JP5253196B2 - コンセントシステム - Google Patents

Description

本発明は、停電時に外部の充電式電源から電力供給を行うためのコンセントシステムに関する。

自然災害や事故によって停電が発生した場合、一般住宅においては、蝋燭、懐中電灯、携帯式電灯等により照明を確保しなければならない。また、地下水汲み上げ用ポンプが動作しないので生活用水が確保できない、電気冷蔵庫が使用できないので保存食品が腐る、テレビやラジオが視聴できないので必要な情報が得られない等の状況になり、不便になる。

特開２００４−３１２８５１号公報

そこで、専用のバッテリ等を常設し、地震等により停電になった時に使用する電源を、系統電源から専用のバッテリ等に自動的に切り替える分電盤がある。ところが、そのような設備は比較的高価であるため、普及し難いという問題がある。例えば、特許文献１には、商用電源からの給電と、無停電電源装置からの給電とを自動的に切り替える分電盤制御システムが開示されている。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、安価かつ簡易に停電発生時の電源を確保することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、コンセントシステムであって、系統電源から家庭内負荷に電力供給を行う第１電力線及び第２電力線と、充電用コンセント及び給電用コンセントを備える充電式電源から電力供給を受け、前記第１電力線に接続し、当該第１電力線に電力供給を行うとともに、前記充電用コンセントと同形状である電源入力コンセントと、前記第２電力線のうち、前記系統電源と、前記家庭内負荷との間に接続し、当該第２電力線から電力供給を受け、前記充電式電源に電力供給を行うとともに、前記給電用コンセントと同形状である電源出力コンセントと、前記第１電力線のうち、前記系統電源と、前記電源入力コンセントが接続する箇所との間に通電があるか否かを表示する第１表示器と、前記第１電力線のうち、前記電源入力コンセントが接続する箇所と、前記家庭内負荷との間に通電があるか否かを表示する第２表示器と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、電源出力コンセントに接続可能な第１のプラグと、電源入力コンセントに接続可能な第２のプラグとを両端に備えたケーブルを用いれば、第１のプラグを電源出力コンセントに接続し、第２のプラグを充電式電源の充電用コンセントに接続することで、充電式電源への充電を行うことができる。一方、同じケーブルを用いれば、第１のプラグを充電式電源の給電用コンセントに接続し、第２のプラグを電源入力コンセントに接続することで、充電式電源から電源入力コンセントへ電源供給が行うことができる。すなわち、同じケーブルを用いて、充電式電源への充電と、充電式電源からの電源供給の両方を行える。つまり、充電用ケーブルと電源供給用ケーブルを共用できる。これによれば、安価かつ簡易に停電発生時の電源を確保することができる。

また、本発明は、コンセントシステムであって、前記充電式電源が、電気自動車又はポータブル充電池であることを特徴とする。

その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、安価かつ簡易に停電発生時の電源を確保することができる。

付設分電盤１及び家庭内分電盤２とその周辺の構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係るコンセントシステムは、停電発生等のような非常時に使用する電源を系統電源から充電式電源に切り替えて、充電式電源から分電盤に電力供給することによって、例えば、生活に必要不可欠な水回りの電気機器や照明器具を通常時と同様に利用可能とするためのものである。特に、非常用電源として外部に設置されている充電式電源（可搬式充電池等）を用いる場合に、コンセントシステムと、充電式電源との間において、電源入力用コンセント同士、及び、電源出力用コンセント同士を同一形状にするものである。

これによれば、通常時に系統電源から充電式電源への電力供給に用いるケーブルと、非常時に充電式電源から家庭内負荷への電力供給に用いるケーブルとが１つの同じケーブルにより共用可能になるので、非常用電源としての充電式電源の利用を低コストかつ簡単に進めることができる。

≪分電盤の構成≫
図１は、付設分電盤１及び家庭内分電盤２とその周辺の構成を示す図である。
系統電源Ｐからの電力を供給する系統電力線Ｌに対して付設分電盤１及び家庭内分電盤２が順に接続される。換言すると、系統電源Ｐと、既設の家庭内分電盤２との間に新たな付設分電盤１が接続される。系統電力線Ｌは、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３からなる単相３線の配電線であり、１００Ｖ又は２００Ｖの電圧を供給する。

付設分電盤１は、停電発生時において家庭内分電盤２への電力供給源を系統電源Ｐから外部電源に切り替えることによって、家庭内分電盤２に安定した電力供給を行うものであり、系統電力線Ｌに接続されるものとして、主開閉器１１、漏電遮断器１２ａ及び１２ｂ、機械式インタロックバー１３、停電検知用表示器１４ａ及び１４ｂを備える。主開閉器１１は、系統電源Ｐからの電力供給を享受又は遮断するものであり、系統電力線Ｌ上において漏電遮断器１２ａより系統電源Ｐ側に設けられる。漏電遮断器１２ａは、系統電力線Ｌと、非常用電源１５との間の回路を開閉するものであり、系統電力線Ｌのうち、特にＬ２及びＬ３に接続されている。漏電遮断器１２ｂは、系統電力線Ｌと、屋外用電源１７との間の回路を開閉するものであり、系統電力線Ｌのうち、特にＬ１及びＬ２に接続されている。なお、非常用電源１５及び屋外用電源１７は、屋外ガレージコンセント１８を介して、外部の充電式電源と電力のやりとりを行う。

