JP2000312445A - 電力貯蔵システム - Google Patents
電力貯蔵システムInfo
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- JP2000312445A JP2000312445A JP11118191A JP11819199A JP2000312445A JP 2000312445 A JP2000312445 A JP 2000312445A JP 11118191 A JP11118191 A JP 11118191A JP 11819199 A JP11819199 A JP 11819199A JP 2000312445 A JP2000312445 A JP 2000312445A
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- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄電池の使用状況の分散を図り、蓄電池の長
寿命化及び交換時の負担を軽減した電力貯蔵システムを
提供する。 【解決手段】 並列に接続されて、商用電力１を蓄え、
その電力を負荷機器５に供給する複数の蓄電池ユニット
４２を備える電力貯蔵システムであって、負荷機器５の
消費電力を電流検知器２３で検出して、切換スイッチ４
１を動作させ、使用電力量に応じて電力供給する蓄電池
ユニット４２の個数を変更する。
寿命化及び交換時の負担を軽減した電力貯蔵システムを
提供する。 【解決手段】 並列に接続されて、商用電力１を蓄え、
その電力を負荷機器５に供給する複数の蓄電池ユニット
４２を備える電力貯蔵システムであって、負荷機器５の
消費電力を電流検知器２３で検出して、切換スイッチ４
１を動作させ、使用電力量に応じて電力供給する蓄電池
ユニット４２の個数を変更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、住宅等の配電回路
に設けられる商用電力貯蔵用の蓄電池を備えた電力貯蔵
システムに関する。
に設けられる商用電力貯蔵用の蓄電池を備えた電力貯蔵
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、大容量の蓄電池を使用して商用電
力を貯蔵してそれを利用する電力貯蔵システムの技術が
知られている。特に、割安な夜間電力を蓄電して割高な
昼間電力時間帯に使用し、電力料金の低減を図るととも
に、電力負荷平準化も達成する分散型電池電力貯蔵シス
テムがある（登録実用新案第３０４５１８９号公報参
照）。
力を貯蔵してそれを利用する電力貯蔵システムの技術が
知られている。特に、割安な夜間電力を蓄電して割高な
昼間電力時間帯に使用し、電力料金の低減を図るととも
に、電力負荷平準化も達成する分散型電池電力貯蔵シス
テムがある（登録実用新案第３０４５１８９号公報参
照）。
【０００３】現在大容量の蓄電池としては鉛蓄電池が一
般的に利用されているが、エネルギー変換効率、エネル
ギー密度が低く、保守管理にも手間がかかる等問題点が
多い。そこで家庭用の電池電力貯蔵用に、高密度、高効
率、長寿命かつ信頼性の高い蓄電池の開発が進められて
おり、特にリチウム２次電池が注目を浴びている。
般的に利用されているが、エネルギー変換効率、エネル
ギー密度が低く、保守管理にも手間がかかる等問題点が
多い。そこで家庭用の電池電力貯蔵用に、高密度、高効
率、長寿命かつ信頼性の高い蓄電池の開発が進められて
おり、特にリチウム２次電池が注目を浴びている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、蓄電池、特に
リチウム２次電池は、信頼性と長寿命のためには、急速
充電や急放電等の電池に負荷をかけるのは好ましくな
い。ところが、一般家庭で使用する電機製品はエアコン
や電磁調理器など使用開始とともに急激に消費電力が上
がる機器が多く、それらに蓄電池からの電力を使用する
と、急放電により蓄電池に負荷をかけることになるの
で、これらの負荷機器にはなるべく蓄電池の電力を使用
しない方がよい。しかしながら、家庭内におけるこれら
の機器の消費電力割合は大きく、電気料金低減や負荷平
準化のためには、これらの機器にも蓄電池から電力を供
給することが望ましい。
