JP4826380B2 - DC power distribution system - Google Patents
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Description
本発明は、分電盤内に内器として配置した直流系機器ユニットに対して商用交流電力を直流電力に変換する電力変換部及びバッテリユニットからの直流電力を給電する直流配電システムに関する。 The present invention relates to a power conversion unit that converts commercial AC power into DC power for a DC system unit arranged as an internal unit in a distribution board, and a DC power distribution system that supplies DC power from a battery unit.
屋外から引き込んだ電力線を屋内に分岐配線するために、主幹ブレーカや分岐ブレーカを内装した分電盤が住宅等では設置されている。 In order to branch and wire the power lines drawn from the outdoors, a main breaker and a distribution board equipped with a branch breaker are installed in houses and the like.
これら住宅に設置される分電盤は、一般的には商用交流電源のための配電に用いられているが、直流電源を得て直流負荷に給電する機器を内器として備えた分電盤も提供されている(例えば特許文献1)。 The distribution boards installed in these houses are generally used for power distribution for commercial AC power supplies. However, distribution boards with equipment that obtains DC power and supplies power to DC loads as internal units are also available. Provided (for example, Patent Document 1).
この特許文献1の分電盤内に設けられる直流給電用電源機器は、分岐ブレーカと同様な形態の筐体内にAC/DCコンバータのような回路部と蓄電池等の蓄電部とを内蔵し、分岐ブレーカと同様に電力線用の導電バーを通じて商用交流電源に接続する電源接続部と、AC/DC変換された直流電力や蓄電部の直流電力を外部の直流負荷に給電するための電源出力端子部とを備えた構成となっている。
ところで、近年、通信機器やLED照明機器など直流電力を必要とする機器の使用が増えてきている。また、従来の大型の電気機器のように直流を得るための電源部を内蔵せず、電源コンセントに接続するACアダプタ等、外付けの電源部を用いる機器が増えてきている。そのためACアダプタの直接接続やACアダプタから機器に接続するための接続線等により電源コンセント周りが煩雑となって醜くなったりすることがあった。そのため屋内電力線の配線と同様に整然と行える分電盤等を利用した直流配電のためのシステムが希求されている。 By the way, in recent years, the use of devices that require DC power, such as communication devices and LED lighting devices, has increased. In addition, a device using an external power supply unit such as an AC adapter connected to a power outlet is increasing without incorporating a power supply unit for obtaining a direct current like a conventional large electric device. For this reason, there are cases where the power outlet and the surroundings become complicated due to the direct connection of the AC adapter or the connection line for connecting to the device from the AC adapter. Therefore, there is a demand for a system for direct current distribution using a distribution board or the like that can be organized in the same manner as the wiring of an indoor power line.
そこで、特許文献1に示されるような電源機器を分電盤に内器として配設した構成を用いることも考えられるが、この特許文献1に記載された電源機器は一つ一つの直流負荷(直流系機器ユニット)に対応する形でAC/DCコンバータを内蔵したものであるため、電力変換効率が悪いという問題がある。 Therefore, it is conceivable to use a configuration in which a power supply device as disclosed in Patent Document 1 is arranged as an internal unit on a distribution board. However, the power supply device described in Patent Document 1 has a single DC load ( Since the AC / DC converter is built in the form corresponding to the DC system unit), there is a problem that the power conversion efficiency is poor.
また蓄電部を一つ一つの直流系機器ユニットに対応して備える形となるため、コストが高くなるという問題もある。更にAC/DCコンバータとともに蓄電部を電源機器に内蔵する構成であるため、大容量の電源機器を作ろうとする場合大型化するという問題もある。 Further, since the power storage unit is provided corresponding to each DC system unit, there is a problem that the cost is increased. Furthermore, since the power storage device is built in the power supply device together with the AC / DC converter, there is a problem that the size of the power supply device is increased when a large capacity power supply device is to be manufactured.
