JP6029570B2 - Power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、住宅等の施設における電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system in a facility such as a house.
住宅等の施設において、施設全体におけるエネルギー状態を一元管理する技術の開発が進められている(特許文献1参照)。 In a facility such as a house, development of a technique for centrally managing the energy state of the entire facility is underway (see Patent Document 1).
住宅等の施設に設けられる負荷の中でも、空調機、給湯機等といった負荷は、電力を多く消費し、かつ、停電等の影響を避けて確実な電力供給を必要とする。 Among loads provided in a facility such as a house, loads such as an air conditioner and a water heater consume a lot of electric power and require a reliable power supply while avoiding the influence of a power failure or the like.
本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであり、所定負荷に対して確実に電力を供給することが可能な電力供給システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a power supply system capable of reliably supplying power to a predetermined load.
前記課題を解決するため、本発明の電力供給システムは、商用電源から供給される電力を、第一負荷及び第二負荷へ分電する分電盤と、前記分電盤に対して前記第二負荷と同側に設けられており、前記第二負荷へ電力を供給することが可能な発電機と、前記分電盤と前記第二負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第二負荷とを切断する状態と、前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態と、を切替可能な第一切替部と、を備え、前記分電盤は、前記商用電源から供給される電力を蓄電池へ分電するとともに、前記商用電源から供給される電力に加えて太陽光発電池から供給される電力を前記第一負荷、前記第二負荷及び前記蓄電池へ分電し、前記蓄電池及び前記発電機は、第三負荷へ電力を供給することが可能であり、前記太陽光発電池は、前記分電盤を介さずに非常用導線を介して前記蓄電池へ電力を供給することが可能であり、前記蓄電池と前記第三負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第三負荷とを切断する状態と、前記蓄電池と前記第三負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第三負荷とを接続する状態と、を切替可能な第二切替部と、前記太陽光発電池と前記分電盤とを接続するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において切断する状態と、前記太陽光発電池と前記分電盤とを切断するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において接続する状態と、を切替可能な第三切替部と、をさらに備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a power supply system according to the present invention includes a distribution board that distributes power supplied from a commercial power source to a first load and a second load, and the second distribution board with respect to the distribution board. A generator that is provided on the same side as the load and that can supply power to the second load; and the power distribution panel and the second load; and the generator and the second load includes a state of cutting, with the distribution board and the second load and the generator and the second load and can switch between a state for connecting a first switching unit with cutting the, the, said component The switchboard distributes the power supplied from the commercial power source to the storage battery, and supplies the power supplied from the solar battery in addition to the power supplied from the commercial power source to the first load and the second load. And the storage battery, the storage battery and the generator to the third load Power can be supplied, and the solar battery can supply power to the storage battery via an emergency lead without passing through the distribution board, and the storage battery and the third battery Switching between a state of connecting the load and disconnecting the generator and the third load, and a state of disconnecting the storage battery and the third load and connecting the generator and the third load A possible second switching unit, a state in which the solar battery and the distribution board are connected and the solar battery and the storage battery are disconnected on the emergency conductor side, and the solar battery And a third switching unit capable of switching between a state in which the solar panel and the storage battery are connected on the emergency conductor side while cutting the distribution board .
かかる構成によると、発電機が第一分電盤に対して第二負荷と同側に設けられており、第一切替部が第二負荷の接続先を商用電源と発電機とで切り替えることができるので、例えば消費電力増大時には、第一負荷への電力供給源を商用電源とするとともに第二負荷への電力供給源を発電機とし、第二負荷に対して確実に電力を供給することができる。
また、かかる構成によると、第二切替部が第三負荷の接続先を発電機と蓄電池とで切り替えることができるので、例えば施設の使用電力増大時には、第三負荷への電力供給源を発電機とし、第三負荷に対して確実に電力を供給することができる。
また、かかる構成によると、第三切替部が太陽光発電池の接続先を第一分電盤と蓄電池とで切り替えることができるので、例えば通常時には、太陽光発電池からの電力を商用電源の補佐として第一分電盤へ送り、例えば停電時には、太陽光発電池からの電力を蓄電池へ送って直接充電することができる。
また、停電時における第三負荷への電力供給源である蓄電池のバックアップが太陽光発電池及び発電機と二重となっているので、停電時における第三負荷の使用継続可能時間を大幅に改善することができる。
According to such a configuration, the generator is provided on the same side as the second load with respect to the first distribution board, and the first switching unit can switch the connection destination of the second load between the commercial power source and the generator. Therefore, for example, when power consumption increases, the power supply source to the first load can be a commercial power source and the power supply source to the second load can be a generator to reliably supply power to the second load. it can.
