JP5441391B2 - Charging device, building equipped with charging device, and hot water generating device - Google Patents
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Description
本発明は、充電装置、充電装置を備えた建物、及び温水生成装置にかかり、特に、住宅などに電力を供給する蓄電池を効率的に充電可能な充電装置、充電装置を備えた建物、及び温水生成装置に関する。 The present invention relates to a charging device, a building including a charging device, and a hot water generating device, and more particularly, a charging device capable of efficiently charging a storage battery that supplies power to a house, the building including the charging device, and hot water. The present invention relates to a generation device.
建物と蓄電池に関係する技術としては、例えば、特許文献1に記載の技術が提案されている。 As a technique related to a building and a storage battery, for example, a technique described in Patent Document 1 has been proposed.
特許文献1に記載の技術では、自動車に搭載された自動車走行用の燃料電池から電力の供給を受け入れ可能にする受電設備を建物に備えることで、外出時には燃料電池を自動車の走行に利用し、帰宅時には燃料電池の電力を建物側へ供給して燃料電池を有効利用することが提案されている。また、特許文献1に記載の技術では、建物に蓄電手段を備えることが記載されている。 In the technology described in Patent Document 1, the building is equipped with a power receiving facility that can accept the supply of electric power from a fuel cell for driving a vehicle mounted on a vehicle, and the fuel cell is used for driving the vehicle when going out. It has been proposed to use the fuel cell effectively by supplying the power of the fuel cell to the building when returning home. Moreover, in the technique described in Patent Document 1, it is described that the building is provided with power storage means.
一方、自動車に搭載された蓄電池を充電する際の技術としては、特許文献2に記載の技術が提案されている。特許文献2に記載の技術では、蓄電池の充電中の電圧変化量が所定値より小さい値となったとき、蓄電池の温度に応じた時間後に充電を停止するようにすることで、蓄電池を真の満充電することが提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、自動車の走行用のエネルギーとして燃料電池を搭載しているので、充電する必要がないが、特許文献2に記載の技術のように充電が必要な蓄電池では、車両が屋外に駐車されている場合、冬季の充電時に蓄電池の充電効率や耐久性が悪化し、住宅内に設置された蓄電池でも、外気温に影響されて、充電時に蓄電池の充電効率や耐久性が悪化することが考えられる。
However, in the technique described in Patent Document 1, since a fuel cell is mounted as energy for driving an automobile, it is not necessary to charge the battery. However, in the storage battery that needs to be charged like the technique described in
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、蓄電池を効率的に充電することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and an object thereof is to efficiently charge a storage battery.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、電力を蓄電する蓄電池と、前記蓄電池を昇温するための予備充電と、前記蓄電池を充電するための本格充電と、が可能な充電手段と、前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度を検出する検出手段と、前記充電手段によって前記蓄電池を充電する際に、前記検出手段によって検出された温度が所定温度より低い場合に、前記予備充電を行なうように前記充電手段を制御し、前記検出手段の検出結果が所定温度に達したところで前記本格充電を行なうように前記充電手段を制御する制御手段と、水道水を加熱して温水を生成する電気温水器へ供給する水道水を利用して前記蓄電池を冷却するための冷却用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する配管と、前記電気温水器によって生成された温水を利用して前記蓄電池を昇温するための昇温用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却と、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温と、を切換える切換手段と、を備え、前記制御手段が、前記予備充電の際に、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温を行なうと共に、前記検出手段によって検出された温度が予め定めた温度以上の場合に、前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却を行なうように、前記切換手段を更に制御する。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a chargeable battery capable of storing a storage battery for storing electric power, a preliminary charge for raising the temperature of the storage battery, and a full charge for charging the storage battery. And means for detecting the temperature of the storage battery or the position where the storage battery is provided, and when charging the storage battery by the charging means, when the temperature detected by the detection means is lower than a predetermined temperature, Controlling the charging means to perform the preliminary charging, and controlling the charging means to perform the full-scale charging when the detection result of the detecting means reaches a predetermined temperature; and heating tap water A cooling heat exchange means for cooling the storage battery using tap water supplied to an electric water heater that generates hot water, and a cooling heat exchange means used to cool the storage battery. A pipe for supplying tap water to the electric water heater, a temperature raising heat exchanging means for raising the temperature of the storage battery using the hot water generated by the electric water heater, and the cooling heat exchanging means Switching means for switching between cooling of the storage battery and temperature increase of the storage battery by the temperature increasing heat exchanging means, and the control means is configured to change the temperature by the temperature increasing heat exchanging means during the preliminary charging. The temperature of the storage battery is raised, and the switching means is further controlled to cool the storage battery by the cooling heat exchange means when the temperature detected by the detection means is equal to or higher than a predetermined temperature .
