JP5668161B1 - 充放電システムと建物 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気自動車用パワーコンディショナをメンテナンスしている場合であっても電気自動車の蓄電池を充電することのできる充放電システムを提供する。【解決手段】系統電源Ｅに接続された第１,第２分電盤２０,３０から供給される交流電力を電気自動車Ｃの蓄電池へ供給したりこの蓄電池から出力される直流電圧を交流電力に変換して第１分電盤２０へ供給したりする電気自動車用パワーコンディショナ１２０を備えた充放電システムＳ１であって、第２分電盤３０から交流電力が供給される防水接地コンセント１２１を設け、この防水接地コンセント１２１によって電気自動車Ｃの蓄電池を充電可能にする。【選択図】図１

Description

この発明は、家庭用の商用電源によって電気自動車の蓄電池に充電を行ったり、この蓄電池から家電負荷へ電力を供給したりする充放電システムに関する。
従来から、電気自動車の蓄電池から家電負荷に電力を供給したり、家庭用の商用電源から電気自動車の蓄電池を充電したりする充放電システムが知られている（特許文献１参照）。
係る充放電システムは、商用電源から電気自動車の蓄電池を充電する場合、住宅用設備として設けた電気自動車用パワーコンディショナによって交流電圧を所定の直流電圧に変換して充電を行う。逆に、電気自動車の蓄電池から家電負荷に電力を供給する場合、上記電気自動車用パワーコンディショナによって電気自動車の蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換して家電負荷に供給するようになっている。
特開２０１３−１０２６０８号公報
ところで、このような充放電システムにあっては、電気自動車用パワーコンディショナを例えばメンテナンスしている場合、電気自動車の蓄電池に充電することができなくなってしまうという問題がある。
この発明の目的は、電気自動車用パワーコンディショナをメンテナンスしている場合であっても電気自動車の蓄電池を充電することのできる充放電システムを提供することにある。
請求項１の発明は、系統電源に接続されるとともに家電負荷が接続される分電盤から供給される交流電力を電気自動車の蓄電池へ供給したり、この蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換して前記分電盤へ供給したりする電気自動車用パワーコンディショナを備えた充放電システムであって、
前記分電盤から交流電力が供給される充電専用コンセントを設け、
この充電専用コンセントに電気自動車を接続するとともに前記電気自動車用パワーコンディショナに他の電気自動車を接続し、
前記充電専用コンセントに接続された電気自動車の蓄電池と、前記電気自動車用パワーコンディショナに接続された他の電気自動車の蓄電池とを前記分電盤から供給される電力によって同時に充電可能にするとともに、前記他の電気自動車の蓄電池の直流電力を前記電気自動車用パワーコンディショナによって交流電力に変換して、前記充電専用コンセントに接続された電気自動車の蓄電池を充電可能にすることを特徴とする。
この発明によれば、電気自動車用パワーコンディショナをメンテナンスしている場合であっても電気自動車の蓄電池を充電することができる。
この発明に係る充放電システムの構成を概略的に示した説明図である。 防水接地コンセントから電気自動車を充電する場合の例を示した説明図である。 二台の電気自動車を同時に充電する場合の例を示した説明図である。 第２実施例の充放電システムの構成を概略的に示した説明図である。
以下、この発明に係る充放電システムの実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
［第１実施例］
図１に示す充放電システムＳ１は、太陽光発電システム（自然エネルギー発電システム）１０と、第１,第２分電盤（屋内分電盤）２０,３０と、電力測定装置（測定装置）６０と、情報収集装置１００と、屋外に設けられた定置型の電気自動車用パワーコンディショナ１２０等とを備えている。
この太陽光発電システム１０は、戸建て住宅などの建物Ｈに配置されて、発電した電力を負荷（家電負荷）に供給したりするシステムである。
まず、この建物Ｈについて説明する。この建物Ｈは、系統電力から電力の供給を受けるための電力網としての系統電力網（系統電源）Ｅに接続されている。
