物理的かつ電気的に接続することにより実現される。
また、ここで言う非導通状態は、パワーコンディショナー20dにより出力された交流電力が通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dを通して配線用接続器61dに伝送されないように、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dを含む配電経路の少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態又は物理的かつ電気的に接続されていない状態をいう。当該非導通状態は、例えば、供給元選択器71dに含まれるスイッチを切り替えて当該配電経路の少なくとも一箇所を物理的かつ電気的に遮断することにより実現される。
供給元選択器72dは、配線用接続器62dに通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路32dから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路32dを導通状態とし、停電時用配電経路52dを非導通状態とする。一方、供給元選択器72dは、配線用接続器62dに停電時用配電経路52dから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路32dの少なくとも一方を非導通状態とし、停電時用配電経路52dを導通状態とする。なお、ここで言う導通状態及び非導通状態は、いずれも供給元選択器71dに関する導通状態及び非導通状態と同様である。
また、供給元選択器71dは、配線用接続器61dに停電時用配電経路51dから交流電力が供給される場合にのみ、更に、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dの少なくとも一方を配線用接続器61dから分電盤40dを経由してパワーコンディショナー20d及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。
ここで言う逆流抑制状態は、配線用接続器61dから通常時用配電経路30d又は通常時用配電経路31dと分電盤40bとを経由してパワーコンディショナー20d及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制されるように、通常時用配電経路30d又は通常時用配電経路31dの少なくとも一箇所が電気的に接続されていない状態、物理的かつ電気的に接続されていない状態又はダイオード、逆流防止回路等が組み込まれた状態をいう。逆流抑制状態は、例えば、スイッチをオンにして通常時用配電経路30dにダイオード、逆流防止回路等を組み込むことにより実現される。
また、供給元選択器72dは、配線用接続器に第二停電時用配電経路から交流電力が供給される場合にのみ、更に、第二通常時用配電経路を第二配線用接続器から第二通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由してパワーコンディショナー20d及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。
また、供給元選択器71d及び供給元選択器72dの少なくとも一方は、パワーコンディショナー20dに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器71d及び供給元選択器72dの少なくとも一方は、パワーコンディショナー20dの近傍に設置されていてもよい。ここで言うパワーコンディショナー20dは、一人の人間が移動することなく、手を伸ばしてパワーコンディショナー20dと供給元選択器71d及び供給元選択器72dの少なくとも一方とを操作できる程度の近さを意味する。
なお、供給元選択器71d及び供給元選択器72dの少なくとも一方は、分電盤40dに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器70cは、分電盤40dの近傍に設置されていてもよい。ここで言う分電盤40dの近傍は、一人の人間が移動することなく、手を伸ばして分電盤40dと供給元選択器71d及び供給元選択器72dの少なくとも一方とを操作できる程度の近さを意味する。
以上、第四実施形態に係る配電装置1dについて説明した。配電装置1dは、直流電源10aに加えて、パワーコンディショナー20dと、配線用接続器61dと、配線用接続器62dと、供給元選択器71dと、供給元選択器72dとを備える。
直流電源10aは、直流電力を出力する。パワーコンディショナー20d直流電力を交流電力に変換し、交流電力を通常時用配電経路31d、停電時用配電経路51d、通常時用配電経路32d又は停電時用配電経路52dに出力する。配線用接続器61dは、通常時用配電経路31dから交流電力が供給される場合と停電時用配電経路51dから交流電力が供給される場合とを有する。配線用接続器62dは、通常時用配電経路32dから交流電力が供給される場合と停電時用配電経路52dから交流電力が供給される場合とを有する。供給元選択器71dは、配線用接続器61dに停電時用配電経路か51dから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路31dの少なくとも一方を非導通状態とし、停電時用配電経路51dを導通状態とする。供給元選択器72dは、配線用接続器62dに停電時用配電経路52dから交流電力が供給される場合、通常時用配電経路30d及び通常時用配電経路32dの少なくとも一方を非導通状態とし、停電時用配電経路52dを導通状態とする。