請求項1に記載の発明によれば、蓄電池には、電力が蓄電される。蓄電池は、例えば、請求項4に記載の発明のように、住宅で使用するための電力を蓄電する。なお、蓄電池は、深夜電力を用いて蓄電し、必要に応じて昼間に電力を住宅に供給する住宅用電力貯蔵装置に適用する蓄電池を適用するようにしてもよい。 According to the first aspect of the present invention, electric power is stored in the storage battery. The storage battery stores electric power for use in a house, for example, as in the invention described in claim 4 . Note that the storage battery may be a storage battery that is applied to a residential power storage device that stores electricity using late-night power and supplies power to the house during the day if necessary.
充電手段は、蓄電池を昇温するための予備充電と、蓄電池を充電するための本格充電と、が可能とされている。例えば、請求項3に記載の発明のように、充電手段は、予備充電を行なう際には、本格充電時よりも小さい電流を蓄電池に供給する。これによってロスを抑制しながら蓄電池を昇温することが可能となる。 The charging means can perform preliminary charging for raising the temperature of the storage battery and full-scale charging for charging the storage battery. For example, as in the third aspect of the present invention, when performing the preliminary charging, the charging means supplies a smaller current to the storage battery than during full-scale charging. This makes it possible to raise the temperature of the storage battery while suppressing loss.
検出手段では、蓄電池または蓄電池が設けられた位置の温度が検出される。そして、制御手段では、充電手段によって蓄電池を充電する際に、検出手段によって検出された温度が所定温度より低い場合に、予備充電を行なうように充電手段が制御され、検出手段の検出結果が所定温度に達したところで本格充電するように充電手段が制御される。 The detecting means detects the temperature of the storage battery or the position where the storage battery is provided. In the control means, when charging the storage battery by the charging means, if the temperature detected by the detection means is lower than the predetermined temperature, the charging means is controlled to perform preliminary charging, and the detection result of the detection means is predetermined. The charging means is controlled so that full charge is performed when the temperature is reached.
すなわち、冬季などの寒い状態では、蓄電池が不活性状態となり、充電効率が低下するので、予備充電を行なってから本格充電を行なうように制御することができるので、蓄電池を効率的に充電することができる。 In other words, in cold conditions such as winter, the storage battery becomes inactive and the charging efficiency decreases, so it can be controlled to perform full charge after preliminary charging, so charging the storage battery efficiently Can do.
なお、所定温度としては、請求項5に記載の発明のように、蓄電池が活性状態にある温度範囲の温度を適用することができ、一例としては、15〜20℃を適用することができる。 As the predetermined temperature, a temperature in a temperature range in which the storage battery is in an active state can be applied as in the invention described in claim 5, and as an example, 15 to 20 ° C. can be applied.
また、蓄電池は、請求項6記載の発明のように、住宅を空調する空調装置の空気取入れ口に連通した空調ダクト内に設けるようにしてもよい。これによって、室内を空調した空気を空気取入れ口で取入れて蓄電池の温度を調整することができ、蓄電池を効率的に充電することができる。 The storage battery may be provided in an air conditioning duct that communicates with an air intake port of an air conditioner that air-conditions a house, as in the sixth aspect of the invention. Thereby, the air which air-conditioned the room | chamber interior can be taken in by an air intake, the temperature of a storage battery can be adjusted, and a storage battery can be charged efficiently.
また、請求項7に記載の発明のように、自然風によって前記蓄電池を冷却する冷却手段を更に備えるようにしてもよい。これによって、蓄電池が加熱した場合に、冷却手段によって冷却することができる。 It is preferable as defined in claim 7, may further comprise a cooling means for cooling the thus the battery to natural wind. Thereby, when the storage battery is heated, it can be cooled by the cooling means.
