JPH07194025A - 非常用電源装置 - Google Patents

非常用電源装置

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JPH07194025A
JPH07194025A JP5337268A JP33726893A JPH07194025A JP H07194025 A JPH07194025 A JP H07194025A JP 5337268 A JP5337268 A JP 5337268A JP 33726893 A JP33726893 A JP 33726893A JP H07194025 A JPH07194025 A JP H07194025A
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Hirofumi Ida
浩文 井田
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 商用電源の停電時にも使用できる太陽電池式
の非常用電源装置を提供すること。 【構成】 太陽電池式自家発電装置40から配電盤21
に到る電源線48に停電時に導通を遮断するリレー回路
11を設け、それよりも太陽電池側に非常用電源線12
を分岐接続し、停電時にも太陽電池式自家発電装置40
から非常用コンセント14に電力を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非常用電源装置に関し、
太陽電池式自家発電装置を備えた住宅やオフィス等にお
ける商用電源停電時の非常用の電源として利用できる。
【0002】
【背景技術】現代の生活においては、照明、加熱、動
力、冷暖房等の様々な作業において電力が使用されてい
る。通常、電力は公共商用電源により供給されており、
希に病院などで非常用の自家発電等が併用される程度で
あった。しかし、近年、太陽電池の発電効率が向上し、
その価格の低下に伴って、一般の住宅やオフィス等の建
物にも太陽光による自家発電が採用されるようになって
いる。
【0003】ここで、商用電源からの供給電力は、道路
等に沿った電線から引き込まれ、課金用の電力積算計を
通り、屋内の配電盤から分岐されて建物各部の電気器具
やコンセント等の一般負荷に供給される。配電盤内に
は、契約に応じた容量の主幹ブレーカおよび室内各部に
分岐する系統毎の系統別ブレーカが設置されており、電
気器具の故障や漏電等の障害が発生して過大な電流が流
れた場合、通過電流が許容値を超えた時点で何れかのブ
レーカが自動的に通電を遮断し、火災等の危険を防止す
るようになっている。
【0004】一方、太陽電池式の自家発電装置において
は、太陽電池からの直流をインバータにより交流に変換
し、絶縁トランスを介して配電盤の各系統分岐部分など
に接続することで建物各部への電力供給を行っている。
なお、太陽電池を設置した建物においては、昼間の発電
量が大きい割りに消費電力が小さいことがある。このよ
うな場合には、商用電源に対して余剰の電力を逆供給
(逆潮)し、その電力量に応じた料金の還元を受ける制
度がある(売電)。売電を行う場合、通常の電力供給を
積算する購入用と逆潮用の二種類の電力積算計が設置さ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、商用電源に
おいては、落雷等の事故や電線等の工事のために停電が
生じることがある。このような停電時の対応として、蓄
電池式の非常用電源等が利用されているが、通常時は利
用できない割りに設備コストが高く、メンテナンスが繁
雑であり、設置スペースをとる等の問題がある。一方、
太陽電池を設置した建物においては、日照が得られる限
り、太陽光を利用した自家発電が可能であり、停電時に
も電源供給が可能である。
【0006】しかし、停電時には太陽電池式自家発電装
置からの電源供給を停止しなければならないという法的
規制があるため、太陽電池による非常用電源は実用に供
されていない。つまり、電線工事の際などで停電する場
合、工事箇所への商用電源供給を停止し(これにより停
電が生じる)、電源を遮断した状態にして作業の安全性
を確保する。ところが、このような状態で太陽電池式自
家発電装置からの電力が供給されると、この電力が配電
盤を通して商用電源へと逆潮して工事箇所にまで及び、
作業中の安全が保証されないことになる。
【0007】このために、太陽電池式自家発電装置にお
いては、商用電源停止時に電力が配電盤に導入されない
ように規制を受けており、現状の太陽電池式自家発電装
置では、配電盤で停電状態が検知された際に直流交流変
換用のインバータを停止させ、電力供給を停止させてい
る。このような背景から、せっかくの太陽電池があって
も非常時には使用できないという問題があった。本発明
の目的は、商用電源の停電時にも使用できる太陽電池式
の非常用電源装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池を用
いる自家発電装置を備えた建物に設置されて通常電源の
停電時に電力を供給する非常用電源装置であって、前記
自家発電装置から前記建物の配電盤に到る電力供給経路
に前記停電時に当該電力供給経路を遮断するスイッチ素
子を有するとともに、このスイッチ素子よりも太陽電池
側から分岐して前記太陽電池からの電力を供給される非
常用電源線を備えたことを特徴とする。
【0009】また、前記非常用電源線は建物内に設置さ
れた非常用コンセントに接続されていることを特徴とす
る。さらに、前記非常用コンセントは非常用であること
を示す表示を有することを特徴とする。また、前記スイ
ッチ素子は通常電源の通電により導通状態に保持される
リレー回路であることを特徴とするさらに、前記スイッ
チ素子は前記太陽電池を前記配電盤および前記非常用電
源線の何れかに選択的に接続することを特徴とする。
【0010】
【作用】このような本発明においては、通常は太陽電池
