JP7132720B2 - cubicle - Google Patents
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Description
本発明は、店舗に隣接して設置され、店舗内の照明器具、及び店舗内の動力機器に電気を供給する一般絶縁トランスを有するキュービクルに関するものである。 The present invention relates to a cubicle that is installed adjacent to a store and has a general isolation transformer that supplies electricity to lighting fixtures and power equipment in the store.
従来、コンビニエンスストア(コンビニ)等の店舗においては、大きな電力を消費するため、給電線から高圧電流(例えば、6600V)を直接供給して、絶縁トランスで降圧することが行われている。そのような絶縁トランスは、店舗に隣接して設置されるキュービクル内に設けられている。コンビニ等のキュービクルの絶縁トランスは、店舗内の照明器具に電気(単相100V)を供給すると共に、店舗内の動力機器に電気(3相200V、単相200V、単相100V)を供給する。 Conventionally, stores such as convenience stores (convenience stores) consume a large amount of power, so high-voltage current (for example, 6600 V) is directly supplied from a feeder line and stepped down by an isolation transformer. Such isolation transformers are provided in cubicles located adjacent to the store. An isolation transformer in a cubicle of a convenience store or the like supplies electricity (single-phase 100 V) to lighting fixtures in the store, and supplies electricity (three-phase 200 V, single-phase 200 V, single-phase 100 V) to power equipment in the store.
電気自動車の普及に伴い、自宅で長時間かけて充電するための通常充電装置とは別に、短時間で充電可能な急速充電器の需要が高まっている。急速充電器は、ガソリンスタンドとは異なり安全性が高いため、普通のコンビニ等の駐車場内に設置することが可能である。急速充電器には、大電流を流す必要があり、高圧電流6600Vを降圧して使用している。
図5に、従来のコンビニに設置した急速充電器のシステム図を示す。
コンビニ店舗100内では、電灯、空調機、冷凍機等の一般負荷101が設置され、電気を消費している。電気(3相200V、単相200V、単相100V)は、コンビニ店舗100に隣接して設置されているキュービクル200内に設けられた一般負荷用の一般絶縁トランス201から供給されている。
キュービクル200は、電柱203から、受電点202を介して、電気(3相6600V)の供給を受けている。
Along with the popularization of electric vehicles, there is an increasing demand for quick chargers capable of charging in a short time, in addition to normal charging devices for charging at home over a long period of time. Unlike gasoline stations, quick chargers are highly safe and can be installed in parking lots of ordinary convenience stores and the like. A high current of 6600 V is stepped down and used in a rapid charger, which requires a large current to flow.
FIG. 5 shows a system diagram of a conventional quick charger installed in a convenience store.
In the
The
コンビニ店舗100の駐車場内に、急速充電器300が設置されている。急速充電器300には、ケーブル302を介して、EV自動車と接続するためのコネクタ301が接続されている。
図6に、急速充電器300内の電気回路の構成を示す。一般絶縁トランス201の3相220V出力には、AC/DC整流器311、及び直流電源319が並列に接続されている。
AC/DC整流器311には、DC/ACインバータ312が接続されている。DC/ACインバータ312には、絶縁トランス313が接続されている。絶縁トランス313には、AC/DC整流器314が接続されている。AC/DC整流器314には、ケーブル302内の電線321が接続され、電線321は、電流計315、ダイオード316を介して、コネクタ301内の接点323に接続されている。また、AC/DC整流器314には、ケーブル302内の電線322が接続され、コネクタ301内の接点324に接続されている。電線321と電線322の間には、電圧計317が接続されている。また、電線321と電線322の間には、漏電を検出するための地絡検出回路318が接続されている。
一方、直流電源319には、キュービクル内の電装品を制御するための制御電源320が接続されている。
A
FIG. 6 shows the configuration of the electric circuit within the
A DC/
On the other hand, the
図6に示す回路は、一般的なAC/DC変換のためのスイッチング方式の回路である。
AC/DC整流器311は、AC電圧を直接、整流・平滑を行い、DC電圧を生成する。次に、DC/ACインバータ312は、このDC電圧でスイッチング素子をON/OFFして、チョッピングを行い、高周波トランスである絶縁トランス313を介して、高周波で矩形波のAC電圧に変換する。AC/DC整流器314は、この高周波のAC電圧を高速の整流ダイオードで整流後、出力コンデンサで平滑化してDC電圧を出力する。
ここで、電気供給系統の途中に、絶縁トランス313を備えることにより、急速充電器300で電気的なトラブルが発生した場合でも、一般絶縁トランス201に影響が及ぶことを回避している。
The circuit shown in FIG. 6 is a switching circuit for general AC/DC conversion.