また、本発明は、水道水を加熱して温水を生成する電気温水器へ供給する水道水を利用して蓄電池を冷却するための冷却用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する配管と、電気温水器によって生成された温水を利用して蓄電池を昇温するための昇温用熱交換手段と、冷却用熱交換手段による蓄電池の冷却と、昇温用熱交換手段による蓄電池の昇温と、を切換える切換手段と、を備えて、制御手段が、予備充電の際に、昇温用熱交換手段による蓄電池の昇温を行なうと共に、検出手段によって検出された温度が予め定めた温度以上の場合に、冷却用熱交換手段による蓄電池の冷却を行なうように、切換手段を更に制御する。 Further, the present invention includes a cooling heat exchange means for cooling the battery using the tap water supplied to the electric water heater for producing hot water by heating tap water, the storage battery in the cooling heat exchange means Piping for supplying the tap water used to cool the battery to the electric water heater, heat-exchanging means for raising the temperature of the storage battery using the hot water generated by the electric water heater, and heat for cooling and cooling the battery by exchanging means, and Atsushi Nobori of the battery due to the heat exchange means for Atsushi Nobori, and switching means for switching the Bei Ete, control means, during the pre-charging, the battery due to the heat exchange means for heating with performing heating, when detected by the detecting means the temperature is above the temperature at which a predetermined, so as to cool the storage battery due to heat exchange means, you further controlling the switching means.
さらに、蓄電池は、請求項8に記載の発明のように、深夜電力を用いて蓄電し、必要に応じて電力を住宅に供給する住宅用電力貯蔵装置に適用される蓄電池を適用するようにしてもよい。 Further, the storage battery is applied with a storage battery that is applied to a residential power storage device that stores electricity using midnight power and supplies power to a house as needed, as in the invention described in claim 8. Also good.
また、本発明は、請求項9に記載の発明のように、請求項1〜7に記載の充電装置を備えた建物としてもよい。 Further, the present invention is preferable as defined in claim 9 may be a building having a charging device according to claim 1-7.
また、本発明は、請求項10に記載の発明のように、水道水を加熱して温水を生成する電気温水器と、前記電気温水器に水道水を供給する配管と、前記配管に設けられ、電力を蓄電する蓄電池を水道水で冷却する冷却用熱交換手段と、前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する供給配管と、前記配管に接続され、前記冷却用熱交換手段をバイパスするバイパス配管と、前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記水道水を前記冷却用熱交換手段に供給するか前記バイパス配管に供給するかを切り替える冷却用切替手段と、前記電気温水器で加熱された温水が流れる温水配管と、前記温水配管に設けられ、前記蓄電池を温水で昇温させる昇温用熱交換手段と、前記温水配管に接続され、前記昇温用熱交換手段をバイパスする温水バイパス配管と、前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記温水を前記昇温用熱交換手段に供給するか前記温水バイパス配管に供給するかを切り替える昇温用切替手段と、を有する温水生成装置としてもよい。
Further, as in the invention described in
以上説明したように本発明によれば、蓄電池または蓄電池が設けられた位置の温度が所定温度より低い場合に、蓄電池を昇温するための予備充電を行なってから本格充電することによって、蓄電池を活性化させて充電できるので、蓄電池を効率的に充電することができる、という効果がある。 As described above, according to the present invention, when the temperature of the position where the storage battery or the storage battery is provided is lower than a predetermined temperature, the storage battery is charged by performing full charge after performing preliminary charging for raising the temperature of the storage battery. Since it can be activated and charged, there exists an effect that a storage battery can be charged efficiently.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a building according to the first embodiment of the present invention.
