WO2023162541A1 - 電力バックアップシステム、及び、電力バックアップ方法 - Google Patents

電力バックアップシステム、及び、電力バックアップ方法 Download PDF

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WO2023162541A1
WO2023162541A1 PCT/JP2023/002010 JP2023002010W WO2023162541A1 WO 2023162541 A1 WO2023162541 A1 WO 2023162541A1 JP 2023002010 W JP2023002010 W JP 2023002010W WO 2023162541 A1 WO2023162541 A1 WO 2023162541A1
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WO
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power supply
power
circuit
supply device
portable power
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Application number
PCT/JP2023/002010
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English (en)
French (fr)
Inventor
正一 遠矢
聖師 安藤
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Definitions

  • the present invention relates to a power backup system and a power backup method.
  • Patent Document 1 discloses a power supply system that can reduce the stress on the switching device and the load when the commercial power supply is restored, even if the load is an inductive load or a capacitive load.
  • the present invention provides a power backup system and a power backup method that can realize power backup using a portable power supply device.
  • a power backup system electrically connects a portable power supply and a load in the event of a power failure, and causes an electric leakage to a first circuit including the portable power supply and the load. and a switching circuit for electrically connecting the countermeasure circuit.
  • a power backup method is a power backup method executed by a computer, which electrically connects a portable power supply device and a load, and and a switching step of electrically connecting the earth leakage protection circuit to the first circuit.
  • the power backup system and power backup method of the present invention can implement power backup using a portable power supply.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a power backup system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a usage example of the portable power supply device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a usage example of the storage battery pack according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram of the functional configuration of the portable power supply device according to the embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram showing components of a portable power supply used in pass-through mode.
  • FIG. 5B is a diagram showing the components of the portable power supply used in charging mode.
  • FIG. 5C is a diagram showing the components of the portable power supply used in discharge mode.
  • FIG. 5D is a diagram showing components of a portable power supply used in charge+passthrough mode.
  • FIG. 5A is a diagram showing components of a portable power supply used in pass-through mode.
  • FIG. 5B is a diagram showing the components of the portable power supply used in charging mode.
  • FIG. 5C is a diagram showing
  • FIG. 6 is a diagram illustrating configuration example 1 of the distribution board and the wiring box.
  • 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a switching circuit unit according to Configuration Example 1.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a detailed configuration of a switching circuit unit according to Configuration Example 1.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating configuration example 2 of the distribution board and the wiring box.
  • 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a switching circuit unit according to Configuration Example 2.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a detailed configuration of a switching circuit unit according to Configuration Example 2.
  • FIG. 12 is an external view of a power backup system according to Modification 1.
  • FIG. 13 is an external view of a power backup system according to Modification 2.
  • FIG. 14 is an external view of a power backup system according to Modification 3.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an internal configuration of a distribution board according to Modification 3.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Moreover, in each figure, the same code
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a power backup system according to an embodiment.
  • the power backup system 10 shown in FIG. 1 uses a storage battery pack 21 and a charging/discharging device 22 to supply power to loads such as lighting fixtures connected to a distribution board 40 during a power failure. It is a system that can A power outage here means, for example, a state in which the power supply from the system power supply to the distribution board 40 is interrupted.
  • the power backup system 10 includes a portable power supply device 20, a stand 30, a distribution board 40, a wiring box 50, an electric cord CA, and an electric cord CB.
  • the portable power supply device 20 includes a storage battery pack 21 and a charge/discharge device 22 .
  • FIG. 2 is a diagram showing a usage example of the portable power supply device 20. As shown in FIG.
  • the portable power supply device 20 (the charging/discharging device 22 with the storage battery pack 21 connected) can output AC power using the DC power stored in the storage battery pack 21.
  • the charging/discharging device 22 of the portable power supply device 20 has an output section OB, and can output AC power from the output section OB.
  • the output unit OB is, for example, an AC outlet.
  • the portable power supply device 20 can function as a power source for a load (a fan in the example of FIG. 2) connected to the output section OB.
  • FIG. 3 is a diagram showing a usage example of the storage battery pack 21.
  • the storage battery pack 21 has an output section OC, and can output DC power from the output section OC.
  • the output unit OC is, for example, a USB connector or the like, and in FIG. A load may be connected directly to Thus, the storage battery pack 21 can function alone as a portable power supply device.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the functional configuration of the portable power supply device 20. As shown in FIG. 4
  • the storage battery pack 21 of the portable power supply device 20 is detachably connected to the charge/discharge device 22 .
  • the storage battery pack 21 is implemented by a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged.
  • the storage battery pack 21 is implemented by, for example, a lithium ion battery.
  • the charging/discharging device 22 of the portable power supply device 20 functions as a charger that charges the storage battery pack 21 using AC power obtained from the input unit IA.
  • the charging/discharging device 22 also functions as a discharger that uses the power stored in the storage battery pack 21 to output (discharge) AC power from the output unit OB.
  • the charging/discharging device 22 specifically includes an input section IA, an output section OB, a charging circuit 23, a discharging circuit 24, a control section 25, and a changeover switch .
  • the charging/discharging device 22 is placed on a stand 30 and used.
  • the input unit IA is a terminal for the charging/discharging device 22 to acquire AC power.
  • the input portion IA is connected to, for example, the connection portion of the electric cord CA (the end opposite to the plug portion).
  • the plug portion of the electric cord CA is connected to an output portion OA (outlet) connected to a branch circuit branched from the distribution board 40 .
  • the output unit OB is a terminal for the charging/discharging device 22 to output AC power.
  • a plug portion of an electric cord CB is connected to the output portion OB.
  • the connection portion of the electric cord CB (the end opposite to the plug portion) is connected to the input portion IB provided in the wiring box.
  • the AC power output from the output section OB has the same amplitude and frequency as the AC power input to the input section IA.
  • the charging circuit 23 is a circuit for acquiring AC power input to the input unit IA and converting the acquired AC power into DC power suitable for charging the storage battery pack 21 .
  • the charging circuit 23 is implemented by, for example, an AC (Alternating Current)-DC (Direct Current) converter circuit or the like.
  • the discharge circuit 24 is a circuit for acquiring the DC power stored in the storage battery pack 21 and converting the acquired DC power into AC power.
  • the discharge circuit 24 is implemented by, for example, a DC-AC inverter circuit. AC power obtained by the conversion is output from the output section OB.
  • the control unit 25 controls at least one of the charging circuit 23 and the discharging circuit 24 based on the state of the changeover switch 26 .
  • the control unit 25 is realized by, for example, a microcomputer, and the functions of the control unit 25 are realized, for example, by executing a computer program stored in an internal memory by an internal processor.
  • the changeover switch 26 is a hardware switch operated by the user to switch (in other words, select) the operation mode of the portable power supply device 20 .
  • the portable power supply device 20 has four operating modes: pass-through mode, charge mode, discharge mode, and charge+pass-through mode.
  • the pass-through mode is an operation mode in which the AC power input to the input section IA is directly output to the output section OB.
  • FIG. 5A is a diagram showing the components of portable power supply 20 used in pass-through mode.
  • the charging mode is an operation mode in which the storage battery pack 21 is charged using the AC power input to the input unit IA.
  • FIG. 5B is a diagram showing the components of portable power supply 20 used in charging mode.
