JP6351351B2

JP6351351B2 - 電力供給システム

Info

Publication number: JP6351351B2
Application number: JP2014090261A
Authority: JP
Inventors: 誠春日井; 直秀土本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2034-04-24
Also published as: JP2015211494A

Description

本発明は、電力供給システムに関する。

近年、電気自動車の増加に伴い、電気自動車充放電装置を設置する住宅が増加している。電気自動車充放電装置は、商用系統からの交流電力を直流電力に変換し、電気自動車の蓄電池を充電する。また、電気自動車充放電装置は、商用系統停止時（停電時）において、電気自動車の蓄電池の直流電力を交流電力に変換し、住宅内負荷に交流電力を供給することができる。住宅に太陽光発電システムが設置されている場合、電気自動車充放電装置では、太陽光発電用電力変換装置と接続し、太陽光発電用電力変換装置から入力した交流電力を用いて、電気自動車用の蓄電池を充電し、また、住宅内負荷に交流電力を供給することができる（例えば、下記特許文献１）。

特開２０１１−１８８６０７号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、電気自動車充放電装置を介して、商用系統、電気自動車、住宅内負荷、および太陽光発電用電力変換装置と接続している場合、電気自動車充放電装置が故障すると、保守・修理等のために商用系統と電気自動車充放電装置との間の主幹漏電遮断器を開く必要がある。そのため、電気自動車充放電装置の動作を停止した場合、商用系統からの交流電力を住宅内負荷に供給できない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電気自動車充放電装置の動作停止時において住宅内負荷へ電力の供給が可能な電力供給システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電気自動車との間で電力の充放電を行う電気自動車充放電装置と、交流電力を出力する商用系統と、住宅用分電盤と、を備えた電力供給システムであって、前記商用系統からの出力が前記電気自動車充放電装置側および前記住宅用分電盤側へ分岐された前記電気自動車充放電装置側において、前記商用系統と前記電気自動車充放電装置との接続を開閉可能な第１のスイッチと、前記住宅用分電盤に交流電力を供給する供給元として、前記商用系統または前記電気自動車充放電装置のいずれかに切り替え可能な第２のスイッチと、を備え、前記電気自動車充放電装置を動作させる正常動作時では、前記第１のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチにおいて、前記住宅用分電盤の接続先を前記電気自動車充放電装置とし、前記商用系統から出力される前記交流電力は、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチを介して、前記住宅用分電盤に入力されることを特徴とする。

本発明によれば、電気自動車充放電装置の動作停止時において住宅内負荷へ電力を供給できる、という効果を奏する。

図１は、電力供給システムの構成例を示す図である。図２は、正常動作時の電力供給システムの各スイッチを示す図である。図３は、商用系統から交流電力の供給が停止した停電時の電力供給システムの各スイッチを示す図である。図４は、ＥＶ−ＰＣＳの動作停止時の電力供給システムの各スイッチを示す図である。

以下に、本発明にかかる電力供給システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は本実施の形態の電力供給システムの構成例を示す図である。電力供給システムは、商用系統１と、主幹漏電遮断器２と、保守用ＭＣＣＢ（Molded Case Circuit Breaker）３と、ＥＶ−ＰＣＳ（Electric Vehicle Power Conditioning Sub-system）４と、電気自動車５と、太陽電池６と、ＰＶ−ＰＣＳ（Photo Voltaic Power Conditioning Sub-system）７と、切替開閉器８と、切替開閉器９と、住宅用分電盤１０と、を備える。

商用系統１は、ＥＶ−ＰＣＳ４および住宅用分電盤１０へ交流電力を供給可能な供給源である。

主幹漏電遮断器２は、電力会社の商用系統１を宅内に受電するための遮断器である。

保守用ＭＣＣＢ３は、主幹漏電遮断器２からの出力がＥＶ−ＰＣＳ４側および住宅用分電盤１０側へ分岐されているＥＶ−ＰＣＳ４側に設けられた第１のスイッチである。保守用ＭＣＣＢ３は、商用系統１との連系運転（正常運転）時は閉路し、故障等によりＥＶ−ＰＣＳ４を停止して保守・修理する場合に開路して、商用系統１とＥＶ−ＰＣＳ４との接続を開く。