リチウム２次電池は、信頼性と長寿命のためには、急速
充電や急放電等の電池に負荷をかけるのは好ましくな
い。ところが、一般家庭で使用する電機製品はエアコン
や電磁調理器など使用開始とともに急激に消費電力が上
がる機器が多く、それらに蓄電池からの電力を使用する
と、急放電により蓄電池に負荷をかけることになるの
で、これらの負荷機器にはなるべく蓄電池の電力を使用
しない方がよい。しかしながら、家庭内におけるこれら
の機器の消費電力割合は大きく、電気料金低減や負荷平
準化のためには、これらの機器にも蓄電池から電力を供
給することが望ましい。
【０００５】また、別の課題として、従来のシステムで
は、複数の蓄電池を一様に使用するので、一つの蓄電池
が寿命に達したときは全ての蓄電池を新品と交換しなけ
ればならず、使用者にとって大きな負担となるという問
題がある。本発明は、このような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、蓄電池の使用
状況の分散を図り、蓄電池の長寿命化及び交換時の負担
を軽減する電力貯蔵システムを提供するにある。
は、複数の蓄電池を一様に使用するので、一つの蓄電池
が寿命に達したときは全ての蓄電池を新品と交換しなけ
ればならず、使用者にとって大きな負担となるという問
題がある。本発明は、このような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、蓄電池の使用
状況の分散を図り、蓄電池の長寿命化及び交換時の負担
を軽減する電力貯蔵システムを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電力貯蔵システ
ムは、並列に接続されて、商用電力を蓄え、その電力を
負荷機器に供給する複数の蓄電池を備えるものであっ
て、前記負荷機器の消費電力を検出する消費電力検出手
段と、該消費電力検出手段によって検出される前記負荷
機器の消費電力に応じて電力供給する前記蓄電池の個数
を制御する制御手段と、を備えるものである。また、前
記制御手段は、予め定められた優先順位に従って、電力
供給する前記蓄電池を決めることで、各蓄電池の寿命を
分散させ交換時期を分散させることができる。
ムは、並列に接続されて、商用電力を蓄え、その電力を
負荷機器に供給する複数の蓄電池を備えるものであっ
て、前記負荷機器の消費電力を検出する消費電力検出手
段と、該消費電力検出手段によって検出される前記負荷
機器の消費電力に応じて電力供給する前記蓄電池の個数
を制御する制御手段と、を備えるものである。また、前
記制御手段は、予め定められた優先順位に従って、電力
供給する前記蓄電池を決めることで、各蓄電池の寿命を
分散させ交換時期を分散させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１
は、本発明の電力貯蔵システムの一実施の形態を示すブ
ロック回路図である。商用電力１は住宅に入る前の段階
で系統切換装置２に接続されている。この系統切換装置
２は、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、電流検知
器２３、及び制御部２４で構成されている。
発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１
は、本発明の電力貯蔵システムの一実施の形態を示すブ
ロック回路図である。商用電力１は住宅に入る前の段階
で系統切換装置２に接続されている。この系統切換装置
２は、第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、電流検知
器２３、及び制御部２４で構成されている。
【０００８】商用電力１の出力は、第１スイッチ２１か
ら電流検知器２３を介して負荷機器５に至る商用電力供
給系統（この系統には図示しない宅内コンセントがあ
る）と、第１スイッチ２１から第２スイッチ２２を介し
て双方向インバータ３を経て蓄電池装置４に至る充電系
統とに別れている。制御部２４は、双方向インバータ３
及び蓄電池装置４の電流・電圧値の監視制御、第１スイ
ッチ２１及び第２スイッチ２２の切換え制御、及び電流
検知器２３からの信号を受けて切換スイッチ４１（後述
する）の切換え制御を行うものである。この制御部２４
には時間を測定して夜間電力時間帯とそれ以外の昼間電