The AC/
Here, by providing the
特許文献1には、急速充電器内に設備用蓄電池を備え、常に、設備用蓄電池を充電した状態にしておいて、EV自動車に対しては、設備用蓄電池から電流を供給することが記載されている。このような電気的構成を採用すれば、急速充電器側に絶縁トランスを設ける必要がない。EV自動車と接続するのは、設備用蓄電池であり、絶縁トランスがなくても、急速充電器で電気的なトラブルが発生した場合でも、一般絶縁トランスに影響が及ぶことはない。
特許文献2も、急速充電器内に二次電池を備えており、内容としては、特許文献1と同じである。
Patent Literature 1 describes that a facility storage battery is provided in a quick charger, and that the facility storage battery is always kept in a charged state, and current is supplied from the facility storage battery to an EV vehicle. ing. If such an electrical configuration is adopted, there is no need to provide an isolation transformer on the quick charger side. The equipment storage battery is connected to the EV vehicle, and even if there is no isolation transformer, even if an electrical trouble occurs in the quick charger, the general isolation transformer will not be affected.
Patent document 2 also includes a secondary battery in a quick charger, and the content is the same as that of patent document 1.
しかしながら、従来の急速充電器システムには、次のような問題があった。
すなわち、図5に示すシステムにおいては、急速充電器300内に絶縁トランス313が設けられているため、急速充電器が大型化し、コンビニの駐車場に設置するときに、駐車場のレイアウトに影響を与え、駐車場のレイアウトの自由度を奪う問題があった。
また、特許文献1、2の急速充電器では、設備用蓄電池または二次電池が大きなスペースを必要とするため、絶縁トランスがなくても、急速充電器が大型化し、コンビニの駐車場に設置するときに、駐車場のレイアウトに影響を与え、駐車場のレイアウトの自由度を奪う問題は残っていた。
However, conventional quick charger systems have the following problems.
That is, in the system shown in FIG. 5, since the
In addition, in the quick chargers of Patent Documents 1 and 2, the equipment storage battery or secondary battery requires a large space. Sometimes, the problem of affecting the layout of the parking lot and depriving the freedom of the layout of the parking lot remained.
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、急速充電器を小型化して、コンビニの駐車場のレイアウトの自由度を高めることのできるキュービクルを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cubicle capable of miniaturizing a quick charger and increasing the degree of freedom in layout of a parking lot of a convenience store.
上記課題を解決するために、本発明のキュービクルは、次のような構成を有している。
(1)店舗に隣接して設置され、店舗内の照明器具、及び店舗内の動力機器に電気を供給する一般絶縁トランスを有するキュービクルにおいて、一般絶縁トランスとは別個に、自動車の二次電池を充電する急速充電器に電気を供給する充電絶縁トランスを備えること、を特徴とする。
(2)(1)に記載のキュービクルにおいて、AC遮断器、AC/DC整流器、及びDC遮断器を備えること、を特徴とする。
(3)(2)に記載のキュービクルにおいて、充電絶縁トランスは、キュービクルが供給する直流電圧値に100Vプラスした交流実効値(電圧)に変圧すること、を特徴とする。
In order to solve the above problems, the cubicle of the present invention has the following configuration.