更にまた、一つの電源機器に対して複数の直流系機器ユニットを対応させる場合、例えばシステム拡張変更などが頻繁に行われるような宅内配線システムに利用する場合には、電源容量を可変にする必要があるが、特許文献1に示される電源機器のような蓄電池内蔵機器では対応できない。また蓄電池の容量も限られるため、停電時等では安定した電源供給を継続して行うのが難しい。 Furthermore, when a plurality of DC system units are made to correspond to one power supply device, for example, when used in a home wiring system in which system expansion and change are frequently performed, it is necessary to make the power supply capacity variable. However, it cannot be handled by a storage battery built-in device such as the power supply device disclosed in Patent Document 1. In addition, since the capacity of the storage battery is limited, it is difficult to continuously provide a stable power supply during a power failure or the like.
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、電源容量の増減が容易に行え、且つ直流系機器ユニットを室内に暴露させず、室内美観に寄与できる直流配電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and the object of the present invention is to make it possible to easily increase or decrease the power capacity and to contribute to indoor aesthetics without exposing the DC system unit to the room. To provide a power distribution system.
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、屋内配線用の分岐ブレーカや主幹ブレーカ等の電力系機器を内装した分電盤からの分岐された電力線で供給される商用交流電力を直流電力に変換する単一の電力変換部と、各々が前記電力変換部から直流給電路を介して直流電力の給電を受ける複数の直流系機器ユニットと、前記電力変換部による前記複数の直流系機器ユニットへの直流電力の給電をバックアップするバッテリユニットとを前記分電盤とは別置であって単一の直流配電盤内に備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the invention of claim 1, commercial AC power supplied by a branched power line from a distribution board equipped with a power system device such as a branch breaker for indoor wiring or a main breaker is obtained. and a single power converter for converting the DC power, a plurality of direct current system equipment units, each via a DC feed line from the power conversion unit receives the power supply DC power, said plurality of direct current system by the power converter unit A battery unit that backs up the supply of DC power to the device unit is provided separately from the distribution board and provided in a single DC distribution board.
請求項1の発明によれば、電力系機器を内装する分電盤に対して別置の直流配電盤に商用電力変換部及び直流系機器ユニットを設けることで、直流系機器ユニットと電力系機器ユニットを分離して施工配設することができるため、直流系機器ユニットの配設場所に適した場所への配設が可能となり、しかも直流配電盤内に直流系機器ユニットを備えるため、直流系機器ユニットが室内に暴露されず、また内装した直流系機器ユニットに対して電力変換部から給電するため、個々の直流系機器ユニットに電源部を内蔵する必要がなく、或いはACアダプタが不要となって直流系機器ユニットのコストも低減でき、その上電源コンセントへの接続等が不要となって電源コンセント周りの煩雑さも無くなり、室内美観の向上に寄与することができる。また、請求項1の発明によれば、電力変換部からの直流電力供給に支障が発生しても直流系機器ユニットの動作を維持することができ、しかもバッテリユニットの容量を大きくすることができるので、停電時にあっても安定したバックアップ給電が行え、またインバータ装置等を用いることなく直流給電路を介してバックアップ給電を直接的に行える。 According to the first aspect of the present invention, a DC power device unit and a power system device unit are provided by providing a commercial power conversion unit and a DC system device unit in a separate DC power distribution board with respect to a distribution board in which the power system equipment is built. Since it can be installed and installed separately, it can be installed in a location suitable for the location of the DC system unit, and since the DC system unit is provided in the DC switchboard, the DC system unit Is not exposed to the room, and power is supplied from the power conversion unit to the internal DC system unit, so there is no need to incorporate a power supply unit in each DC system unit, or no DC adapter is required. The cost of system equipment units can be reduced, and connection to a power outlet is not required, and the complexity around the power outlet is eliminated, contributing to the improvement of the indoor aesthetics. According to the first aspect of the present invention, the operation of the DC system unit can be maintained even if the DC power supply from the power converter is hindered, and the capacity of the battery unit can be increased. Therefore, stable backup power supply can be performed even during a power failure, and backup power supply can be performed directly via a DC power supply path without using an inverter device or the like.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記直流配電盤内に、前記電力変換部の直流出力端に接続された導電バーを配設し、前記直流系機器ユニットは、前記導電バーに対して接離自在に電気的に接続するプラグイン接続部を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a conductive bar connected to a DC output end of the power converter is disposed in the DC switchboard, and the DC system unit is connected to the conductive bar. A plug-in connection portion is provided that is electrically connected to and away from the plug.