力時間帯での切換え信号を出力するタイマー機能も有し
ている。
ら電流検知器２３を介して負荷機器５に至る商用電力供
給系統（この系統には図示しない宅内コンセントがあ
る）と、第１スイッチ２１から第２スイッチ２２を介し
て双方向インバータ３を経て蓄電池装置４に至る充電系
統とに別れている。制御部２４は、双方向インバータ３
及び蓄電池装置４の電流・電圧値の監視制御、第１スイ
ッチ２１及び第２スイッチ２２の切換え制御、及び電流
検知器２３からの信号を受けて切換スイッチ４１（後述
する）の切換え制御を行うものである。この制御部２４
には時間を測定して夜間電力時間帯とそれ以外の昼間電
力時間帯での切換え信号を出力するタイマー機能も有し
ている。
【０００９】蓄電池装置４は、蓄電池ユニット４２とダ
イオード４４と切換スイッチ４１との直列回路が複数個
並列に接続された構成のものである。また、蓄電池ユニ
ット４２は単電池４３を複数個直列に接続した構成のも
のである。次に、上記回路の動作について説明する。割
安な夜間電力時間帯には第１スイッチ２１、第２スイッ
チ２２をＯＮにして、商用電力系統１からの交流電力を
負荷機器５に通電するとともに、双方向インバータ３に
よって交流電力を直流電力に変換し、切換スイッチ４１
を全てＯＮにして蓄電池ユニット４２、すなわち各々の
単電池４３を充電する。蓄電池ユニット４２が満充電さ
れたことを制御部２４が検知すれば、対応する切換スイ
ッチ４１をＯＦＦし、全ての蓄電池ユニット４２が満充
電されると、蓄電池装置４への通電を止め、それと同時
に第２スイッチ２２をＯＦＦにする。
イオード４４と切換スイッチ４１との直列回路が複数個
並列に接続された構成のものである。また、蓄電池ユニ
ット４２は単電池４３を複数個直列に接続した構成のも
のである。次に、上記回路の動作について説明する。割
安な夜間電力時間帯には第１スイッチ２１、第２スイッ
チ２２をＯＮにして、商用電力系統１からの交流電力を
負荷機器５に通電するとともに、双方向インバータ３に
よって交流電力を直流電力に変換し、切換スイッチ４１
を全てＯＮにして蓄電池ユニット４２、すなわち各々の
単電池４３を充電する。蓄電池ユニット４２が満充電さ
れたことを制御部２４が検知すれば、対応する切換スイ
ッチ４１をＯＦＦし、全ての蓄電池ユニット４２が満充
電されると、蓄電池装置４への通電を止め、それと同時
に第２スイッチ２２をＯＦＦにする。
【００１０】夜間電力時間帯以外の昼間電力時間帯にお
いては、第１スイッチ２１をＯＦＦ、第２スイッチ２２
をＯＮにして、蓄電池装置４からの直流電力を双方向イ
ンバータ３により交流電力に変換して、負荷機器５に供
給する。ここで、使用中の負荷機器５の消費電力が小さ
い場合、すなわち電流検知器２３で検知される電流値が
小さい場合は、この電流値を賄える個数の蓄電池ユニッ
ト４２の切換スイッチ４１をＯＮにして、その個数分の
電力を供給する。そして、消費電力が上がると、使用し
ていない蓄電池ユニット４２からも必要十分な電力を供
給できるようにそれらに接続されている切換スイッチ４
１をＯＮにする。
いては、第１スイッチ２１をＯＦＦ、第２スイッチ２２
をＯＮにして、蓄電池装置４からの直流電力を双方向イ
ンバータ３により交流電力に変換して、負荷機器５に供
給する。ここで、使用中の負荷機器５の消費電力が小さ
い場合、すなわち電流検知器２３で検知される電流値が
小さい場合は、この電流値を賄える個数の蓄電池ユニッ
ト４２の切換スイッチ４１をＯＮにして、その個数分の
電力を供給する。そして、消費電力が上がると、使用し
ていない蓄電池ユニット４２からも必要十分な電力を供
給できるようにそれらに接続されている切換スイッチ４
１をＯＮにする。
【００１１】図２は、蓄電池装置４の構成を示す図であ
る。蓄電池装置４は、１０個の蓄電池ユニット４２ａ〜
４２ｊにダイオード４４ａ〜４４ｊを介して各々に切換
スイッチ４１ａ〜４１ｊが接続された構成であり、１つ
の蓄電池ユニット４２が過負荷とならない放電電流を仮
に１Ａとする。負荷機器５の消費電力が１００Ｗであれ
ば、電流検知器２３で検知される電流値は１Ａとなり、
切換スイッチ４１ａのみをＯＮにして蓄電池ユニット４
２ａだけから電力を供給する。そして別の電気機器の電
源を入れ負荷機器５の消費電力が例えば５００Ｗに上が