式の自家発電装置からの電力がスイッチ素子および電源
供給経路を通して配電盤ないし建物各部あるいは商用電
源へと供給される。一方、停電時にはスイッチ素子によ
り電源供給経路が遮断され、これにより太陽電池からの
電力が配電盤に達することはなくなり、規制等への対応
がなされる。ここで、スイッチ素子までの電源供給経路
には、インバータを介して太陽電池からの電力が供給可
能であり、当該部分に設置された非常用電源線からは電
力が供給可能であり、非常用電源としての利用が可能と
なる。
【0011】そして、非常用電源線には非常用コンセン
トを設けておくことで、様々な電気器具を利用でき、非
常用の表示により非常時に電力が得られるコンセントを
確実に識別できる。また、スイッチ素子としてリレー回
路を用いることで、商用電源停電時に自動的に電力供給
経路を遮断する動作を簡単かつ確実に行えるようにな
る。さらに、リレー回路が非常用と通常用の経路を選択
することで、通常時には非常用電源線に電力が供給され
ないようになり、非常時のみに使用する機器等を常時接
続しておく等が可能になる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1には、本発明の非常用電源装置10が設置
された住宅用建物20が示されている。 本実施例の建
物20は、商用電源30からの電力供給を受けるととも
に、太陽電池式自家発電装置40により電力自給ないし
商用電源30への逆潮売電を行うようにされたものであ
る。
【0013】商用電源30は電源線31を介して建物2
0に接続されており、この電源線31は建物20の近傍
に設置されたポール32を経て建物20内に導入されて
いる。ポール32には配電ボックス33が設置され、こ
の内部には電源線31から建物20へと供給される電力
量を積算する購入電力積算計34、建物20から商用電
源30へと逆潮される電力量を積算する逆潮電力積算計
35、および電源線31における過大電力を遮断するた
めの外部遮断器36が各々直列に設置されている。
【0014】建物20内には配電盤21が設置され、導
入された電源線31は配電盤21により建物20内各部
の照明器具やコンセント等の一般負荷22に到る複数系
統の屋内配線23に分岐接続されている。配電盤21に
は、分岐前の電源線31の途中に主幹ブレーカ24が設
置され、分岐された屋内配線23の途中にそれぞれ系統
別ブレーカ25が設置されている。主幹ブレーカ24
は、電源線31の導通電流が契約に応じた値(例えば6
0アンペア)を超えた際に通電を遮断するものである。
系統別ブレーカ25は、各系統の屋内配線23の導通電
流が配線の許容値に応じた値(例えば20アンペア)を
超えた際に通電を遮断するものである。
【0015】太陽電池式自家発電装置40は、屋根面に
設置された複数の太陽電池パネル41により太陽光を電
力に変換して利用するものである。各太陽電池パネル4
1の出力は、ターミナルボックス42でまとめられ、イ
ンバータ43で直流から交流に変換された後、トランス
ボックス44を経て配電盤21に接続されている。
【0016】トランスボックス44内には、インバータ
43以前を配電盤21から絶縁するためのトランス4
5、配電盤21への商用電源30が途絶した際に通電が
遮断するスイッチ素子であるリレー回路11、過大電流
により通電を遮断するブレーカ47が設置されている。
また、トランス45とリレー回路11との間の部分には
非常用電源線12が分岐接続されている。トランスボッ
クス44から配電盤21に到る電源供給経路である電源
線48は、配電盤21の系統別ブレーカ25の一つを介
して電源線31と各屋内配線23との分岐部分に接続さ
れている。
【0017】リレー回路11は、ソレノイド等で通電状
態に吸着保持されるリレー可動部を有し、このソレノイ
ド等は配電盤21の商用電源30からの電力が供給され
ている部分から延びるパイロットケーブル11Aにより
励磁されており、商用電源30からの電源供給がある限
りは電源線48を通電状態に保持するようになってい
る。一方、リレー可動部はスプリング等により前述のソ
レノイド等とは逆向きに付勢されており、商用電源30
からの電源供給が途絶えた際にはソレノイド等による吸
着を失い、電源線48を遮断するようになっている。
【0018】非常用電源線12のトランスボックス44
内部分にはブレーカ13が介装され、非常用電源線12
の先端は建物20の適宜箇所に設置された非常用コンセ
ント14に接続されている。図2に示すように、非常用
コンセント14は一般的な電源コンセントと同様に壁面
に露出され、表面周囲をコンセントカバー15で覆われ
たものであるが、コンセントカバー15の表面には赤色
の枠および「非常用」等の文字からなる非常用表示16
が形成され、このコンセント14が非常用であることが
明かに識別できるようになっている。これらのリレー回
路11、非常用電源線12、ブレーカ13、非常用コン
セント14により非常用電源装置10が構成されてい
る。
【0019】このような本実施例においては、通常は商
用電源30から電源線31を通して配電盤21ないし屋
内配線23に電力が供給される。また、商用電源30が
通電されていれば、リレー回路11が導通状態に保持さ
れる。このため、日照が得られていれば太陽電池式自家
発電装置40からの電力が電源線48を通して配電盤2
1ないし屋内配線23に供給され、あるいは商用電源3
0へと逆潮される。ここで、商用電源30が停電する
と、リレー回路11の保持が解除され、これにより電源
線48が遮断され、太陽電池式電源装置40による電力
が配電盤21に供給されなくなる。ただし、この状態で
も、リレー回路11の手前まではインバータ43を介し
て太陽電池パネル41からの電力が供給されており、非
常用電源線12を通して非常用コンセント14から電力
が得られる。
【0020】このような本実施例によれば、通常時には
太陽電池式自家発電装置40を配電盤21に接続し、商
