JP5536027B2

JP5536027B2 - 機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法

Info

Publication number: JP5536027B2
Application number: JP2011290160A
Authority: JP
Inventors: 整一野田; 貴眞波多野; 博康藤川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Parking Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013141348A

Description

本発明は、機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法に関するものである。

従来から、車両を上下方向に移動させて入出庫させる機械式駐車装置（所謂、立体駐車装置）が開発されている。このような機械式駐車装置には、太陽電池で発電した電力を利用して、各種モータ等を駆動させるものがある。

例えば、特許文献１には、車両を格納する複数の駐車部が設けられた駐車塔の外壁に太陽の光エネルギを電気エネルギに変換するソーラーユニットが設けられ、蓄電装置がソーラーユニットに接続され、蓄電装置をコントローラおよび駆動モータに接続してその電気エネルギによってコントローラおよび駆動モータを駆動制御する機械式駐車装置が記載されている。

実開平５−６２６６７号公報

ここで、機械式駐車装置が、太陽電池による発電電力を交流電力として電力系統へ送電可能とされ、該発電電力を直流電力として電力負荷へ供給する可能とされており、直流電力を電力負荷へ供給すると、これによる電圧変動が電力系統に対して影響を与える可能性がある。
例えば、パワーコンディショナーの直流ラインをインバータの電源ラインに接続し、インバータを介してパワーコンディショナーからの直流電力を電力負荷へ供給する場合、インバータや電力負荷（モータ等）が発生させるノイズ等に起因する電圧変動が、直流ライン及びパワーコンディショナーを介して電力系統に対して影響を与える可能性がある。また、このような電圧変動に起因して、発電用ＩＧＢＴが動作不能となる可能性もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、太陽電池による発電電力が交流電力として電力系統へ送電可能とされ、該発電電力が直流電力として電力負荷へ供給可能とされていても、電力負荷へ直流電力を供給することによる影響が電力系統へ波及することを防ぐことができる、機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法は以下の手段を採用する。

本発明の第一態様に係る機械式駐車装置は、太陽光を電力に変換する太陽電池と、直流電力を用いる電力負荷と、前記太陽電池による発電電力を交流電力として電力系統へ送電し、該発電電力を直流電力として前記電力負荷へ供給するパワーコンディショナーと、前記パワーコンディショナーから前記電力負荷へ直流電力を供給する第１ラインに備えられる第１スイッチと、前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を供給する第２ラインに備えられる第２スイッチと、を具備し、前記電力負荷の力行運転、回生運転又は運転停止に応じて、第１モード及び第２モードを切り替え、前記第１モードは、前記電力負荷の力行運転において、前記第１スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給し、前記第２スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから交流電力を前記電力系統へ送電せず、前記第２モードは、前記電力負荷の回生運転又は運転停止において、前記第１スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給せず、前記第２スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を送電する。

本構成によれば、太陽光を電力に変換する太陽電池と、直流電力を用いる電力負荷と、太陽電池による発電電力を交流電力として電力系統へ送電し、該発電電力を直流電力として電力負荷へ供給するパワーコンディショナーと、パワーコンディショナーから電力負荷へ直流電力を供給する第１ラインに備えられる第１スイッチと、パワーコンディショナーから電力系統へ交流電力を供給する第２ラインに備えられる第２スイッチとが、機械式駐車装置に備えられている。
そして、電力負荷が電力を消費する力行運転している場合に、電力負荷の力行運転、回生運転又は運転停止に応じて、第１モード及び第２モードを切り替え、第１モードでは、電力負荷の力行運転において、第１スイッチがオンとされてパワーコンディショナーから直流電力が電力負荷へ供給され、第２スイッチがオフとされてパワーコンディショナーから交流電力が電力系統へ送電されない。また、第２モードでは、電力負荷の回生運転又は運転停止において、第１スイッチがオフとされてパワーコンディショナーから直流電力が電力負荷へ供給されず、第２スイッチがオンとされてパワーコンディショナーから電力系統へ交流電力が送電される。なお、パワーコンディショナーから交流電力を電力系統へ送電させないためには、例えばパワーコンディショナーと電力系統との接続を切断させる。

従って、本構成は、太陽電池による発電電力が交流電力として電力系統へ送電可能とされ、該発電電力が直流電力として電力負荷へ供給可能とされていても、電力負荷へ直流電力を供給することによる影響が電力系統へ波及することを防ぐことができる。