ＥＶ−ＰＣＳ４は、解列用電磁接触器４１，４２と、商用系統１側への逆潮流を検出する変流器４３と、商用系統１側からの交流電力を直流電力に変換して電気自動車５の蓄電池を充電し、電気自動車５の蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して住宅用分電盤１０側に出力する電気自動車充放電装置である電力変換器４４と、を備える。ＥＶ−ＰＣＳ４は、正常運転時において、商用系統１からの交流電力、ＰＶ−ＰＣＳ７からの交流電力を用いて、住宅用分電盤１０へ出力し、または電力変換器４４経由で電気自動車５の蓄電池を充電する。

電気自動車５は、図示しない蓄電池を備えており、蓄電池にＥＶ−ＰＣＳ４の電力変換器４４から供給される直流電力を蓄電する。

太陽電池６は太陽光を用いて発電を行い、太陽光発電用電力変換装置であるＰＶ−ＰＣＳ７が、太陽電池６からの直流電力を交流電力に変換して出力する。

切替開閉器８は、ＰＶ−ＰＣＳ７が出力する交流電力の出力先を、ＥＶ−ＰＣＳ４または住宅用分電盤１０に切り替える第３のスイッチである。

切替開閉器９は、住宅用分電盤１０に交流電力を供給する供給元として、商用系統１またはＥＶ−ＰＣＳ４に切り替える第２のスイッチである。

住宅用分電盤１０は、主幹漏電遮断器１０１と、分岐ブレーカ１０２〜１０５と、を備え、各分岐ブレーカ１０２〜１０５の先に、交流電力を使用する住宅内負荷が接続されている。

つづいて、電力供給システムの状態に応じて、保守用ＭＣＣＢ３、切替開閉器８，９等の各スイッチの切り替え処理について説明する。

まず、正常動作時について説明する。図２は、正常動作時の電力供給システムの各スイッチを示す図である。正常動作時において、電力供給システムでは、主幹漏電遮断器２を閉じ、保守用ＭＣＣＢ３を閉じ、切替開閉器８はＰＶ−ＰＣＳ７とＥＶ−ＰＣＳ４とを接続し、切替開閉器９は住宅用分電盤１０とＥＶ−ＰＣＳ４とを接続する。ＥＶ−ＰＣＳ４では、解列用電磁接触器４１，４２を閉じ、住宅用分電盤１０では、主幹漏電遮断器１０１を閉じる。

この場合、ＥＶ−ＰＣＳ４では、商用系統１およびＰＶ−ＰＣＳ７から交流電力を入力し、住宅用分電盤１０側へ交流電力を出力する。また、ＥＶ−ＰＣＳ４では、電気自動車５が接続されているときには、商用系統１およびＰＶ−ＰＣＳ７からの交流電力を、電力変換器４４で直流電力に変換して電気自動車５の蓄電池を充電する。

つぎに、商用系統１から交流電力の供給が停止した停電時について説明する。図３は、商用系統１から交流電力の供給が停止した停電時の電力供給システムの各スイッチを示す図である。商用系統１から交流電力の供給が停止した停電時において、電力供給システムでは、保守用ＭＣＣＢ３を閉じ、切替開閉器８はＰＶ−ＰＣＳ７とＥＶ−ＰＣＳ４とを接続し、切替開閉器９は住宅用分電盤１０とＥＶ−ＰＣＳ４とを接続する。ＥＶ−ＰＣＳ４では、解列用電磁接触器４１，４２を開き、住宅用分電盤１０では、主幹漏電遮断器１０１を閉じる。

この場合、ＥＶ−ＰＣＳ４では、ＰＶ−ＰＣＳ７から交流電力を入力し、また、電気自動車５が接続されているときには、電力変換器４４で電気自動車５の蓄電池の直流電力を交流電力に変換して、住宅用分電盤１０側へ交流電力を出力する。また、ＥＶ−ＰＣＳ４では、ＰＶ−ＰＣＳ７から供給される交流電力が十分に大きいときは、ＰＶ−ＰＣＳ７からの交流電力を電力変換器４４で直流電力に変換して電気自動車５の蓄電池を充電してもよい。