本発明の第1実施形態に係わる建物10は、蓄電池を用いて、住宅で使用する電気を蓄電及び給電する電力管理装置12を備えている。
The
電力管理装置12には、インバータ変換器14、太陽電池16、発電ユニット18、電気温水器20、及び、照明22や空調装置24等の家電機器が接続されており、住宅の電力を管理する。
The
インバータ変換器14は、電力会社から供給される交流電力を直流電力に変換して電力管理装置12に供給すると共に、電力管理装置12から供給される直流電力を交流電力に変換して電力会社へ供給することが可能とされている。
The
太陽電池16は、太陽エネルギーを電力に変換するソーラーパネルを有し、該ソーラーパネルによって変換された電力をに電力管理装置12へ供給する。
The
発電ユニット18は、燃料電池を有し、該燃料電池によって発電して、発電した電力を電力管理装置12へ供給する。
The
また、電力管理装置12は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の走行用蓄電池26を備えた自動車28が接続可能とされ、自動車28の走行用蓄電池26を充電することが可能とされている。
In addition, the
次に、本発明の第1実施形態に係わる建物10の制御系の構成について詳細に説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係わる建物10の制御系の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the control system of the
電力管理装置12は、蓄電池30を備えている。蓄電池30には、充放電制御部32が接続されており、充放電制御部32によって蓄電池30への充電及び蓄電池30に蓄電された電力の住宅や自動車28への給電が制御される。
The
充電制御部32には、照明22や空調装置24等の家電へ電力を供給するための配電盤34、インバータ変換器14、電気温水器20、太陽電池16、及び発電ユニット18が接続されている。
The
また、充電制御部32は、 電力会社から供給され、インバータ変換器14によって変換された直流電力を蓄電池30へ供給したり、蓄電池30に蓄電された電力をインバータ変換器14へ供給することによってインバータ変換器14によって交流電力に変換して電力会社へ供給したり、インバータ変換器14によって変換された直流電力を配電盤34に供給したり、蓄電池30に蓄電された電力を配電盤34に供給したり、太陽電池16から供給される電力を充電するための電力として蓄電池30に供給したり、太陽電池16から供給される電力をインバータ変換器14を介して電力会社へ供給したり、発電ユニット18から供給される電力を充電するための電力として蓄電池30に供給したり、発電ユニット18から供給される電力をインバータ変換器14を介して電力会社へ供給したりする。充電制御部32による各電力の流れの切換は、制御部36によって制御される。
In addition, the
制御部36には、蓄電池30の温度または蓄電池30近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ38が接続されている。制御部36は、温度センサ38の検出結果に基づいて、蓄電池30への充電制御を行なうようになっている。
A
詳細には、制御部36は、温度センサ38によって検出された温度が所定温度(例えば、蓄電池30が活性状態になる温度範囲である15〜20℃等)以下の場合に蓄電池30を充電する際には、予備充電を行なって、蓄電池30を昇温してから、蓄電池30の本格充電を行なう。具体的には、本格充電を行なう際の電流値よりも小さい電流を蓄電池30に供給することによって予備充電を行い、蓄電池30の温度が所定温度に達したところで、本格充電するために必要な電流を蓄電池30に供給することによって本格充電を行なう。
Specifically, the
蓄電池30を充電する際の電源としては、太陽電池16によって電力が発電されている場合には、太陽電池16の電力を用いてもよいし、発電ユニット18によって発電された電力を用いてもよいし、電力会社から供給されてインバータ変換器14によって変換された電力を用いるようにしてもよい。
As a power source for charging the
続いて、上述のように構成された本発明の第1実施形態に係わる建物10の電力管理装置12で行なわれる蓄電池30の充電処理の流れについて説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係わる建物10の電力管理装置12で行なわれる蓄電池30の充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図3の処理は、例えば、深夜電力を利用して充電するために予め定めた時間になった場合に開始したり、蓄電池30の残量が所定値以下になり、蓄電池30の充電が必要となった場合に開始する。また、蓄電池30を充電するための電源は、深夜電力を利用する場合には、電力会社から供給されインバータ変換器14で変換された電力を用い、蓄電池30の充電が必要となった場合には、太陽電池16や発電ユニット18の電力を優先的に使用し、太陽電池16や発電ユニット18の電力が十分ではない場合には電力会社から供給されインバータ変換器14で変換された電力を用いる。
Then, the flow of the charge process of the
まず、ステップ100では、温度センサ38によって蓄電池30の温度(蓄電池30近傍の温度)が検出されてステップ102へ移行する。すなわち、温度センサ38の検出結果が制御部36に入力される。
First, in
ステップ102では、蓄電池30の温度が所定温度以下か否か制御部36によって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ104へ移行し、否定された場合にはステップ106へ移行する。
In
ステップ104では、蓄電池30が予備充電されるように制御部36によって制御されてステップ108へ移行する。すなわち、制御部36が充電制御部32を制御することによって本格充電時よりも小さい電流を蓄電池30に供給することで予備充電を行なって、蓄電池30を昇温させる。
In
ステップ106では、蓄電池30が活性状態となる温度であると判断し、本格充電が行なわれてステップ108へ移行する。すなわち、所定温度以上の場合には、制御部36が充電制御部32を制御することによって予備充電時よりも大きい電流である、蓄電池30を充電するために必要な電流を蓄電池30に供給することで蓄電池30を充電する。
In