  • the control unit 25 can charge the storage battery pack 21 using the AC power input to the input unit IA by controlling the charging circuit 23 . Note that in the charging mode, AC power is not output from the output section OB.
  • the discharge mode is an operation mode in which the DC power stored in the storage battery pack 21 is used to output (discharge) AC power from the output unit OB.
  • FIG. 5C is a diagram showing the components of portable power supply 20 used in discharge mode. Specifically, the control unit 25 can output AC power from the output unit OB using DC power by controlling the discharge circuit 24 .
  • the charge + pass-through mode is an operation mode in which the DC power stored in the storage battery pack 21 is used to output (discharge) AC power from the output unit OB.
  • FIG. 5D is a diagram showing the components of portable power supply 20 used in charge+pass-through mode.
  • the control unit 25 has a function to automatically transition to discharge mode.
  • the control unit 25 has a function of automatically transitioning to the discharge mode when a power failure is detected while the pass-through mode or the like is being executed. It also has a function of automatically transitioning to a pass-through mode or the like when input of AC power to the input unit IA is started while operating in the discharge mode.
  • These functions may be defined as an operation mode (backup mode, etc.) different from the four operation modes described above, and may be switchable by the changeover switch 26 .
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example 1 of the distribution board 40 and the wiring box 50. As shown in FIG. 6
  • the distribution board 40 distributes the AC power supplied from the system power supply 70 to the facility where the distribution board 40 is installed.
  • the distribution board 40 specifically includes a master breaker 41 and a plurality of branch breakers 42 .
  • the master breaker 41 is a circuit breaker for turning on and off the AC power supplied from the system power supply 70 .
  • a circuit corresponding to a main breaker is called a main circuit or the like.
  • the branch breaker 42 is a circuit breaker for turning on and off the AC power supplied to the branch circuit corresponding to the branch breaker 42 .
  • a branch circuit is provided, for example, for each room (living room, dining room, bedroom, etc.) in the facility, and the output unit OA is connected to the branch circuit. The user can operate the load in the facility by connecting the load (plug of electrical equipment) to the output unit OA (outlet).
  • the wiring box 50 is electrically connected to the main circuit of the distribution board 40 by power lines. That is, the AC power supplied to the main circuit is distributed to the branch circuit connected to the distribution board and the circuit connected to the junction box 50 .
  • the load ahead of the circuit connected to the wiring box 50 is also described as the target load.
  • the wiring box 50 includes an input section IB and a switching circuit unit 51 .
  • connection part of the electric cord CB is connected to the input part IB.
  • the plug portion of electric cord CB is connected to output portion OB of charging/discharging device 22 . That is, AC power can be input from the portable power supply device 20 to the input unit IB.
  • the switching circuit unit 51 supplies the AC power to the target load, and supplies the AC power from the distribution board 40 to the wiring box.
  • the AC power from the portable power supply device 20 input to the input unit IB is supplied to the target load.
  • FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the switching circuit unit 51
  • FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of the switching circuit unit 51. As shown in FIG.
  • the switching circuit unit 51 includes an earth leakage countermeasure circuit 52 and a switching circuit 53.
  • the earth leakage countermeasure circuit 52 the earth leakage countermeasure circuit used for the main breaker 41 or the like is used.
  • the switching circuit 53 normally electrically connects the distribution board 40 and the target load, and establishes a circuit including the distribution board 40 and the target load (in other words, a circuit between the distribution board 40 and the target load). After disconnecting the leakage countermeasure circuit 52 from the second circuit hereinafter, AC power from the distribution board 40 is supplied to the target load.
  • the switching circuit 53 electrically connects the portable power supply device 20 and the target load instead of the distribution board 40 in the event of a power failure, and the earth leakage countermeasure circuit 52 is connected to a circuit including the portable power supply device 20 and the target load (in other words, For example, it is electrically connected to a circuit between the portable power supply device 20 and the target load (hereinafter also referred to as a first circuit), and supplies AC power from the portable power supply device 20 to the target load.
  • the switching circuit 53 specifically includes a first relay circuit 54 and a second relay circuit 55 .
  • the first relay circuit 54 includes a coil 54a, a switch section 54b, and a switch section 54c.
  • the first relay circuit 54 turns off the switch portion 54b and the switch portion 54c when AC current is flowing through the coil 54a (that is, during normal times when AC power is input from the distribution board 40 to the wiring box 50). do. Further, the first relay circuit 54 operates when the coil 54a is not supplied with alternating current (that is, during a power failure when alternating current power is not input from the distribution board 40 to the wiring box 50), the switch section 54b and the switch section 54c are connected to each other. to turn on.
  • the second relay circuit 55 includes a coil 55a, a switch section 55b, and a switch section 55c.
  • the second relay circuit 55 electrically connects the target load to the contacts A of the switch portions 55b and 55c when an alternating current is flowing through the coil 55a (normal time). Further, the second relay circuit 55 electrically connects the target load to the contacts B of the switch portions 55b and 55c when no alternating current is flowing through the coil 55a (during a power failure).
  • the switching circuit 53 electrically connects the portable power supply device 20 and the target load during a power outage, and electrically connects the leakage countermeasure circuit 52 to the first circuit including the portable power supply device 20 and the target load.
  • AC power from the portable power supply device 20 can be supplied to the target load.
  • the power backup system 10 includes a switching circuit unit 51 as well as the portable power supply device 20 . Due to the operation of the switching circuit unit 51 described above, the power backup system 10 can, in the event of a power failure, target the AC power from the portable power supply device 20 that has transitioned from the pass-through mode or the like to the discharge mode while the earth leakage countermeasure circuit 52 is connected. can be supplied to the load. In other words, the power backup system 10 can implement AC power backup using the portable power supply device 20 .
  • the reason why the switching circuit unit 51 normally disconnects the leakage protection circuit 52 from the target load is that the leakage protection circuit provided in the main breaker 41 and the leakage protection circuit 52 are connected to the same branch circuit (target load). This is to prevent the leakage countermeasure circuit or the leakage countermeasure circuit 52 from operating properly due to duplication.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example 2 of the distribution board 40 and the wiring box 50. As shown in FIG. In addition, in the following description of configuration example 2, differences from configuration example 1 will be mainly described, and items already mentioned in configuration example 1 will be omitted.
  • the distribution board 40 in configuration example 2 is connected to the wiring box 50 not by power lines but by signal lines.
  • the distribution board 40 outputs to the wiring box 50 through this signal line a notification signal indicating whether the power failure is occurring or normal.
  • Other configurations of the distribution board 40 in Configuration Example 2 are the same as those in Configuration Example 1. FIG.
  • the wiring box 50 in Configuration Example 2 is electrically connected to the distribution board 40 by signal lines.
  • the wiring box 50 includes an input section IB and a switching circuit unit 56 .
  • connection part of the electric cord CB is connected to the input part IB.
  • the plug portion of electric cord CB is connected to output portion OB of charging/discharging device 22 . That is, AC power can be input from the portable power supply device 20 to the input unit IB.
  • the switching circuit unit 56 in configuration example 2 disconnects the earth leakage countermeasure circuit 52 from the target load when the notification signal from the distribution board 40 indicates the normal time, and the notification signal from the distribution board 40 indicates the time of power failure. In this case, the leakage protection circuit 52 is connected to the target load.
  • FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of the switching circuit unit 56
  • FIG. 11 is a diagram showing a detailed configuration of the switching circuit unit 56. As shown in FIG.
  • the switching circuit unit 56 includes an earth leakage protection circuit 52 and a switching circuit 57.
  • the earth leakage countermeasure circuit 52 the earth leakage countermeasure circuit used for the main breaker 41 or the like is used.
  • the switching circuit 57 electrically connects the portable power supply 20 and the target load both in normal times and during power outages, and supplies AC power from the portable power supply 20 to the target load.
  • the portable power supply device 20 has a function of automatically switching from the pass-through mode or the like to the discharge mode at the time of a power failure, so that the supply of AC power to the target load is continued even at the time of the power failure.
  • the switching circuit 57 normally disconnects the earth leakage countermeasure circuit 52 from the first circuit including the portable power supply device 20 and the target load, and electrically connects the earth leakage countermeasure circuit 52 to the first circuit during a power failure.
  • the switching circuit 57 specifically includes a first relay circuit 58 and a second relay circuit 59 .
  • the first relay circuit 58 includes a coil 58a, a switch section 58b, and a switch section 58c.
  • the first relay circuit 58 connects the input section IB (charge/discharge device 22) to the contact A of the switch section 58b and the switch section 58c when the notification signal indicating the normal state is input to the coil 58a (normal time). Connecting.
  • the first relay circuit 58 switches the input section IB (charging/discharging device 22) to the contacts of the switch section 58b and the switch section 58c when a notification signal indicating power failure is input to the coil 58a (during power failure). Connect to B.
  • the second relay circuit 59 includes a coil 59a, a switch section 59b, and a switch section 59c.
  • the second relay circuit 59 connects the target load to the contacts A of the switch portions 59b and 59c when the coil 59a receives a notification signal indicating the normal state (normal state). Further, the second relay circuit 59 connects the target load to the contacts B of the switch portions 59b and 59c when the coil 59a receives a notification signal indicating power failure (during power failure).
  • the switching circuit 57 performs power backup by using the function of the portable power supply 20 that automatically switches from the pass-through mode or the like to the discharge mode in the event of a power failure.
  • This function normally outputs (pass-through output) the AC power input from the distribution board 40 to the portable power supply device 20 to the switching circuit 57, and discharges the storage battery pack 21 provided in the portable power supply device 20 in the event of a power failure. , to the switching circuit 57.
  • the switching circuit 57 normally electrically connects the portable power supply device 20 and the target load, and switches the leakage countermeasure circuit 52 from the first circuit including the portable power supply device 20 and the target load.
  • the disconnecting/switching circuit 57 electrically connects the portable power supply device 20 and the target load and electrically connects the earth leakage countermeasure circuit 52 to the first circuit in the event of a power failure.
  • the power backup system 10 having such a switching circuit 57 satisfies the above extension rules and can implement AC power backup using the portable power supply device 20 .
  • the output unit OA and the input unit IB are required to operate the target load. and must be connected by electrical cord CA (or electrical cord CB). In configuration example 1, it is not necessary to connect the output section OA and the input section IB with the electric cord CA (or the electric cord CB).
  • the portable power supply device 20 must have a function of automatically switching from the pass-through mode or the like to the discharge mode at the time of a power failure.
  • the portable power supply device 20 only needs to operate in the discharge mode at least during a power failure, and the function of automatically switching from the pass-through mode or the like to the discharge mode at the time of a power failure is not essential.
  • FIG. 12 is an external view of a power backup system according to Modification 1.
  • the stand 30 is omitted, and the portable power supply device 20, the wiring box 50, the electric cord CA, and the electric cord CB are unitized.
  • the portable power supply device 20, the wiring box 50, and the electric cord CB are accommodated in the housing 60a, and the plug portion of the electric cord CA is drawn out of the housing 60a.
  • Such a power backup system 10a can realize backup of AC power using the portable power supply device 20.
  • either of the configuration example 1 and the configuration example 2 may be applied to the distribution board 40 and the wiring box 50.
  • FIG. 13 is an external view of a power backup system according to Modification 2.
  • the wiring box 50 is omitted and the stand 30b has the function of the wiring box 50 .
  • the stand 30b is electrically connected to the distribution board 40 by a power line, and includes an input section IB and a switching circuit unit 51.
  • the switching circuit 53 is housed in the stand 30b.
  • the wiring box 50 can be appropriately read as the stand 30b.
  • the stand 30 is electrically connected to the distribution board 40 by a signal line, and includes an input section IB and a switching circuit unit 56.
  • the switching circuit 57 is housed in the stand 30b.
  • the wiring box 50 can be appropriately read as the stand 30b.
  • Such a power backup system 10b can realize AC power backup using the portable power supply device 20.
  • FIG. 14 is an external view of a power backup system according to Modification 3.
  • FIG. 14 As shown in FIG. 14, in the power backup system 10c according to Modification 3, the wiring box 50 is omitted, and the distribution board 40c has the function of the wiring box 50 and the output unit OA.
  • FIG. 15 is a diagram showing the internal configuration of the distribution board 40c.
  • the distribution board 40c like the wiring box 50, includes an input section IB and a switching circuit unit 51. That is, the distribution board 40c employs the configuration example 1 described above. That is, the switching circuit 53 is housed in the distribution board 40c. In the description of Configuration Example 1 above, the wiring box 50 can be appropriately read as the distribution board 40c.
  • Such a power backup system 10c can realize backup of AC power using the portable power supply device 20.
  • the portable power supply device 20 allows the storage battery pack 21 to be freely attached and detached from the charging/discharging device 22 by the user.
  • the portable power supply device 20 may have a structure such that the storage battery pack 21 is built into the charging/discharging device 22 so that the storage battery pack 21 cannot be removed.
  • the portable power supply device 20 does not have to have a charging function (charging circuit 23) for the storage battery pack 21.
  • the portable power supply device 20 only needs to have at least a function of discharging the storage battery pack 21 (discharging circuit 24).
  • the power backup system 10 electrically connects the portable power supply device 20 and the load in the event of a power failure, and prevents an electric leakage in the first circuit including the portable power supply device 20 and the load.
  • a switching circuit 53 (or a switching circuit 57) electrically connecting the countermeasure circuit 52 is provided.
  • Such a power backup system 10 can implement power backup using the portable power supply device 20 .
  • the power backup system 10 further includes a distribution board 40 .
  • the switching circuit 53 normally electrically connects the distribution board 40 and the load, and disconnects the earth leakage countermeasure circuit 52 from the second circuit including the distribution board 40 and the load.
  • Such a power backup system 10 can realize power backup using the portable power supply device 20 by switching the connection destination of the load from the distribution board 40 to the portable power supply device 20 during a power failure.
  • the switching circuit 57 electrically connects the portable power supply device 20 and the load, and disconnects the leakage countermeasure circuit 52 from the first circuit during normal operation.
  • Such a power backup system 10 can implement power backup using the portable power supply 20 while the load remains connected to the portable power supply 20 both during a power failure and during normal operation.
  • the power backup system 10 further includes a distribution board 40 .
