JP3169795U - 配電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】常に蓄電量を安定確保することが可能な配電装置を提供する。【解決手段】商用電源と交流負荷との間に配置する、配電装置であって、少なくとも商用電源から蓄電可能な蓄電池と接続し、商用電源からの交流電力又は蓄電池からの直流電力をＡＣ変換してなる交流電力の何れかを、交流負荷に供給可能に構成する。【選択図】図１

Description

本考案は、商用電源と交流負荷との間に配置する配電装置に関する。
商用電源からの給電が途絶えた場合の予備電源を確保する方法として種々の方法が提案されている。
例えば、化石燃料によって発電する自家発電機を予備として備え、停電時に当該自家発電機を稼働して電力を確保する方法がある。
また、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを蓄電しておき、停電時に当該蓄電器から電力を確保する方法がある。
しかし、上記従来の方法では以下のような問題が生じうる。
（１）化石燃料による発電は化石燃料及び発電機そのもののコストが高く、また環境への影響も大きい為、一般家庭に対し広く普及させることが困難である。
（２）太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーは、前記した化石燃料による発電と比較して環境に与える影響は小さいと考えられているものの、自然環境に頼る部分が多く、日照不足や無風日が連続すると、所望の蓄電量が得られないため、突然の停電に対応できないことも考えられ、安定性に欠ける。
そこで、本考案は、常に蓄電量を安定確保することが可能な配電装置の提供を目的とするものである。
上記課題を解決すべくなされた本願の第１考案は、商用電源と交流負荷との間に配置する、配電装置であって、少なくとも商用電源から蓄電可能な蓄電池と接続し、商用電源からの交流電力又は蓄電池からの直流電力をＡＣ変換してなる交流電力の何れかを、交流負荷に供給可能に構成したことを特徴とする、配電装置を提供するものである。
また、本願の第２考案は、前記考案において、蓄電池からの直流電力をＡＣ変換してなる第１の交流電力を出力し、商用電源から得られる第２の交流電力又は交流発電機から得られる第３の交流電力を、ＤＣ変換してなる直流電力を蓄電池に蓄電する、インバータ・チャージャと、前記第１の交流電力又は前記第２の交流電力を交流負荷に給電するための第１のスイッチと、前記第２の交流電力又は前記第３の交流電力を前記インバータ・チャージャに給電するための第２のスイッチと、を少なくとも含むことを特徴とするものである。
また、本願の第３考案は、前記考案において、太陽光発電機から得られる直流電力を前記蓄電池に蓄電可能に構成したことを特徴とするものである。
また、本願の第４考案は、前記考案において、前記商用電源の給電態様と、前記太陽光発電機の発電量と、前記蓄電池の蓄電量とに基づいて前記交流負荷への電力供給を調整可能に構成したことを特徴とするものである。
また、本願の第５考案は、前記考案において、前記交流負荷の電力利用状況に基づいて前記蓄電池の充放電を調整可能に構成したことを特徴とするものである。
本考案によれば下記の効果のうち、少なくとも何れか一つを得ることができる。
（１）停電発生時に利用者が意識することなく自動的に蓄電池からの電力供給に切り替わるため、利便性が高い。
（２）商用電源の使用量を節減することができる。
（３）商用電源、交流発電機、太陽光発電機の何れからも蓄電が可能であるため、蓄電量を常に安定確保することができる。
（４）電力使用のピーク時を回避しながら、商用電源から蓄電池に蓄電することが可能であるため、節電に貢献できる。
（５）太陽光発電の導入により更なる節電に寄与する。
（６）余剰電力の売電が期待できる。
本考案の配電装置の実施例を示すブロック図。
＜１＞全体構成
図１に、本考案の配電装置の実施例を示す。
本考案の配電装置Ａには、商用電源Ｂ、交流発電機Ｃ、太陽光発電機Ｄ、蓄電池Ｅ、及び交流負荷Ｆがそれぞれ接続されている。
商用電源Ｂは送電線から送電されるＡＣ１００Ｖの一般的な電源である。
発電機Ｃは、ディーゼルエンジンやガスタービンエンジン等の原動機を使用した内燃機関型の発電機である。
太陽光発電機Ｄは、ソーラーパネルなどの一般的な太陽光型の発電機である。
蓄電池Ｅは、充放電が可能な公知のバッテリーである。
交流負荷Ｆは、一般家庭や、商業施設、工業施設等が該当する。
＜２＞配電装置
本考案の配電装置の構成について説明する。
本考案の配電装置Ａは、インバータ・チャージャ１と、第１のスイッチ２と、第２のスイッチ３と、コントローラ４と、を備える。
インバータ・チャージャ１は、蓄電池Ｅからの直流電力をＡＣ変換してなる第１の交流電力を出力し、商用電源Ｂから得られる第２の交流電力又は交流発電機Ｃから得られる第３の交流電力をＤＣ変換してなる直流電力を蓄電池Ｅに蓄電する機能を備える。
第１のスイッチ２は、前記第１の交流電力又は前記第２の交流電力を切り替えて、交流負荷Ｆに給電する機能を有する。
第２のスイッチ３は、前記第２の交流電力又は前記第３の交流電力を切り替えて、前記インバータ・チャージャ１に給電する機能を有する。
コントローラ４は、太陽光発電機Ｄからの直流電流を蓄電池Ｅに充電するための制御装置であり、ＭＰＰＴチャージャー（最大出力追従制御システム）等を用いる。
＜３＞制御方法
次に、本考案の配電装置の制御方法について説明する。
（１）交流負荷への電力供給方法
交流負荷Ｆへの電力供給方法、すなわち第１のスイッチ２の動作制御は、前記商用電源Ｂの給電態様と、前記太陽光発電機Ｄの発電量と、前記蓄電池Ｅの蓄電量とに基づいて適宜調整することができる。
例えば、商用電源Ｂが停電状態にある場合に蓄電池Ｅからの電力供給に切り替えることは勿論、商用電源Ｂが供給状態にある場合であっても、蓄電池Ｅに十分な電力が確保されていたり、太陽光発電機Ｄの発電量が高い場合には、定期的に蓄電池Ｅからの電力供給に切り替えて、商用電源Ｂからの使用電力量を節約するような制御を行うことができる。
（２）蓄電池の充電方法
蓄電池Ｅの充電方法、すなわち第２のスイッチ３の動作制御は、前記交流負荷Ｆの電力利用状況に基づいて適宜調整することができる。
例えば、交流負荷Ｆの電力使用量が小さい場合（いわゆるオフピーク時）には、第２のスイッチ３を商用電源Ｂ側に切り替えて商用電源Ｂからの交流電流をＤＣ変換して蓄電池Ｅに蓄電することができる。
また、直流発電機Ｃの稼働による発電を開始する際には、第２のスイッチ３を交流発電機Ｃ側に切り替えて、交流発電機Ｃからの交流電流を同様にＤＣ変換して蓄電池Ｅに蓄電することができる。
以上説明した通り、本考案は、一般家庭や店舗への導入することで電力ピークシフトへの貢献に寄与するとともに、輪番停電などの状況にあっても給電状態を維持することができる。
［その他の実施例］
本考案は、その他、太陽光発電機Ｄを風力発電、地熱発電、波力発電等のその他の自然エネルギー発電機に置換したり、前記自然エネルギー発電機を太陽光発電機Ｄから独立して設けて蓄電池Ｅに蓄電可能な構成としてもよい。
Ａ 配電装置
１ インバータ・チャージャ
２ 第１のスイッチ
３ 第２のスイッチ
４ コントローラ
Ｂ 商用電源
Ｃ 交流発電機
Ｄ 直流発電機
Ｅ 蓄電池
Ｆ 交流負荷