この系統電力網Ｅと建物Ｈに配線された電線２０ａとが第１,第２電力量メータＭ１,Ｍ２を介して繋がっており、電線２０ａは第１分電盤２０の主幹(図示せず)に繋がっており、第１分電盤２０の主幹は第２分電盤３０の主幹(図示せず)に繋がっている。
第１電力量メータＭ１は、系統電源Ｅから建物Ｈへ流れる電力量を計測し、第２電力量メータＭ２は、建物Ｈから系統電源Ｅへ流れる電力量を計測する。すなわち、第１電力量メータＭ１は買電した電力量を積算し、第２電力量メータＭ２は売電した電力量を積算していく。
第２分電盤３０内には、主幹に流れる電流を検出する電流センサ(図示せず)が設けられている。この第２分電盤３０の近傍には電力測定装置６０が設置されている。
また、第２分電盤３０の主幹には、複数の分岐幹３１が繋がっており、この複数の各分岐幹３１には建物Ｈの部屋に設けたコンセント(図示せず)に給電線(図示せず)を介して繋がっている。
太陽光発電システム１０は、分散型の発電装置としての太陽光発電装置（発電手段）１１と、ＰＶパワーコンディショナ（発電用パワーコンディショナ）１２とを備えており、太陽光発電装置１１及びＰＶパワーコンディショナ１２は屋外に設けられている。
この太陽光発電装置１１は、自然エネルギーである太陽光エネルギーを直接電力に変換して発電を行う装置である。
ＰＶパワーコンディショナ１２は、太陽光発電装置１１が発電した直流電力を交流電力に変換して出力するものである。
また、ＰＶパワーコンディショナ１２は、給電線１８によって第２分電盤３０の主幹線(図示せず)に繋がっており、ＰＶパワーコンディショナ１２の交流電力をその主幹から分岐幹３１及び給電線を介して上記コンセントに接続された家電負荷に供給するようになっている。１３は非常用コンセントである。
電気自動車用パワーコンディショナ１２０の近傍の建物Ｈの外壁面Ｈａには、防水接地コンセント（充電専用コンセント）１２１が設けられており、この防水接地コンセント１２１は給電線１２２により第２分電盤３０に繋がっている。この給電線１２２によりＰＶパワーコンディショナ１２から出力される交流電力や系統電源Ｅの交流電力が防水接地コンセント１２１へ供給されるようになっている。
電気自動車用パワーコンディショナ１２０と第１分電盤２０とは給電線１２５,１２６で繋がっており、系統電源Ｅの交流電力が給電線１２５を介して気自動車用パワーコンディショナ１２０へ供給されるようになっている。
また、電気自動車用パワーコンディショナ１２０及び防水接地コンセント１２１は駐車スペースＵを臨むように配置されている。
電気自動車用パワーコンディショナ１２０は、充電モードのとき系統電源Ｅの交流電力を所定の直流電圧に変換して電気自動車Ｃへ供給するものであり、放電モードのとき電気自動車Ｃの蓄電池(図示せず)から出力される直流電圧を所定の交流電圧に変換して給電線１２６を介して第１分電盤２０へ供給するようになっている。また、電気自動車用パワーコンディショナ１２０と第２分電盤３０とが給電線１２７で繋がっており、ＰＶパワーコンディショナ１２からの交流電力が電気自動車用パワーコンディショナ１２０へ供給することができるようになっている。
リモートコントロール１０２は、電気自動車用パワーコンディショナ１２０の充電モードや放電モードを設定したりするものである。
情報収集装置１００は、送信されてきた測定データに基づいて太陽光発電システム１０が発電している現時点の電力や積算した電力量などを図示しない表示装置に表示したりする。
また、情報収集装置１００は、ルータ１０１を介してインターネットなどの外部の通信網に繋がっており、外部のサーバ(図示せず)との間で、計測値などのデータの送受信などを行うことができるようになっている。
［動 作］
次に、上記のように構成される充放電システムＳ１の動作について簡単に説明すする。
電気自動車Ｃの蓄電池(図示せず)を充電する場合、先ず、電気自動車用パワーコンディショナ１２０と電気自動車Ｃとを図１に示すように給電コード１３０で接続する。次に、電気自動車用パワーコンディショナ１２０を充電モードに設定する。この充電モードの設定は、リモートコントロール１０２の操作または電気自動車用パワーコンディショナ１２０に設けられている図示しないモードスイッチの操作によって行う。
電気自動車用パワーコンディショナ１２０は、充電モードが設定されると、給電線１２５を介して入力される系統電源Ｅの交流電圧を所定の直流電圧に変換して電気自動車Ｃへ入力させる。これにより、電気自動車Ｃの蓄電池(図示せず)は充電されていく。