上記第一態様では、前記電力負荷が電力を消費する場合に、前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給し、前記電力負荷が電力を消費しない場合に、前記パワーコンディショナーから交流電力を前記電力系統へ送電することが好ましい。

本構成によれば、太陽電池による発電電力を電力負荷で消費させる一方、該発電電力が電力負荷で消費されない場合には、電力系統へ送電されるので、太陽電池による発電電力を効率良く用いることができる。

上記第一態様では、前記第２モードは、前記第１スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給せず、前記第２スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を送電すると共に、前記電力負荷で生成された回生電力を前記電力系統へ送電することが好ましい。

本構成によれば、回生電力を抵抗により消費させる必要が無くなるので、太陽電池によって発電された電力と共に回生電力を利用可能となる。

上記第一態様では、前記パワーコンディショナーから出力される直流電力、及び前記電力負荷による回生電力の少なくとも一方を充電する二次電池を具備し、前記電力負荷の電力消費には、前記二次電池に充電された電力が用いられることが好ましい。

本構成によれば、二次電池にパワーコンディショナーから出力される直流電力が充電される。太陽電池は、発電電力が天候や時間帯によって変動する。また、二次電池を有しないと、太陽電池による発電電力は、発電と同時に使用しなければならないため、電力負荷の力行運転時のアシストにしか用いることができず、電力系統から供給される電力のピークカット等に有効に活用できない。そのため、本構成は、太陽電池による発電電力を交流電力への変換を行わずに、直流電力として直接二次電池に充電することによって、太陽電池による発電電力をより有効に利用できる。

上記第一態様では、電力負荷が電力を消費する場合に、前記二次電池に充電された電力を前記電力負荷へ供給すると共に、前記太陽電池による発電電力を前記電力系統へ送電することが好ましい。

本構成によれば、二次電池に充電された電力の利用と太陽電池による発電電力の利用とを同時にできる。

上記第一態様では、電力負荷が電力を回生する場合に、回生電力を前記二次電池に充電すると共に、前記太陽電池による発電電力を前記電力系統へ送電することが好ましい。

本構成によれば、回生電力の二次電池への充電と太陽電池による発電電力の利用とを同時にできる。

上記第一態様では、前記二次電池に充電された電力が、前記パワーコンディショナーを介して前記電力系統へ送電可能とされることが好ましい。

本構成によれば、二次電池に充電された電力は、電力負荷で用いられるのみならず、電力系統への送電されることとなるので、より有効に二次電池に充電された電力を利用することができる。

上記第一態様では、前記二次電池が、予め定められた１回以上の回生運転で充電される容量が空き容量とされ、該空き容量には前記太陽電池による発電電力は充電されないことが好ましい。

本構成によれば、少なくとも１回の回生運転で回生される電力を充電できる容量が空き容量として二次電池に設定されているので、二次電池は、少なくとも空き容量の分だけ回生電力を充電できる。すなわち、二次電池が満充電の状態であると、回生電力を例えば抵抗器で消費させることとなり、有効に利用できない場合がある。このため、二次電池の充電率が空き容量を超える場合には、太陽電池による発電電力は電力系統へ送電されることとなる。または、空き容量を超えて充電された電力は電力系統へ送電される。
これにより、本構成は、回生電力をより有効に利用することができる。

本発明の第二態様に係る機械式駐車装置の電力供給方法は、太陽光を電力に変換する太陽電池と、直流電力を用いる電力負荷と、前記太陽電池による発電電力を交流電力として電力系統へ送電し、該発電電力を直流電力として前記電力負荷へ供給するパワーコンディショナーと、前記パワーコンディショナーから前記電力負荷へ直流電力を供給する第１ラインに備えられる第１スイッチと、前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を供給する第２ラインに備えられる第２スイッチと、を具備した機械式駐車装置の電力供給方法であって、前記電力負荷の力行運転、回生運転又は運転停止に応じて、第１モード及び第２モードを切り替え、前記第１モードは、前記電力負荷の力行運転において、前記第１スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給し、前記第２スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから交流電力を前記電力系統へ送電せず、前記第２モードは、前記電力負荷の回生運転又は運転停止において、前記第１スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給せず、前記第２スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を送電する。

