JP5959952B2 - 蓄電システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施例1における蓄電システムを示す概略の構成図である。
図2−1〜図2−8は、図1の蓄電システムにおける動作を示す図である。この内、図2−1は系統連系時の動作、図2−2は停電発生直後の動作、図2−3は自立運転時の動作、図2−4は手動操作オフ(自立運転時)の動作、図2−5は太陽光発電(PV)自立出力オン(自立運転時)の動作、図2−6は系統復帰時(復帰カウントダウン)の動作、図2−7は系統復帰時(手動操作オン)の動作、及び、図2−8は復帰カウントダウン終了(図2−1の系統連系時)の動作をそれぞれ示す図である。なお、図2−1〜図2−8中の矢印は、動作時の電流の流れる方向を示している。
通常の系統連系時においては、手動操作により、遮断器23の第3主接点23aをオン状態にすると共に、第3補助接点23bをオフ状態にしておく。図2−1中の矢印で示すように、商用系統1のAC電力は、一般負荷部2内の遮断器2aを介して一般負荷2dへ供給されると共に、商用系統1のAC電流が、一般負荷部2内の遮断器2b→第1接続点N1→第1励磁コイル21A→第3主接点23a→重要負荷部3内の遮断器3c,3a,3b、の経路で重要負荷3dへ流れる。第1電磁コイル21AにAC電流が流れると、第1主接点21aがオン状態になり、第1接続点N1のAC電力が、第1主接点21a→第3主接点23a→重要負荷部3内の遮断器3c,3a,3b、の経路で重要負荷3dへ供給される。
商用系統1が停電になってAC電力の供給が停止されると、この電力供給の停止が、制御部13により検出されて、この制御部13の制御により、リレー接点14がオフ状態に切り替わると共に、リレー接点15が第2電極15b側に切り替わる。商用系統1からの電力供給の停止により、第1電磁コイル21AにAC電流が流れなくなるので、第1主接点21aがオフ状態になると共に、第1補助接点21bがオン状態になる。この時、第3補助接点23bがオフ状態になっている。そのため、第2電磁コイル22Aには電流が流れず、第2主接点22aがオフ状態のままである。このように、第3補助接点23b及び第1補助接点21bが共にオン状態にならないと、第2電磁接触器22の第2主接点22aが自己保持されないというインターロック機能が働くので、重要負荷3dへはAC電力が供給されない。
システムコントローラ19の制御により、双方向電力変換器12から重要負荷3dへAC電力が供給される自立運転が開始される。この自立運転開始時において、双方向電力変換器12は、システムコントローラ19によって放電動作が制御され、二次電池11からのDC放電電力をAC放電電力に変換して第3接続点N3側へ出力する。出力されたAC放電電力は、リレー接点15の第2電極15b側→第2接続点N2、の経路で流れようとするが、第2主接点22aがオフ状態になっているので、そのAC放電電力が重要負荷3dへ供給されない。
手動操作により、遮断器23の第3主接点23aをオフ状態にすると共に、第3補助接点23bをオン状態にすると、この第3補助接点23b及び第1補助接点21bが共にオン状態になる。そのため、図2−4中の矢印で示すように、双方向電力変換器12から出力されたAC放電電力が、リレー接点15の第2電極15b側→第2接続点N2→第2電磁コイル22A→第1補助接点21b→第3補助接点23b→重要負荷部3、の経路で流れるので、第2主接点22aがオン状態になる。これにより、自立運転が開始され、AC放電電力が、第2主接点22a及び重要負荷部3内の遮断器3c,3a,3bを経由して、重要負荷3dへ供給される。
パワーコンディショナ31側の制御により、太陽光発電(PV)の自立運転が開始されると、太陽電池30から出力されたDC電力が、パワーコンディショナ31により、商用系統1に連系したAC電力に変換され、この変換後のAC電力が、図2−5中の矢印で示すように、遮断器32を介して、蓄電部10内のリレー接点16側へ供給される。リレー接点16側へAC電力が供給されると、これがシステムコントローラ19にて検出され、この検出結果が制御部13へ送られる。すると、制御部13の制御により、リレー接点16がオン状態になり、パワーコンディショナ31側から供給されたAC電力が、第3接続点N3へ供給される。
商用系統1が復旧すると、この商用系統1のAC電力が一般負荷部2側へ供給される。この電力供給状態が、パワーコンディショナ31側及び制御部13により検出される。パワーコンディショナ31側では、自己のAC電力の出力を停止するので、この停止状態がシステムコントローラ19により検出され、この検出結果が制御部13へ送られる。すると、制御部13の制御により、リレー接点16がオフ状態に切り替わる。