  • the portable power supply device 20 normally outputs AC power input to the portable power supply device 20 from the distribution board 40 to the switching circuit 57, and in the event of a power failure, the storage battery pack 21 included in the portable power supply device 20 is discharged. The AC power received is output to the switching circuit 57 .
  • Such a power backup system 10 can implement power backup by using the function of the portable power supply device 20 that automatically switches from the pass-through mode or the like to the discharge mode in the event of a power failure.
  • the switching circuit 53 (or the switching circuit 57) is accommodated in the wiring box 50 that is separate from both the distribution board 40 and the portable power supply device 20.
  • Such a power backup system 10 can implement power backup using the portable power supply device 20 by using the wiring box 50 .
  • the switching circuit 53 (or the switching circuit 57) is accommodated in the stand 30b of the portable power supply device 20.
  • Such a power backup system 10 can implement power backup using the portable power supply device 20 by using the stand 30b.
  • the switching circuit 53 is housed in the distribution board 40c.
  • Such a power backup system 10 can realize power backup using the portable power supply device 20 by using the distribution board 40c.
  • the portable power supply device 20 is a storage battery pack 21 and a charging/discharging device 22 to which the storage battery pack 21 is detachably connected, and outputs AC power obtained by discharging the storage battery pack 21.
  • the charging/discharging device 22 is an example of a discharging device.
  • Such a power backup system 10 can realize power backup by using the portable power supply device 20 in which the storage battery pack 21 can be freely attached and detached.
  • a power backup method implemented by a computer, such as the power backup system 10, electrically connects the portable power supply 20 and the load, and prevents leakage in the first circuit including the portable power supply 20 and the load in the event of a power failure. It includes a switching step of electrically connecting the countermeasure circuit 52 .
  • Such a power backup method can realize power backup using the portable power supply device 20 .
  • the power backup system was realized by multiple devices.
  • the components included in the power backup system may be distributed among multiple devices in any way.
  • the control system may be implemented by a single device, for example, as a single device corresponding to a device comprising a switching circuit.
  • processing executed by a specific processing unit may be executed by another processing unit.
  • order of multiple processes may be changed, and multiple processes may be executed in parallel.
  • each component may be realized by executing a software program suitable for each component.
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  • the present invention may be implemented as a power backup method executed by a computer such as a power backup system, or a control method for a power backup system.
  • the present invention may be implemented as a program for causing a computer to execute such a method, or may be implemented as a computer-readable non-temporary recording medium in which such a program is recorded.
  • Reference Signs List 10 10a, 10b, 10c power backup system 20 portable power supply device 21 storage battery pack 22 charging/discharging device 23 charging circuit 24 discharging circuit 25 control unit 26 changeover switch 30, 30b stand 40, 40c distribution board 41 master breaker 42 branch breaker 50 Wiring box 51, 56 Switching circuit unit 52 Earth leakage countermeasure circuit 53, 57 Switching circuit 54, 58 First relay circuit 54a, 55a, 58a, 59a Coil 54b, 54c, 55b, 55c, 58b, 58c, 59b, 59c Switch part 55 , 59 second relay circuit 60a housing 70 system power supply CA, CB, CC electric cord