請求項2の発明によれば、直流系機器ユニットと電力変換部との接続を分電盤内の分岐ブレーカと同様に簡単に接続や取り外しができ、盤内施工が簡単に行える。
According to the invention of
請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、前記バッテリユニットは、前記直流給電路に接続される前記蓄電池モジュールを備えていることを特徴とする。
In the invention of
請求項3の発明によれば、使用する直流系機器ユニットの増減があっても、蓄電モジュールの増減させることでバッテリユニットの容量を対応させることができ、しかも直流配電盤にバッテリユニットが内装されるためバッテリユニットが室内に暴露せず、直流配電盤周りの見栄えが良い。
請求項4の発明では、請求項3の発明において、前記電力変換部は、商用交流電源の電圧が所定電圧に低下した場合に前記蓄電池モジュールに制御信号を送出する制御部を備え、前記蓄電池モジュールは、二次電池群と、前記二次電池群と前記直流給電路との間に介在するスイッチ回路と、前記電力変換部から前記制御信号を取得した場合に前記スイッチ回路をオンさせて前記二次電池群の直流電力を前記複数の直流系機器ユニットに給電する電池制御部とを備えていることを特徴とする。
According to the invention of
According to a fourth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the power conversion unit includes a control unit that sends a control signal to the storage battery module when the voltage of a commercial AC power supply drops to a predetermined voltage. A secondary battery group, a switch circuit interposed between the secondary battery group and the DC power supply path, and when the control signal is acquired from the power converter, the switch circuit is turned on to And a battery control unit that feeds DC power of the secondary battery group to the plurality of DC system device units.
請求項5の発明では、請求項3又は4の発明において、前記バッテリユニットは、前記バッテリユニットを構成する1乃至複数の蓄電モジュールをプラグイン接続部により前記導電バーに接続していることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect of the present invention, the battery unit includes one or more power storage modules constituting the battery unit connected to the conductive bar by a plug-in connection portion. And
請求項5の発明によれば、前記バッテリユニットの蓄電モジュールと導電バーの接続をプラグイン接続部により行うため、蓄電モジュールの増設は勿論のこと削減も簡単に行える。 According to the fifth aspect of the present invention, since the battery module and the conductive bar of the battery unit are connected by the plug-in connection portion, the number of power storage modules can be increased and reduced easily.
請求項6の発明では、請求項1又は2の発明において、前記バッテリユニットは、前記直流配電盤に内装されるとともに、前記電力変換部内のAC/DC変換手段とDC/DC変換手段との接続電路に接続されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the battery unit is built in the DC power distribution board, and a connection circuit between the AC / DC conversion means and the DC / DC conversion means in the power conversion unit. It is characterized by being connected to.