そして、ステップ108では、充電終了か否か制御部36によって判定される。該判定は、蓄電池30の残量を充電制御部32が監視しながら充電すると共に、電力の監視結果を制御部36へ出力し、制御部36が蓄電池30の残量が充電終了を表す値となったか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ100に戻って上述の処理が繰り返され、ステップ108の判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。
In
すなわち、冬季などの寒い季節の場合には、蓄電池30の温度が低く蓄電池30が不活性状態となり、本格充電時の電流を蓄電池30に供給しても充分な充電ができず、無駄な電力を消費してしまう。そこで、本実施形態では、蓄電池30の温度を検出し、所定温度以下の場合には、予備充電を行なうことで、蓄電池30を昇温して活性化させる。このとき、本格充電時の電流より小さい微小電流を蓄電池30に供給することで予備充電が行なわれるので、微小電流によって蓄電池30が昇温されて徐々に活性化される。また、微少電流を蓄電池30に供給するので、蓄電池30が不活性状態のときに熱に変わってロスされる電力も少なく、効率的な充電が可能となる。そして、予備充電によって蓄電池30が昇温されると、ステップ102の判定が否定されて、続いて本格充電へ移行し、蓄電池30が活性化した状態で充電を行なうことができる。従って、このように蓄電池30の充電制御を行なうことによって、無駄な電力を消費することなく効率的に蓄電池30を充電することができる。
(第2実施形態)
続いて、本発明の第2実施形態に係わる建物について説明する。図4(A)は、本発明の第2実施形態に係わる建物の概略構成を示す図であり、図4(B)は、蓄電池を温度調整する部分の拡大図である。
That is, in a cold season such as winter, the temperature of the
(Second Embodiment)
Next, a building according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 (A) is a diagram showing a schematic configuration of a building according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 (B) is an enlarged view of a portion for adjusting the temperature of the storage battery.
本発明の第2実施形態に係わる建物は、第1実施形態に係わる建物10の構成に加えて全館空調装置を備えており、全館空調装置を用いて蓄電池30の温度調整を行なうようにしたものである。なお、第1実施形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
The building according to the second embodiment of the present invention is provided with a whole building air conditioner in addition to the configuration of the
全館空調装置は、建物の外に設けられた室外機40、及び建物内に設けられた室内機42を備えている。室外機40と室内機42は図示しない配管によって接続されており、配管内を冷媒が循環する。
The entire building air conditioner includes an
本実施形態では、室内機42は天井裏に設けられ、空気取入れ口46と空気吹出し口48に接続されている。すなわち、空気取入れ口46から取入れられた空気が室内機42へ循環し、冷媒との熱交換によって温度調整されて、空気吹出し口48から温度調整された空気が室内へ吹き出される。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、空気取入れ口46と室内機42間を接続する空調ダクト50内に、蓄電池30が設けられている。蓄電池30は、図4(B)に示すように、空調ダクト50内に設けられ、空調ダクト50内の空気によって温度調整される。
In the present embodiment, the
以上のように構成された本発明の第2実施形態に係わる建物では、全館空調装置によって空調が行なわれている場合には、空気取入れ口46から室内の空気が取入れられ、室内機42へ空調ダクト50を介して送られる。室内機42では、冷媒との熱交換によって取入れられた空気が温度調整されて空気吹出し口48へ送出される。これによって室内が空調される。
In the building according to the second embodiment of the present invention configured as described above, when air conditioning is performed by the entire building air conditioner, indoor air is taken in from the
また、空気取入れ口46から温度調節された空気が取入れられ、空調ダクト50内の蓄電池30が温度調整され、蓄電池30が極端に低温になったり高温になったりすることなく、活性状態を維持することができる。すなわち、上述のステップ102の判定が肯定されることが少なくなり、予備充電を行なうことなく蓄電池30の充電が可能となると共に、蓄電池30が加熱することもなくなる。
Moreover, the temperature-controlled air is taken in from the
さらに、蓄電池30が室内機42へ取入れる前の空調ダクト50内に設けられているので、蓄電池30の温度によって空調風の温度に影響を与えることがなく、全館空調装置の空調効率が低下することがない。
Furthermore, since the
なお、本実施形態では、第1実施形態の構成に加えて全館空調装置を備えて、蓄電池30の温度調整を行なうようにしたが、これに限るものではなく、全館空調装置を制御することによって、蓄電池30が活性状態となる適正温度に調整して、第1実施形態の予備充電を省略するようにしてもよい。
(第3実施形態)
続いて、本発明の第3実施形態に係わる建物について説明する。図5は、本発明の第3実施形態に係わる建物の概略構成を示す図であり、図6は、本発明の第3実施形態に係わる建物の制御系の構成を示すブロック図である。なお、第1実施形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
In this embodiment, the entire building air conditioner is provided in addition to the configuration of the first embodiment, and the temperature of the