(1) In a cubicle that is installed adjacent to a store and has a general insulation transformer that supplies electricity to lighting fixtures and power equipment in the store, a secondary battery for automobiles is installed separately from the general insulation transformer. It is characterized by comprising a charging isolation transformer for supplying electricity to a quick charger for charging.
(2) The cubicle according to (1) is characterized by comprising an AC circuit breaker, an AC/DC rectifier, and a DC circuit breaker.
(3) In the cubicle described in (2), the charging isolation transformer is characterized by transforming the DC voltage supplied by the cubicle into an AC effective value (voltage) plus 100V.
本発明のキュービクルは、次のような作用、及び効果を奏する。
(1)店舗に隣接して設置され、店舗内の照明器具、及び店舗内の動力機器に電気を供給する一般絶縁トランスを有するキュービクルにおいて、一般絶縁トランスとは別個に、自動車の二次電池を充電する急速充電器に電気を供給する充電絶縁トランスを備えること、を特徴とするので、コンビニ店舗に隣接して設置されるキュービクルは、充電絶縁トランスを備える分、大型化するが、急速充電器は、絶縁トランスがなくなった分、小型化できるため、コンビニの駐車場のレイアウトの自由度を高めることができる。
すなわち、キュービクルは、店舗に隣接して設けられているため、大型化してもあまり問題はない。それに対し、駐車場内に設けられる急速充電器は、小型化すると、コンビニの駐車場のレイアウトの自由度を大きく高めることができるのである。
The cubicle of the present invention has the following functions and effects.
(1) In a cubicle that is installed adjacent to a store and has a general insulation transformer that supplies electricity to lighting fixtures and power equipment in the store, a secondary battery for automobiles is installed separately from the general insulation transformer. Since the cubicle installed adjacent to the convenience store is equipped with a charging insulation transformer that supplies electricity to the quick charger to be charged, the cubicle installed adjacent to the convenience store becomes large in size due to the provision of the charging insulation transformer, but the quick charger , since the insulation transformer is eliminated, the size can be reduced, so the flexibility of the layout of the parking lot of the convenience store can be increased.
That is, since the cubicle is provided adjacent to the store, there is not much problem even if the cubicle is enlarged. On the other hand, if the quick charger installed in the parking lot is made smaller, the flexibility of the layout of the parking lot of the convenience store can be greatly increased.
(2)(1)に記載のキュービクルにおいて、AC遮断器、AC/DC整流器、及びDC遮断器を備えること、を特徴とするので、コンビニ店舗に隣接して設置されるキュービクルは、AC遮断器、AC/DC整流器、及びDC遮断器を備える分、大型化するが、急速充電器は、AC遮断器、及びAC/DC整流器がなくなった分、小型化できるため、コンビニの駐車場のレイアウトの自由度を高めることができる。
ここで、キュービクルから急速充電器に、直流500Vの電気を供給することになり、途中のケーブル等でトラブル等が発生したときに、速やかに送電を中断するために、DC遮断器をキュービクル内に設けている。
(2) The cubicle according to (1) is characterized by comprising an AC circuit breaker, an AC/DC rectifier, and a DC circuit breaker. , AC/DC rectifier, and DC circuit breaker, but the quick charger can be made smaller by eliminating the AC circuit breaker and AC/DC rectifier. It can increase the degree of freedom.
Here, DC 500V electricity will be supplied from the cubicle to the quick charger, and a DC circuit breaker will be installed in the cubicle in order to quickly interrupt power transmission in the event of trouble with cables, etc. on the way. are provided.
(3)(2)に記載のキュービクルにおいて、充電絶縁トランスは、キュービクルが供給する直流電圧値に100Vプラスした交流実効値に変圧すること、を特徴とする。
急速充電器からEV自動車に供給する電気は例えば、直流500Vである。AC/DC整流器において、充電絶縁トランスから出力された電気を直流500Vに変換するときに、充電絶縁トランスから供給される交流実効値(電圧)が600Vであると、約100V降圧するだけなので、AC/DC整流器にかかる負担が減少するため、AC/DC整流器から平滑度の高い安定した直流電圧を供給することができる。
なお、現在の急速充電器では、最大電流が直流500Vとなっているが、今後、直流電圧をより高圧化して充電時間を短縮することが計画されている。そのような場合にも、供給される直流電圧値に、100Vをプラスした交流実効値を供給すると良い。
(3) In the cubicle described in (2), the charging isolation transformer is characterized by transforming the DC voltage value supplied by the cubicle into an AC effective value plus 100V.