請求項6の発明によれば、バッテリユニットの充電を電力変換部のAC/DC変換手段の直流出力で充電でき、しかもバッテリユニットの直流電力を直流系機器ユニットへ給電する際の電圧をDC/DC変換手段により所定電圧に変換することができるため、使用する蓄電池モジュールの出力電圧が直流系機器ユニットへ給電する際の電圧でなくも良く、更に直流配電盤にバッテリユニットが内装されるためバッテリユニットが室内に暴露せず、直流配電盤周りの見栄えが良い。
According to the invention of
本発明は、電力系機器を内装する分電盤に対して別置の直流配電盤に商用電力変換部及び直流系機器ユニットを設けることで、直流系機器ユニットと電力系機器ユニットを分離して施工配設することができるため、直流系機器ユニットの配設場所に適した場所への配設が可能となり、しかも直流配電盤内に直流系機器ユニットを備えるため、直流系機器ユニットが室内に暴露されず、また内装した直流系機器ユニットに対して電力変換部から給電するため、個々の直流系機器ユニットに電源部を内蔵する必要がなく、或いはACアダプタが不要となって直流系機器ユニットのコストも低減でき、その上電源コンセントへの接続等が不要となって電源コンセント周りの煩雑さも無くなり、室内美観の向上に寄与することができる。 The present invention provides a commercial power conversion unit and a DC system device unit in a separate DC switchboard with respect to a distribution board that houses the power system equipment, so that the DC system unit and the power system unit are separated and installed. Because it can be installed, it can be installed in a location suitable for the location of the DC system unit, and since the DC system unit is provided in the DC switchboard, the DC system unit is exposed to the room. In addition, since power is supplied from the power conversion unit to the built-in DC system unit, it is not necessary to incorporate a power supply unit in each DC system unit, or an AC adapter is not required, and the cost of the DC system unit is reduced. In addition, it is not necessary to connect to a power outlet and the like, and the complexity around the power outlet is eliminated, thereby contributing to the improvement of the indoor aesthetics.
以下本発明を実施形態により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(実施形態1)
図1は本実施形態1の概略システム図を示しており、図示するように本実施形態は、リミッター2、主幹ブレーカ3、更に分岐ブレーカ4など商用交流電力系の内器を本体1a内に配設した分電盤1と、電力変換部5、後述する各種の直流系機器ユニット6(6a、6b…)、バッテリユニットBを本体1b内に配設した直流配電盤1’とを基本構成として備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic system diagram of the first embodiment. As shown, this embodiment arranges a commercial AC power system internal unit such as a
分電盤1の本体1a内に引き込まれた、例えば単相3線の商用交流電源の電力線は、リミッター2を介して主幹ブレーカ3に接続され、主幹ブレーカ3の負荷側のL1、L2、Nの各極に対応した端子にはそれぞれ導電バー7の一端が接続され、N極の導電バー7と、L1又はL2の極の導電バー7に各分岐ブレーカ4のプラグイン式の電源側端子部(図示せず)が接続されて各分岐ブレーカ4によって屋内電力線が分岐配線されるようになっている。
A power line of, for example, a single-phase three-wire commercial AC power source drawn into the