In addition, according to this configuration, the second switching unit can switch the connection destination of the third load between the generator and the storage battery, so that, for example, when the power consumption of the facility is increased, the power supply source to the third load is the generator. And power can be reliably supplied to the third load.
In addition, according to such a configuration, the third switching unit can switch the connection destination of the solar battery between the first distribution board and the storage battery. For example, during normal times, the power from the solar battery is supplied to the commercial power source. As an assistant, it can be sent to the first distribution board. For example, in the event of a power failure, the power from the solar battery can be sent to the storage battery and charged directly.
In addition, because the backup of the storage battery, which is the power supply source to the third load at the time of a power failure, is doubled with the solar battery and generator, the time that the third load can be used continuously at the time of a power failure is greatly improved can do.
前記電力供給システムは、前記発電機及び前記第一切替部を制御する制御部を備え、前記制御部は、使用電力増大時に、前記発電機を駆動させるとともに前記第一切替部を前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態とする構成であってもよい。 The power supply system includes a control unit that controls the generator and the first switching unit, and the control unit drives the generator and increases the first switching unit to the distribution board when power usage increases. The second load may be disconnected and the generator and the second load may be connected.
かかる構成によると、消費電力増大時に、第一負荷への電力供給源を商用電源とするとともに第二負荷への電力供給源を発電機とし、第二負荷に対して確実に電力を供給することができる。 According to this configuration, when the power consumption increases, the power supply source to the first load is a commercial power supply and the power supply source to the second load is a generator, so that power is reliably supplied to the second load. Can do.
本発明によれば、第二負荷に対して確実に電力を供給することができる。 According to the present invention, power can be reliably supplied to the second load.
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の電力供給システムは、住宅等の施設に設けられた負荷を、一般負荷、特定負荷及び重要負荷の三種類に分け、停電等といった状況に応じて、各種負荷への電力供給ルートを切り替えるものである。また、本発明の電力供給システムは、停電時に商用電源(系統電源)に頼らずに電力を自給自足でまかなうことができる自給自足電源システムでもある。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The power supply system of the present invention divides a load provided in a facility such as a house into three types, a general load, a specific load, and an important load, and switches a power supply route to various loads according to a situation such as a power failure. Is. In addition, the power supply system of the present invention is also a self-sufficient power supply system that can supply power self-sufficiently without relying on a commercial power supply (system power supply) in the event of a power failure.