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Abstract

電力バックアップシステム（１０）は、ポータブル電源装置（２０）と、停電時に、ポータブル電源装置（２０）と負荷とを電気的に接続し、かつ、ポータブル電源装置（２０）及び負荷を含む第一回路に漏電対策回路を電気的に接続する切り替え回路ユニット（５１）とを備える。

Description

電力バックアップシステム、及び、電力バックアップ方法
　本発明は、電力バックアップシステム、及び、電力バックアップ方法に関する。
　特許文献１には、負荷が誘導性負荷または容量性負荷などであっても、商用電源が復電した際に切替装置および負荷へのストレスを低減させることができる給電システムが開示されている。
特開２０１４－１３１４２３号公報
　本発明は、ポータブル電源装置を用いた電力のバックアップを実現することができる電力バックアップシステム、及び、電力バックアップ方法を提供する。
　本発明の一態様に係る電力バックアップシステムは、ポータブル電源装置と、停電時に、前記ポータブル電源装置と負荷とを電気的に接続し、かつ、前記ポータブル電源装置及び前記負荷を含む第一回路に漏電対策回路を電気的に接続する切り替え回路とを備える。
　本発明の一態様に係る電力バックアップ方法は、コンピュータによって実行される電力バックアップ方法であって、停電時に、ポータブル電源装置と負荷とを電気的に接続し、かつ、前記ポータブル電源装置及び前記負荷を含む第一回路に漏電対策回路を電気的に接続する切り替えステップを含む。
　本発明の電力バックアップシステム、及び、電力バックアップ方法は、ポータブル電源装置を用いた電力のバックアップを実現することができる。
図１は、実施の形態に係る電力バックアップシステムの概略構成を示す図である。 図２は、実施の形態に係るポータブル電源装置の使用例を示す図である。 図３は、実施の形態に係る蓄電池パックの使用例を示す図である。 図４は、実施の形態に係るポータブル電源装置の機能構成を示すブロック図である。 図５Ａは、パススルーモードにおいて使用される、ポータブル電源装置の構成要素を示す図である。 図５Ｂは、充電モードにおいて使用される、ポータブル電源装置の構成要素を示す図である。 図５Ｃは、放電モードにおいて使用される、ポータブル電源装置の構成要素を示す図である。 図５Ｄは、充電＋パススルーモードにおいて使用される、ポータブル電源装置の構成要素を示す図である。 図６は、分電盤及び配線箱の構成例１を示す図である。 図７は、構成例１に係る切り替え回路ユニットの概略構成を示す図である。 図８は、構成例１に係る切り替え回路ユニットの詳細構成を示す図である。 図９は、分電盤及び配線箱の構成例２を示す図である。 図１０は、構成例２に係る切り替え回路ユニットの概略構成を示す図である。 図１１は、構成例２に係る切り替え回路ユニットの詳細構成を示す図である。 図１２は、変形例１に係る電力バックアップシステムの外観図である。 図１３は、変形例２に係る電力バックアップシステムの外観図である。 図１４は、変形例３に係る電力バックアップシステムの外観図である。 図１５は、変形例３に係る分電盤の内部構成を示す図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
　（実施の形態）
　［全体構成］
　まず、実施の形態に係る電力バックアップシステムの構成について説明する。図１は、実施の形態に係る電力バックアップシステムの概略構成を示す図である。
　図１に示される電力バックアップシステム１０は、蓄電池パック２１及び充放電装置２２を用いて、分電盤４０に接続されている照明器具などの負荷への、停電時における電力供給を実現することができるシステムである。ここでの停電とは、例えば、系統電源から分電盤４０への電力供給が途絶えた状態を意味する。電力バックアップシステム１０は、ポータブル電源装置２０と、置台３０と、分電盤４０と、配線箱５０と、電気コードＣＡと、電気コードＣＢとを備える。
　［ポータブル電源装置の構成例］
　まず、ポータブル電源装置２０、及び、その置台３０について説明する。ポータブル電源装置２０は、蓄電池パック２１及び充放電装置２２を備える。図２は、ポータブル電源装置２０の使用例を示す図である。
　図２に示されるように、ポータブル電源装置２０（蓄電池パック２１が接続された状態の充放電装置２２）は、蓄電池パック２１に蓄えられた直流電力を用いて交流電力を出力することができる。ポータブル電源装置２０の充放電装置２２は、出力部ＯＢを備え、出力部ＯＢから交流電力を出力することができる。なお、出力部ＯＢは、例えば、交流コンセント（アウトレット）である。このように、ポータブル電源装置２０は、出力部ＯＢに接続される負荷（図２の例では、扇風機）の電源として機能することができる。
　なお、充放電装置２２から取り外された蓄電池パック２１は、単体でポータブル電源装置として使用することも可能である。図３は、蓄電池パック２１の使用例を示す図である。図３に示されるように、蓄電池パック２１は、出力部ＯＣを備え、出力部ＯＣから直流電力を出力することができる。なお、出力部ＯＣは、例えば、ＵＳＢコネクタなどであり、図３では、電気コードＣＣを介して負荷（図３の例では、携帯端末）の入力部ＩＣが接続されているが、出力部ＯＣに直接負荷が接続されてもよい。このように蓄電池パック２１は、単体でポータブル電源装置として機能することができる。
　以下、ポータブル電源装置２０の具体的構成について図１に加えて図４を参照しながら説明する。図４は、ポータブル電源装置２０の機能構成を示すブロック図である。
　ポータブル電源装置２０の蓄電池パック２１は、充放電装置２２に着脱自在に接続される。蓄電池パック２１は、充電及び放電を繰り返して行うことができる二次電池によって実現される。蓄電池パック２１は、例えば、リチウムイオン電池によって実現される。
　ポータブル電源装置２０の充放電装置２２は、入力部ＩＡから得られる交流電力を用いて蓄電池パック２１を充電する充電器として機能する。また、充放電装置２２は、蓄電池パック２１に蓄えた電力を用いて出力部ＯＢから交流電力を出力（放電）する放電器としても機能する。充放電装置２２は、具体的には、入力部ＩＡと、出力部ＯＢと、充電回路２３と、放電回路２４と、制御部２５と、切り替えスイッチ２６とを備える。充放電装置２２は、置台３０に載置されて使用される。
　入力部ＩＡは、充放電装置２２が交流電力を取得するための端子である。電力バックアップシステム１０においては、入力部ＩＡには、例えば、電気コードＣＡの接続部（プラグ部と反対側の端部）が接続される。なお、電力バックアップシステム１０において、電気コードＣＡのプラグ部は、分電盤４０から分岐した分岐回路に接続された出力部ＯＡ（コンセント）に接続される。
　出力部ＯＢは、充放電装置２２が交流電力を出力するための端子である。電力バックアップシステム１０においては、出力部ＯＢには、例えば、電気コードＣＢのプラグ部が接続される。なお、電力バックアップシステム１０において、電気コードＣＢの接続部（プラグ部と反対側の端部）は、配線箱に設けられた入力部ＩＢに接続される。出力部ＯＢから出力される交流電力は、入力部ＩＡに入力される交流電力と同一振幅かつ同一周波数である。
　充電回路２３は、入力部ＩＡに入力される交流電力を取得し、取得した交流電力を蓄電池パック２１の充電に適した直流電力に変換するための回路である。充電回路２３は、例えば、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）－ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータ回路などによって実現される。
　放電回路２４は、蓄電池パック２１に蓄えられた直流電力を取得し、取得した直流電力を交流電力に変換するための回路である。放電回路２４は、例えば、ＤＣ－ＡＣインバータ回路などによって実現される。変換によって得られる交流電力は、出力部ＯＢから出力される。
　制御部２５は、切り替えスイッチ２６の状態に基づいて、充電回路２３及び放電回路２４の少なくとも一方を制御する。制御部２５は、例えば、マイクロコンピュータによって実現され、制御部２５の機能は、例えば、内蔵プロセッサが内蔵メモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