ＰＶパワーコンディショナ１２から出力される交流電力で電気自動車Ｃの蓄電池を充電する場合には、リモートコントロール１０２を操作してＰＶパワーコンディショナモードを設定する。このモードの設定により、ＰＶパワーコンディショナ１２から出力される交流電力が第２分電盤３０及び給電線１２７を介して電気自動車用パワーコンディショナ１２０へ供給されて上記と同様にして電気自動車Ｃの蓄電池が充電されていく。
この場合、系統電源Ｅの交流電力では電気自動車Ｃの蓄電池は充電されないようになっている。これは、電気自動車用パワーコンディショナ１２０に内蔵されている図示しない切換スイッチの切り換えによって行う。例えば、ＰＶパワーコンディショナモードのとき、電気自動車用パワーコンディショナ１２０は給電線１２７から供給されてくる交流電圧を直流電圧に変換し、系統電源モードのとき、給電線１２５から供給されてくる交流電圧を直流電圧に変換することによって行う。
放電モードが設定された場合、電気自動車用パワーコンディショナ１２０は、電気自動車Ｃの蓄電池の直流電圧を交流電圧に変換して、すなわち蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換して給電線１２６を介して第１分電盤２０へ供給する。
第１分電盤２０に供給された交流電力は第２分電盤３０及び複数の分岐幹３１を介して家電負荷に供給される。
電気自動車用パワーコンディショナ１２０がメンテナンスなどにより使用できない場合、図２に示すように、防水接地コンセント１２１と電気自動車Ｃとを給電コード１３０で接続する。これにより、系統電源Ｅの交流電圧またはＰＶパワーコンディショナ１２から出力される交流電圧が電気自動車Ｃの蓄電パワーコンディショナへ入力することになる。この蓄電パワーコンディショナは交流電圧を所定の直流電圧に変換して蓄電池を充電していく。
このように、電気自動車用パワーコンディショナ１２０がメンテナンスなどにより使用できない場合であっても、防水接地コンセント１２１と電気自動車Ｃとを給電コード１３０で接続することにより、電気自動車Ｃの蓄電池を充電することができる。
また、図３に示すように、電気自動車用パワーコンディショナ１２０と電気自動車Ｃ１とを給電コード１３０で接続し、防水接地コンセント１２１と電気自動車Ｃ２とを給電コード１３０で接続すれば、系統電源Ｅの交流電力やＰＶパワーコンディショナ１２から出力される交流電力によって、二台の電気自動車Ｃ１,Ｃ２を同時に充電することができる。
図３に示すように電気自動車Ｃ１,Ｃ２を接続した状態で、電気自動車用パワーコンディショナ１２０によって、電気自動車Ｃ１の蓄電池から出力される直流電圧を所定の交流電圧に変換してその交流電力を第１分電盤２０に供給し、さらにこの交流電力を第２分電盤３０、給電線１２２、防水接地コンセント１２１及び給電コード１３０を介して電気自動車Ｃ２へ供給することにより、電気自動車Ｃ２を充電することができる。
このように、電気自動車Ｃ１の蓄電池から電気自動車Ｃ２の蓄電池を充電することができ、例えば夜間の停電時、系統電源Ｅの交流電力やＰＶパワーコンディショナ１２の交流電力によって電気自動車Ｃ２を充電することができない場合であっても、電気自動車Ｃ１から電気自動車Ｃ２へ充電することができる。
例えば、電気自動車Ｃ１,Ｃ２の両方とも走行距離が十分でない場合、電気自動車Ｃ１の蓄電池から電気自動車Ｃ２の蓄電池へ充電することにより、電気自動車Ｃ２の走行距離を十分なものにすることができる。すなわち、複数の電気自動車が走行距離が十分でない場合、例えば電費のよい１台の電気自動車に他の複数の電気自動車の蓄電池から充電させて走行距離を十分なものにすることができる。
また、電費の悪い例えば電気自動車Ｃ１の蓄電池から電費の良い電気自動車Ｃ２の蓄電池へ蓄えられた電気量を入れ替えることができる。
また、多人数が乗れるが電費の悪い電気自動車と、少人数しか乗れないが電費の良い電気自動車とから、そのときの必要に応じた電気自動車を選択し、その電気自動車に電力を集中させて使用することができる。
また、必要に応じて例えば走行距離１０ｋｍ分だけの電気量を電気自動車Ｃ２に充電させることもできる。