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る電力供給システム1は、電力供給源として、商用電源11、発電機12、太陽光発電池13及び蓄電池14を備え、これら電力供給源から供給される電力を、住宅等の施設に設けられた一般負荷21、特定負荷22及び重要負荷23に分配して供給するシステムである。かかる電力供給システム1は、第一分電盤31及び第二分電盤32と、第一切替部41、第二切替部42及び第三切替部43と、第一電力検出部51、第二電力検出部52及び第三電力検出部53と、停電検出部54と、蓄電量検出部55と、制御部60(図2参照)と、を備える。すなわち、電力供給システム1は、商用電源11、発電機12、太陽光発電池13、蓄電池14、一般負荷21、特定負荷22、重要負荷23、第一分電盤31、第二分電版32、第一切替部41、第二切替部42、第三切替部43及び第四切替部44が導線(電力線)L1〜L14を介して接続されることによって、商用電源11、発電機12、太陽光発電池13及び蓄電池14からの電力を一般負荷21、特定負荷22及び重要負荷23へ供給する回路を構成しており、各種分電盤31,32及び各種切替部41,42,43,44は、かかる回路内に配置されている。
As shown in FIG. 1, the power supply system 1 according to the embodiment of the present invention includes a commercial power supply 11, a
<電源>
商用電源(系統電源ともいう)11は、導線L1によって第一分電盤31と接続されている。商用電源11からの電力は、一般負荷21及び特定負荷22へ供給可能であるとともに、蓄電池14を介して重要負荷23へ供給可能である。
<Power supply>
A commercial power supply (also referred to as a system power supply) 11 is connected to the
発電機12は、軽油、ガソリン、ガス等を燃料とする発電機であり、第一分電盤31に対して、商用電源11と別側かつ特定負荷22と同側に設けられている。発電機12は、導線L5によって第一切替部41と接続されており、導線L5から分岐する導線L11によって、第二切替部42と接続されている。発電機12からの電力は、特定負荷22及び重要負荷23へ供給可能である。
The
太陽光発電池13は、住宅等の施設の屋上に設けられて太陽光による発電を行う。太陽光発電池13は、導線L12によって第三切替部43と接続されている。太陽光発電池13からの電力は、一般負荷21及び特定負荷22へ供給可能であるとともに、蓄電池14を介して重要負荷23へ供給可能である。
The solar battery 13 is provided on the roof of a facility such as a house and generates power using sunlight. The solar battery 13 is connected to the
蓄電池14は、例えば住宅等の施設に設けられた定置型のリチウムイオン蓄電池である。蓄電池14は、導線L7によって第二分電盤32と接続されており、導線L8によって第二切替部42と接続されており、非常用導線である導線L14によって第三切替部43と接続されている。蓄電池14からの電力は、重要負荷23へ供給可能である。
The
ここで、蓄電池14に接続された導線のうち、導線L6,L7は、充電及び放電のいずれかを行うことができる。すなわち、導線L6,L7は、商用電源11から導線L1及び第一分電盤31を介した電力、並びに、太陽光発電池13から導線L12、第三切替部43、導線L13及び第一分電盤31を介した電力を蓄電池14へ供給するためのものである。
Here, among the conducting wires connected to the
ここで、蓄電池14が導線L7、第二分電盤32及び導線L6を介して第一分電盤31へ放電するのは、施設内の電力系統に電力を供給するためであり、蓄電池14の蓄電量が十分ある場合であって、かつ、太陽光発電池13からの電力が不足している場合(例えば、太陽光発電池13の発電量が少ない場合、一般負荷21及び特定負荷22の使用電力が増大している場合等)に、施設内の電力系統に接続された一般負荷21及び特定負荷22に必要な電力をまかなうことができない分を蓄電池14からの電力で補うためである。したがって、蓄電池14が導線L7、第二分電盤32及び導線L6を介して第一分電盤31へ放電する時は、商用電源11からの買電量を減らすことができる。
Here, the
また、蓄電池14に接続された導線のうち、導線L8,L9は、放電のみを行う。すなわち、導線L8,L9は、蓄電池14からの電力を第二分電盤32及び導線L10を介して重要負荷23へ供給するためのものである。
Moreover, among the conducting wires connected to the
また、蓄電池14に接続された導線のうち、導線L14は、充電のみを行う。すなわち、導線L9は、太陽光発電池13から導線L12及び第三切替部43を介した電力を蓄電池14へ供給するためのものである。
Moreover, among the conducting wires connected to the
<負荷>
一般負荷21は、後記する特定負荷22及び重要負荷23以外の負荷(第一負荷)であり、各種の家電製品等である。一般負荷21は、導線L2によって第一分電盤31と接続されている。
<Load>
The
特定負荷22は、住宅等の施設において消費電力が大きい負荷(第二負荷)であり、空調機、給湯機等である。特に空調機は、全館空調システムを採用した住宅等の施設における消費電力のかなりの部分を占める。特定負荷22は、導線L4によって第一切替部41と接続されている。
The
重要負荷23は、停電時においても電力供給が必要な負荷(第三負荷)であり、保安電灯、冷蔵庫、情報端末(テレビ、インターネット機器等)等である。重要負荷23は、導線L10によって第二分電盤32と接続されている。
The
<分電盤>
第一分電盤31は、商用電源11と、一般負荷21と、第二分電盤32と、第一切替部41と、第三切替部43と、にそれぞれ電気的に接続されている。詳細には、第一分電盤31は、導線L1によって商用電源11と接続されており、導線L2によって一般負荷21と接続されており、導線L3によって第一切替部41と接続されており、導線L6によって第二分電盤32と接続されており、導線L13によって第三切替部43と接続されている。かかる第一分電盤31には、商用電源11から電力が供給されるとともに、太陽光発電池13から第三切替部43を介して電力が供給される。そして、第一分電盤31は、商用電源11及び太陽光発電池13から供給された電力を分電し、一般負荷21及び第二分電盤32へ電力を供給するとともに、第一切替部41を介して特定負荷22へ電力を供給する。