　切り替えスイッチ２６は、ユーザがポータブル電源装置２０の動作モードを切り替える（言い換えれば、選択する）ために操作するハードウェアスイッチである。ポータブル電源装置２０は、パススルーモード、充電モード、放電モード、及び、充電＋パススルーモードの４つの動作モードを有する。
　パススルーモードは、入力部ＩＡに入力された交流電力をそのまま出力部ＯＢに出力する動作モードである。図５Ａは、パススルーモードにおいて使用される、ポータブル電源装置２０の構成要素を示す図である。
　充電モードは、入力部ＩＡに入力された交流電力を用いて蓄電池パック２１を充電する動作モードである。図５Ｂは、充電モードにおいて使用される、ポータブル電源装置２０の構成要素を示す図である。制御部２５は、具体的には、充電回路２３を制御することにより、入力部ＩＡに入力された交流電力を用いて蓄電池パック２１を充電することができる。なお、充電モードにおいては、出力部ＯＢから交流電力は出力されない。
　放電モードは、蓄電池パック２１に蓄えられた直流電力を用いて出力部ＯＢから交流電力を出力する（放電する）動作モードである。図５Ｃは、放電モードにおいて使用される、ポータブル電源装置２０の構成要素を示す図である。制御部２５は、具体的には、放電回路２４を制御することにより、直流電力を用いて出力部ＯＢから交流電力を出力することができる。
　充電＋パススルーモードは、蓄電池パック２１に蓄えられた直流電力を用いて出力部ＯＢから交流電力を出力する（放電する）動作モードである。図５Ｄは、充電＋パススルーモードにおいて使用される、ポータブル電源装置２０の構成要素を示す図である。
　なお、制御部２５は、パススルーモードまたは充電＋パススルーモード（以下、パススルーモード等とも記載される）で動作中に入力部ＩＡへの交流電力が途絶えた場合（停電が起きた場合など）に、自動的に放電モードに遷移する機能を有する。つまり、制御部２５は、パススルーモード等を実行中に停電を検出すると、これを契機に自動的に放電モードに遷移する機能を有する。また、放電モードで動作しているときに入力部ＩＡへの交流電力の入力が開始された場合に、自動的にパススルーモード等に遷移する機能も有する。これらの機能は、上記４つの動作モードとは別の動作モードとして定義され（バックアップモードなど）、切り替えスイッチ２６によって切り替え可能であってもよい。
　［分電盤及び配線箱の構成例１］
　次に、分電盤４０及び配線箱５０の構成については、２つの構成例が考えられる。以下２つの構成例のうちの構成例１について、図１に加えて図６を参照しながら説明する。図６は、分電盤４０及び配線箱５０の構成例１を示す図である。
　分電盤４０は、系統電源７０から供給される交流電力を、分電盤４０が設けられた施設内に分配する。分電盤４０は、具体的には、主幹ブレーカ４１と、複数の分岐ブレーカ４２とを備える。
　主幹ブレーカ４１は、系統電源７０から供給される交流電力をオン及びオフするための回路遮断器である。主幹ブレーカに対応する回路は、主幹回路などと呼ばれる。
　分岐ブレーカ４２は、当該分岐ブレーカ４２に対応する分岐回路に供給される交流電力をオン及びオフするための回路遮断器である。分岐回路は、例えば、施設内の部屋（リビング、ダイニング、寝室など）ごとに設けられ、分岐回路には、出力部ＯＡが接続される。ユーザは、出力部ＯＡ（コンセント）に負荷（電気機器のプラグ）を接続することで、施設内で負荷を動作させることができる。
　配線箱５０は、分電盤４０の主幹回路と電力線によって電気的に接続される。つまり、主幹回路に供給される交流電力は、分電盤に接続されている分岐回路と、配線箱５０に接続されている回路とに分配される。以下、配線箱５０に接続されている回路の先の負荷を、対象の負荷とも記載する。配線箱５０は、入力部ＩＢと、切り替え回路ユニット５１とを備える。
　入力部ＩＢには、電気コードＣＢの接続部が接続される。上述のように、電気コードＣＢのプラグ部は、充放電装置２２の出力部ＯＢに接続される。つまり、入力部ＩＢには、ポータブル電源装置２０から交流電力が入力可能である。
　切り替え回路ユニット５１は、分電盤４０から配線箱５０へ交流電力が入力されている通常時（非停電時）には、当該交流電力を対象の負荷へ供給し、分電盤４０から配線箱５０への交流電力が停止された停電時には、入力部ＩＢに入力されるポータブル電源装置２０からの交流電力を対象の負荷へ供給する。図７は、切り替え回路ユニット５１の概略構成を示す図であり、図８は、切り替え回路ユニット５１の詳細構成を示す図である。
　図７及び図８に示されるように、切り替え回路ユニット５１は、漏電対策回路５２と、切り替え回路５３とを備える。漏電対策回路５２としては、主幹ブレーカ４１などに使用される漏電対策回路が使用される。
　切り替え回路５３は、通常時には、分電盤４０及び対象の負荷を電気的に接続し、分電盤４０及び対象の負荷を含む回路（言い換えれば、分電盤４０及び対象の負荷の間の電路。以下、第二回路とも記載される）から漏電対策回路５２を切り離した上で、分電盤４０からの交流電力を対象の負荷へ供給する。また、切り替え回路５３は、停電時には、分電盤４０に代えてポータブル電源装置２０及び対象の負荷を電気的に接続し、漏電対策回路５２をポータブル電源装置２０及び対象の負荷を含む回路（言い換えれば、ポータブル電源装置２０及び対象の負荷の間の回路。以下、第一回路とも記載される）に電気的に接続した上で、ポータブル電源装置２０からの交流電力を対象の負荷へ供給する。切り替え回路５３は、具体的には、第一リレー回路５４と、第二リレー回路５５とを備える。
　第一リレー回路５４は、コイル５４ａと、スイッチ部５４ｂと、スイッチ部５４ｃとを備える。第一リレー回路５４は、コイル５４ａに交流電流が流れているとき（つまり、分電盤４０から配線箱５０へ交流電力が入力されている通常時）に、スイッチ部５４ｂ及びスイッチ部５４ｃをオフする。また、第一リレー回路５４は、コイル５４ａに交流電流が流れていないとき（つまり、分電盤４０から配線箱５０へ交流電力が入力されていない停電時）に、スイッチ部５４ｂ及びスイッチ部５４ｃをオンする。
　第二リレー回路５５は、コイル５５ａと、スイッチ部５５ｂと、スイッチ部５５ｃとを備える。第二リレー回路５５は、コイル５５ａに交流電流が流れているとき（通常時）に、対象の負荷を、スイッチ部５５ｂ及びスイッチ部５５ｃの接点Ａに電気的に接続する。また、第二リレー回路５５は、コイル５５ａに交流電流が流れていないとき（停電時）に、対象の負荷を、スイッチ部５５ｂ及びスイッチ部５５ｃの接点Ｂに電気的に接続する。
　このように、切り替え回路５３は、停電時には、ポータブル電源装置２０と対象の負荷とを電気的に接続し、かつ、ポータブル電源装置２０及び対象の負荷を含む第一回路に漏電対策回路５２を電気的に接続することで、ポータブル電源装置２０からの交流電力を対象の負荷へ供給することができる。
　電力バックアップシステム１０は、ポータブル電源装置２０だけでなく切り替え回路ユニット５１を備えている。上述の切り替え回路ユニット５１の動作により、電力バックアップシステム１０は、停電時には、漏電対策回路５２が接続された状態で、パススルーモード等から放電モードへ遷移したポータブル電源装置２０からの交流電力を対象の負荷へ供給することができる。つまり、電力バックアップシステム１０は、ポータブル電源装置２０を用いた交流電力のバックアップを実現することができる。
　なお、切り替え回路ユニット５１が通常時に漏電対策回路５２を対象の負荷から切り離すのは、主幹ブレーカ４１が備える漏電対策回路と、漏電対策回路５２とが同一の分岐回路（対象の負荷）に対して重複し、漏電対策回路または漏電対策回路５２が適切に動作しないことを抑制するためである。
　［分電盤及び配線箱の構成例２］
　次に、分電盤４０及び配線箱５０の構成例２について、図１に加えて図９を参照しながら説明する。図９は、分電盤４０及び配線箱５０の構成例２を示す図である。なお、以下の構成例２の説明では、主として構成例１との相違点が説明され、構成例１で既出の事項については省略される。
　構成例２における分電盤４０は、配線箱５０と電力線ではなく信号線で接続される。分電盤４０は、この信号線を通じて、停電時であるか通常時であるかを示す通知信号を配線箱５０へ出力する。構成例２における分電盤４０のその他の構成については構成例１と同様である。
　構成例２における配線箱５０は、分電盤４０と信号線によって電気的に接続される。配線箱５０は、入力部ＩＢと、切り替え回路ユニット５６とを備える。
　入力部ＩＢには、電気コードＣＢの接続部が接続される。上述のように、電気コードＣＢのプラグ部は、充放電装置２２の出力部ＯＢに接続される。つまり、入力部ＩＢには、ポータブル電源装置２０から交流電力が入力可能である。