第１実施例では、太陽光発電システム１０を設けた建物Ｈに第１分電盤２０と電気自動車用パワーコンディショナ１２０と防水接地コンセント１２１とを後付けして、充放電システムＳ１を構成したものである。そして、第１分電盤２０と電気自動車用パワーコンディショナ１２０とを給電線１２５,１２６で繋いだだけなので、その後付けは簡単に行える。
［第２実施例］
図４は第２実施例の充放電システムＳ２の構成を示す。この充放電システムＳ２は、充放電システムＳ１に太陽光発電システム１５を設けたものである。この太陽光発電システム１５は、太陽光発電装置１６と、ＰＶパワーコンディショナ（発電用パワーコンディショナ）１７とを備えており、ＰＶパワーコンディショナ１７から出力される交流電力が第１分電盤２０の主幹線に供給されるようになっている。
また、ＰＶパワーコンディショナ１７から出力される交流電力は、図示しない切換スイッチの切り換えによって電気自動車用パワーコンディショナ１２０のみに供給することができるようになっている。他は、第１実施例と同様なのでその説明は省略する。
上記実施例はいずれも第１分電盤２０と第２分電盤３０とに分けているが、１つの分電盤であってもよく、また、第１分電盤２０及び第２分電盤３０は屋内分電盤であるが、屋外分電盤であってもよい。
上記実施例はいずれも太陽光発電システムを備えているが必ずしも備えている必要はない。
また、電気自動車用パワーコンディショナ１２０や防水接地コンセント１２１を屋外に設けているが、屋内に設けてもよい。
この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
１０ 太陽光発電システム
１１ 太陽光発電装置
１２ ＰＶパワーコンディショナ
２０ 第１分電盤
３０ 第２分電盤
１２０ 電気自動車用パワーコンディショナ
１２１ 防水接地コンセント（充電専用コンセント）
Ｅ 系統電力網（系統電源）
Ｃ 電気自動車

Claims (6)

  1. 系統電源に接続されるとともに家電負荷が接続される分電盤から供給される交流電力を電気自動車の蓄電池へ供給したり、この蓄電池から出力される直流電力を交流電力に変換して前記分電盤へ供給したりする電気自動車用パワーコンディショナを備えた充放電システムであって、
    前記分電盤から交流電力が供給される充電専用コンセントを設け、
    この充電専用コンセントに電気自動車を接続するとともに前記電気自動車用パワーコンディショナに他の電気自動車を接続し、
    前記充電専用コンセントに接続された電気自動車の蓄電池と、前記電気自動車用パワーコンディショナに接続された他の電気自動車の蓄電池とを前記分電盤から供給される電力によって同時に充電可能にするとともに、前記他の電気自動車の蓄電池の直流電力を前記電気自動車用パワーコンディショナによって交流電力に変換して、前記充電専用コンセントに接続された電気自動車の蓄電池を充電可能にすることを特徴とする充放電システム。
  2. 前記充電専用コンセント及び電気自動車用パワーコンディショナを屋外に設けるとともに、該充電専用コンセント及び電気自動車用パワーコンディショナを駐車スペースを臨む位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の充放電システム。
  3. 自然エネルギによって発電する発電手段と、この発電手段から出力される直流電力を交流電力に変換して前記分電盤へ出力する発電用パワーコンディショナとを備え、
    前記充電専用コンセントには、前記発電用パワーコンディショナから出力される交流電力が供給可能となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充放電システム。
  4. 前記電気自動車用パワーコンディショナには、前記発電用パワーコンディショナから出力される交流電力が供給可能となっていることを特徴とする請求項３に記載の充放電システム。
  5. 前記電気自動車用パワーコンデイショナに接続される電気自動車の蓄電池を放電させることによって、前記充電専用コンセントに接続される他の電気自動車の蓄電池を充電可能にしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の充放電システム。
  6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の充放電システムを備えたことを特徴とする建物。
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