JP2002354695A - 水路式発電システム - Google Patents
水路式発電システムInfo
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】上水槽のゲートを開閉駆動するモータを含む負
荷に対して、雪害や落雷等の影響を受けることなく常時
安定した状態で電力を供給することにある。 【解決手段】モータ3により開閉されるゲート2を有す
る上水槽1に溜められた谷川や小川等の水源から流入す
る水をゲート2より管路4を通して低地側に設置された
水力発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより
水車を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、
上水槽1の近傍に小規模な発電設備5を設置し、この発
電設備5は、上水槽1から流下させて導入される水の位
置エネルギーにより駆動されるプロペラ形水車6と、こ
のプロペラ形水車により運転されて発電出力を得る同期
発電機7と、この発電機7の発電出力により充電器8a
を経由して充電され、ゲート2を開閉するモータ3を含
む負荷を駆動するバッテリー8bとを備える。
荷に対して、雪害や落雷等の影響を受けることなく常時
安定した状態で電力を供給することにある。 【解決手段】モータ3により開閉されるゲート2を有す
る上水槽1に溜められた谷川や小川等の水源から流入す
る水をゲート2より管路4を通して低地側に設置された
水力発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより
水車を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、
上水槽1の近傍に小規模な発電設備5を設置し、この発
電設備5は、上水槽1から流下させて導入される水の位
置エネルギーにより駆動されるプロペラ形水車6と、こ
のプロペラ形水車により運転されて発電出力を得る同期
発電機7と、この発電機7の発電出力により充電器8a
を経由して充電され、ゲート2を開閉するモータ3を含
む負荷を駆動するバッテリー8bとを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、山岳地帯等に設置
された水力発電所において、上水槽から管路を通して供
給される水の位置エネルギにより水車を駆動して発電す
る水路式発電システムに関する。
された水力発電所において、上水槽から管路を通して供
給される水の位置エネルギにより水車を駆動して発電す
る水路式発電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】山岳地帯等に設置された水力発電所にお
いては、山頂部付近に建設された上水槽に溜められた水
を管路を通して流下させ、その水の位置エネルギにより
水車を駆動して発電するようにした水路式発電システム
が採用されている。
いては、山頂部付近に建設された上水槽に溜められた水
を管路を通して流下させ、その水の位置エネルギにより
水車を駆動して発電するようにした水路式発電システム
が採用されている。
【0003】図3は従来のかかる水路式発電システムの
概略構成図である。
概略構成図である。
【0004】図3において、31は山頂部付近に建設さ
れた上水槽で、この上水槽31は図示しない谷川や小川
等の水源から流入する水を溜めておき、ゲート32を開
くことで上水槽31から麓付近に建設された水力発電所
34に管路33を通して送水することにより、水車35
を駆動して発電機により発電するようにしている。
れた上水槽で、この上水槽31は図示しない谷川や小川
等の水源から流入する水を溜めておき、ゲート32を開
くことで上水槽31から麓付近に建設された水力発電所
34に管路33を通して送水することにより、水車35
を駆動して発電機により発電するようにしている。
【0005】このような構成の水路式発電システムにお
いて、上水槽31に溜められた水を麓付近の水力発電所
34に送出したり、上水槽31の水位レベルの低下によ
り送水を停止するには、モータ36によりゲート32を
開閉することにより行われるが、このモータ36を駆動
するには電源が必要である。
いて、上水槽31に溜められた水を麓付近の水力発電所
34に送出したり、上水槽31の水位レベルの低下によ
り送水を停止するには、モータ36によりゲート32を
開閉することにより行われるが、このモータ36を駆動
するには電源が必要である。
【0006】とろこで、山頂部付近には電源設備がない
ため、従来では麓付近の水力発電所34側又はその付近
に建設されている変電所側から送られてくる電力を麓側
から山頂部側の傾斜面に沿って布設された送電線37を
通して山頂部側の受電設備に送電し、この受電設備を介
してモータ36へ電力を供給している。
ため、従来では麓付近の水力発電所34側又はその付近
に建設されている変電所側から送られてくる電力を麓側