つぎに、ＥＶ−ＰＣＳ４の故障の修理・保守点検等のため動作を停止する場合について説明する。図４は、ＥＶ−ＰＣＳ４の動作停止時の電力供給システムの各スイッチを示す図である。ＥＶ−ＰＣＳ４の動作を停止する場合、電力供給システムでは、主幹漏電遮断器２を閉じ、保守用ＭＣＣＢ３を開き、切替開閉器８はＰＶ−ＰＣＳ７と住宅用分電盤１０とを接続し、切替開閉器９は住宅用分電盤１０と商用系統１とを接続する。ＥＶ−ＰＣＳ４では、解列用電磁接触器４１，４２の開閉は規定せず、住宅用分電盤１０では、主幹漏電遮断器１０１を閉じる。また、ＥＶ−ＰＣＳ４は電気自動車５と未接続とする。

この場合、電力供給システムでは、ＥＶ−ＰＣＳ４には、商用系統１から交流電力は供給されず、ＰＶ−ＰＣＳ７から交流電力は供給されず、電気自動車５から直流電力は供給されないため、作業員は、ＥＶ−ＰＣＳ４の故障修理・保守点検等を行うことができる。また、住宅用分電盤１０には、ＥＶ−ＰＣＳ４が動作していない場合でも、商用系統１から交流電力が供給され、また、ＰＶ−ＰＣＳ７から交流電力が供給される。そのため、住宅用分電盤１０において、住宅内負荷を継続して動作させることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、電力供給システムでは、保守用ＭＣＣＢ３、切替開閉器８，９を備え、ＥＶ−ＰＣＳ４の動作を停止する場合、保守用ＭＣＣＢ３および切替開閉器８，９を用いて、ＥＶ−ＰＣＳ４には電力が供給されず、住宅用分電盤１０に商用系統１およびＰＶ−ＰＣＳ７から交流電力が供給される接続とする。これによい、電力供給システムでは、ＥＶ−ＰＣＳ４の動作を停止して故障修理・保守点検等を行いつつ、住宅用分電盤１０へ交流電力を供給し続けることができる。

以上のように、本発明にかかる電力供給システムは、複数の電力供給源を持つシステムに有用であり、特に、電気自動車充放電装置を備えたシステムに適している。

１商用系統、２主幹漏電遮断器、３保守用ＭＣＣＢ（第１のスイッチ）、４ＥＶ−ＰＣＳ、５電気自動車、６太陽電池、７ＰＶ−ＰＣＳ、８切替開閉器（第３のスイッチ）、９切替開閉器（第２のスイッチ）、１０住宅用分電盤。

Claims

電気自動車との間で電力の充放電を行う電気自動車充放電装置と、交流電力を出力する商用系統と、住宅用分電盤と、を備えた電力供給システムであって、
前記商用系統からの出力が前記電気自動車充放電装置側および前記住宅用分電盤側へ分岐された前記電気自動車充放電装置側において、前記商用系統と前記電気自動車充放電装置との接続を開閉可能な第１のスイッチと、
前記住宅用分電盤に交流電力を供給する供給元として、前記商用系統または前記電気自動車充放電装置のいずれかに切り替え可能な第２のスイッチと、
を備え、
前記電気自動車充放電装置を動作させる正常動作時では、
前記第１のスイッチを閉じ、
前記第２のスイッチにおいて、前記住宅用分電盤の接続先を前記電気自動車充放電装置とし、
前記商用系統から出力される前記交流電力は、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチを介して、前記住宅用分電盤に入力される、
ことを特徴とする電力供給システム。
保守点検のため前記電気自動車充放電装置の動作を停止する場合、
前記第１のスイッチを開き、
前記第２のスイッチにおいて、前記住宅用分電盤の接続先を前記商用系統とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
さらに、太陽電池で発電された電力を変換する太陽光発電用電力変換装置を備える場合に、
前記太陽光発電用電力変換装置が出力する交流電力の出力先として、前記住宅用分電盤または前記電気自動車充放電装置のいずれかに切り替え可能な第３のスイッチ、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電力供給システム。
保守点検のため前記電気自動車充放電装置の動作を停止する場合、
前記第３のスイッチにおいて、前記太陽光発電用電力変換装置の接続先を前記住宅用分電盤とする、
ことを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。