　構成例２における切り替え回路ユニット５６は、分電盤４０からの通知信号が通常時を示す場合には漏電対策回路５２を対象の負荷から切り離し、分電盤４０からの通知信号が停電時を示す場合には漏電対策回路５２を対象の負荷に接続する。図１０は、切り替え回路ユニット５６の概略構成を示す図であり、図１１は、切り替え回路ユニット５６の詳細構成を示す図である。
　図１０及び図１１に示されるように、切り替え回路ユニット５６は、漏電対策回路５２と、切り替え回路５７とを備える。漏電対策回路５２としては、主幹ブレーカ４１などに使用される漏電対策回路が使用される。
　切り替え回路５７は、通常時及び停電時のいずれも、ポータブル電源装置２０及び対象の負荷を電気的に接続し、ポータブル電源装置２０からの交流電力を対象の負荷へ供給する。上述のように、ポータブル電源装置２０は、停電時にパススルーモード等から放電モードに自動的に切り替わる機能を有しているので、停電時にも対象の負荷への交流電力の供給が継続される。
　ここで、切り替え回路５７は、通常時には、ポータブル電源装置２０及び対象の負荷を含む第一回路から漏電対策回路５２を切り離し、停電時には、上記第一回路に漏電対策回路５２を電気的に接続する。切り替え回路５７は、具体的には、第一リレー回路５８と、第二リレー回路５９とを備える。
　第一リレー回路５８は、コイル５８ａと、スイッチ部５８ｂと、スイッチ部５８ｃとを備える。第一リレー回路５８は、コイル５８ａに通常時を示す通知信号が入力されているとき（通常時）に、入力部ＩＢ（充放電装置２２）を、スイッチ部５８ｂ及びスイッチ部５８ｃの接点Ａに接続する。また、第一リレー回路５８は、コイル５８ａに停電時を示す通知信号が入力されているとき（停電時）に、入力部ＩＢ（充放電装置２２）を、スイッチ部５８ｂ及びスイッチ部５８ｃの接点Ｂに接続する。
　第二リレー回路５９は、コイル５９ａと、スイッチ部５９ｂと、スイッチ部５９ｃとを備える。第二リレー回路５９は、コイル５９ａに通常時を示す通知信号が入力されているとき（通常時）に、対象の負荷を、スイッチ部５９ｂ及びスイッチ部５９ｃの接点Ａに接続する。また、第二リレー回路５９は、コイル５９ａに停電時を示す通知信号が入力されているとき（停電時）に、対象の負荷を、スイッチ部５９ｂ及びスイッチ部５９ｃの接点Ｂに接続する。
　このように、切り替え回路５７は、ポータブル電源装置２０が備える停電時にパススルーモード等から放電モードに自動的に切り替わる機能を利用して、電力のバックアップを行う。当該機能は、通常時には、分電盤４０からポータブル電源装置２０に入力される交流電力を切り替え回路５７へ出力（パススルー出力）し、停電時には、ポータブル電源装置２０が備える蓄電池パック２１を放電させることで得られる交流電力を切り替え回路５７へ出力する機能である。
　切り替え回路５７は、具体的には、通常時には、ポータブル電源装置２０と対象の負荷とを電気的に接続し、かつ、ポータブル電源装置２０及び対象の負荷を含む第一回路から漏電対策回路５２を切り離す、また、切り替え回路５７は、停電時には、ポータブル電源装置２０と対象の負荷とを電気的に接続し、かつ、上記第一回路に漏電対策回路５２を電気的に接続する。
　このような切り替え回路５７を備える電力バックアップシステム１０は、上記内線規程を満たして、ポータブル電源装置２０を用いた交流電力のバックアップを実現することができる。
　なお、構成例２では、ポータブル電源装置２０を組み込まずに電力バックアップシステム１０を使用する（電力のバックアップ機能を使用しない）場合、対象の負荷を動作させるためには、出力部ＯＡと入力部ＩＢとを電気コードＣＡ（または電気コードＣＢ）によって接続する必要がある。構成例１では、出力部ＯＡと入力部ＩＢとを電気コードＣＡ（または電気コードＣＢ）によって接続する必要はない。
　また、構成例２では、ポータブル電源装置２０は、停電時にパススルーモード等から放電モードに自動的に切り替わる機能を有する必要がある。これに対し、構成例１では、ポータブル電源装置２０は、少なくとも停電時に放電モードの動作をしていればよく、停電時にパススルーモード等から放電モードに自動的に切り替わる機能は必須ではない。
　［変形例１］
　次に、電力バックアップシステム１０の変形例１について説明する。図１２は、変形例１に係る電力バックアップシステムの外観図である。図１２に示されるように、変形例１に係る電力バックアップシステム１０ａにおいては、置台３０が省略され、ポータブル電源装置２０、配線箱５０、電気コードＣＡ、及び、電気コードＣＢがユニット化されている。具体的には、ポータブル電源装置２０、配線箱５０、及び、電気コードＣＢは、筐体６０ａに収容されており、電気コードＣＡのプラグ部が筐体６０ａの外側に引き出されている。
　このような電力バックアップシステム１０ａは、ポータブル電源装置２０を用いた交流電力のバックアップを実現することができる。なお、電力バックアップシステム１０ａにおいて、分電盤４０及び配線箱５０には、構成例１及び構成例２のいずれが適用されてもよい。
　［変形例２］
　次に、電力バックアップシステム１０の変形例２について説明する。図１３は、変形例２に係る電力バックアップシステムの外観図である。図１３に示されるように、変形例２に係る電力バックアップシステム１０ｂにおいては、配線箱５０が省略され、置台３０ｂが配線箱５０の機能を備えている。
　例えば、電力バックアップシステム１０ｂに上記構成例１が採用される場合、置台３０ｂは、分電盤４０と電力線によって電気的に接続され、入力部ＩＢと、切り替え回路ユニット５１とを備える。つまり、切り替え回路５３は、置台３０ｂに収容される。上記構成例１の説明において、配線箱５０は、適宜、置台３０ｂに読み替えることができる。
　また、上記電力バックアップシステム１０ｂに上記構成例２が採用される場合、置台３０は、分電盤４０と信号線によって電気的に接続され、入力部ＩＢと、切り替え回路ユニット５６とを備える。つまり、切り替え回路５７は、置台３０ｂに収容される。上記構成例２の説明において、配線箱５０は、適宜、置台３０ｂに読み替えることができる。
　このような電力バックアップシステム１０ｂは、ポータブル電源装置２０を用いた交流電力のバックアップを実現することができる。
　［変形例３］
　次に、電力バックアップシステム１０の変形例３について説明する。図１４は、変形例３に係る電力バックアップシステムの外観図である。図１４に示されるように、変形例３に係る電力バックアップシステム１０ｃにおいては、配線箱５０が省略され、分電盤４０ｃが配線箱５０の機能、及び、出力部ＯＡを備えている。図１５は、分電盤４０ｃの内部構成を示す図である。
　分電盤４０ｃは、配線箱５０と同様に、入力部ＩＢと、切り替え回路ユニット５１とを備える。つまり、分電盤４０ｃには上記構成例１が採用されている。つまり、切り替え回路５３は、分電盤４０ｃに収容される。上記構成例１の説明において、配線箱５０は、適宜、分電盤４０ｃに読み替えることができる。
　このような電力バックアップシステム１０ｃは、ポータブル電源装置２０を用いた交流電力のバックアップを実現することができる。
　［ポータブル電源装置の変形例］
　ポータブル電源装置２０は、ユーザによって充放電装置２２から蓄電池パック２１を自在に着脱することができる。しかしながら、ポータブル電源装置２０は、蓄電池パック２１が充放電装置２２に内蔵されるなど、蓄電池パック２１を取り外すことができない構造を有していてもよい。
　また、ポータブル電源装置２０は、蓄電池パック２１の充電機能（充電回路２３）を備えていなくてもよい。ポータブル電源装置２０は、少なくとも蓄電池パック２１の放電機能（放電回路２４）を備えていればよい。
　［効果等］
　以上説明したように、電力バックアップシステム１０は、ポータブル電源装置２０と、停電時に、ポータブル電源装置２０と負荷とを電気的に接続し、かつ、ポータブル電源装置２０及び負荷を含む第一回路に漏電対策回路５２を電気的に接続する切り替え回路５３（または切り替え回路５７）とを備える。
　このような電力バックアップシステム１０は、ポータブル電源装置２０を用いた電力のバックアップを実現することができる。
　また、例えば、電力バックアップシステム１０は、さらに、分電盤４０を備える。切り替え回路５３は、通常時に、分電盤４０と負荷とを電気的に接続し、かつ、分電盤４０及び負荷を含む第二回路から漏電対策回路５２を切り離す。
　このような電力バックアップシステム１０は、停電時に、負荷の接続先を分電盤４０からポータブル電源装置２０に切り替えることにより、ポータブル電源装置２０を用いた電力のバックアップを実現することができる。
　また、例えば、切り替え回路５７は、通常時に、ポータブル電源装置２０と負荷とを電気的に接続し、かつ、第一回路から漏電対策回路５２を切り離す。
　このような電力バックアップシステム１０は、停電時及び通常時のいずれも負荷の接続先はポータブル電源装置２０のままで、ポータブル電源装置２０を用いた電力のバックアップを実現することができる。