これらの分岐ブレーカ4のプラグイン式の電源接続部の構成は、上述した特許文献1の分岐ブレーカの電源接続部のような周知の構成を用いれば良いので、この構成の図示及び説明は省略する。また各導電バー7は本体1aの正面方向から見て重なるように配設されているため、図1では一条に見えている。
As the configuration of the plug-in type power supply connection portion of the
そして分電盤1内の何れか一つの分岐ブレーカ4に接続され、分電盤1外へ導出された分岐電力線Lは併設される別置の直流配電盤1’の本体1b内に導入されて、直流配電盤1’内の電力変換部5の電源入力端に接続され、電力変換部5に商用交流電力を供給するようになっている。
Then, the branch power line L connected to any one of the
直流配電盤1’内の電力変換部5は、図において、右側部に設けた正、負の各極に対応した直流電力出力端子部(図示せず)に直流給電路用の導電バー8の一端を接続してある。ここで正、負の各極の直流給電路用導電バー8は正面方向から見て重なるように配設されているため、図1では一条に見えている。
In the figure, the
さて、この導電バー8の上下側には各種の直流系機器ユニット6(6a、6b…)を配設するとともに、バッテリユニットBの蓄電池モジュール9…を配設し、各種の直流系機器ユニット6(6a、6b…)は導電バー9側の端部に設けた電源入力用のプラグイン接続部10(図2参照)に導電バー8を挿入してプラグイン接続部10内の接触片10aを導電バー8に接離自在に接続するようになっている。
Now, various DC system units 6 (6a, 6b...) Are arranged on the upper and lower sides of the
一方バッテリユニットBの各蓄電池モジュール9は正、負極に対応してプラグイン接続部10と同様なプラグイン端子部(図示せず)を端部に設けてあって、このプラグイン端子部により接続した導電バー8に蓄電池モジュール9の直流電力を給電できるようなっている。そしてバッテリユニットBは、蓄電池モジュール9の使用数を増減することで、全体の容量を増減できるようになっている。
On the other hand, each
ここで直流系機器ユニット6(6a、6b…)及び各蓄電池モジュール9の導電バー8に対して直交する方向の両端寸法を一定とすることで、直流系機器ユニット6(6a、6b…)及び各蓄電池モジュール9を横一列に並設したときに両端(図において上下端方向)方向の位置が揃うことになる。尚蓄電池モジュール9は容量によってその幅寸法が変わることになる。
Here, the DC system unit 6 (6a, 6b...) And the both ends of each
図3は本実施形態の電力変換部5とバッテリユニットBの蓄電モジュール9との接続関係を示す回路図であり、図示するように電力変換部5は、L1、N、L2の単相3線の商用交流電源を入力してAC/DC変換手段である整流回路5Aと、この整流回路5Aで得られた所定の直流電圧を更に所定電圧に降圧するDC/DC変換手段であるDC/DCコンバータ5Bと、整流回路5Aから出力端に接続した抵抗R1の両端電圧から商用交流電源の電圧を検出する電圧検出回路5Cと、この電圧検出回路5Cが検出する商用交流電源電圧が所定電圧(例えば停電時の0V)に低下したときに通信部5Dを介して制御信号を各蓄電池モジュール9に送出する制御部5Eを備えている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the connection relationship between the
一方バッテリユニットBを構成する各蓄電池モジュール9は二次電池群9Aと、二次電池群9Aの正、負の各電極と上述のプラグイン端子部との間に介在するスイッチ回路9Bと、通信部5Dから送られてくる制御信号を受信する通信部9Cと、この通信部9Cで制御信号が受信されるとスイッチ回路9Bをオンさせる電池制御部9Dとを備えるとともに、二次電池群9Aの正極をケーブル等により逆流防止用のダイオードDを介して電力変換部5の正極出力端に接続してある。尚スイッチ回路9Bは正の電極側のみオン/オフし、負の電極側を充電のためにスルーとしている。また蓄電池モジュール9内の回路の動作電源は二次電池群9Aより得るものとする。
On the other hand, each
而して電力変換部5は、通常時には商用交流電源を整流回路5Aで整流降圧し、その整流出力たる直流電圧を更にDC/DCコンバータ5Bで所定の直流電圧に降圧し、この降圧した直流電圧を導電バー8に印加することで直流系機器ユニット6(6a、6b…)に直流電力を給電するとともに、バッテリユニットBの各蓄電池モジュール9の二次電池群9Aを充電する。
Thus, the
また、商用交流電源電圧が停電等によって低下して所定電圧以下になったことを電圧検出回路5Cが検出すると、電力変換部5は制御部5Eの制御の下で通信部5Dを通じて制御信号を各蓄電池モジュール9に送るとともに、DC/DCコンバータ5Bの動作を停止させる。