The electricity supplied from the quick charger to the EV vehicle is, for example, DC 500V. In the AC/DC rectifier, when the electricity output from the charging isolation transformer is converted to DC 500V, if the AC effective value (voltage) supplied from the charging isolation transformer is 600V, the step-down is only about 100V. Since the load on the /DC rectifier is reduced, a highly smoothed and stable DC voltage can be supplied from the AC/DC rectifier.
The current rapid charger has a maximum current of 500 V DC, but there are plans to increase the DC voltage to shorten the charging time in the future. Even in such a case, it is preferable to supply an AC effective value obtained by adding 100 V to the supplied DC voltage value.
本発明の第1実施形態であるキュービクル20を使用するコンビニに設置した急速充電器30のシステム図を図1に示す。
コンビニ店舗10内では、電灯、空調機、冷凍機等の一般負荷11が設置され、電気を消費している。電気(3相200V、単相200V、単相100V)は、コンビニ店舗10に隣接して設置されているキュービクル20内に設けられた一般負荷用の一般絶縁トランス21から供給されている。
さらに、キュービクル20内には、一般絶縁トランス21とは別個に、EV自動車等の二次電池を充電する急速充電器30に電気を供給する充電絶縁トランス22を備えている。
キュービクル20は、電柱23から、受電点24を介して、電気(3相6600V)の供給を受けている。
コンビニ店舗10の駐車場内に、急速充電器30が設置されている。急速充電器30には、ケーブル302を介して、EV自動車と接続するためのコネクタ301が接続されている。
FIG. 1 shows a system diagram of a
In the
Further, in the
The
A
図2に、急速充電器30内の電気回路の構成を示す。充電絶縁トランス22の3相220V出力には、AC/DC整流器31、及び直流電源37が並列に接続されている。
AC/DC整流器31には、DC/ACコンバータ32が接続されている。DC/ACコンバータ32には、ケーブル302内の電線321が接続され、電線321は、電流計315、ダイオード316を介して、コネクタ301内の接点323に接続されている。また、AC/DC整流器31には、ケーブル302内の電線322が接続され、コネクタ301内の接点324に接続されている。電線321と電線322の間には、電圧計317が接続されている。また、電線321と電線322の間には、地絡検出回路318が接続されている。
一方、直流電源37には、キュービクル20内の電装品を制御するための制御電源38が接続されている。
FIG. 2 shows the configuration of the electric circuit within the
A DC/
On the other hand, the
図2に示す回路は、一般的なAC/DC変換のためのスイッチング方式の回路である。
AC/DC整流器31は、AC電圧を直接、整流・平滑を行い、500VのDC電圧を生成する。次に、DC/ACコンバータ32は、AC/DC整流器31から入力されたDC500Vの電圧を、EV自動車のECUから指定された所定の直流電圧に変換して出力する。
DC/ACコンバータ32は、トランスを備えない非絶縁型コンバータであり、MOSFETによりスイッチングを行う降圧コンバータである。
急速充電器30で電気的なトラブルが発生した場合には、充電絶縁トランス22に影響を及ぼすことはあるが、一般絶縁トランス21に影響が及ぶことを回避している。
The circuit shown in FIG. 2 is a switching circuit for general AC/DC conversion.