<Distribution panel>
The
第二分電盤32は、重要負荷23と、第一分電盤31と、第二切替部42と、にそれぞれ電気的に接続されている。詳細には、第二分電盤32は、導線L6によって第一分電盤31と接続されており、導線L7によって蓄電池14と接続されており、導線L9によって第二切替部42と接続されており、導線L10によって重要負荷23と接続されている。かかる第二分電盤32には、第一分電盤31から電力が供給される。この場合、第二分電盤32は、第一分電盤31から供給された電力をそのまま蓄電池14へ供給する。
The
また、第二分電盤32には、発電機12及び蓄電池14のいずれかから第二切替部42を介して電力が供給される。この場合、第二分電盤32は、発電機及び蓄電池14のいずれかから供給された電力を重要負荷23へ供給する。
The
<切替部>
第一切替部41は、発電機12と、特定負荷22と、第一分電盤31と、の間に設けられた切替スイッチである。詳細には、第一切替部41は、導線L3によって第一分電盤31と接続されており、導線L4によって特定負荷22と接続されており、導線L5によって発電機12と接続されている。第一切替部41は、第一分電盤31と特定負荷22とを接続するとともに発電機12と特定負荷22とを切断する状態(図1参照)と、第一分電盤31と特定負荷22とを切断するとともに発電機12と特定負荷22とを接続する状態(図3参照)と、を切替可能に構成されている。
<Switching unit>
The
第二切替部42は、発電機12と、蓄電池14と、第二分電盤32と、の間に設けられた切替スイッチである。詳細には、第二切替部42は、導線L8によって蓄電池14と接続されており、導線L9によって第二分電盤32と接続されており、導線L11及び導線L5によって発電機12と接続されている。第二切替部42は、第二分電盤32と蓄電池14とを接続するとともに第二分電盤32と発電機12とを切断する状態(図1参照)と、第二分電盤32と蓄電池14とを切断するとともに第二分電盤32と発電機12とを接続する状態(図5参照)と、を切替可能である
The
第三切替部43は、太陽光発電池13と、蓄電池14と、第一分電盤31と、の間に設けられた、いわゆるパワコン(PC:Power Conditioner)である。詳細には、第三切替部43は、導線L12によって太陽光発電池13と接続されており、導線L13によって第一分電盤31と接続されており、非常用導線である導線L14によって蓄電池14と接続されている。第三切替部43は、太陽光発電池13によって発電された電力を直流から交流に変換して第一分電盤31及び蓄電池14のいずれかへ供給する。すなわち、第三切替部43は、太陽光発電池13と第一分電盤31とを接続するとともに太陽光発電池13と蓄電池14とを切断する状態と、太陽光発電池13と第一分電盤31とを切断するとともに太陽光発電池13と蓄電池14とを接続する状態と、を切替可能な切替スイッチを電子的に実装した切替制御部である。
The
第三切替部43は、後記する停電検出部54の検出結果を取得し、取得された検出結果が通常状態(非停電状態)を示すものである場合には、太陽光発電池13と第一分電盤31とを接続する状態(すなわち、太陽光発電池13と蓄電池14とを切断する状態)となり、取得された検出結果が停電状態を示すものである場合には、太陽光発電池13と蓄電池14とを接続する状態(すなわち、太陽光発電池13と第一分電盤31とを切断するとともに太陽光発電池13と蓄電池14とを接続する状態)となる。
The 3rd switching
第四切替部44は、蓄電池14と、第二分電盤32と、の間に設けられた切替スイッチである。第四切替部44は、蓄電池14と第二分電盤32とを接続する状態(図1参照)と、蓄電池14と第二分電盤32とを切断する状態(図4参照)と、を切替可能である。かかる第四切替部44は、導線L7又は蓄電池14内に設けられており、一般的には、蓄電池14内に一体的に設けられている。
The
<各種検出部>
第一電力検出部51は、一般負荷21に供給されて消費される電力の値を検出して制御部60へ出力するセンサであり、第一分電盤31と一般負荷21とを接続する導線L2に設けられている。
第二電力検出部52は、特定負荷22に供給されて消費される電力の値を検出して制御部60へ出力するセンサであり、第一切替部41と特定負荷22とを接続する導線L4に設けられている。
第三電力検出部53は、重要負荷23に供給されて消費される電力の値を検出して制御部60へ出力するセンサであり、第二分電盤32と重要負荷23とを接続する導線L10に設けられている。
停電検出部54は、停電によって商用電源11から第一分電盤31への電力供給が断たれているか否かを検出して第三切替部43へ出力するセンサ(例えば、電流センサ)であり、商用電源11と第一分電盤31とを接続する導線L1に設けられている。
蓄電量検出部55は、蓄電池14の蓄電量を検出して制御部60へ出力するセンサである。
<Various detection units>
The first
The second
The third
The power
The storage
<制御部>
制御部60は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力回路等から構成されており、各種検出部51〜55の検出結果に基づいて、第一切替部41、第二切替部42及び第四切替部44を制御する。制御部60及び前記した各種検出部51〜55としては、エネルギー総合監視装置(HEMS:Home Energy Management System)を利用可能である。
<Control unit>
The
なお、制御部60は、いわゆる無停電装置(UPS:Uninterruptible Power System)であり、停電時にも作動することができる。
Note that the
<動作例>
続いて、電力供給システム1の動作例について、通常時、使用電力増大時(又は、供給電力低下時)、停電時その1、停電時その2、の順に説明する。なお、以下の説明の初期状態として、蓄電池14は、満充電状態であり、蓄電池14へ供給された電力をバイパスすることができるものとする。
<Operation example>
Next, an operation example of the power supply system 1 will be described in the order of normal time, when power usage is increased (or when power supply is reduced), power failure 1, power failure 2. As an initial state in the following description, it is assumed that the