In addition, when the voltage detection circuit 5C detects that the commercial AC power supply voltage has dropped to a predetermined voltage or less due to a power failure or the like, the
一方各蓄電池モジュール9では電力変換部5からの制御信号を通信部9Cで受信すると、電池制御部9Bが制御信号に基づいてスイッチ回路9Bをオンすることで、二次電池群9Aを導電バー8、8に接続し、二次電池群9Aの直流電力を直流系機器ユニット6(6a、6b…)にバックアップ給電する。
On the other hand, in each
尚図4に示すように入力電流を検出する電流センサ5Fと、この電流センサ5Fが検出する入力電流が予め設定している閾値以上であるか否かを検出する電流監視部5Gを電力変換部5に設け、入力電流が閾値以上になったことを電流監視部5Gが検出したときに制御部5Eの制御の下で上述と同様に制御信号を通信部5Dから蓄電池モジュール9へ送り、上述と同様に蓄電池モジュール9による直流電力給電を行うようにしても良い。この場合DC/DCコンバータ5Bの動作は継続させ、電力変換部5による直流電力給電を蓄電池モジュール9で補充する形となる。停電時の動作は図3の回路と同じであるので説明は省略する。
As shown in FIG. 4, a power sensor includes a
ここで、本実施形態に用いる直流系機器ユニット6について説明する。直流系機器ユニット6は情報通信を担う後述する情報系機器ユニットと、導電バー8を通じて給電される直流電力を外部の直流使用機器に送り給電するための直流配線接続端子ユニット6eとに分けられ、図1では情報系機器ユニットとして、インターネット等にネットワークに接続するゲートウェイ等のWAN用通信機器ユニット6aや、LAN用通信機器ユニット6b、また更に外部に設置されるLED照明端末11に点灯電力とともに、調光制御の制御信号を送るコントローラユニット6c、更に外部に設置する防犯センサや、防災センサ等のセンサ12に動作電源を送るとともにセンサ12からの検出信号を受け取るセンサユニット6d等がある。
Here, the
例えば、通信機器ユニット6a、6bと、コントローラユニット6cやセンサユニット6dとには相互間で情報の授受を導電バー8の直流電圧に信号を重畳して相互に行う通信機能を内蔵し、LAN上に設けた操作表示ユニット13からLAN用通信機器ユニット6bを通じて調光操作の信号をコントローラユニット6cに送って、LED照明端末11の調光を行ったり、コントローラユニット6cからLAN用通信機器ユニット6bを通じて操作表示ユニット13に調光状態の情報を送って調光状態を表示させたり、更にセンサユニット6dの検出情報を操作表示ユニット13に通信機器ユニット6bを介して送り、操作表示ユニット13で検出情報の表示を行うことができるようになっている。
For example, the
また直流電源配線端子ユニット6eとしては、プラグイン接続部10から導電バー8を介して入力した直流電力を前面に設けた速結端子からなる端子部16から外部の端末機器14に給電線15を介して給電するものである。
In addition, as the DC power supply
以上のように構成した本実施形態では、一つの分電盤1の本体1a内に電力系機器と直流系機器ユニット6とを併設することで、直流系機器ユニット6の配設施工を分電盤1の施工と同時に行え、直流系機器ユニット6の施工の簡略化を図れ、また直流系機器ユニット6が室内に暴露されないため、室内美観にとって有利となり、また分電盤1内に設けた電力変換部5によって直流系機器ユニット6に一括して給電することができるため、直流系機器ユニット毎にACアダプタを用いたり、内蔵電源を備える必要が無くなり、直流系機器ユニット6のコストダウンが図れ、また電源コンセント周りの煩雑さを無くすことができ、更にバックアップ用のバッテリユニットBの容量を、蓄電池モジュール9の使用数を変更するだけで、簡単に変えることができる。
In the present embodiment configured as described above, the power system equipment and the DC
(実施形態2)
上述の実施形態1は、バッテリユニットBを構成する蓄電池モジュール9を直流系機器ユニット6と同様に導電バー8に直接接続して給電を行うものであったが、本実施形態は直流配電盤1’の本体1b内にバッテリユニットBを内装する点では同じであるが、図5に示すようにバッテリユニットBを電力変換部5に接続して電力変換部5を通じてバッテリユニットBの直流電力を導電バー8側へバックアップ給電できるようにしている点で実施形態1と相違する。尚図5中、上述の構成以外で実施形態1の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 2)