本発明によれば、太陽電池による発電電力が交流電力として電力系統へ送電可能とされ、該発電電力が直流電力として電力負荷へ供給可能とされていても、電力負荷へ直流電力を供給することによる影響が電力系統へ波及することを防ぐことができる、という優れた効果を有する。

本発明の第１実施形態に係る機械式駐車装置の外観図である。本発明の第１実施形態に係る機械式駐車装置の電気的構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係るパワーコンディショナーの構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係る動力電源ユニットの構成の一部を示す電気回路図である。本発明の第１実施形態に係るＤＣ電源モードで力行運転が行われる場合における各スイッチのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。本発明の第１実施形態に係るＤＣ電源モードで回生運転が行われる場合における各スイッチのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。本発明の第１実施形態に係る系統連系モードで回生運転が行われる場合における各スイッチのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。本発明の第１実施形態に係る機械式駐車装置が回生機能を備えた動力電源ユニットを備え、系統連系モードで回生運転が行われる場合における各スイッチのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。本発明の第１実施形態に係るＤＣ電源モードと系統連系モードとの関係を示した模式図である。本発明の第２実施形態に係る機械式駐車装置の電気的構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態に係るＤＣ電源モードで二次電池に充電が行われる場合における各スイッチのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。本発明の第２実施形態に係る系統連系モードにおける各スイッチのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。本発明の第２実施形態に係るＤＣ電源発電モードにおける各スイッチのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。本発明の第２実施形態に係る二次電池の充電容量を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係る二次電池の最低限の充電容量を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係るＤＣ電源モード、系統連系モード、及びＤＣ電源発電モードの関係を示した模式図である。

以下に、本発明に係る機械式駐車装置及び機械式駐車装置の電力供給方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０の外観図である。
機械式駐車装置１０は、乗入階から車両１２を入出庫させ、車両１２を載せたパレットを乗入階と車両１２を格納させる格納階との間で昇降させる。さらに機械式駐車装置１０は、太陽光を電力に変換する太陽電池１４を屋上に備えている。本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０の構成は、一例であり、乗入階が格納階よりも上層とする等、他の構成であってもよいし、太陽電池１４が備えられている箇所も屋上以外の他の個所であってもよい。また、以下の説明において、力行運転が行われる場合とは、機械式駐車装置１０に備えられている電力負荷が電力を消費する場合であり、例えば空パレットを格納棚から乗入階に移動させ、車両１２が載置されたパレット（以下、「実車パレット」という。）を格納棚へ戻す入庫運転が行われる場合である。また、回生運転が行われる場合とは、機械式駐車装置１０に備えられている電力負荷が回生している場合であり、実車パレットを乗入階に移動させ、パレットから車両１２を取出し、空パレットを格納棚へ戻す出庫運転が行われる場合である。

図２は、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０の電気的構成を示すブロック図である。
機械式駐車装置１０は、変圧器２０を介して電力系統２２へ接続され、電力系統２２から交流電力が供給されている。そして、機械式駐車装置１０は、パワーコンディショナー（以下、「パワコン」という。）２４及び制御盤２６を備えている。また、以下の説明において、直流電力の送電線をＤＣライン２８（図２の一重線）といい、交流電力の送電線をＡＣライン３０（図２の二重線）という。太陽電池１４は、パワコン２４及びＡＣライン３０を介して系統連系されることとなる。

本第１実施形態に係るパワコン２４は、太陽電池１４による発電電力（以下、「太陽光発電電力」という。）を交流電力及び直流電力として出力する。
図３は、パワコン２４の構成を示すブロック図である。
パワコン２４は、太陽電池１４で発電した直流電力を所定の大きさの電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換器２４Ａ、及びＤＣ／ＤＣ変換器２４Ａから出力される直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器２４Ｂを備える。

そして、ＤＣ／ＤＣ変換器２４Ａから出力される直流電力は、ＤＣライン２８を介して直流電力を用いる電力負荷へ供給される。一方、ＤＣ／ＡＣ変換器２４Ｂから出力される交流電力は、ＡＣライン３０を介して電力系統２２へ送電され、売電が可能とされている。

そして、パワコン２４が、太陽光発電電力を交流電力及び直流電力として出力し、該直流電力が直流電力を用いる電力負荷へ直接供給される。
これにより、パワコン２４から直流電力が出力され、電力負荷へ直接供給されることによって、太陽光発電電力が、変換損失を生じることなく電力負荷へ供給される。また、パワコン２４から交流電力を出力させることも可能とされているので、太陽光発電電力であって電力負荷で消費されない電力は、電力系統２２へ送電（売電）されることも可能である。従って、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０は、太陽光発電電力を効率良く用いることができる。