から山頂部側の傾斜面に沿って布設された送電線37を
通して山頂部側の受電設備に送電し、この受電設備を介
してモータ36へ電力を供給している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような水
路式発電システムでは、通常の場合には麓側の水力発電
所や変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ
支障なく送電できるので問題ないが、雪害や落雷により
送電ができなくなると、上水槽31のゲート32の開閉
ができなくなるだけでなく、障害の程度が大きな場合に
はその復旧に送電線の再布設や電柱の再設置が必要とな
るため、その費用と時間が多大になるという問題があっ
た。特に山岳地帯の傾斜面に沿って送電設備を設置する
には、その作業に困難性と危険性を伴うことは避けられ
ない。
路式発電システムでは、通常の場合には麓側の水力発電
所や変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ
支障なく送電できるので問題ないが、雪害や落雷により
送電ができなくなると、上水槽31のゲート32の開閉
ができなくなるだけでなく、障害の程度が大きな場合に
はその復旧に送電線の再布設や電柱の再設置が必要とな
るため、その費用と時間が多大になるという問題があっ
た。特に山岳地帯の傾斜面に沿って送電設備を設置する
には、その作業に困難性と危険性を伴うことは避けられ
ない。
【0008】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、上水槽に溜められた水を利用して小型水車を
駆動することで得られる発電エネルギをバッテリに充電
し、これを電源として有効に利用することにより、雪害
や落雷等の影響を受けることなく常時安定した状態で電
力を負荷に供給することができる水路式発電システムを
提供することを目的とする。
たもので、上水槽に溜められた水を利用して小型水車を
駆動することで得られる発電エネルギをバッテリに充電
し、これを電源として有効に利用することにより、雪害
や落雷等の影響を受けることなく常時安定した状態で電
力を負荷に供給することができる水路式発電システムを
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により水路式発電システム
を構成する。
成するため、次のような手段により水路式発電システム
を構成する。
【0010】請求項1に対応する発明は、モータにより
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて導入される水の位置エネルギーにより駆動される小
型水車と、この水車により運転されて発電出力を得る発
電機と、この発電機の発電出力により充電され、前記ゲ
ートを開閉するモータを含む負荷を駆動するバッテリー
とを備える。
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて導入される水の位置エネルギーにより駆動される小
型水車と、この水車により運転されて発電出力を得る発
電機と、この発電機の発電出力により充電され、前記ゲ
ートを開閉するモータを含む負荷を駆動するバッテリー
とを備える。
【0011】請求項2に対応する発明は、モータにより
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて入口弁より導入される水の位置エネルギーにより駆
動される小型水車と、この水車により運転されて発電出
力を得る発電機と、この発電機の発電出力により充電さ
れ、前記ゲートを開閉するモータを含む負荷を駆動する
バッテリーと、前記発電機で発電された交流出力を直流
に変換して前記バッテリーに充電する機能と前記バッテ
リーの充電電圧を監視する機能とを有する充電器と、こ
の充電器の監視機能により前記バッテリーの充電電圧の
低下が検出されると前記小型水車の入口弁を開き、且つ
前記バッテリーの充電が完了したことが検出されると前
記小型水車の入口弁を閉じて前記小型水車を停止させる
制御部とを備える。
開閉されるゲートを有する上水槽に溜められた谷川や小
川等の水源から流入する水を前記ゲートより管路を通し
て低地側に設置された水力発電所に流下させ、その水の
位置エネルギーにより水車を駆動して発電する水路式発
電システムにおいて、前記上水槽の近傍に小規模な発電
設備を設置し、この発電設備は、前記上水槽から流下さ
せて入口弁より導入される水の位置エネルギーにより駆
動される小型水車と、この水車により運転されて発電出
力を得る発電機と、この発電機の発電出力により充電さ
れ、前記ゲートを開閉するモータを含む負荷を駆動する
バッテリーと、前記発電機で発電された交流出力を直流
に変換して前記バッテリーに充電する機能と前記バッテ
リーの充電電圧を監視する機能とを有する充電器と、こ
の充電器の監視機能により前記バッテリーの充電電圧の
低下が検出されると前記小型水車の入口弁を開き、且つ