The AC/
The DC/
If an electrical trouble occurs in the
以上説明したように、本実施形態のキュービクル20によれば、(1)コンビニ店舗10に隣接して設置され、コンビニ店舗10内の照明器具、及びコンビニ店舗10の動力機器に電気を供給する一般絶縁トランス21を有するキュービクル20において、一般絶縁トランス21とは別個に、EV自動車の二次電池を充電する急速充電器30に電気を供給する充電絶縁トランス22を備えること、を特徴とするので、コンビニ店舗10に隣接して設置されるキュービクル20は、充電絶縁トランス22を備える分、大型化するが、急速充電器30は、絶縁トランスがなくなった分、小型化できるため、コンビニ店舗10の駐車場のレイアウトの自由度を高めることができる。
すなわち、キュービクル20は、コンビニ店舗10に隣接して設けられているため、大型化してもあまり問題はない。それに対し、駐車場内に設けられる急速充電器30は、小型化すると、コンビニ店舗10の駐車場のレイアウトの自由度を大きく高めることができるのである。
As described above, according to the
That is, since the
次に、本発明の第2実施形態であるキュービクル40について説明する。キュービクル40を使用するコンビニに設置した急速充電器30のシステム図を図3に示す。
コンビニ店舗10内では、電灯、空調機、冷凍機等の一般負荷11が設置され、電気を消費している。電気(3相200V、単相200V、単相100V)は、コンビニ店舗10に隣接して設置されているキュービクル40内に設けられた一般負荷用の一般絶縁トランス41から供給されている。
さらに、キュービクル40内には、一般絶縁トランス41とは別個に、EV自動車等の二次電池を充電する急速充電器30に電気を供給する充電絶縁トランス42を備えている。
Next, a
In the
Further, in the
充電絶縁トランス42の出力端子には、AC遮断器43の入力端子が接続され、AC遮断器43の出力端子には、AC/DC整流器44の入力端子が接続され、AC/DC整流器44の出力端子には、DC遮断器45の入力端子が接続している。DC遮断器45の出力端子は、外部ケーブル46により、急速充電器30と接続されている。
AC遮断器43は、AC遮断器43内を異常電流が流れたときに、回線の接続を遮断する。DC遮断器45は、DC遮断器45内を異常電流が流れたときに、回線の接続を遮断する。
キュービクル40は、電柱47から、受電点48を介して、電気(3相6600V)の供給を受けている。
コンビニ店舗10の駐車場内に、急速充電器30が設置されている。急速充電器30には、ケーブル302を介して、EV自動車と接続するためのコネクタ301が接続されている。
The output terminal of the charging
The
The
A
図4に、キュービクル40内の電気回路の構成を示す。充電絶縁トランス42の3相220V出力には、AC遮断器43を介して、AC/DC整流器44が接続されている。AC/DC整流器44には、DC遮断器45が接続されている。DC遮断器45は、直流高圧電流を緊急遮断するための直流高電圧ノーヒューズ遮断器であり、二重ループ構造の4極ブレーカを備える遮断器である。
DC遮断器45の作用を説明する。ケーブル46で短絡事故が発生し、DC遮断器45に短絡電流が流れると、内部の電流検出装置が、ブレーカの開閉機構を動作させて、可動子が開極し、可動接点、固定接点間に電流遮断アークが発生する。アークを消孤グリッドへ駆動することによって、可動接点、固定接点間のアーク電圧を上げて、回路インピーダンスを瞬時に増加させて短絡電流を遮断する。
FIG. 4 shows the configuration of the electric circuit within the
The action of the
図4に示す回路は、一般的なAC/DC変換のためのトランス方式の回路である。充電絶縁トランス42では、受電した3相6600Vの交流電圧を、3相600Vの実行交流電圧に変換している。600Vとしているのは、急速充電器30で使用される直流電圧が500Vであり、それと近い電圧値である交流実効値600Vとすることにより、約100V降圧するだけなので、AC/DC整流器44にかかる負担が減少するため、AC/DC整流器44から平滑度の高い安定した直流電圧を供給することができるからである。
The circuit shown in FIG. 4 is a transformer type circuit for general AC/DC conversion. The charging
AC/DC整流器44は、AC電圧を直接、整流・平滑を行い、500VのDC電圧を生成する。生成した直流電圧500Vの電流を、DC遮断器45、及びケーブル46を介して、急速充電器30に供給している。
急速充電器30で電気的なトラブルが発生した場合には、充電絶縁トランス42に影響を及ぼすことはあるが、一般絶縁トランス41に影響が及ぶことを回避している。
The AC/
When an electrical trouble occurs in the
以上説明したように、第2実施形態のキュービクル40によれば、(2)(1)に記載のキュービクルにおいて、AC遮断器43、AC/DC整流器44、及びDC遮断器45を備えること、を特徴とするので、コンビニ店舗10に隣接して設置されるキュービクル40は、AC遮断器43、AC/DC整流器44、及びDC遮断器45を備える分、大型化するが、急速充電器30は、AC遮断器、及びAC/DC整流器がなくなった分、小型化できるため、コンビニ店舗10の駐車場のレイアウトの自由度を高めることができる。