なお、直流電力を用いる電力負荷とは、例えば、パレットを乗入階と格納階との間を昇降させるための昇降モータ３２や、乗入階においてパレットを旋回させる旋回モータ３４等である。昇降モータ３２や旋回モータ３４は、所謂インバータの機能を有する動力電源ユニット３６Ａ，３６Ｂによって直流電力が例えば３相交流電力に変換されて用いられる。昇降モータ３２や旋回モータ３４は、回生運転が可能とされ、回生運転時には回生電力を生じさせる。なお、直流電力を用いる電力負荷としては、インバータの機能を有する動力電源ユニット３６Ａ，３６Ｂを介して電力が供給される昇降モータ３２や旋回モータ３４の他に、インバータを介さずに直流電力が供給される電力負荷等、他の電力負荷も含まれる。

さらに、パワコン２４は、ＡＣライン３０を介して交流電力をコンセント３８へ供給可能とされている。これにより、電力系統２２からの電力供給が完全に停止されたとしても、太陽光発電電力を用いて最低限の自立運転が可能とされる。

制御盤２６は、電力系統２２から供給される交流電力を直流電力に変換する動力電源ユニット４０、及び機械式駐車装置１０の全体の制御を司る制御装置４２を備えている。動力電源ユニット４０で変換された直流電力は、力行電力となり、直流電力を用いる電力負荷へ供給される。

また、本第１実施形態に係る動力電源ユニット４０は、図４に示されるように３相交流に対応したダイオードブリッジ回路４０Ａが設けられ、昇降モータ３２や旋回モータ３４で生じた回生電力が電力系統２２へ流れる逆潮流が防止されている。本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０では、昇降モータ３２や旋回モータ３４で生じた回生電力は、ＤＣライン２８に設けられている抵抗器４４によって消費される。これにより、電力系統２２へは、太陽電池１４による発電電力のみが送電されることとなる。さらに、ＤＣライン２８は、回生電力がパワコン２４へ流れないように、ダイオード４６が設けられている。

なお、動力電源ユニット４０は、図４に示されるようなダイオードブリッジ回路４０Ａを備えた構成に限らず、ＰＷＭコンバータを備え、電力系統２２からの給電及び電力系統２２への送電（回生）を制御してもよい。また、マンション等に併設されている機械式駐車装置であれば、回生電力を他のマンション設備で使用可能とする構成としてもよい。

交流電力を用いる電力負荷は、電力系統２２から供給される交流電力が用いられる。交流電力を用いる電力負荷は、例えば制御盤２６が備える制御装置４２や電気自動車が備える二次電池を充電するための電気自動車用充電装置４８である。

さらに、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０は、ＤＣライン２８にスイッチ５０Ａを備え、ＡＣライン３０にスイッチ５０Ｂを備え、ＡＣライン３０にスイッチ５０Ｃを備える。なお、スイッチ５０Ａが設けられる位置は、抵抗器４４及びダイオード４６よりもパワコン２４側とされる。

次に、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０の作用を説明する。

機械式駐車装置１０は、制御装置４２によってスイッチ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃのオン及びオフ切り替えを行うことによって、パワコン２４から直流電力を電力負荷へ供給している間、パワコン２４から交流電力を電力系統２２へ送電しない制御（以下、「ＤＣ電源モード」という。）を行う。

なお、スイッチ５０Ｃは、電力系統２２からの送電が停止した場合等に、適宜オン及びオフの切り替えが制御装置４２によって行われる。

図５は、ＤＣ電源モードで力行運転が行われる場合におけるスイッチ５０Ａ，５０Ｂのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。
図５に示されるように、ＤＣ電源モードでは、スイッチ５０Ａをオンとする一方、スイッチ５０Ｂをオフとする。これにより、パワコン２４から直流電力（太陽光発電電力）を電力負荷へ動力電源ユニット４０を介して供給している間、パワコン２４と電力系統２２との接続が切断させることとなる。従って、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０は、電力負荷へ直流電力を供給することによる影響が電力系統２２へ波及することを防ぐことができる。なお、ＤＣ電源モードにおいて、パワコン２４から出力される直流電力の電圧は、動力電源ユニット４０の動作可能電圧の範囲とされる。