用電源30と併せて建物20内で通常に使用することが
できるとともに、商用電源30の停電時には太陽電池式
自家発電装置40を配電盤21から遮断することで、法
的な規制等をクリアすることができる。また、商用電源
30の停電時においても、非常用電源線12および非常
用コンセント14からは太陽電池式自家発電装置40か
らの電力が得られるため、太陽電池式自家発電装置40
を非常用にも活用でき、無駄なく利用することができ
る。
【0021】さらに、本実施例では、非常用コンセント
14に非常用を示す表示16を設けたため、非常時にど
れが非常用であるかを探すあるいは試す等の手間を省く
ことができ、非常時の利用を迅速化できる。また、本実
施例では、リレー回路11が導通状態のときは配電盤2
1から非常用コンセント14までが導通されるため、非
常用コンセント14から商用電源30を利用することも
できる。
【0022】なお、本発明は前記実施例に限らず、以下
に示すような変形等も本発明に含まれるものである。す
なわち、前記実施例ではリレー回路11が単に電源線4
8を遮断し、非常用電源線12は常時導通されていた
が、図3に示す他の実施例のようなリレー回路17を用
い、インバータ43および絶縁トランス45からの電力
を配電盤21側および非常用コンセント14側の何れか
に選択的に接続するようにしてもよい。このような場
合、非常用コンセント14は完全に停電時のみ電力供給
が得られるようになり、非常用照明等を接続したままに
しておけば停電時に自動点灯させることができる。
【0023】また、非常用コンセント14に設けた非常
用の表示16は、文字や枠に限らず、コンセントカバー
15自体を特殊な色にする等としてもよく、あるいは停
電に伴って点灯する非常用ランプ等で照明するようにし
てもよく、停電時の暗がりでも所在を明かにできる。な
お、前記実施例における建物20、商用電源30、太陽
電池式自家発電装置40の各部構成等は実施にあたって
適宜選択すればよく、逆潮の有無、配電盤21の形式や
容量、太陽電池パネル41の配置や形態などは任意に変
更しうるものである。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
停電時に配電盤と太陽電池式自家発電装置との間を遮断
し、かつその手前から非常用電源を供給することによ
り、規制を満たしながら停電時でも太陽電池を用いた非
常用電源を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す模式側面図。
【図2】前記実施例の要部を示す正面図。
【図3】本発明の他の実施例の要部を示す回路図。
【符号の説明】
10 非常用電源装置 11 スイッチ素子であるリレー回路 12 非常用電源線 13 ブレーカ 14 非常用コンセント 15 コンセントカバー 16 非常用の表示 17 スイッチ素子であるリレー回路 20 建物 21 配電盤 23 屋内配線 30 商用電源 31 電源線 40 太陽電池式自家発電装置 48 電力供給経路である電源線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池を用いる自家発電装置を備えた
    建物に設置されて通常電源の停電時に電力を供給する非
    常用電源装置であって、前記自家発電装置から前記建物
    の配電盤に到る電力供給経路に前記停電時に当該電力供
    給経路を遮断するスイッチ素子を有するとともに、この
    スイッチ素子よりも太陽電池側から分岐して前記太陽電
    池からの電力を供給される非常用電源線を備えたことを
    特徴とする非常用電源装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した非常用電源装置にお
    いて、前記非常用電源線は建物内に設置された非常用コ
    ンセントに接続されていることを特徴とする非常用電源
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載した非常用電源装置にお
    いて、前記非常用コンセントは非常用であることを示す
    表示を有することを特徴とする非常用電源装置。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3までの何れかに記
    載した非常用電源装置において、前記スイッチ素子は通
    常電源の通電により導通状態に保持されるリレー回路で
    あることを特徴とする非常用電源装置。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4までの何れかに記
    載した非常用電源装置において、前記スイッチ素子は前
    記太陽電池を前記配電盤および前記非常用電源線の何れ
    かに選択的に接続することを特徴とする非常用電源装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11113190A (ja) * 1997-10-01 1999-04-23 Omron Corp 分散型電源システム
JP2004328960A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Misawa Homes Co Ltd 無停電電力供給装置
JP2009153337A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Panasonic Electric Works Co Ltd 配電システム
JP2009219188A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電力供給制御システム、電力供給制御装置および交通情報機器

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