前記バッテリーの充電が完了したことが検出されると前
記小型水車の入口弁を閉じて前記小型水車を停止させる
制御部とを備える。
【0012】請求項3に対応する発明は、請求項1又は
請求項2に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、小型水車とし、プロペラ形水車を用いる。
請求項2に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、小型水車とし、プロペラ形水車を用いる。
【0013】請求項4に対応する発明は、請求項2に対
応する発明の水路式発電システムにおいて、入口弁とし
て、ソレノイド操作形を用いる。
応する発明の水路式発電システムにおいて、入口弁とし
て、ソレノイド操作形を用いる。
【0014】請求項5に対応する発明は、請求項2に対
応する発明の水路式発電システムにおいて、充電器に入
力される発電機の発電出力の電路に開閉手段を設け、制
御部は、バッテリーの充電電圧の低下が検出されると前
記開閉手段に閉信号を出力し、前記バッテリーの充電が
完了したことが検出されると前記開閉手段に開信号を出
力する。
応する発明の水路式発電システムにおいて、充電器に入
力される発電機の発電出力の電路に開閉手段を設け、制
御部は、バッテリーの充電電圧の低下が検出されると前
記開閉手段に閉信号を出力し、前記バッテリーの充電が
完了したことが検出されると前記開閉手段に開信号を出
力する。
【0015】請求項6に対応する発明は、請求項1又は
請求項2に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、上水槽のゲートを開閉するモータとバッテリーとの
通電路に開閉手段を設け、この開閉手段を水力発電所か
ら通信手段を介して伝送される制御指令により開閉制御
する負荷制御部を備える。
請求項2に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、上水槽のゲートを開閉するモータとバッテリーとの
通電路に開閉手段を設け、この開閉手段を水力発電所か
ら通信手段を介して伝送される制御指令により開閉制御
する負荷制御部を備える。
【0016】請求項7に対応する発明は、請求項1又は
請求項2に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、バッテリーのケースの外周部を保温材で覆うように
したものである。
請求項2に対応する発明の水路式発電システムにおい
て、バッテリーのケースの外周部を保温材で覆うように
したものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【0018】図1は本発明による水路式発電システムの
実施の形態における上水槽側の概略構成を説明するため
の平面図である。
実施の形態における上水槽側の概略構成を説明するため
の平面図である。
【0019】図1において、1は山頂部付近に建設さ
れ、図示しない谷川や小川等の水源から流入する水を溜
める上水槽で、この上水槽1の正面にはモータ3により
開閉駆動されるゲート2が設けられている。また、この
ゲート2に対応させて上水槽1を麓側の水力発電所に送
る管路4が配設されている。
れ、図示しない谷川や小川等の水源から流入する水を溜
める上水槽で、この上水槽1の正面にはモータ3により
開閉駆動されるゲート2が設けられている。また、この
ゲート2に対応させて上水槽1を麓側の水力発電所に送
る管路4が配設されている。
【0020】一方、5は上水槽1に近接して設置された
小規模な発電設備で、この発電設備5は低落差領域向の
プロペラ形水車6と、このプロペラ形水車6に直結され
た同機発電機7と、この同機発電機7により発電された
電力を充電器8aを経由して蓄えるバッテリー8bおよ
び制御装置9を備えている。
小規模な発電設備で、この発電設備5は低落差領域向の
プロペラ形水車6と、このプロペラ形水車6に直結され
た同機発電機7と、この同機発電機7により発電された
電力を充電器8aを経由して蓄えるバッテリー8bおよ
び制御装置9を備えている。
【0021】上記プロペラ形水車6は、上水槽1の側部
に設けられた開口部より管路10及びこの管路10の中
途に設けられた入口弁11を通して流入する水により駆
動され、同機発電機7を駆動して発電出力を得るように
したものである。
に設けられた開口部より管路10及びこの管路10の中
途に設けられた入口弁11を通して流入する水により駆
動され、同機発電機7を駆動して発電出力を得るように
したものである。
【0022】図2は充電器8aとバッテリー8b及び制
御装置9を中心とする全体のシステム構成図である。
御装置9を中心とする全体のシステム構成図である。
【0023】図2において、バッテリー8bは充電器8
aに開閉手段12を介して入力される同機発電機7の発
電出力により充電される。
aに開閉手段12を介して入力される同機発電機7の発
電出力により充電される。