図６は、ＤＣ電源モードで回生運転が行われる場合におけるスイッチ５０Ａ，５０Ｂのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。なお、図６は、昇降モータ３２によって回生電力が生成される場合を一例として示している。
ＤＣ電源モードで回生運転が行われると、回生電力によってＤＣライン２８の電圧が上昇するため、パワコン２４からの直流電力は、動力電源ユニット４０まで流れない。一方、回生電力は、抵抗器４４（制動抵抗）によって消費される。図６に示されるようにＤＣ電源モードで回生運転が行われると、パワコン２４からの直流電力である太陽光発電電力は、電力負荷で消費されず、電力系統２２へも送電されないため無駄となる。

そこで、機械式駐車装置１０は、回生運転を行う場合、又は運転を停止（昇降モータ３２や旋回モータ３４を運転停止）する場合に、太陽光発電電力を電力系統２２へ送電する制御（以下、「系統連系モード」という。）を行う。

図７は、系統連系モードで回生運転が行われる場合におけるスイッチ５０Ａ，５０Ｂのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。
図７に示されるように、系統連系モードでは、スイッチ５０Ａをオフとする一方、スイッチ５０Ｂをオンとする。これにより、パワコン２４から交流電力（太陽光発電電力）を電力系統２２へ送電している間、パワコン２４と電力負荷との接続が切断させることとなる。このように、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０は、回生運転を行っている間、太陽光発電電力を交流電力として電力系統２２へ送電可能とされている。なお、回生電力は、抵抗器４４によって消費される。

また、一般的に、パワコン２４から電力系統２２へ交流電力として送電される太陽光発電電力は、動力電源ユニット４０の動作電圧よりも高い。このため、パワコン２４の影響によりＤＣライン２８の電圧が、動力電源ユニット４０の動作電圧以上となってしまうと、電圧異常となり動力電源ユニット４０の出力電圧が０Ｖ（Over Voltage：過電圧）となって、保護回路が働き動力ユニットとしての機能が停止してしまう。しかし、系統連系モードのように、パワコン２４が電力系統２２へ交流電力を送電している間、パワコン２４と動力電源ユニット４０とがスイッチ５０Ａによって切断されることによって、パワコン２４の影響により動力電源ユニット４０が機能停止となることを防止できる。

また、機械式駐車装置１０が運転を停止している場合は、図７に示される例と比較して、回生電力の生成の有無の違いしかなく、図７と同様のスイッチ５０Ａ，５０Ｂのオンオフ状態とされる。

ここで、図７に示される例では、回生電力が抵抗器４４によって消費されるため、回生電力を有効に利用できない。
このため、動力電源ユニット４０に、電力負荷で生成された回生電力を交流電力に変換し、電力系統２２へ送電可能とする回生機能を備えさせることによって、回生電力を有効に利用してもよい。

図８は、機械式駐車装置１０が回生機能を備えた動力電源ユニット４０Ａを備え、系統連系モードで回生運転が行われる場合におけるスイッチ５０Ａ，５０Ｂのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。
図８に示されるように、パワコン２４から電力系統２２へ交流電力が送電されると共に、動力電源ユニット４０Ａは、電力負荷で生成された回生電力を電力系統２２へ送電するので、回生電力を抵抗器４４で消費させる必要が無くなり、回生電力を利用可能となる。

図９は、ＤＣ電源モードと系統連系モードとの関係を示した模式図である。
ＤＣ電源モードは、上述したように力行運転を行う場合に用いられる。一方、系統連系モードは、上述したように回生運転又は運転停止の場合に用いられる。
このように、力行運転、回生運転又は運転停止に応じて、ＤＣ電源モード及び系統連系モードを切り替えることによって、力行運転する場合に、パワコン２４から直流電力が電力負荷へ供給され、回生運転する場合に、パワコン２４から電力系統２２へ交流電力が送電されると共に、電力負荷で生成された回生電力が電力系統２２へ供給され、運転停止する場合に、パワコン２４から交流電力が電力系統２２へ送電される。