<通常時>
通常時には、電力供給システム1は、一般負荷21、特定負荷22及び重要負荷23の使用電力を、商用電源11及び太陽光発電池13からの電力でまかなう。
<Normal time>
In normal times, the power supply system 1 supplies the power used by the
すなわち、図1に示すように、制御部60は、停電検出部54の検出結果が通常時状態(非停電状態)を示す場合に、発電機12を停止状態とし、第一切替部41を、第一分電盤31と特定負荷22とを接続する状態(すなわち、発電機12と特定負荷22とを切断する状態)とし、第二切替部42を、第二分電盤32と蓄電池14とを接続する状態(すなわち、第二分電盤32と発電機12とを切断する状態)とし、第四切替部44を、蓄電池14と第二分電盤とを接続する状態とする。
また、第三切替部43は、太陽光発電池13と第一分電盤31を接続する状態(すなわち、太陽光発電池13と蓄電池14とを切断する状態)となる。
That is, as shown in FIG. 1, when the detection result of the power
Moreover, the 3rd switching
かかる状態において、第一分電盤31には、商用電源11からの電力が導線L1を介して供給されるとともに、太陽光発電池13からの電力が導線L12、第三切替部43及び導線L13を介して供給される。第一分電盤31は、商用電源11及び太陽光発電池13からの電力を分電することによって、導線L2を介して一般負荷21へ電力を供給し、導線L6を介して第二分電盤32へ電力を供給し、導線L3、第一切替部41及び導線L4を介して特定負荷22へ電力を供給する。第二分電盤32は、第一分電盤31からの電力を導線L7を介して蓄電池14へそのまま供給する。蓄電池14は、第二分電盤32からの電力をバイパスし、導線L8、第二切替部42及び導線L9を介して第二分電盤32へ供給する。第二分電盤32は、蓄電池14からの電力を、導線L10を介して重要負荷23へそのまま供給する。なお、蓄電池14をバイパスする電力だけで重要負荷23の使用電力をまかなうことができない場合には、蓄電池14に蓄電された電力も、導線L8、第二切替部42、導線L9、第二分電盤32及び導線L10を介して重要負荷23へ供給される。また、太陽光13からの電力が少ない場合等には、蓄電池14に蓄電された電力が、導線L7、第二分電盤32、導線L6、第一分電盤31及び導線L2を介して一般負荷21へ供給されたり、導線L7、第二分電盤32、導線L6、第一分電盤31、導線L3、第一切替部41及び導線L4を介して特定負荷22へ供給されたりする。
In such a state, power from the commercial power supply 11 is supplied to the
<使用電力増大時>
施設の使用電力増大時には、電力供給システム1は、特定負荷22の使用電力を、発電機12からの電力でまかなう。また、電力供給システム1は、一般負荷21及び重要負荷23の使用電力を、商用電源11及び太陽光発電池13からの電力でまかなう。
<When power consumption increases>
When the power consumption of the facility is increased, the power supply system 1 covers the power consumption of the
すなわち、図3に示すように、制御部60は、停電検出部54の検出結果が通常状態(非停電状態)を示す場合であって、施設の使用電力増大時に、第一電力検出部51、第二電力検出部52及び第三電力検出部53によって検出された電力の値の合計が閾値(例えば、商用電源11の契約電力の値)以上となった場合に、発電機12を駆動状態とし、第一切替部41を、発電機12と特定負荷22とを接続する状態(すなわち、第一分電盤31と特定負荷22とを切断する状態)とし、第二切替部42を、第二分電盤32と蓄電池14とを接続する状態(すなわち、第二分電盤32と発電機12とを切断する状態)とする。また、第三切替部43は、太陽光発電池13と第一分電盤31を接続する状態(すなわち、太陽光発電池13と蓄電池14とを切断する状態)となる。
That is, as shown in FIG. 3, the
かかる状態において、発電機12は、導線L5、第一切替部41及び導線L4を介して特定負荷22へ電力を供給する。また、第一分電盤31には、商用電源11からの電力が導線L1を介して供給されるとともに、太陽光発電池13からの電力が導線L12、第三切替部43及び導線L13を介して供給される。第一分電盤31は、商用電源11及び太陽光発電池13からの電力を分電し、導線L2を介して一般負荷21へ電力を供給し、導線L6を介して第二分電盤32へ電力を供給する。第二分電盤32は、第一分電盤31からの電力を導線L7を介して蓄電池14へそのまま供給する。蓄電池14は、第二分電盤32からの電力をバイパスし、導線L8、第二切替部42及び導線L9を介して第二分電盤32へ供給する。第二分電盤32は、蓄電池14からの電力を、導線L10を介して重要負荷23へそのまま供給する。なお、蓄電池14をバイパスする電力だけで重要負荷23の使用電力をまかなうことができない場合には、蓄電池14に蓄電された電力も、導線L8、第二切替部42、導線L9、第二分電盤32及び導線L10を介して重要負荷23へ供給される。また、太陽光13からの電力が少ない場合等には、蓄電池14に蓄電された電力が、導線L7、第二分電盤32、導線L6、第一分電盤31及び導線L2を介して一般負荷21へ供給される。このようにすることで、商用電源11から特定負荷22への電力供給をストップし、商用電源11からの電力供給が契約電力を超えてしまうことを防ぐことができる。
In such a state, the
本実施形態において、制御部60は、第一電力検出部51、第二電力検出部52及び第三電力検出部53によって検出された電力の値の合計が閾値以上となった場合に、図3に示す状態となるように切替部41,42を制御し、第一電力検出部51、第二電力検出部52及び第三電力検出部53によって検出された電力の値の合計が閾値未満となった場合に、図1に示す状態となるように切替部41,42を制御する。
In the present embodiment, the