【0024】上記充電器8aは、交流を直流に変換する
機能とバッテリー8bの充電電圧を監視する機能とを有
し、バッテリー8bの電圧が充電容量の下限値より低下
すると電圧低下信号を、また充充電容量の上限値を超え
ると充電完了信号をそれぞれ制御装置9に与えるもので
ある。また、バッテリー8bは、ゲート2を開閉駆動す
るモータ3を含む負荷電源と制御装置9の電源として用
いられる。
機能とバッテリー8bの充電電圧を監視する機能とを有
し、バッテリー8bの電圧が充電容量の下限値より低下
すると電圧低下信号を、また充充電容量の上限値を超え
ると充電完了信号をそれぞれ制御装置9に与えるもので
ある。また、バッテリー8bは、ゲート2を開閉駆動す
るモータ3を含む負荷電源と制御装置9の電源として用
いられる。
【0025】一方、制御装置9は、プロペラ形水車6の
入口弁11と発電機7で発電された電力を充電器8aに
与える電路に設けられた開閉手段12を制御する電源制
御部9aと麓側の水力発電所から有線又は無線等による
通信手段を介して伝送されてくる制御指令を受けると、
その指令内容に応じてバッテリー8bからモータ3への
通電経路に設けられた開閉手段13を開閉制御する負荷
制御部9bとを備えている。
入口弁11と発電機7で発電された電力を充電器8aに
与える電路に設けられた開閉手段12を制御する電源制
御部9aと麓側の水力発電所から有線又は無線等による
通信手段を介して伝送されてくる制御指令を受けると、
その指令内容に応じてバッテリー8bからモータ3への
通電経路に設けられた開閉手段13を開閉制御する負荷
制御部9bとを備えている。
【0026】ここで、上記のような水路式水力発電シス
テムを実現する実施例として、各設備に対する数値を示
すと以下の通りである。
テムを実現する実施例として、各設備に対する数値を示
すと以下の通りである。
【0027】プロペラ形水車6としては、ユニット最高
落差が15m、流量調整は一定流量であり、同機発電機
7としては出力が5.5kWでAC200Vであり、入
口弁11としてはDC100Vのソレノイド操作形が使
用される。
落差が15m、流量調整は一定流量であり、同機発電機
7としては出力が5.5kWでAC200Vであり、入
口弁11としてはDC100Vのソレノイド操作形が使
用される。
【0028】また、同機発電機7はAVRにより電圧制
御され、且つ周波数一定制御で200Vの交流を出力す
るもので、この同機発電機7から充電器8aに入力され
る交流電圧は200V、バッテリー8bからモータ3を
含む負荷及び制御装置9への電源電圧としてはDC10
0Vである。
御され、且つ周波数一定制御で200Vの交流を出力す
るもので、この同機発電機7から充電器8aに入力され
る交流電圧は200V、バッテリー8bからモータ3を
含む負荷及び制御装置9への電源電圧としてはDC10
0Vである。
【0029】因みに、麓側の水力発電所から山頂部側の
上水槽までの高さは約100mで、その傾斜距離は約1
0kmである。
上水槽までの高さは約100mで、その傾斜距離は約1
0kmである。
【0030】次にこのように構成された水路式水力発電
システムの作用を述べる。
システムの作用を述べる。
【0031】いま、バッテリー8bが充電されていない
場合には、充電器8aから制御装置9の電源制御部9a
に電圧低下信号S1が入力されているので、開閉手段1
2は閉路している。
場合には、充電器8aから制御装置9の電源制御部9a
に電圧低下信号S1が入力されているので、開閉手段1
2は閉路している。
【0032】このような状態にあるとき、バッテリー9
bを充電するには、手動により入口弁11を開き、上水
槽1より管路10を通してプロペラ形水車6に水を流入
させると、プロペラ形水車6が起動され、その回転が同
機発電機7に伝達される。そして、このプロペラ形水車
6が定格回転速度に達すると同機発電機7により交流電
圧が発生し、この交流電圧は開閉手段12を介して充電
器8aに入力され、この充電器8aによりバッテリー8
bが充電される。
bを充電するには、手動により入口弁11を開き、上水
槽1より管路10を通してプロペラ形水車6に水を流入
させると、プロペラ形水車6が起動され、その回転が同
機発電機7に伝達される。そして、このプロペラ形水車
6が定格回転速度に達すると同機発電機7により交流電
圧が発生し、この交流電圧は開閉手段12を介して充電
器8aに入力され、この充電器8aによりバッテリー8
bが充電される。
【0033】このバッテリー8bの充電電圧がその充電
容量の上限値を超えると、充電完了信号S2を電源制御
部9aに与える。すると、この電源制御部9aでは、入
口弁11のソレノイドに閉鎖信号を出力するとともに、
開閉手段12に開信号を出力する。
容量の上限値を超えると、充電完了信号S2を電源制御
部9aに与える。すると、この電源制御部9aでは、入
口弁11のソレノイドに閉鎖信号を出力するとともに、
開閉手段12に開信号を出力する。
【0034】従って、この入口弁11が完全に閉鎖し
て、プロペラ形水車6が停止し、同機発電機7を停止に