以上説明したように、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０は、太陽光を電力に変換する太陽電池１４と、直流電力を用いる電力負荷と、太陽電池１４による発電電力を交流電力として電力系統２２へ送電し、該発電電力を直流電力として電力負荷へ供給するパワコン２４と、を備える。そして、機械式駐車装置１０は、パワコン２４から直流電力を電力負荷へ供給している間、パワコン２４から交流電力を電力系統２２へ送電しないので、電力負荷へ直流電力を供給することによる影響が電力系統２２へ波及することを防ぐことができる。

また、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０は、力行運転の場合に、パワコン２４から直流電力を電力負荷へ供給し、電力負荷が電力を消費しない場合に、パワコン２４から交流電力を電力系統２２へ送電するので、太陽光発電電力を効率良く用いることができる。

また、本第１実施形態に係る機械式駐車装置１０は、回生運転の場合は、パワコン２４から電力系統２２へ交流電力を送電すると共に、回生電力を電力系統２２へ送電するので、回生電力を抵抗器４４により消費させる必要が無くなり、太陽光発電電力と共に回生電力を利用可能となる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。

なお、本第２実施形態に係る機械式駐車装置１０の外観は、図１に示す第１実施形態に係る機械式駐車装置１０の外観と同様であるので説明を省略する。

図１０は、本第２実施形態に係る機械式駐車装置１０の電気的構成を示すブロック図である。なお、図１０における図２と同一の構成部分については図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。
図１０に示されるように、本第２実施形態に係る機械式駐車装置１０は、充放電システムとして、二次電池６０及び二次電池制御装置６２を備える。
二次電池６０は、パワコン２４から出力される直流電力及び電力負荷から回生された直流電力を充電する。二次電池制御装置６２は、ＤＣ／ＤＣ変換器の機能を有し、二次電池６０の充放電に係る制御を行う。

太陽電池１４は、太陽光発電電力が天候や時間帯によって変動する。また、二次電池６０を有しないと、太陽光発電電力は、発電と同時に使用されなければならないため、電力負荷の力行運転時のアシストにしか用いることができず、電力系統２２から供給される電力のピークカット等に有効に活用できない。本第２実施形態に係る機械式駐車装置１０は、太陽光発電電力を交流電力への変換を行わずに、直流電力として直接二次電池６０に充電することによって、太陽光発電電力をより有効に利用できる。

図１１は、本第２実施形態に係るＤＣ電源モードで二次電池６０に充電が行われる場合におけるスイッチ５０Ａ，５０Ｂのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。
図１１に示されるように、本第２実施形態に係るＤＣ電源モードでは、スイッチ５０Ａをオンとする一方、スイッチ５０Ｂをオフとする。

機械式駐車装置１０が運転停止であり、ＤＣ電源モードの場合には、図１１に示されるように、パワコン２４からの直流電力が二次電池６０に充電される。本第２実施形態に係るＤＣ電源モードでは、機械式駐車装置１０は力行運転及び回生運転の何れも行っていない、運転停止の状態である。

図１２は、本第２実施形態に係る系統連系モードにおけるスイッチ５０Ａ，５０Ｂのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。
図１２に示されるように、系統連系モードでは、スイッチ５０Ａをオフとする一方、スイッチ５０Ｂをオンとする。

そして、系統連系モードでは、パワコン２４から交流電力（太陽光発電電力）を電力系統２２へ送電する。また、回生運転が行われる場合、電力負荷（図１２の例では昇降モータ３２）で生成された回生電力が二次電池６０に充電される。一方、力行運転が行われる場合、二次電池６０に充電された電力（以下、「充電電力」という。）が放電され、放電された電力が電力負荷へ供給される。
このように、本第２実施形態に係る系統連系モードでは、力行運転では二次電池６０の充電電力が電力負荷へ供給されると共に、太陽光発電電力が電力系統２２へ送電されるので、二次電池６０の充電電力の利用と太陽光発電電力の利用とを同時にできる。

また、本第２実施形態に係る系統連系モードでは、回生電力が二次電池６０に充電されると共に、太陽光発電電力が電力系統２２へ送電されるので、回生電力の二次電池６０への充電と太陽光発電電力の利用とを同時にできる。