例えば、ユーザが重要負荷3dの状態等を見て、手動操作により、遮断器23の第3主接点23aをオン状態に切り替えると共に、第3補助接点23bをオフ状態に切り替える。これにより、図2−7中の矢印で示すように、商用系統1のAC電力は、一般負荷部2内の遮断器2aを介して一般負荷2dへ供給されると共に、商用系統1のAC電流が、一般負荷部2内の遮断器2b→第1接続点N1→第1励磁コイル21A→第3主接点23a→重要負荷部3内の遮断器3c,3a,3b、の経路で重要負荷3dへ流れる。第1電磁コイル21AにAC電流が流れると、第1主接点21aがオン状態になり、第1接続点N1のAC電力が、第1主接点21a→第3主接点23a→重要負荷部3内の遮断器3c,3a,3b、の経路で重要負荷3dへ供給される。このように、手動操作により、遮断器23のオン/オフ状態を切り替えることにより、重要負荷3dへの電力供給を制御することができる。
制御部13内のタイマ13aによる復帰カウントダウンが終了すると、制御部13の制御により、リレー接点14がオン状態に切り替わると共に、リレー接点15が第1電極15a側に切り替わり、図2−1の系統連系時の通常状態に戻る。
本実施例1の蓄電システムによれば、次の(a)、(b)のような効果がある。
本発明は、上記実施例1に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(I)〜(III)のようなものがある。
2c 一般負荷
3d 重要負荷
10 蓄電部
11 二次電池
12 双方向電力変換器
14,15,16 リレー接点
20 スイッチ装置
21,22 第1、第2電磁接触器
21A,22A 第1、第2電磁コイル
21a,22a,23a 第1、第2、第3主接点
21b,23b 第1、第3補助接点
23 遮断器
N1,N2,N3 第1、第2、第3接続点
Claims (4)
- 第1接続点を介して商用系統に連系され、電気料金が安価な時間帯に、前記第1接続点、第1切り替え手段、及び双方向電力変換器を介して、二次電池に充電し、電力需要が大きい時間帯に、前記二次電池からの放電電力を、前記双方向電力変換器、前記第1切り替え手段、及び前記第1接続点を介して、前記商用系統に連系させ、前記第1接続点に接続された一般負荷へ電力を供給すると共に、前記双方向電力変換器、第2切り替え手段、及び第2接続点を介して、重要負荷へ電力を供給する蓄電システムであって、
前記第2接続点と前記重要負荷との間に接続され、系統連系時において、前記第2接続点と前記重要負荷との間を手動操作によって遮断状態にセットすると、このセット状態が、前記商用系統の停電時以後も保持され、自立運転時において、手動操作によって前記第2接続点と前記重要負荷との間を導通状態に切り替えて前記セット状態をリセットすると、前記第1切り替え手段と前記双方向電力変換器との間の電力が、前記重要負荷へ供給されるスイッチ装置を有し、
前記スイッチ装置は、
前記第1接続点及び前記第2接続点と前記重要負荷との間に接続され、
前記系統連系時において、前記第1接続点と前記重要負荷との間を導通状態、且つ前記第2接続点と前記重要負荷との間を前記手動操作によって遮断状態にセットすると、このセット状態が、前記商用系統の前記停電時以後も保持され、前記自立運転時において、前記手動操作によって前記第1接続点と前記重要負荷との間を遮断状態、且つ前記第2接続点と前記重要負荷との間を導通状態に切り替えて前記セット状態をリセットすると、前記第1切り替え手段と前記双方向電力変換器との間の前記電力が、前記重要負荷へ供給される構成になっていることを特徴とする蓄電システム。 - 前記スイッチ装置は、
前記第1接続点及び前記第2接続点と前記重要負荷との間に、着脱自在に接続されていることを特徴とする請求項1記載の蓄電システム。 - 請求項1又は2記載の蓄電システムは、更に、
前記商用系統からの電力供給の有無を検出し、この検出結果に基づいて、前記第1切り替え手段及び前記第2切り替え手段の切り替えを制御する制御手段、
を有することを特徴とする蓄電システム。 - 前記スイッチ装置は、
第1電磁コイル、第1主接点、及び第1補助接点を有し、前記第1電磁コイルに電流が流れると、前記第1主接点がオン状態になると共に、前記第1補助接点がオフ状態になり、前記第1電磁コイルに流れる前記電流が遮断されると、前記第1主接点がオフ状態になると共に、前記第1補助接点がオン状態になる第1電磁接触器と、
第2電磁コイル及び第2主接点を有し、前記第2電磁コイルに電流が流れると、前記第2主接点がオン状態になり、前記第2電磁コイルに流れる前記電流が遮断されると、前記第2主接点がオフ状態になる第2電磁接触器と、
前記手動操作によってオン/オフ状態が切り替えられる第3主接点、及び前記第3主接点と連動してオフ/オン状態が切り替えられる第3補助接点を有し、過電流により、前記第3主接点がオフ状態に切り替わると共に、前記第3補助接点がオン状態に切り替わる遮断器と、を備え、
前記第1電磁コイル及び前記第3主接点は、前記第1接続点と前記重要負荷との間に直列に接続されると共に、前記第1主接点が前記第1電磁コイルに並列に接続され、
前記第2電磁コイル、前記第1補助接点及び前記第3補助接点は、前記第2接続点と前記重要負荷との間に直列に接続されると共に、前記第2電磁コイル、前記第1補助接点及び前記第3補助接点に対して、前記第2主接点が並列に接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の蓄電システム。
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