れば、５Ａの電流が必要となり、新たに切換スイッチ４
１ｂ〜４１ｅをＯＮにして５個の蓄電池ユニット４２ａ
〜４２ｅから電力を供給する。これによって、各蓄電池
が負担する電流値は１Ａで済み、過負荷にならないよう
にすることができる。このように、負荷機器５の消費電
力の大きさ、すなわち電流検知器２３の検知電流値に対
応しながら、各蓄電池ユニット４２に過負荷をかけない
ように使用する蓄電池ユニット４２の数を変えるもので
ある。
る。蓄電池装置４は、１０個の蓄電池ユニット４２ａ〜
４２ｊにダイオード４４ａ〜４４ｊを介して各々に切換
スイッチ４１ａ〜４１ｊが接続された構成であり、１つ
の蓄電池ユニット４２が過負荷とならない放電電流を仮
に１Ａとする。負荷機器５の消費電力が１００Ｗであれ
ば、電流検知器２３で検知される電流値は１Ａとなり、
切換スイッチ４１ａのみをＯＮにして蓄電池ユニット４
２ａだけから電力を供給する。そして別の電気機器の電
源を入れ負荷機器５の消費電力が例えば５００Ｗに上が
れば、５Ａの電流が必要となり、新たに切換スイッチ４
１ｂ〜４１ｅをＯＮにして５個の蓄電池ユニット４２ａ
〜４２ｅから電力を供給する。これによって、各蓄電池
が負担する電流値は１Ａで済み、過負荷にならないよう
にすることができる。このように、負荷機器５の消費電
力の大きさ、すなわち電流検知器２３の検知電流値に対
応しながら、各蓄電池ユニット４２に過負荷をかけない
ように使用する蓄電池ユニット４２の数を変えるもので
ある。
【００１２】また、蓄電池ユニットの使用順位を４２ａ
→４２ｂ→‥‥‥→４２ｊの順にしておくことで、蓄電
池の寿命はその使用順位毎にやってくる。したがって、
電池の交換は、寿命のつきたものから一個毎に行うこと
になる。また、ある蓄電池ユニット４２の容量が下限値
まで低下した場合は、対応する切換スイッチ４１をＯＦ
Ｆにして、他の蓄電池ユニット４２の対応する切換スイ
ッチ４１をＯＮにすることで蓄電池ユニット４２を切換
える。これにより、過放電を避け、他の蓄電池ユニット
４２の負担となることも回避することができる。蓄電池
装置４では負荷機器５の電力を賄いきれなくなったとき
は、第１スイッチ２１をＯＮにし、第２スイッチ２２を
ＯＦＦにして、商用電力系統１から電力を供給する。そ
して、夜間電力時間帯になったとき、上記のように第２
スイッチ２２、切換スイッチ４１をＯＮにして充電を行
う。
→４２ｂ→‥‥‥→４２ｊの順にしておくことで、蓄電
池の寿命はその使用順位毎にやってくる。したがって、
電池の交換は、寿命のつきたものから一個毎に行うこと
になる。また、ある蓄電池ユニット４２の容量が下限値
まで低下した場合は、対応する切換スイッチ４１をＯＦ
Ｆにして、他の蓄電池ユニット４２の対応する切換スイ
ッチ４１をＯＮにすることで蓄電池ユニット４２を切換
える。これにより、過放電を避け、他の蓄電池ユニット
４２の負担となることも回避することができる。蓄電池
装置４では負荷機器５の電力を賄いきれなくなったとき
は、第１スイッチ２１をＯＮにし、第２スイッチ２２を
ＯＦＦにして、商用電力系統１から電力を供給する。そ
して、夜間電力時間帯になったとき、上記のように第２
スイッチ２２、切換スイッチ４１をＯＮにして充電を行
う。
【００１３】なお、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、図示の実施の形態では、蓄電
池ユニット４２は単電池４３を複数個直列に接続してユ
ニットとした構成のものを示したが、これに限定され
ず、大容量のもの１個だけのものでもよく、さらには、
各蓄電池ユニット４２は容量が異なったものを使用する
ことも可能である。
るものではない。例えば、図示の実施の形態では、蓄電
池ユニット４２は単電池４３を複数個直列に接続してユ
ニットとした構成のものを示したが、これに限定され
ず、大容量のもの１個だけのものでもよく、さらには、
各蓄電池ユニット４２は容量が異なったものを使用する
ことも可能である。
【００１４】電流検知器２３は双方向インバータ３と第
２スイッチ２２との間に設けてもよい。消費電力検出手
段は、負荷機器の電源スイッチのオン・オフを検出する
ものでもよい。消費電力検出手段は、負荷機器全体の消
費電力を検出するものでもよいし、個々の負荷機器の消
費電力を検出するものでもよい。
２スイッチ２２との間に設けてもよい。消費電力検出手