(Third embodiment)
Then, the building concerning 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a building according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a building control system according to the third embodiment of the present invention. Note that the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
本発明の第3実施形態に係わる建物は、第1実施形態に係わる建物の構成に加えて、排熱ファン52を備えていると共に、棟換気口54が設けられている。
The building according to the third embodiment of the present invention is provided with a
排熱ファン52は天井に設けられ、棟換気口54は屋根に設けられている。すなわち、排熱ファン52によって室内の空気が吸い上げられて、屋根に設けられている棟換気口54から排出される。
The
また、本実施形態では、屋根裏に蓄電池30が設置されている。詳細には、排熱ファン52と棟換気口54の間に蓄電池30が設けられており、排熱ファン52によって吸い上げられた室内の空気が蓄電池30に送風された後に、棟換気口54から排出される。
Moreover, in this embodiment, the
排熱ファン52は、図6に示すように、電力管理装置12の制御部36に接続されており、制御部36は、温度センサ38によって検出された蓄電池30の温度に応じて、排熱ファン52の駆動を制御する。
As shown in FIG. 6, the
以上のように構成された本発明の第3実施形態に係わる建物では、第1実施形態と同様に、蓄電池30の温度に応じて、予備充電と本格充電を行なうが、本格充電を行なっている間や、蓄電池30から住宅に電力を供給している間に発熱してしまう。
In the building according to the third embodiment of the present invention configured as described above, preliminary charging and full charge are performed according to the temperature of the
そこで、本実施形態では、温度センサ38によって検出した蓄電池30の温度が予め定めた温度以上になった場合に、排熱ファン52を駆動する。これによって、室内から空気が引き上げられて蓄電池30に自然風が送風されて棟換気口54から排出される。従って、蓄電池30が発熱した場合には、排熱ファン52によって冷却することができる。
(第4実施形態)
続いて、本発明の第4実施形態に係わる建物について説明する。図7は、本発明の第4実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。
Therefore, in the present embodiment, the
(Fourth embodiment)
Then, the building concerning 4th Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a building according to the fourth embodiment of the present invention.
本発明の第4実施形態に係わる建物は、第1実施形態に係わる建物の構成に加えて蓄電池30を水道水で冷却するための構成が追加されている。
The building according to the fourth embodiment of the present invention has a configuration for cooling the
具体的には、本実施形態では、電気温水器20が設けられており、建物から水道水を電気温水器20に供給する配管60上に熱交換器58を設ける。そして、熱交換器58の近傍に蓄電池30を配置する。これによって、水道水と蓄電池30間で熱交換が行なわれる。
Specifically, in this embodiment, the
以上のように構成された本発明の第4実施形態に係わる建物では、第1実施形態と同様に、蓄電池30の温度に応じて、予備充電と本格充電を行なうが、本格充電を行なっている間や、蓄電池30から住宅に電力を供給している間に発熱してしまうが、水道水が電気温水器20に供給されることによって、熱交換器58中を水道水が流れる。従って、蓄電池30が発熱した場合には、水道水が流れている熱交換器58によって冷却することができる。また、蓄電池30と水道水との間で熱交換が行なわれるので、結果として、水道水が温められてから電気温水器20に水道水が供給されるので、電気温水器の効率も上げることができる。
In the building according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, preliminary charging and full charge are performed according to the temperature of the
本実施形態では、常に水道水によって蓄電池30が冷却されるが、第1実施形態で説明したように、蓄電池30が所定温度以下の場合には、予備充電によって昇温することができるので、蓄電池30を活性化状態に保つことができ、効率的に充電放電が可能となる。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では、常に水道水が熱交換器58に流れる構成としたが、これに限るものではなく、例えば、アクチュエータ等で駆動可能なバルブを設けて、蓄電池30を冷却する必要がある場合のみ熱交換器58に水道水を流す構成としてもよい。
(第5実施形態)
続いて、本発明の第5実施形態に係わる建物について説明する。図8は、本発明の第5実施形態に係わる建物の概略構成を示す図である。
In the present embodiment, the tap water always flows to the
(Fifth embodiment)
Then, the building concerning 5th Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a building according to the fifth embodiment of the present invention.