ここで、キュービクル40から急速充電器30に、直流電圧500Vの電流を供給することになり、途中のケーブル46等でトラブル等が発生したときに、速やかに送電を中止するために、DC遮断器45をキュービクル40内に設けている。
As described above, according to the
Here, a current of DC voltage 500 V is supplied from the
また、キュービクル40によれば、(3)(2)に記載のキュービクルにおいて、充電絶縁トランス42は、出力電圧をキュービクルが供給する直流電圧値に100Vプラスした交流実効値(本実施例では、3相交流で交流実効値600V)まで変圧すること、を特徴とする。急速充電器30からEV自動車に供給する電気は直流電圧500Vである。AC/DC整流器44において、充電絶縁トランス42から出力された電気を直流電圧500Vに変換するときに、充電絶縁トランス42から供給される電圧が600Vであると、約100V降圧するだけなので、AC/DC整流器44にかかる負担が減少するため、AC/DC整流器44から平滑度の高い安定した直流電圧を供給することができる。
In addition, according to the
なお、本実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、本実施の形態では、キュービクル20、40を新設しているが、従来のキュービクル200は、そのままにして使用し、急速充電器用の充電絶縁トランスを収納するキュービクルを増設しても良い。
It should be noted that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the scope of the invention.
For example, in the present embodiment, the
10 コンビニ店舗
11 一般負荷
20、40 キュービクル
21、41 一般絶縁トランス
22、42 充電絶縁トランス
30 急速充電器
43 AC遮断器
44 AC/DC整流器
45 DC遮断器
10
Claims (3)
前記一般絶縁トランスとは別個に、自動車の二次電池を充電する急速充電器に電気を供給する充電絶縁トランスを備えることにより、前記急速充電器及びその周辺に前記充電絶縁トランスを配置せずに済むので、前記充電絶縁トランスを有していない前記急速充電器のみを駐車場内に設置できるため、前記店舗の駐車場のレイアウトの自由度を高めることができること、
を特徴とするキュービクル。 In a cubicle that is installed adjacent to a store and has a general isolation transformer that supplies electricity to lighting equipment in the store and power equipment in the store,
By providing a charging isolation transformer that supplies electricity to a quick charger for charging a secondary battery of an automobile separately from the general insulating transformer, the charging insulating transformer is not arranged in and around the quick charger. Since only the quick charger without the charging isolation transformer can be installed in the parking lot, the degree of freedom in layout of the parking lot of the store can be increased.
A cubicle characterized by
AC遮断器、AC/DC整流器、及びDC遮断器を備えること、
を特徴とするキュービクル。 A cubicle according to claim 1, wherein
comprising an AC circuit breaker, an AC/DC rectifier, and a DC circuit breaker;
A cubicle characterized by
前記充電絶縁トランスは、キュービクルが供給する直流電圧値に100Vプラスした交流実効値に変圧すること、
を特徴とするキュービクル。 A cubicle according to claim 2,
The charging isolation transformer transforms the DC voltage value supplied by the cubicle into an AC effective value that is 100 V plus;
A cubicle characterized by
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