機械式インタロックバー１３は、手動により系統電源Ｐと外部電源とを切り替えるスイッチであり、通常時は系統電源Ｐを家庭内分電盤２に接続し、非常時は外部電源を家庭内分電盤２に接続する。詳細には、主開閉器１１が閉路で、かつ、漏電遮断器１２ａが開路の状態と、主開閉器１１が開路で、かつ、漏電遮断器１２ａが閉路の状態とを、誤動作なく安全かつ簡易に切り替え可能とするものである。停電検知用表示器１４ａは、系統電源Ｐから系統電力線Ｌ２及びＬ３の間に通電があるか否かを表示するものであり、系統電力線Ｌ上において主開閉器１１より系統電源Ｐ側に設けられる。停電検知用表示器１４ｂは、系統電源Ｐ及び非常用電源１５のうち、少なくとも一方から系統電力線Ｌ２及びＬ３の間に通電があるか否かを表示するものであり、系統電力線Ｌ上において漏電遮断器１２ａより家庭内分電盤２側に設けられる。

家庭内分電盤２は、系統電力線Ｌに接続されるものとして、主開閉器２１、配線用遮断器２２ａ、２２ｂ及び２２ｃを備える。主開閉器２１は、付設分電盤１からの電力供給を享受又は遮断するものであり、系統電力線Ｌ上において付設分電盤１の最寄りに設けられる。配線用遮断器２２ａは、系統電力線Ｌと、家庭内負荷２３ａとの間の回路を開閉するものであり、系統電力線Ｌのうち、特にＬ１及びＬ２に接続されている。配線用遮断器２２ｂは、系統電力線Ｌと、家庭内負荷２３ｂとの間の回路を開閉するものであり、系統電力線Ｌのうち、特にＬ１及びＬ３に接続されている。配線用遮断器２２ｃは、系統電力線Ｌと、非常用コンセント２４及び照明器２５との間の回路を開閉するものであり、系統電力線Ｌのうち、特にＬ１及びＬ２に接続されている。

≪分電盤の周辺の構成≫
付設分電盤１には、非常用電源１５、復電通知ブザー１６及び屋外用電源１７が接続される。非常用電源１５は、系統電源Ｐの停電が発生した場合に、系統電源Ｐに代わって家庭内分電盤２に電力を供給するものであり、付設分電盤１の漏電遮断器１２ａに接続され、一方、屋外ガレージコンセント１８に接続されたケーブル３を通じて電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）５又はポータブル充電式電源（ＰＢ：Portable Battery）６から電力供給を受ける。復電通知ブザー１６は、系統電力線Ｌ３及び非常用電源１５に接続され、系統電力線Ｌ３が復電したときに音を発する。この音を契機にしてオペレータが機械式インタロックバー１３を操作することにより、主開閉器１１が閉路になる。屋外用電源１７は、通常の場合に系統電源Ｐから電力を受けて外部に供給するものであり、付設分電盤１の漏電遮断器１２ｂに接続され、一方、屋外ガレージコンセント１８に接続されたケーブル３を通じて電気自動車５又はポータブル充電池６に電力を供給する。

外部の充電式電源、例えば、電気自動車５は、充電用のコンセントＡ及び電源出力用のコンセントＢを備える。一方、屋外ガレージコンセント１８は、電気自動車５への電源供給用のコンセントＣ及び電気自動車５から電源が供給されるコンセントＤを備える。コンセントＣは、屋外用電源１７に接続され、さらに漏電遮断器１２ｂを介して系統電力線Ｌ１及びＬ２に接続される。コンセントＤは、非常用電源１５に接続され、さらに漏電遮断器１２ａを介して系統電力線Ｌ２及びＬ３に接続される。ここで、屋外ガレージコンセント１８の電源出力用のコンセントＣは、雌型であり、電気自動車５の電源出力用のコンセントＢと同形状である。また、屋外ガレージコンセント１８の電源入力用のコンセントＤは、雄型であり、電気自動車５の充電用のコンセントＡと同形状である。

以上によれば、電源出力用のコンセントＣに接続可能なプラグ４１と、電源入力用のコンセントＤに接続可能なプラグ４２とを両端に備えたケーブル３を用いれば、プラグ４１をコンセントＣに接続し、プラグ４２を電気自動車５の充電用のコンセントＡに接続することで、電気自動車５への充電を行うことができる。一方、ケーブル３のプラグ４１を電気自動車５の電源出力用のコンセントＢに接続し、ケーブル３のプラグ４２を電源入力用のコンセントＤに接続することで、電気自動車５から電源入力用のコンセントＤへ電源供給が行うことができる。すなわち、同じケーブル３を用いて、充電式電源への充電と、充電式電源からの電源供給の両方を行える。つまり、充電用ケーブルと、外部電源供給用ケーブルとを１つのケーブル３として共用することができる。