かかる動作例は、太陽光発電池13による供給電力低下時等にも適用可能である。例えば、変形例として、制御部60は、蓄電池14の蓄電量を検出する蓄電量検出部55の検出結果を取得し、取得された蓄電量が第一閾値(満充電状態、又は、満充電状態に近い蓄電量)以上の場合には図1に示す状態となるように切替部41,42を制御し、取得された蓄電量が第二閾値(第一閾値よりも小さい)未満の場合には図3に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。このようにすることで、蓄電池14の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。
Such an operation example can also be applied when power supplied by the solar battery 13 is reduced. For example, as a modification, the
また、制御部60は、太陽光発電池13が設けられた屋上の明度(施設外の太陽光等による明度)を検出する明度検出部(図示せず)の検出結果を取得し、取得された明度が閾値以上の場合には図1に示す状態となるように切替部41,42を制御し、取得された明度が閾値未満の場合には図3に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。このようにすることで、蓄電池14の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。
Moreover, the
また、制御部60は、内蔵の又は外部の時計に基づいて、昼間には図1に示す状態となるように切替部41,42を制御し、夜間には図3に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。このようにすることで、蓄電池14の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。
Further, the
また、制御部60は、外部装置から気象予測情報を取得し、取得された気象予測情報が昼間の晴天を示すものである場合には、図1に示す状態となるように切替部41,42を制御し、取得された天気情報が昼間の晴天以外を示すものである場合には、図3に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。このようにすることで、蓄電池14の蓄電量を確保し、急な停電等に備えることができる。
Moreover, the
また、制御部60は、外部装置から計画停電情報を取得し、計画停電情報が取得された場合、又は、計画停電開始の所定時間前に図3に示す状態となるように切替部41,42を制御し、計画停電終了直後に図1に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。このようにすることで、計画停電が開始される前に蓄電池14の蓄電量を増やしておくことができる。
Further, the
また、制御部60は、第二電力検出部52の検出結果に基づいて特定負荷22の使用履歴(消費電力履歴)を作成し、かかる使用履歴に基づいて、特定負荷22の消費電力が大きい時間帯には、図3に示す状態となるように切替部41,42を制御し、特定負荷22の消費電力が小さい時間帯には、図1に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。
Further, the
また、特定負荷22が空調機である場合には、制御部60は、外気温度検出部(図示せず)によって検出された外気温度に基づいて、強い空調(冷暖房)を必要とする外気温度である場合(例えば、外気温度と図示しない内気温度検出部によって検出された施設内の内気温度との差の絶対値が所定値以上の場合)には、図3に示す状態となるように切替部41,42を制御し、弱い空調でもよい外気温度である場合(例えば、外気温度と図示しない内気温度検出部によって検出された施設内の内気温度との差の絶対値が前記所定値未満の場合)には、図1に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。
Further, when the
<停電時その1>
商用電源11からの電力供給が断たれる停電時には、電力供給システム1は、特定負荷22の使用電力を、発電機12からの電力でまかなう。また、電力供給システム1は、重要負荷23の使用電力を、太陽光発電池13及び蓄電池14からの電力でまかなう。
<At power failure 1>
At the time of a power failure in which the power supply from the commercial power supply 11 is cut off, the power supply system 1 supplies the power used by the
すなわち、図4に示すように、制御部60は、停電検出部54の検出結果が停電状態を示す場合に、発電機12を駆動状態とし、第一切替部41を、発電機12と特定負荷22とを接続する状態(すなわち、第一分電盤31と特定負荷22とを切断する状態)とし、第二切替部42を、第二分電盤32と蓄電池14とを接続する状態(すなわち、第二分電盤32と発電機12とを切断する状態)とし、第四切替部44を、蓄電池14と第二分電盤32とを切断する状態とする。また、第三切替部43は、太陽光発電池13と蓄電池14を接続する状態(すなわち、太陽光発電池13と第一分電盤31とを切断する状態)となる。
That is, as illustrated in FIG. 4, when the detection result of the power
かかる状態において、一般負荷21には電力が供給されない。また、発電機12は、導線L5、第一切替部41及び導線L4を介して特定負荷22へ電力を供給する。太陽光発電池13は、導線L12、第三切替部43及び導線L14を介して蓄電池14へ電力を供給し、蓄電池14を充電する。蓄電池14は、導線L8、第二切替部42、導線L9、第二分電盤32及び導線L10を介して重要負荷23へ電力を供給する。
In such a state, power is not supplied to the
<停電時その2>
商用電源11からの電力供給が断たれる停電時において、太陽光発電池13及び蓄電池14から重要負荷23への電力供給が十分に期待できない場合には、電力供給システム1は、特定負荷22及び重要負荷23の使用電力を、発電機12からの電力でまかなう。また、電力供給システム1は、太陽光発電池13からの電力によって蓄電池14を充電する。
<At power failure 2>