移行させると同時に、開閉手段12の開放により同機発
電機7から充電器8aへの交流電圧の供給が断たれる。
て、プロペラ形水車6が停止し、同機発電機7を停止に
移行させると同時に、開閉手段12の開放により同機発
電機7から充電器8aへの交流電圧の供給が断たれる。
【0035】このようにバッテリー8bが充電されてい
るとき、麓側の水力発電所より制御装置9の負荷制御部
9bに制御指令が与えられると、開閉手段13の閉路に
より瞬時にバッテリー8bを電源としてモータ3を駆動
し、上水槽1のゲート2を開閉することができる。
るとき、麓側の水力発電所より制御装置9の負荷制御部
9bに制御指令が与えられると、開閉手段13の閉路に
より瞬時にバッテリー8bを電源としてモータ3を駆動
し、上水槽1のゲート2を開閉することができる。
【0036】一方、負荷への電力供給によりバッテリー
8bの充電電圧が充電容量の下限値以下に低下すると、
充電器8aより電源制御部9aに電圧低下信号S1が与
えられる。すると、この電源制御部9aは入口弁11に
開放信号を与えて入口弁11を開放するとともに、同機
発電機7から充電器8aへの電圧供給経路に設けられた
開閉手段12に閉路信号が与えられる。
8bの充電電圧が充電容量の下限値以下に低下すると、
充電器8aより電源制御部9aに電圧低下信号S1が与
えられる。すると、この電源制御部9aは入口弁11に
開放信号を与えて入口弁11を開放するとともに、同機
発電機7から充電器8aへの電圧供給経路に設けられた
開閉手段12に閉路信号が与えられる。
【0037】従って、この入口弁11が全開して、プロ
ペラ形水車6が起動し、定格回転速度に達すると同機発
電機7より交流電圧を発生し、充電器8aを経由してバ
ッテリー8bを充電する。
ペラ形水車6が起動し、定格回転速度に達すると同機発
電機7より交流電圧を発生し、充電器8aを経由してバ
ッテリー8bを充電する。
【0038】そして、充電が完了すると前述同様に入口
弁11の閉鎖によりプロペラ形水車6及び同機発電機7
を停止させる。
弁11の閉鎖によりプロペラ形水車6及び同機発電機7
を停止させる。
【0039】このように本実施の形態では、上水槽1の
水を入口弁11を介して導入可能にした低落差領域向の
プロペラ形水車6と、このプロペラ形水車6に直結され
た同機発電機7と、この同機発電機7の発電出力により
充電器8aを経由して充電されるバッテリー8bと、電
源制御部9a及び負荷制御部9bを有する制御装置9を
備えた小規模な発電設備を上水槽1に近接させて設置す
るようにしたので、上水槽1のゲートを開閉するモータ
3を含む負荷に対して常時バッテリー8bを電源として
電力を供給することができ、特に短時間の負荷急増に対
しても安定した電力の供給が可能となる。
水を入口弁11を介して導入可能にした低落差領域向の
プロペラ形水車6と、このプロペラ形水車6に直結され
た同機発電機7と、この同機発電機7の発電出力により
充電器8aを経由して充電されるバッテリー8bと、電
源制御部9a及び負荷制御部9bを有する制御装置9を
備えた小規模な発電設備を上水槽1に近接させて設置す
るようにしたので、上水槽1のゲートを開閉するモータ
3を含む負荷に対して常時バッテリー8bを電源として
電力を供給することができ、特に短時間の負荷急増に対
しても安定した電力の供給が可能となる。
【0040】従って、従来のように麓側の水力発電所や
変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ送電
する必要がないので、雪害や落雷等による電源の喪失に
より負荷に電力が供給できないといった問題を解決する
ことができる。
変電所から送電線を通して山頂部付近の受電設備へ送電
する必要がないので、雪害や落雷等による電源の喪失に
より負荷に電力が供給できないといった問題を解決する
ことができる。
【0041】また、プロペラ形水車6により駆動される
同機発電機7は、バッテリー8bの充電にのみ使用され
るので、負荷の急増に対する発電機の出力を考慮する必
要がなく、小容量の発電機で対応することができ、経済
的である。
同機発電機7は、バッテリー8bの充電にのみ使用され
るので、負荷の急増に対する発電機の出力を考慮する必
要がなく、小容量の発電機で対応することができ、経済
的である。
【0042】さらに、バッテリー8bの充電電圧が充電
容量の下限値以下になると充電器8aより制御装置9の
電源制御部9aに電圧低下信号を与えてプロペラ形水車
6を起動して同期発電機7を運転し、バッテリー8bを
充電するだけなので、発電機の運転も安定した運用を図
ることができる。
容量の下限値以下になると充電器8aより制御装置9の
電源制御部9aに電圧低下信号を与えてプロペラ形水車
6を起動して同期発電機7を運転し、バッテリー8bを
充電するだけなので、発電機の運転も安定した運用を図
ることができる。
【0043】本発明は、上記実施の形態にのみ限定され
るものではなく、以下のような構成としても同様に実施