Claims (5)

  1. 商用電源と交流負荷との間に配置する、配電装置であって、
    少なくとも商用電源から蓄電可能な蓄電池と接続し、
    商用電源からの交流電力又は蓄電池からの直流電力をＡＣ変換してなる交流電力の何れかを、交流負荷に供給可能に構成したことを特徴とする、
    配電装置。
  2. 蓄電池からの直流電力をＡＣ変換してなる第１の交流電力を出力し、商用電源から得られる第２の交流電力又は交流発電機から得られる第３の交流電力を、ＤＣ変換してなる直流電力を蓄電池に蓄電する、インバータ・チャージャと、
    前記第１の交流電力又は前記第２の交流電力を交流負荷に給電するための第１のスイッチと、
    前記第２の交流電力又は前記第３の交流電力を前記インバータ・チャージャに給電するための第２のスイッチと、
    を少なくとも含むことを特徴とする、請求項１に記載の配電装置。
  3. 太陽光発電機から得られる直流電力を前記蓄電池に蓄電可能に構成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の配電装置。
  4. 前記商用電源の給電態様と、前記太陽光発電機の発電量と、前記蓄電池の蓄電量とに基づいて前記交流負荷への電力供給を調整可能に構成したことを特徴とする、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の配電装置。
  5. 前記交流負荷の電力利用状況に基づいて前記蓄電池の充放電を調整可能に構成したことを特徴とする、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の配電装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016214057A (ja) * 2015-04-28 2016-12-15 台達電子企業管理（上海）有限公司 配電システム及び電気システム

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