また、本第２実施形態に係る機械式駐車装置１０は、充電電力を電力系統２２へ送電する制御（以下、「ＤＣ電源発電モード」という。」）を行う。
図１３は、ＤＣ電源発電モードにおけるスイッチ５０Ａ（本第２実施形態ではスイッチ５０ＡＡ，５０ＡＢ），５０Ｂのオンオフ状態及び電力の流れを示した図である。なお、図１３の例では、パワコン２４と二次電池６０及び電力負荷との間は、電力の流れる方向がダイオード４６Ａ，４６Ｂによって各々制限されると共にスイッチ５０ＡＡ，５０ＡＢが備えられた２本のＤＣライン２８Ａ，２８Ｂが設けられている。ダイオード４６Ａ，４６Ｂは各々電力を流す向きが逆であるが、ＤＣライン２８Ａ，２８Ｂによって実質的に電力は双方向に流れることとなる。具体的には、ＤＣライン２８Ａによってパワコン２４から二次電池６０及び電力負荷へ電力が流れることが可能とされ、ＤＣライン２８Ｂによって二次電池６０からパワコン２４へ電力が流れることが可能とされる。

なお、ダイオード４６Ａ，４６Ｂを設けない場合は、スイッチ５０Ａのみでもよいが、意図しない電力の逆流を容易に防ぐことができなくなる。

さらに、太陽電池１４とパワコン２４との間には、スイッチ５０Ｄが設けられている。

そして、ＤＣ電源発電モードでは、スイッチ５０ＡＡがオフとされる一方、スイッチ５０ＡＢがオンとされると共に、スイッチ５０Ｂもオンとされる。これにより、二次電池６０からパワコン２４へのみ電力が流れ、パワコン２４から電力系統２２へも電力を供給可能となる。そして、二次電池６０が充電電力を放電することにより、パワコン２４を介して充電電力が交流電力に変換され、電力系統２２へ送電される。
なお、ＤＣ電源発電モードでは、スイッチ５０Ｄをオフとすることで、太陽電池１４とパワコン２４とを切断し、パワコン２４から太陽電池１４へ電力が逆流することを防ぐ。

このように、ＤＣ電源発電モードでは、二次電池６０の充電電力が、パワコン２４を介して電力系統２２へ送電可能とされている。従って、二次電池６０の充電電力は、電力負荷で用いられるのみならず、電力系統２２への送電にも用いられることとなるので、より有効に二次電池６０の充電電力が利用されることとなる。

ここで、本第２実施形態に係る二次電池６０は、予め定められた１回以上の回生運転で充電される容量が空き容量（以下、「空き充電容量」という。）とされ、空き充電容量には、太陽光発電電力は充電されない。

図１４は、二次電池６０の充電状況を示す模式図である。
二次電池６０には、最低充電容量と空き充電容量とが予め定められている。
最低充電容量に充電されている電力は、少なくとも１回以上の力行運転で消費される電力である。

二次電池６０の容量において、空き充電容量に達するまでは、太陽光発電電力及び回生電力で充電可能とされている一方、空き充電容量は、上述したよう太陽光発電電力で充電可能とされていない。すなわち、空き充電容量は、回生電力でのみ充電可能とされている。この理由は、二次電池６０が満充電の状態であると、回生電力を例えば抵抗器４４で消費させることとなり、有効に利用できない場合があるためであり、特に、出庫運転が連続して繰り返される場合には、無駄にする回生電力がより多くなる。そこで、二次電池６０には、回生電力でのみ充電可能とされている空き充電容量が設定されている。

このため、二次電池６０の充電率が空き充電容量を超える場合には、太陽光発電電力は電力系統２２へ送電されることとなる。または、空き充電容量を超えて充電された電力は、機械式駐車装置１０の運転停止中にＤＣ電源発電モードによって電力系統２２へ送電される。
なお、最低充電容量及び空き充電容量は、予め設定されており、二次電池制御装置４２によって二次電池６０の充電率は管理される。

これにより、本第２実施形態に係る機械式駐車装置１０は、回生電力をより有効に利用することができる。また、回生電力によって充電される容量が常に残っていることとなるので、太陽電池１４が発電しない夜間等にも二次電池６０を回生電力によって充電することができる。

また、二次電池６０には、最低充電容量として、少なくとも１回以上の力行運転で消費される電力に相当する電力が充電されているので、力行運転において、電力系統２２から供給される電力を用いることを抑制できる。

さらに、図１５に示されるように、二次電池６０は、少なくとも最低充電容量及び空き充電容量に相当する容量、すなわち最低２回の回生運転又は力行運転に相当する容量を有していればよい。このため、二次電池６０として、容量が少ない小型の二次電池を用いることができる。