することができる。
るものではなく、以下のような構成としても同様に実施
することができる。
【0044】前述した発電設備5において、プロペラ形
水車6により駆動される同機発電機7の発電出力により
充電されるバッテリー8bは、低温地帯に長期間置かれ
ると、放電により充電電圧が低下する傾向がある。そこ
で、このような低温地帯に前述したような発電設備を設
置する場合には、バッテリー8bのケースの周囲部に保
温材で覆うようにしてもよい。このような構成とすれ
ば、低温による放電を抑制できるので、バッテリー8b
に蓄積されたエネルギーを有効に利用することができ
る。
水車6により駆動される同機発電機7の発電出力により
充電されるバッテリー8bは、低温地帯に長期間置かれ
ると、放電により充電電圧が低下する傾向がある。そこ
で、このような低温地帯に前述したような発電設備を設
置する場合には、バッテリー8bのケースの周囲部に保
温材で覆うようにしてもよい。このような構成とすれ
ば、低温による放電を抑制できるので、バッテリー8b
に蓄積されたエネルギーを有効に利用することができ
る。
【0045】また、上記実施の形態では、言及していな
かったが、上水槽1の水位レベルを検出し、この水位レ
ベルに応じてモータ3を駆動又は停止させてゲートを開
閉制御するようにしてもよい。
かったが、上水槽1の水位レベルを検出し、この水位レ
ベルに応じてモータ3を駆動又は停止させてゲートを開
閉制御するようにしてもよい。
【0046】さらに、上記実施の形態では、プロペラ形
水車6を用いる場合について述べたが、低落差領域向の
小規模な水車であれば、他の形式の水車を用いた発電設
備としてもよい。
水車6を用いる場合について述べたが、低落差領域向の
小規模な水車であれば、他の形式の水車を用いた発電設
備としてもよい。
【0047】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、上水
槽に溜められた水を利用して小型水車を駆動することで
得られる発電エネルギをバッテリに充電し、これを電源
として有効に利用できるようにしたので、雪害や落雷等
の影響を受けることなく常時安定した状態で電力を負荷
に供給することができる水路式発電システムを提供でき
る。
槽に溜められた水を利用して小型水車を駆動することで
得られる発電エネルギをバッテリに充電し、これを電源
として有効に利用できるようにしたので、雪害や落雷等
の影響を受けることなく常時安定した状態で電力を負荷
に供給することができる水路式発電システムを提供でき
る。
【図1】本発明による水路式発電システムの実施の形態
における上水槽側の概略構成を説明するための平面図。
における上水槽側の概略構成を説明するための平面図。
【図2】同実施の形態において、充電器とバッテリー及
び制御装置を中心とする全体のシステム構成図。
び制御装置を中心とする全体のシステム構成図。
【図3】従来の水路式発電システム全体の概略を示す構
成図。
成図。
1…上水槽 2…ゲート 3…モータ 4…管路 5…発電設備 6…プロペラ水車 7…同期発電機 8a…充電器 8b…バッテリー 9…制御装置 9a…電源制御部 9b…負荷制御部 10…管路 11…入口弁 12,13…開閉手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 典男 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 Fターム(参考) 3H074 AA08 AA12 BB10 BB30 CC11 CC28 CC31 5G003 AA07 BA01 CA11 DA04 5G060 CA21
Claims (7)
- 【請求項1】 モータにより開閉されるゲートを有する
上水槽に溜められた谷川や小川等の水源から流入する水
を前記ゲートより管路を通して低地側に設置された水力
発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより水車
を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、 前記上水槽の近傍に小規模な発電設備を設置し、 この発電設備は、前記上水槽から流下させて導入される
水の位置エネルギーにより駆動される小型水車と、この
水車により運転されて発電出力を得る発電機と、この発
電機の発電出力により充電され、前記ゲートを開閉する
モータを含む負荷を駆動するバッテリーとを備えたこと
を特徴とする水路式発電システム。 - 【請求項2】 モータにより開閉されるゲートを有する
上水槽に溜められた谷川や小川等の水源から流入する水
を前記ゲートより管路を通して低地側に設置された水力
発電所に流下させ、その水の位置エネルギーにより水車
を駆動して発電する水路式発電システムにおいて、 前記上水槽の近傍に小規模な発電設備を設置し、 この発電設備は、前記上水槽から流下させて入口弁より
導入される水の位置エネルギーにより駆動される小型水