In the above-described first embodiment, the
バッテリユニットBは、例えば図6に示すように実施形態1の蓄電池モジュール9と基本的には同じ構成であるが、二次電池群9Aの個数を増減することで、容量の増減を図れるようになっている。そして二次電池群9A群からなる蓄電池モジュール90の正、負の電極を、電力変換部5内の整流回路5AとDC/DCコンバータ5Bとの間の電路にスイッチ回路9Bを介して並列接続するとともに、整流回路5Aの正極と蓄電池モジュール90の正極との間にダイオードDを介して接続した構成としている。
The battery unit B has basically the same configuration as the
一方電力変換部5の構成は電流センサ5Fの挿入位置を上述のバッテリユニットBの接続位置よりも整流回路5A寄りとしている点で相違する構成以外は、図4の構成と同じ構成としている。
On the other hand, the configuration of the
従って、本実施形態でのバッテリユニットBは通常時にはスイッチ回路9Bがオフ状態にあって、蓄電池モジュール90からの直流電力はDC/DCコンバータ5Bには入力しないが、整流回路5AからダイオードDを介して蓄電池モジュール90に給電されて蓄電池モジュール90が充電される。そして停電等により商用電源電圧低下時には、実施形態1の場合と同様に電力変換部5からの制御信号に基づいて電池制御部9Dの制御下でスイッチ回路9Bがオンし、整流回路5AとDC/DCコンバータ5Bの電路に蓄電池モジュール90の電圧が印加されることになる。これにより電圧検出回路5Cの検出電圧が上昇することになる。
Therefore, in the battery unit B in the present embodiment, the
一方整流回路5Aの出力側に設けた電流センサ5Fは整流回路5Aからの電流が流れなくなっているため、電流監視部5Gは入力電流が閾値を越えていないため検出出力を制御部5Eに出力しない。そのため制御部5EはバッテリユニットBへの制御信号の送信を維持する。従って上述の検出電圧の上昇があってもスイッチ回路9Bのオン状態が維持されることになる。一方制御部5Eは電圧検出回路5Cが電圧を検出するためDC/DCコンバータ5Bの動作を維持するように制御する。これによりバッテリユニットBの蓄電池モジュール90はDC/DCコンバータ5Bにより所定電圧に降圧された電圧で導電バー8に対して直流電力の給電を行うことになる。
On the other hand, in the
尚通常時における入力電流の増大時には図4の回路と同様に動作する。また停電から商用交流電源が復帰した場合には、整流回路5Aから電流が流れて電流センサ5Fから検出信号が電流監視部5Gを介して制御部5Eに入力すると、制御部5EはバッテリユニットBに制御信号を送るのを停止し、バッテリユニットBのスイッチ回路9Bをオフさせ、蓄電池モジュール90からの給電を停止させ、整流回路5Aの出力による充電を開始する。
When the input current increases during normal operation, the circuit operates in the same manner as the circuit of FIG. When the commercial AC power supply is restored from a power failure, when the current flows from the
このようにして本実施形態では、バッテリユニットBの接続構成は実施形態1と異なるものの、直流配電盤1’の本体1bに内蔵している点は実施形態1と同じであるので、実施形態1と同様な利点がある。
Thus, in this embodiment, although the connection configuration of the battery unit B is different from that of the first embodiment, the point that it is built in the
(実施形態3)
実施形態1、2は共にバッテリユニットBを直流配電盤1’の本体1bに内装しているが、本実施形態は、図7に示すように分電盤1と同じ盤構成のバッテリユニット用盤100を用い、このバッテリユニット用盤100の本体100a内に1乃至複数の蓄電池モジュール101を着脱自在に装着して構成したバッテリユニットBを分電盤1及び直流配電盤1’とは別置する構成した点に特徴があり、別置のバッテリユニットBは接続ケーブル102を用いて電力変換部5内に接続される。この接続ケーブル102は場合、蓄電池モジュール101群を並列接続した正、負のバッテリ電極の端子を実施形態2の場合と同様に電力変換部5の整流回路5AとDC/DCコンバータ5Bとの間に接続する接続線と、通信部9Cと5Dとの間を接続する通信線と、整流回路5Aの正側出力を正極にダイオードDを介して接続する充電用線とからなる。尚正、負のバッテリ電極の端子を導電バー8、8に接続するようにしても良い。また図7中、上述の構成以外で実施形態1の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 3)