In the event of a power failure when the power supply from the commercial power supply 11 is cut off, if the power supply from the solar battery 13 and the
すなわち、図5に示すように、制御部60は、停電検出部54の検出結果が停電状態を示す場合であって、太陽光発電池13及び蓄電池14から重要負荷23への電力供給が十分に期待できない場合に、発電機12を駆動状態とし、第一切替部41を、発電機12と特定負荷22とを接続する状態(すなわち、第一分電盤31と特定負荷22とを切断する状態)とし、第二切替部42を、第二分電盤32と発電機12とを接続する状態(すなわち、第二分電盤32と蓄電池14とを切断する状態)とし、第四切替部44を、蓄電池14と第二分電盤32とを切断する状態とする。また、第三切替部43は、太陽光発電池13と蓄電池14を接続する状態(すなわち、太陽光発電池13と第一分電盤31とを切断する状態)となる。
That is, as shown in FIG. 5, the
かかる状態において、一般負荷21には電力が供給されない。また、発電機12は、導線L5、第一切替部41及び導線L4を介して特定負荷22へ電力を供給するとともに、導線L5、導線L11、第二切替部42、導線L9、第二分電盤32及び導線L10を介して重要負荷23へ電力を供給する。太陽光発電池13は、導線L12、第三切替部43及び導線L14を介して蓄電池14へ電力を供給し、蓄電池14を充電する。
In such a state, power is not supplied to the
「蓄電池14から重要負荷23への電力供給が十分に期待できない場合」としては、蓄電池14の蓄電量が少ない場合、夜間、雨天時等、太陽光発電池13による発電の量が少ない場合、等が挙げられる。本実施形態において、制御部60は、蓄電池14の蓄電量を検出する蓄電量検出部55の検出結果を取得し、取得された蓄電量が第一閾値(フル充電状態、又は、フル充電状態に近い蓄電量)以上の場合には図4に示す状態となるように切替部41,42を制御し、取得された蓄電量が第二閾値(第一閾値よりも小さい)未満の場合には図5に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。
“When the power supply from the
変形例として、制御部60は、太陽光発電池13が設けられた屋上の明度を検出する明度検出部(図示せず)の検出結果を取得し、取得された明度が閾値以上の場合には図4に示す状態となるように切替部41,42を制御し、取得された明度が閾値未満の場合には図5に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。
As a modification, the
また、制御部60は、内蔵の又は外部の時計に基づいて、昼間には図4に示す状態となるように切替部41,42を制御し、夜間には図5に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。
また、制御部60は、外部装置から気象予測情報を取得し、取得された気象予測情報が昼間の晴天を示すものである場合には、図4に示す状態となるように切替部41,42を制御し、取得された天気情報が昼間の晴天以外を示すものである場合には、図5に示す状態となるように切替部41,42を制御することができる。
Further, the
Moreover, the
ここで、発電機12が第一分電盤31に対して商用電源11と同側に設けられた場合には、発電機12からの電力は、一般負荷21にも供給されてしまう。また、第一分電盤31の商用電源11及び発電機12側の導線(電力線)が断線した場合には、一般負荷21にも特定負荷22にも電力を供給することができなくなる。
Here, when the
これに対し、本発明の実施形態に係る電力供給システム1は、発電機12が第一分電盤31に対して特定負荷22と同側に設けられており、第一切替部41が特定負荷22の接続先を商用電源11と発電機12とで切り替えることができるので、例えば消費電力増大時には、一般負荷21への電力供給源を商用電源11とするとともに特定負荷22への電力供給源を発電機12とし、特定負荷22に対して確実に電力を供給することができる。
On the other hand, in the power supply system 1 according to the embodiment of the present invention, the
また、電力供給システム1は、第二切替部42が重要負荷23の接続先を発電機12と蓄電池14とで切り替えることができるので、例えば施設の使用電力増大時には、重要負荷23への電力供給源を発電機12とし、重要負荷23に対して確実に電力を供給することができる。
Moreover, since the 2nd switching
また、電力供給システム1は、第三切替部43が太陽光発電池13の接続先を第一分電盤31と蓄電池14とで切り替えることができるので、例えば通常時には、太陽光発電池13からの電力を商用電源11の補佐として第一分電盤31へ送り、例えば停電時には、太陽光発電池13からの電力を第一分電盤31を介さずに蓄電池14へ直接送るので、太陽光発電地13からの電力を一般負荷21及び特定負荷22へ供給せずに重要負荷23のみに供給したり、太陽光発電池13からの電力によって蓄電池14を充電したりすることができる。
Moreover, since the 3rd switching
また、電力供給システム1は、停電時における重要負荷23への電力供給源である蓄電池14のバックアップが太陽光発電池13及び発電機12と二重となっているので、停電時における重要負荷23の使用継続可能時間を大幅に改善することができる。
Moreover, since the backup of the
1 電力供給システム
11 商用電源
12 発電機
13 太陽光発電池
14 蓄電池
21 一般負荷(第一負荷)
22 特定負荷(第二負荷)
23 重要負荷(第三負荷)
31 第一分電盤(分電盤)
32 第二分電盤
41 第一切替部
42 第二切替部
43 第三切替部
60 制御部
L14 導線(非常用導線)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power supply system 11
22 Specific load (second load)
23 Important load (third load)
31 First distribution board (distribution board)
32
Claims (2)
前記分電盤に対して前記第二負荷と同側に設けられており、前記第二負荷へ電力を供給することが可能な発電機と、