車と、この水車により運転されて発電出力を得る発電機
と、この発電機の発電出力により充電され、前記ゲート
を開閉するモータを含む負荷を駆動するバッテリーと、
前記発電機で発電された交流出力を直流に変換して前記
バッテリーに充電する機能と前記バッテリーの充電電圧
を監視する機能とを有する充電器と、この充電器の監視
機能により前記バッテリーの充電電圧の低下が検出され
ると前記小型水車の入口弁を開き、且つ前記バッテリー
の充電が完了したことが検出されると前記小型水車の入
口弁を閉じて前記小型水車を停止させる制御部とを備え
たことを特徴とする水路式発電システム。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の水路式発電
システムにおいて、 小型水車は、プロペラ形水車であることを特徴とする水
路式発電システム。 - 【請求項4】 請求項2記載の水路式発電システムにお
いて、 入口弁は、ソレノイド操作形であることを特徴とする水
路式発電システム。 - 【請求項5】 請求項2記載の水路式発電システムにお
いて、 充電器に入力される発電機の発電出力の電路に開閉手段
を設け、 制御部は、バッテリーの充電電圧の低下が検出されると
前記開閉手段に閉信号を出力し、前記バッテリーの充電
が完了したことが検出されると前記開閉手段に開信号を
出力することを特徴とする水路式発電システム。 - 【請求項6】 請求項1又は請求項2記載の水路式発電
システムにおいて、 上水槽のゲートを開閉するモータとバッテリーとの通電
路に開閉手段を設け、この開閉手段を水力発電所から通
信手段を介して伝送される制御指令により開閉制御する
負荷制御部を備えたことを特徴とする水路式発電システ
ム。 - 【請求項7】 請求項1又は請求項2記載の水路式発電
システムにおいて、 バッテリーのケースの外周部を保温材で覆うようにした
ことを特徴とする水路式発電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001152651A JP2002354695A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 水路式発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001152651A JP2002354695A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 水路式発電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002354695A true JP2002354695A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=18997286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001152651A Pending JP2002354695A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 水路式発電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002354695A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013032731A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Nabitsuku:Kk | マイクロ水力発電装置搭載型ゲート |
JP2017184402A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 電源装置 |
CN110030141A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 江苏信息职业技术学院 | 一种水利发电设备及其发电方法 |
-
2001
- 2001-05-22 JP JP2001152651A patent/JP2002354695A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013032731A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Nabitsuku:Kk | マイクロ水力発電装置搭載型ゲート |
JP2017184402A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 電源装置 |
CN110030141A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 江苏信息职业技术学院 | 一种水利发电设备及其发电方法 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040319 |