これにより、配電装置1dは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61d及び配線用接続器62dに交流電力を伝送するため、ユーザが使用を希望する電気機器をこれらの配線用接続器に接続したままにすることを可能とすることができる。したがって、配電装置1dは、停電時にユーザが使用を希望する電気機器を停電時用の配線用接続器に繋ぎ替える作業を不要にし、停電時におけるユーザの負担を緩和することができる。
また、配電装置1dは、通常時及び停電時のいずれの場合であっても配線用接続器61d及び配線用接続器62dに交流電力を伝送する。このため、配電装置1dは、既に完成した建物に停電時にのみ使用される専用の配線用接続器を設置することが困難な場合であっても、比較的容易に建物に設置され得る。
また、供給元選択器71dは、配線用接続器61dに停電時用配電経路51dから交流電力が供給される場合にのみ、更に、通常時用配電経路31dを配線用接続器61dから通常時用配電経路31dに電気的に接続されている分電盤40dを経由してパワーコンディショナー20d及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。これにより、配電装置1dは、配線用接続器61dに停電時用配電経路51dから供給される交流電力が分電盤40dを経由してパワーコンディショナー20d及び電力系統900に逆流してしまう事態の発生を抑制することができる。
同様に、供給元選択器72dは、配線用接続器62dに停電時用配電経路52dから交流電力が供給される場合にのみ、更に、通常時用配電経路32dを配線用接続器62dから通常時用配電経路32dに電気的に接続されている分電盤40dを経由してパワーコンディショナー20d及び電力系統900に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態としてもよい。これにより、配電装置1dは、配線用接続器62dに停電時用配電経路52dから供給される交流電力が分電盤40dを経由してパワーコンディショナー20d及び電力系統900に逆流してしまう事態の発生を抑制することができる。
また、供給元選択器71d及び供給元選択器72dの少なくとも一方は、パワーコンディショナー20dに内蔵されていてもよい。或いは、供給元選択器71d及び供給元選択器72dの少なくとも一方は、パワーコンディショナー20dの近傍に設置されていてもよい。これにより、配電装置1dは、供給元選択器71dが手動で操作され得る場合、一人の人間が移動することなく、パワーコンディショナー20dと供給元選択器71dとを操作することを可能にすることができる。また、これにより、配電装置1dは、供給元選択器72dが手動で操作され得る場合、一人の人間が移動することなく、パワーコンディショナー20dと供給元選択器72dとを操作することを可能にすることができる。
なお、上述した四つの実施形態では、配電装置が二つの配線用接続器に一律に交流電力を供給する場合を例に挙げたが、これに限定されない。上述した配電装置は、複数の配線用接続器に優先順位を付し、供給可能な交流電力の全体量が減少した場合、優先順位が低い配線用接続器から順番に交流電力の供給を停止させてもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述した。ただし、本発明の実施形態の具体的な構成は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の組み合わせ、変形、置換及び設計変更の少なくとも一つを上述した実施形態に加えたものであってもよい。
1a,1b,1c,1d…配電装置、10a,10b…直流電源、10c…電池、11a,11b,12a,12b,13a,13b…太陽光発電パネル、14a,14b…接続箱、20a,20b,20c,20d…パワーコンディショナー、30a,30b,31d,32d…通常時用配電経路、40a,40b,40c,40d…分電盤、50a,50b,51d,52d…停電時用配電経路、51c,52c,53c…配電経路、61a,61b,61c,61d,62a,62b,62c,62d…配線用接続器、70a,71b,72b,70c…供給元選択器
Claims (16)
- 第一直流電力を出力する第一直流電源と、
前記第一直流電力を第一交流電力に変換し、前記第一交流電力を第一通常時用配電経路又は第一停電時用配電経路に出力する第一パワーコンディショナーと、
少なくとも前記第一通常時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合と前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合とを有する配線用接続器と、
前記配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合、前記第一通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第一停電時用配電経路を導通状態とする第一供給元選択器と、
を備える配電装置。 - 前記第一供給元選択器は、前記配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記第一交流電力が供給される場合にのみ、更に、前記第一通常時用配電経路を前記配線用接続器から前記第一通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して前記第一パワーコンディショナー及び電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態とする、
請求項1に記載の配電装置。 - 前記第一供給元選択器は、前記第一パワーコンディショナーに内蔵されている、
請求項1又は請求項2に記載の配電装置。 - 前記第一供給元選択器は、前記第一パワーコンディショナーの近傍に設置されている、