家庭内分電盤２には、家庭内負荷２３ａ及び２３ｂ、非常用コンセント２４、照明器２５が接続される。家庭内負荷２３ａは、配線用遮断器２２ａに接続される。家庭内負荷２３ｂは、配線用遮断器２２ｂに接続される。非常用コンセント２４及び照明器２５は、配線用遮断器２２ｃに接続される。

≪家庭内負荷の分別≫
系統電力線Ｌの単相３線のうち、一相だけに停電時の電力供給を行い、停電中に必要な負荷だけを当該一相に振り分けて接続する。以下に詳細を説明する。

系統電源Ｐからの給電が停止した場合に家庭内分電盤２に電力供給を行う非常用電源１５は、漏電遮断器１２ａを介して、系統電力線Ｌのうち、Ｌ２及びＬ３に接続される。従って、停電時に電力供給されるのは、系統電力線Ｌ２及びＬ３の間であり、系統電力線Ｌ１及びＬ２の間、系統電力線Ｌ１及びＬ３の間に停電時の電力供給は行われない。

これに対して、家庭内分電盤２において、家庭内負荷２３ａは、配線用遮断器２２ａを介して系統電力線Ｌ１及びＬ２に接続される。また、家庭内負荷２３ｂは、配線用遮断器２２ｂを介して系統電力線Ｌ１及びＬ３に接続される。これによれば、家庭内負荷２３ａ及び２３ｂは、系統電力線Ｌ２及びＬ３に接続されておらず、停電時に電力供給を受けることができないので、停電を許容する一般負荷（例えば、テレビやラジオ等）として停電時は利用不可になる。

一方、非常用コンセント２４及び照明器２５は、配線用遮断器２２ｃを介して系統電力線Ｌ２及びＬ３に接続される。これによれば、非常用コンセント２４に接続された冷蔵庫、給水ポンプ等や照明器２５には、停電時にも電力が供給されるので、非常時にも必要な家庭内負荷として利用可能になる。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、停電時に電気自動車５やポータブル充電池６を用いて、照明器２５等のような必要最低限の家庭内負荷に電力供給を行うことによって、停電時の不便を解消することができる。次に、付設分電盤１の機械式インタロックバー１３により安全に電源を切り替えることができる。そして、簡素な既存技術の組合せにより、電力供給源を切り替えるシステムを安価に構築することができる。特に、屋外ガレージコンセント１８と、電気自動車５等の充電式電源との間において、電源出力用コンセント同士、及び、電源入力用コンセント同士を同一形状にすることによって、充電用ケーブルと、外部電源供給用ケーブルとが同じケーブル３により共用可能になるので、非常用電源として外部の充電式電源を用いる際のコストを節減し、操作を簡単にすることができる。

≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態においては、充電可能な外部電源として電気自動車５及びポータブル充電池６を示したが、単なる電力供給源としてエンジン発電機やレジャー用コンセント付きの普通自動車を適用してもよい。

１ 付設分電盤
２ 家庭内分電盤
３ ケーブル
４１ プラグ（第１のプラグ）
４２ プラグ（第２のプラグ）
５ 電気自動車（充電式電源）
６ ポータブル充電池（充電式電源）
１８ 屋外ガレージコンセント
Ａ コンセント（充電用コンセント）
Ｂ コンセント（給電用コンセント）
Ｃ コンセント（電源出力コンセント）
Ｄ コンセント（電源入力コンセント）

Claims (2)

1. 系統電源から家庭内負荷に電力供給を行う第１電力線及び第２電力線と、
   充電用コンセント及び給電用コンセントを備える充電式電源から電力供給を受け、前記第１電力線に接続し、当該第１電力線に電力供給を行うとともに、前記充電用コンセントと同形状である電源入力コンセントと、
   前記第２電力線のうち、前記系統電源と、前記家庭内負荷との間に接続し、当該第２電力線から電力供給を受け、前記充電式電源に電力供給を行うとともに、前記給電用コンセントと同形状である電源出力コンセントと、
   前記第１電力線のうち、前記系統電源と、前記電源入力コンセントが接続する箇所との間に通電があるか否かを表示する第１表示器と、
   前記第１電力線のうち、前記電源入力コンセントが接続する箇所と、前記家庭内負荷との間に通電があるか否かを表示する第２表示器と、
   を備えることを特徴とするコンセントシステム。
2. 請求項１に記載のコンセントシステムであって、
   前記充電式電源は、電気自動車又はポータブル充電池である
   ことを特徴とするコンセントシステム。

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