本発明の第5実施形態に係わる建物は、第4実施形態の変形例であり、電気温水器20を利用して、蓄電池30の温度調整を可能にしたものである。
A building according to the fifth embodiment of the present invention is a modification of the fourth embodiment, and enables the temperature adjustment of the
具体的には、本実施形態では、電気温水器20に水道水を供給する配管60上に冷却用熱交換器62を設けると共に、電気温水器20によって生成された温水が流れ、住宅へ供給する温水配管64上に昇温用熱交換器66を設け、各熱交換器の近傍に蓄電池30を配置する。配管60には、冷却用熱交換器62をバイパスするバイパス配管60aが接続され、温水配管64には、昇温用熱交換器66をバイパスする温水バイパス配管64aが接続される。
Specifically, in this embodiment, while providing the
また、冷却用熱交換器62を介して電気温水器20へ水道水を供給するか、冷却用熱交換器62を介さずに電気温水器20へ水道水を供給するかを切換える冷却用バルブ68が設けられている。同様に、昇温用熱交換器66を介して温水を住宅へ供給するか、昇温用熱交換器66を介さずに温水を住宅へ供給するかを切換える昇温用バルブ70が設けられている。冷却用バルブ68及び昇温用バルブ70は、アクチュエータ等によって駆動可能とされている。
Further, a cooling
すなわち、冷却用熱交換器62によって蓄電池30を冷却することが可能とされ、かつ昇温用熱交換器66によって蓄電池を昇温することが可能とされている。
That is, the
なお、昇温用熱交換器66によって損失される温水の熱量が大きい場合には、電気温水器20で温水を再度昇温するようにしてもよい。
When the amount of heat of the hot water lost by the temperature raising
図9は、本発明の第5実施形態に係わる建物の制御系の構成を示すブロック図である。本実施形態では、第1実施形態に対して、制御部36に冷却用バルブ68及び昇温用バルブ70が接続されている点が相違する以外は、第1実施形態と同一構成であるため、相違点のみ説明する。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a building control system according to the fifth embodiment of the present invention. The present embodiment is the same as the first embodiment except that the cooling
制御部36は、温度センサ38の検出結果が所定温度以下で予備充電を行なう際に、昇温用バルブ70を制御して、昇温用熱交換器66によって蓄電池30を昇温するように制御すると共に、温度センサ38の検出結果が予め定めた温度以上になった場合には、冷却用バルブ68を制御して、冷却用熱交換器62によって蓄電池30を冷却するように制御するようになっている。なお、蓄電池30が所定温度以下の場合に予備充電を行なわずに、昇温用熱交換器66だけで蓄電池30を昇温するようにしてもよい。
The
以上のように構成された本発明の第5実施形態に係わる建物では、第1実施形態のように、温度が所定温度以下で予備充電を行なう際に、昇温用バルブ70を制御して昇温用熱交換器66に温水を流すことで、蓄電池30を昇温することができ、第1実施形態よりも予備充電時間を短くすることができ、効率的に蓄電池30を充電することができる。
In the building according to the fifth embodiment of the present invention configured as described above, the temperature rise
また、蓄電池30が加熱して予め定められた温度以上になった場合に、制御部36が冷却用バルブ68を制御して冷却用熱交換器62に水道水を流すことで、蓄電池30を冷却することができる。
In addition, when the
従って、本実施形態では、蓄電池30の温度を充電に適する温度に維持することができ、効率的な充電が可能となる。
Therefore, in this embodiment, the temperature of the
なお、上記の各実施形態では、建物に設けられた蓄電池30を充電する際に、蓄電池30の温度が低い場合に予備充電を行なってから本格的に充電するようにしたが、これに限るものではなく、自動車28に搭載された走行用蓄電池26を充電する際に同じように、蓄電池30の温度が所定温度以下の場合に、予備充電によって走行用蓄電池30を昇温してから本格充電するようにしてもよい。この場合には、走行用蓄電池26の温度の検出結果を自動車28から取得する必要があるので、走行用蓄電池36の代りに外気温を検出するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, when charging the
10 建物
12 電力管理装置
20 電気温水器
30 蓄電池
32 充放電制御部
36 制御部
38 温度センサ
40 室外機
42 室内機
50 空調ダクト
52 排熱ファン
54 棟換気口
58 熱交換器
60 配管
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記蓄電池を昇温するための予備充電と、前記蓄電池を充電するための本格充電と、が可能な充電手段と、
前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度を検出する検出手段と、
前記充電手段によって前記蓄電池を充電する際に、前記検出手段によって検出された温度が所定温度より低い場合に、前記予備充電を行なうように前記充電手段を制御し、前記検出手段の検出結果が所定温度に達したところで前記本格充電を行なうように前記充電手段を制御する制御手段と、
水道水を加熱して温水を生成する電気温水器へ供給する水道水を利用して前記蓄電池を冷却するための冷却用熱交換手段と、
前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する配管と、
前記電気温水器によって生成された温水を利用して前記蓄電池を昇温するための昇温用熱交換手段と、
前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却と、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温と、を切換える切換手段と、
を備え、
前記制御手段が、前記予備充電の際に、前記昇温用熱交換手段による前記蓄電池の昇温を行なうと共に、前記検出手段によって検出された温度が予め定めた温度以上の場合に、前記冷却用熱交換手段による前記蓄電池の冷却を行なうように、前記切換手段を更に制御する充電装置。 A storage battery for storing electric power;
Charging means capable of preliminary charging for raising the temperature of the storage battery and full-scale charging for charging the storage battery;