請求項1又は請求項2に記載の配電装置。 - 第二直流電力を出力する第二直流電源と、
前記第二直流電力を第二交流電力に変換し、前記第二交流電力を第二通常時用配電経路又は第二停電時用配電経路に出力する第二パワーコンディショナーと、
前記配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合、前記第二通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第二停電時用配電経路を導通状態とする第二供給元選択器と、
を更に備え、
前記配線用接続器は、前記第二通常時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合と前記第二停電時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合とを更に有する、
請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の配電装置。 - 前記第二供給元選択器は、前記配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記第二交流電力が供給される場合にのみ、更に、前記第二通常時用配電経路を前記配線用接続器から前記第二通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して前記第二パワーコンディショナー及び電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態とする、
請求項5に記載の配電装置。 - 前記第二供給元選択器は、前記第二パワーコンディショナーに内蔵されている、
請求項5又は請求項6に記載の配電装置。 - 前記第二供給元選択器は、前記第二パワーコンディショナーの近傍に設置されている、
請求項5又は請求項6に記載の配電装置。 - 前記第一直流電源は、第一太陽光発電パネルを含んでおり、
前記第二直流電源は、前記第一太陽光発電パネルと異なる第二太陽光発電パネルを含んでいる、
請求項5から請求項8のいずれか一つに記載の配電装置。 - 前記第一直流電源は、太陽光発電パネルを含んでおり、
前記第二直流電源は、電池を含んでいる、
請求項5から請求項8のいずれか一つに記載の配電装置。 - 直流電力を出力する直流電源と、
前記直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を第一通常時用配電経路、第一停電時用配電経路、第二通常時用配電経路又は第二停電時用配電経路に出力するパワーコンディショナーと、
前記第一通常時用配電経路から前記交流電力が供給される場合と前記第一停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合とを有する第一配線用接続器と、
前記第一配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合、前記第一通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第一停電時用配電経路を導通状態とする第一供給元選択器と、
前記第二通常時用配電経路から前記交流電力が供給される場合と前記第二停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合とを有する第二配線用接続器と、
前記第二配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合、前記第二通常時用配電経路を非導通状態とし、前記第二停電時用配電経路を導通状態とする第二供給元選択器と、
を備える配電装置。 - 前記第一供給元選択器は、前記第一配線用接続器に前記第一停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合にのみ、更に、前記第一通常時用配電経路を前記第一配線用接続器から前記第一通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して前記パワーコンディショナー及び電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態とする、
請求項11に記載の配電装置。 - 前記第二供給元選択器は、前記第二配線用接続器に前記第二停電時用配電経路から前記交流電力が供給される場合にのみ、更に、前記第二通常時用配電経路を前記第二配線用接続器から前記第二通常時用配電経路に電気的に接続されている分電盤を経由して前記パワーコンディショナー及び電力系統に逆流する交流電力が抑制された状態である逆流抑制状態とする、
請求項11又は請求項12に記載の配電装置。 - 前記第一供給元選択器及び前記第二供給元選択器の少なくとも一方は、前記パワーコンディショナーに内蔵されている、
請求項11から請求項13のいずれか一つに記載の配電装置。 - 前記第一供給元選択器及び前記第二供給元選択器の少なくとも一方は、前記パワーコンディショナーの近傍に設置されている、
請求項11から請求項13のいずれか一つに記載の配電装置。 - 請求項1から請求項15のいずれか一つに記載の配電装置を備える建物。
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JP2020081413A JP2021176256A (ja) | 2020-05-01 | 2020-05-01 | 配電装置及び建物 |
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2020
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