In both of the first and second embodiments, the battery unit B is built in the
ここでバッテリ収納盤100は図8(a)に示すように本体100a内に複数の蓄電池モジュール101を収納するスペースを有するとともに、本体100aの前面開口部に被着する蓋体100bには蓄電池モジュール101の前面突出部101a(図8(d)参照)を臨ませる開口窓100cを設けてある。また本体100aの内側背部には図8(b)に示すように正、負の各極の導電バー103a、103bを正面方向から見た場合に重なるように一定間隔を開けて並行配設してある。この導電バー103a、103bは、両端が図8(c)に示すように絶縁体104を介して本体100aの背部に固定され、且つ両者間の距離を一定となるように保持されている。これら導電バー103a、103bに対応するように各蓄電池モジュール101の端部には図8(d)に示すように正、負極の接触片106a、106bを内装した各プラグイン接続部105a、105bを設けており、このプラグイン接続部105a、105b内に導電バー103a、103bを挿入して内部の接続片106a、106bで導電バー103a、103bを夫々挟み込むことで蓄電池モジュール101を導電バー103a、103bに接離自在に電気的に接続するようになっている。これにより導電バー103a、103bを介して1乃至複数の蓄電池モジュール101を並列接続することができ、接続する蓄電池モジュール101の数を調整することで、容量を可変型のバッテリユニットBを構成することができるようになっている。
Here, as shown in FIG. 8A, the
尚図9(a)に示すように導電バー103a、103bを、本体100aの内背部に上下に並行配置して夫々に対となる接続片107a、107bを図9(b)に示すように等間隔に突出形成し、一方蓄電池モジュール101の背面に図9(c)に示すように接続片107a、107bを挿入する一対の端子孔108a、108bを一対形成し、この端子孔108a、108bに接続片107a、107bを挿入して端子孔108a、108b内の接触片109で接続片107a、107bを図9(d)のように挟み込むことで蓄電池モジュール101を導電バー103a、103bに接離自在に電気的に接続するようにしても良い。ここでは端子孔108a、108b及び接触片109がプラグイン接続部を構成する。
As shown in FIG. 9A, the
而して本実施形態では、実施形態1、2と同様な利点の他に、分電盤1に対して盤形状のバッテリユニットBを併置してバッテリユニットBと分電盤1内の電力変換部5の回路とを接続ケーブル102で接続することで、大容量のバックアップが可能な直流配電システムが構築できる。例えば直流系機器ユニット6の増減に対応して蓄電池モジュール101の数を調整したバッテリユニットBを用いることで負荷に対する適切な容量でのバックアップ電源が確保できることになる。
Thus, in this embodiment, in addition to the same advantages as those of the first and second embodiments, a battery unit B having a panel shape is juxtaposed with the distribution board 1 to convert power in the battery unit B and the distribution board 1. By connecting the circuit of the
尚図10に示すように蓄電池モジュール101、蓄電池モジュール101の充放電情報を収集する統合ユニット110を本体100a内に組み込み、統合ユニット110の前面に設けた情報表示用の表示部110aを蓋体100bの開口窓100bから露出させ、外部から蓄電池モジュール101の充放電情報を視認できるよう表示するようにしても良い。
In addition, as shown in FIG. 10, the
1 分電盤
1a 本体
1b 直流配電盤
2 リミッター
3 主幹ブレーカ
4 分岐ブレーカ
5 電力変換部
6a、6b 通信機器ユニット
6c コントローラユニット
6d センサユニット
6e 直流配線接続端子ユニット
7、8 導電バー
9 蓄電モジュール
11 LED照明端末
12 センサ
13 操作表示ユニット
14 端末機器
15 給電線
16 端子部
B バッテリユニット
L 分岐電力線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
B Battery unit L Branch power line
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