Detecting means for detecting the temperature of the storage battery or the position where the storage battery is provided;
When charging the storage battery by the charging means, if the temperature detected by the detecting means is lower than a predetermined temperature, the charging means is controlled to perform the preliminary charging, and the detection result of the detecting means is predetermined. Control means for controlling the charging means to perform the full-scale charging when the temperature is reached;
A heat exchange means for cooling for cooling the storage battery using tap water supplied to an electric water heater for heating the tap water to generate hot water;
Piping for supplying tap water used to cool the storage battery by the heat exchange means for cooling to the electric water heater;
A heat exchange means for raising temperature for raising the temperature of the storage battery using hot water generated by the electric water heater;
Switching means for switching between cooling of the storage battery by the cooling heat exchange means and temperature increase of the storage battery by the temperature raising heat exchange means;
Equipped with a,
In the preliminary charging, the control means raises the temperature of the storage battery by the temperature raising heat exchange means, and when the temperature detected by the detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, A charging device that further controls the switching means so as to cool the storage battery by a heat exchange means .
前記電気温水器に水道水を供給する配管と、
前記配管に設けられ、電力を蓄電する蓄電池を水道水で冷却する冷却用熱交換手段と、
前記冷却用熱交換手段で前記蓄電池を冷却するために使用した水道水を前記電気温水器へ供給する供給配管と、
前記配管に接続され、前記冷却用熱交換手段をバイパスするバイパス配管と、
前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記水道水を前記冷却用熱交換手段に供給するか前記バイパス配管に供給するかを切り替える冷却用切替手段と、
前記電気温水器で加熱された温水が流れる温水配管と、
前記温水配管に設けられ、前記蓄電池を温水で昇温させる昇温用熱交換手段と、
前記温水配管に接続され、前記昇温用熱交換手段をバイパスする温水バイパス配管と、
前記蓄電池または前記蓄電池が設けられた位置の温度に応じて、前記温水を前記昇温用熱交換手段に供給するか前記温水バイパス配管に供給するかを切り替える昇温用切替手段と、
を有することを特徴とする温水生成装置。 An electric water heater that produces hot water by heating tap water;
Piping for supplying tap water to the electric water heater;
A heat exchange means for cooling that is provided in the pipe and cools the storage battery for storing electric power with tap water;
A supply pipe for supplying tap water used for cooling the storage battery by the heat exchange means for cooling to the electric water heater;
A bypass pipe connected to the pipe and bypassing the cooling heat exchange means;
Cooling switching means for switching whether to supply the tap water to the cooling heat exchange means or to the bypass pipe according to the temperature at the position where the storage battery or the storage battery is provided,
Hot water piping through which hot water heated by the electric water heater flows;
A heat exchange means for raising temperature provided in the hot water pipe and raising the temperature of the storage battery with hot water;
A hot water bypass pipe connected to the hot water pipe and bypassing the heat exchange means for heating;
A temperature raising switching means for switching whether to supply the warm water to the temperature raising heat exchange means or to the warm water bypass pipe according to the temperature of the storage battery or the position where the storage battery is provided,
A hot water generator characterized by comprising:
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