段は、負荷機器の電源スイッチのオン・オフを検出する
ものでもよい。消費電力検出手段は、負荷機器全体の消
費電力を検出するものでもよいし、個々の負荷機器の消
費電力を検出するものでもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、蓄電池の使用が分散され、個々の負担が軽減される
ため、蓄電池の信頼性向上と長寿命化を図れると共に、
個々の蓄電池の使用状況も一様ではなく、使用順位を任
意に設定できるため、各蓄電池の交換時期も変化させる
ことができ、また、蓄電池が故障した場合でも、故障し
たものだけを交換することが可能となり、使用者の交換
作業の負担が軽くなる。また、使用順位の低い蓄電池
は、その放電量が少なくなるため、蓄電池の負担が軽く
なり、普通に使用するよりも寿命が長くなり、その結
果、蓄電池全体で長寿命化が図れる。
ば、蓄電池の使用が分散され、個々の負担が軽減される
ため、蓄電池の信頼性向上と長寿命化を図れると共に、
個々の蓄電池の使用状況も一様ではなく、使用順位を任
意に設定できるため、各蓄電池の交換時期も変化させる
ことができ、また、蓄電池が故障した場合でも、故障し
たものだけを交換することが可能となり、使用者の交換
作業の負担が軽くなる。また、使用順位の低い蓄電池
は、その放電量が少なくなるため、蓄電池の負担が軽く
なり、普通に使用するよりも寿命が長くなり、その結
果、蓄電池全体で長寿命化が図れる。
【図１】本発明の電力貯蔵システムの実施の形態を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】蓄電池装置４の構成を示す図である。
１ 商用電力 ２ 系統切換装置 ３ 双方向インバータ ４ 蓄電池装置 ５ 負荷機器 ２１ 第１スイッチ ２２ 第２スイッチ ２３ 電流検知器（消費電力検出手段） ２４ 制御部（制御手段） ４１ 切換スイッチ ４２ 蓄電池ユニット（蓄電池） ４３ 単電池 ４４ ダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】 並列に接続されて、商用電力を蓄え、そ
の電力を負荷機器に供給する複数の蓄電池を備える電力
貯蔵システムであって、前記負荷機器の消費電力を検出
する消費電力検出手段と、該消費電力検出手段によって
検出される前記負荷機器の消費電力に応じて電力供給す
る前記蓄電池の個数を制御する制御手段と、を備えるこ
とを特徴とする電力貯蔵システム。 - 【請求項２】 前記制御手段は、予め定められた優先順
位に従って、電力供給する前記蓄電池を決めることを特
徴とする請求項１記載の電力貯蔵システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11118191A JP2000312445A (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 電力貯蔵システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11118191A JP2000312445A (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 電力貯蔵システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000312445A true JP2000312445A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14730422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11118191A Withdrawn JP2000312445A (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 電力貯蔵システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000312445A (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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