　また、例えば、電力バックアップシステム１０は、さらに、分電盤４０を備える。ポータブル電源装置２０は、通常時には、分電盤４０からポータブル電源装置２０に入力される交流電力を切り替え回路５７へ出力し、停電時には、ポータブル電源装置２０が備える蓄電池パック２１を放電させることで得られる交流電力を切り替え回路５７へ出力する。
　このような電力バックアップシステム１０は、ポータブル電源装置２０が備える停電時にパススルーモード等から放電モードに自動的に切り替わる機能を利用して、電力のバックアップを実現することができる。
　また、例えば、切り替え回路５３（または切り替え回路５７）は、分電盤４０及びポータブル電源装置２０のいずれとも別体の配線箱５０に収容される。
　このような電力バックアップシステム１０は、配線箱５０を用いて、ポータブル電源装置２０を用いた電力のバックアップを実現することができる。
　また、例えば、切り替え回路５３（または切り替え回路５７）は、ポータブル電源装置２０の置台３０ｂに収容される。
　このような電力バックアップシステム１０は、置台３０ｂを用いて、ポータブル電源装置２０を用いた電力のバックアップを実現することができる。
　また、例えば、切り替え回路５３は、分電盤４０ｃに収容される。
　このような電力バックアップシステム１０は、分電盤４０ｃを用いて、ポータブル電源装置２０を用いた電力のバックアップを実現することができる。
　また、例えば、ポータブル電源装置２０は、蓄電池パック２１と、蓄電池パック２１が着脱自在に接続される充放電装置２２であって、蓄電池パック２１を放電させることによって得られる交流電力を出力する充放電装置２２とを備える。充放電装置２２は、放電装置の一例である。
　このような電力バックアップシステム１０は、蓄電池パック２１が自在に着脱できるポータブル電源装置２０を用いて、電力のバックアップを実現することができる。
　また、電力バックアップシステム１０などのコンピュータによって実行される電力バックアップ方法は、停電時に、ポータブル電源装置２０と負荷とを電気的に接続し、かつ、ポータブル電源装置２０及び負荷を含む第一回路に漏電対策回路５２を電気的に接続する切り替えステップを含む。
　このような電力バックアップ方法は、ポータブル電源装置２０を用いた電力のバックアップを実現することができる。
　（その他の実施の形態）
　以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態では、電力バックアップシステムは、複数の装置によって実現された。この場合、電力バックアップシステムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。また、制御システムは、単一の装置によって実現されてもよく、例えば、切り替え回路を備える装置に相当する単一の装置として実現されてもよい。
　また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
　また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。各構成要素は、回路（または集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
　また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　例えば、本発明は、電力バックアップシステムなどのコンピュータによって実行される電力バックアップ方法、または、電力バックアップシステムの制御方法として実現されてもよい。本発明は、このような方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
　その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ　電力バックアップシステム
　２０　ポータブル電源装置
　２１　蓄電池パック
　２２　充放電装置
　２３　充電回路
　２４　放電回路
　２５　制御部
　２６　切り替えスイッチ
　３０、３０ｂ　置台
　４０、４０ｃ　分電盤
　４１　主幹ブレーカ
　４２　分岐ブレーカ
　５０　配線箱
　５１、５６　切り替え回路ユニット
　５２　漏電対策回路
　５３、５７　切り替え回路
　５４、５８　第一リレー回路
　５４ａ、５５ａ、５８ａ、５９ａ　コイル
　５４ｂ、５４ｃ、５５ｂ、５５ｃ、５８ｂ、５８ｃ、５９ｂ、５９ｃ　スイッチ部
　５５、５９　第二リレー回路
　６０ａ　筐体
　７０　系統電源
　ＣＡ、ＣＢ、ＣＣ　電気コード

Claims (10)

  1. 　ポータブル電源装置と、
    　停電時に、前記ポータブル電源装置と負荷とを電気的に接続し、かつ、前記ポータブル電源装置及び前記負荷を含む第一回路に漏電対策回路を電気的に接続する切り替え回路とを備える
    　電力バックアップシステム。
  2. 　さらに、分電盤を備え、
    　前記切り替え回路は、
    　通常時に、前記分電盤と前記負荷とを電気的に接続し、かつ、前記分電盤及び前記負荷を含む第二回路から前記漏電対策回路を切り離す
    　請求項１に記載の電力バックアップシステム。
  3. 　前記切り替え回路は、通常時に、前記ポータブル電源装置と負荷とを電気的に接続し、かつ、前記第一回路から前記漏電対策回路を切り離す
    　請求項１に記載の電力バックアップシステム。
  4. 　さらに、分電盤を備え、
    　前記ポータブル電源装置は、
    　通常時には、前記分電盤から前記ポータブル電源装置に入力される交流電力を前記切り替え回路へ出力し、
    　停電時には、ポータブル電源装置が備える蓄電池を放電させることで得られる交流電力を前記切り替え回路へ出力する
    　請求項３に記載の電力バックアップシステム。
  5. 　前記切り替え回路は、前記分電盤及び前記ポータブル電源装置のいずれとも別体の箱に収容される
    　請求項２または４に記載の電力バックアップシステム。
  6. 　前記切り替え回路は、前記ポータブル電源装置の置台に収容される
    　請求項２または４に記載の電力バックアップシステム。
  7. 　前記切り替え回路は、前記分電盤に収容される
    　請求項２に記載の電力バックアップシステム。
  8. 　前記ポータブル電源装置は、
    　蓄電池と、
    　前記蓄電池が着脱自在に接続される放電装置であって、前記蓄電池を放電させることによって得られる交流電力を出力する放電装置とを備える
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の電力バックアップシステム。
  9. 　コンピュータによって実行される電力バックアップ方法であって、
    　停電時に、ポータブル電源装置と負荷とを電気的に接続し、かつ、前記ポータブル電源装置及び前記負荷を含む第一回路に漏電対策回路を電気的に接続する切り替えステップを含む
    　電力バックアップ方法。
  10. 　請求項９に記載の電力バックアップ方法を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103678A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Sekisui Chem Co Ltd 電力供給装置
WO2014030348A1 (ja) * 2012-08-24 2014-02-27 パナソニック株式会社 電源装置
JP2014131423A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Panasonic Corp 給電システムおよび切替装置
JP2015133880A (ja) * 2014-01-16 2015-07-23 日東工業株式会社 電力供給システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001103678A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Sekisui Chem Co Ltd 電力供給装置
WO2014030348A1 (ja) * 2012-08-24 2014-02-27 パナソニック株式会社 電源装置
JP2014131423A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Panasonic Corp 給電システムおよび切替装置
JP2015133880A (ja) * 2014-01-16 2015-07-23 日東工業株式会社 電力供給システム

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