図１６は、ＤＣ電源モード、系統連系モード、及びＤＣ電源発電モードの関係を示した模式図である。
ＤＣ電源モードは、上述したように運転停止の場合であって、二次電池６０に太陽光発電電力を充電可能な状態、すなわち二次電池６０の充電率が空き充電容量を超えるに至っていない場合に用いられる。
系統連系モードは、上述したように、回生運転、又は力行運転の場合、又は運転停止の状態であって二次電池６０に太陽光発電電力が充電できない場合に用いられる。
ＤＣ電源発電モードは、運転停止の状態であって、二次電池６０の充電電圧を放電し、電力系統２２へ供給する場合、すなわち、二次電池６０が空き充電容量を超えて充電された場合に用いられる。

以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記各実施形態では、機械式駐車装置１０を立体駐車装置とする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、機械式駐車装置１０を平面循環式や多層循環式のようにパレットが上下移動のみならず、平面に移動する形態としてもよい。

１０機械式駐車装置
１４太陽電池
２２電力系統
２４パワーコンディショナー
３２昇降モータ
３４旋回モータ
４２制御装置
６０二次電池
６２二次電池制御装置

Claims

太陽光を電力に変換する太陽電池と、
直流電力を用いる電力負荷と、
前記太陽電池による発電電力を交流電力として電力系統へ送電し、該発電電力を直流電力として前記電力負荷へ供給するパワーコンディショナーと、
前記パワーコンディショナーから前記電力負荷へ直流電力を供給する第１ラインに備えられる第１スイッチと、
前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を供給する第２ラインに備えられる第２スイッチと、
を具備し、
前記電力負荷の力行運転、回生運転又は運転停止に応じて、第１モード及び第２モードを切り替え、
前記第１モードは、前記電力負荷の力行運転において、前記第１スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給し、前記第２スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから交流電力を前記電力系統へ送電せず、
前記第２モードは、前記電力負荷の回生運転又は運転停止において、前記第１スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給せず、前記第２スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を送電する機械式駐車装置。
前記第２モードは、前記第１スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給せず、前記第２スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を送電すると共に、前記電力負荷で生成された回生電力を前記電力系統へ送電する請求項１記載の機械式駐車装置。
前記パワーコンディショナーから出力される直流電力、及び前記電力負荷による回生電力の少なくとも一方を充電する二次電池を具備し、
前記電力負荷の電力消費には、前記二次電池に充電された電力を用いる請求項１又は請求項２記載の機械式駐車装置。
電力負荷が電力を消費する場合に、前記二次電池に充電された電力を前記電力負荷へ供給すると共に、前記太陽電池による発電電力を前記電力系統へ送電する請求項３記載の機械式駐車装置。
電力負荷が電力を回生する場合に、回生電力を前記二次電池に充電すると共に、前記太陽電池による発電電力を前記電力系統へ送電する請求項３又は請求項４記載の機械式駐車装置。
前記二次電池に充電された電力は、前記パワーコンディショナーを介して前記電力系統へ送電可能とされる請求項３から請求項５の何れか１項記載の機械式駐車装置。
前記二次電池は、予め定められた１回以上の回生運転で充電される容量が空き容量とされ、該空き容量には前記太陽電池による発電電力は充電されない請求項３から請求項６の何れか１項記載の機械式駐車装置。
太陽光を電力に変換する太陽電池と、直流電力を用いる電力負荷と、前記太陽電池による発電電力を交流電力として電力系統へ送電し、該発電電力を直流電力として前記電力負荷へ供給するパワーコンディショナーと、前記パワーコンディショナーから前記電力負荷へ直流電力を供給する第１ラインに備えられる第１スイッチと、前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を供給する第２ラインに備えられる第２スイッチと、を具備した機械式駐車装置の電力供給方法であって、
前記電力負荷の力行運転、回生運転又は運転停止に応じて、第１モード及び第２モードを切り替え、
前記第１モードは、前記電力負荷の力行運転において、前記第１スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給し、前記第２スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから交流電力を前記電力系統へ送電せず、
前記第２モードは、前記電力負荷の回生運転又は運転停止において、前記第１スイッチをオフとして前記パワーコンディショナーから直流電力を前記電力負荷へ供給せず、前記第２スイッチをオンとして前記パワーコンディショナーから前記電力系統へ交流電力を送電する機械式駐車装置の電力供給方法。