前記分電盤と前記第二負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第二負荷とを切断する状態と、前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態と、を切替可能な第一切替部と、
を備え、
前記分電盤は、前記商用電源から供給される電力を蓄電池へ分電するとともに、前記商用電源から供給される電力に加えて太陽光発電池から供給される電力を前記第一負荷、前記第二負荷及び前記蓄電池へ分電し、
前記蓄電池及び前記発電機は、第三負荷へ電力を供給することが可能であり、
前記太陽光発電池は、前記分電盤を介さずに非常用導線を介して前記蓄電池へ電力を供給することが可能であり、
前記蓄電池と前記第三負荷とを接続するとともに前記発電機と前記第三負荷とを切断する状態と、前記蓄電池と前記第三負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第三負荷とを接続する状態と、を切替可能な第二切替部と、
前記太陽光発電池と前記分電盤とを接続するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において切断する状態と、前記太陽光発電池と前記分電盤とを切断するとともに前記太陽光発電池と前記蓄電池とを前記非常用導線側において接続する状態と、を切替可能な第三切替部と、
をさらに備えることを特徴とする電力供給システム。 A distribution board for distributing the power supplied from the commercial power source to the first load and the second load;
A generator that is provided on the same side as the second load with respect to the distribution board, and that can supply power to the second load;
Connecting the distribution board and the second load and disconnecting the generator and the second load; disconnecting the distribution board and the second load; and the generator and the second load A state of connecting a load, a first switching unit capable of switching,
Equipped with a,
The distribution board distributes power supplied from the commercial power source to a storage battery, and supplies power supplied from a solar battery in addition to power supplied from the commercial power source to the first load, the first Power distribution to two loads and the storage battery,
The storage battery and the generator can supply power to a third load,
The solar battery is capable of supplying power to the storage battery via an emergency lead without going through the distribution board,
Connecting the storage battery and the third load and disconnecting the generator and the third load; disconnecting the storage battery and the third load and connecting the generator and the third load A second switching unit capable of switching between
The solar battery and the distribution board are connected, the solar battery and the storage battery are disconnected on the emergency conductor side, and the solar battery and the distribution board are disconnected. And a state where the solar battery and the storage battery are connected on the emergency conductor side, and a third switching unit capable of switching,
The power supply system further comprising:
前記制御部は、使用電力増大時に、前記発電機を駆動させるとともに前記第一切替部を前記分電盤と前記第二負荷とを切断するとともに前記発電機と前記第二負荷とを接続する状態とする
ことを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム。 A control unit for controlling the generator and the first switching unit;
The controller is configured to drive the generator and to connect the generator and the second load while driving the generator and disconnecting the distribution board and the second load when the power consumption is increased. The power supply system according to claim 1, wherein:
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